高三限时训练18―磁场小专题

一、单选

（  ）1．宇宙射线，在射向地球时，由于地磁场的存在，改变了带电粒子的运动方向，对地球起到了保护作用．如图所示为地磁场对宇宙射线作用的示意图．现有来自宇宙的一束质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间将

A．竖直向下沿直线射向地面                 B．向东偏转

C．向西偏转                               D．向北偏转

2．质子与氦核的质量之比为 1 : 4 ，电荷量之比为 1 : 2。当质子和氦核在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动时．设此时质子的动能为 E_l ，氦核的动能为E₂，则 E₁:E₂等于

( A ) 4 : l            ( B ) 2 : l            ( C ) l : l             ( D ) l : 2

3．环形对撞机是研究高能粒子的重要装置。带电粒子在电压为U的电场中加速后注入对撞机的高真空圆环形状的空腔内，在匀强磁场中，做半径恒定的圆周运动带电粒子，且局限在圆环空腔内运动，粒子碰撞时发生核反应。关于带电粒子的比荷，加速电压U和磁感应强度B以及粒子运动的周期T的关系，下列说法中正确的是（   ）

①对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越大

②对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越小

③对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期T越小

④对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期T都不变

A．①③        B．②③        C．①④          D．②④

4．如图所示，虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B.一带电微粒自离EF为h的高处由静止下落，从B点进入场区，做了一段匀速圆周运动，从D点射出. 下列说法不正确的是

A．微粒受到的电场力的方向一定竖直向上B．微粒做圆周运动的半径为

C．从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先增大后减小

D．从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之  和在最低点C最小

二、多选

5．磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能，下图是它的示意图．平行金属板A、B之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）垂直于B的方向喷入磁场，每个离子的速度为v，电荷量大小为q，A、B两板间距为d，稳定时下列说法中正确的是

A．图中A板是电源的正极    B．图中B板是电源的正极

C．电源的电动势为Bvd       D．电源的电动势为Bvq

6．一带电粒子以垂直于磁场方向的初速度飞入匀强磁场后做圆周运动，磁场方向和运动轨迹如图所示，下列情况可能的是 A．粒子带正电，沿逆时针方向运动B．粒子带正电，沿顺时针方向运动

C．粒子带负电，沿逆时针方向运动D．粒子带负电，沿顺时针方向运动

7．下列关于磁场的说法中正确的是：   

A．磁体的磁场和电流的磁场一样都是由运动电荷产生的

B．运动电荷之间的相互作用除了有电场力外还可能有磁场力

C．通电直导线所受安培力的方向为该处的磁场的方向D．在磁场中，磁体S极受力方向为该处的磁场的反方向

8．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是

A．增大磁场的磁感应强度       B．增大匀强电场间的加速电压

C．增大D形金属盒的半径       D．减小狭缝间的距离 

9．如图所示，在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场，第三象限有沿y轴负方向的匀强电场；第四象限无电场和磁场。现有一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v0从y轴上的M点沿x轴负方向进入电场，不计粒子的重力，粒子经x轴上的N点和P点最后又回到M点，设OM=L,ON=2L.求：

试题详情

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一、单选1B2C3B4D二、多选择5BC6AD7ABD 8AC

三计算

9．（1）粒子从M至N运动过程有：      1

加速度     2     运动时间       3

由123得电场强度   则            4

(2)设v_N与x成θ角带电粒子到N点速度      5

（3）带电粒子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示，圆心在O′处，设半径为R，由几何关系知带电粒子过P点的速度方向与x成角，则OP=OM=L则        6

由牛顿第二定律得：      7由67解得：

(4)粒子从M至N时间：    8粒子在磁场中运动时间：     9

粒子从P至M运动时间    10

从M点进入电场，经N、P回M所用时间

10．解：(1)带电微粒在做匀速圆周运动，电场力与重力应平衡，有mg=Eq，即E= mg/q，方向竖直向下．

(2) 粒子做匀速圆周运动，轨道半径为R，如图所示。

，最高点与地面的距离为，

解得。

该微粒运动周期为T=,

运动至。最高点所用时间为.

(3)设粒子上升高度为h，由动能定理得，

解得。

微粒离地面最大高度为H+。