粵教版高二（上）高考題單元試卷：第2章 磁場與磁場偏轉（02）

一、選擇題（共8小題）

• 1．如圖所示，一帶負電的質點在固定的正的點電荷作用下繞該正電荷做勻速圓周運動，周期為T₀，軌道平面位于紙面內，質點的速度方向如圖中箭頭所示。現加一垂直于軌道平面的勻強磁場，已知軌道半徑并不因此而改變，則（　?。?/h2>

  A．若磁場方向指向紙里，質點運動的周期大于T0

  B．若磁場方向指向紙里，質點運動的周期小于T0

  C．若磁場方向指向紙外，質點運動的周期大于T0

  D．若磁場方向指向紙外，質點運動的周期小于T0
  組卷：654難度：0.7

  解析

• 2．如圖，半徑為R的圓柱形勻強磁場區域的橫截面（紙面），磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外。一電荷量為q（q＞0）、質量為m的粒子沿平行于直徑ab的方向射入磁場區域，射入點與ab的距離為

  R

  2

  ．已知粒子射出磁場與射入磁場時運動方向間的夾角為60°，則粒子的速率為（不計重力）（　?。?/h2>

  A． q BR 2 m

  B． q BR m

  C． 3 q BR 2 m

  D． 2 q BR m
  組卷：5016難度：0.7

  解析

• 3．“人造小太陽”托卡馬克裝置使用強磁場約束高溫等離子體，使其中的帶電粒子被盡可能限制在裝置內部，而不與裝置器壁碰撞．已知等離子體中帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，為約束更高溫度的等離子體，則需要更強的磁場，以使帶電粒子在磁場中的運動半徑不變．由此可判斷所需的磁感應強度B正比于（　?。?/h2>

  A． T

  B．T

  C． T 3

  D．T2
  組卷：1163引用：27難度：0.9

  解析

• 4．如圖，MN為鋁質薄平板，鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強磁場（未畫出），一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點垂直于鋁板向上射出，從Q點穿越鋁板后到達PQ的中點O．已知粒子穿越鋁板時，其動能損失一半，速度方向和電荷量不變，不計重力，鋁板上方和下方的磁感應強度大小之比為（　?。?/h2>

  A．2

  B． 2

  C．1

  D． 2 2
  組卷：3579引用：71難度：0.9

  解析

• 5．質量分別為m₁和m₂、電荷量分別為q₁和q₂的兩粒子在同一勻強磁場中做勻速圓周運動，已知兩粒子的動量大小相等．下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．若q1=q2，則它們做圓周運動的半徑一定相等

  B．若m1=m2，則它們做圓周運動的半徑一定相等

  C．若q1≠q2，則它們做圓周運動的周期一定不相等

  D．若m1≠m2，則它們做圓周運動的周期一定不相等
  組卷：947引用：29難度：0.7

  解析

• 6．如圖為云室中某粒子穿過鉛板P前后的軌跡，室中勻強磁場的方向與軌跡所在平面垂直（圖中垂直于紙面向里），由此可知此粒子（　　）

  A．一定帶正電

  B．一定帶負電

  C．不帶電

  D．可能帶正電，也可能帶負電
  組卷：578難度：0.7

  解析

• 7．如圖，兩個初速度大小相同的同種離子a和b,從O點沿垂直磁場方向進入勻強磁場，最后打到屏P上．不計重力．下列說法正確的有（　　）

  A．a、b均帶正電

  B．a在磁場中飛行的時間比b的短

  C．a在磁場中飛行的路程比b的短

  D．a在P上的落點與O點的距離比b的近
  組卷：1645引用：50難度：0.7

  解析

• 8．在半導體離子注入工藝中，初速度可忽略的離子P⁺和P³⁺，經電壓為U的電場加速后，垂直進入磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里，有一定的寬度的勻強磁場區域，如圖所示。已知離子P⁺在磁場中轉過θ=30°后從磁場右邊界射出。在電場和磁場中運動時，離子P⁺和P³⁺（　?。?/h2>

  A．在電場中的加速度之比為1：1

  B．在磁場中運動的半徑之比為 3 ：1

  C．在磁場中轉過的角度之比為1：2

  D．離開電場區域時的動能之比為1：3
  組卷：2429引用：26難度：0.5

  解析

二、解答題（共22小題）

• 9．如圖所示，兩平行金屬板間距為d,電勢差為U，板間電場可視為勻強電場；金屬板下方有一磁感應強度為B的勻強磁場。帶電量為+q、質量為m的粒子，由靜止開始從正極板出發，經電場加速后射出，并進入磁場做勻速圓周運動。忽略重力的影響，求：
  （1）勻強電場場強E的大?。?br />（2）粒子從電場射出時速度v的大??；
  （3）粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑R。
  組卷：2108難度：0.5

  解析

• 10．圖為某種離子加速器的設計方案。兩個半圓形金屬盒內存在相同的垂直于紙面向外的勻強磁場。其中MN和M′N′是間距為h的兩平行極板，其上分別有正對的兩個小孔O和O′，O′N′=ON=d,P為靶點，O′P=kd（k為大于1的整數）。極板間存在方向向上的勻強電場，兩極板間電壓為U．質量為m、帶電量為q的正離子從O點由靜止開始加速，經O′進入磁場區域。當離子打到極板上O′N′區域（含N′點）或外殼上時將會被吸收。兩虛線之間的區域無電場和磁場存在，離子可勻速穿過。忽略相對論效應和離子所受的重力。求：
  （1）離子經過電場僅加速一次后能打到P點所需的磁感應強度大??；
  （2）能使離子打到P點的磁感應強度的所有可能值；
  （3）打到P點的能量最大的離子在磁場中運動的時間和在電場中運動的時間。
  組卷：946引用：27難度：0.5

  解析

二、解答題（共22小題）

• 29．如圖甲，空間存在-范圍足夠大的垂直于xOy平面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B．讓質量為m,電量為q（q＞0）的粒子從坐標原點O沿xOy平面以不同的初速度大小和方向入射到該磁場中。不計重力和粒子間的影響。
  
  （1）若粒子以初速度v₁沿y軸正向入射，恰好能經過x軸上的A（a,0）點，求v₁的大??；
  （2）已知一粒子的初速度大小為v（v＞v₁），為使該粒子能經過A（a,0）點，其入射角θ（粒子初速度與x軸正向的夾角）有幾個？并求出對應的sinθ值；
  （3）如圖乙，若在此空間再加入沿y軸正向、大小為E的勻強電場，一粒子從O點以初速度v₀沿y軸正向發射。研究表明：粒子在xOy平面內做周期性運動，且在任一時刻，粒子速度的x分量v_x與其所在位置的y坐標成正比，比例系數與場強大小E無關。求該粒子運動過程中的最大速度值v_m。
  組卷：3327引用：23難度：0.5

  解析

• 30．如圖所示，豎直平面（紙面）內有直角坐標系xOy,x軸沿水平方向。在x≤O的區域內存在方向垂直于紙面向里，磁感應強度大小為B₁的勻強磁場。在第二象限緊貼y軸固定放置長為l、表面粗糙的不帶電絕緣平板，平板平行于x軸且與x軸相距h。在第一象限內的某區域存在方向相互垂直的勻強磁場（磁感應強度大小為B₂、方向垂直于紙面向外）和勻強電場（圖中未畫出）。一質量為m、不帶電的小球Q從平板下側A點沿x軸正向拋出；另一質量也為m、帶電量為q的小球P從A點緊貼平板沿x軸正向運動，變為勻速運動后從y軸上的D點進入電磁場區域做勻速圓周運動，經

  1

  4

  圓周離開電磁場區域，沿y軸負方向運動，然后從x軸上的K點進入第四象限。小球P、Q相遇在第四象限的某一點，且豎直方向速度相同。設運動過程中小球P電量不變，小球P和Q始終在紙面內運動且均看作質點，重力加速度為g。求：
  （1）勻強電場的場強大小，并判斷P球所帶電荷的正負；
  （2）小球Q的拋出速度v₀的取值范圍；
  （3）B₁是B₂的多少倍？
  組卷：1852引用：16難度：0.1

  解析