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高考物理电磁学知识点之磁场真题汇编附解析

来源:动视网 责编:小OO 时间:2025-09-30 08:38:14
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高考物理电磁学知识点之磁场真题汇编附解析

高考物理电磁学知识点之磁场真题汇编附解析一、选择题1.我国探月工程的重要项目之一是探测月球32He含量。如图所示,32He(2个质子和1个中子组成)和42He(2个质子和2个中子组成)组成的粒子束经电场加速后,进入速度选择器,再经过狭缝P进入平板S下方的匀强磁场,沿半圆弧轨迹抵达照相底片,并留下痕迹M、N。下列说法正确的是()A.速度选择器内部的磁场垂直纸面向外B.平板S下方的磁场垂直纸面向里C.经过狭缝P时,两种粒子的速度不同D.痕迹N是32He抵达照相底片上时留下的2.质量和电荷量都相等的
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导读高考物理电磁学知识点之磁场真题汇编附解析一、选择题1.我国探月工程的重要项目之一是探测月球32He含量。如图所示,32He(2个质子和1个中子组成)和42He(2个质子和2个中子组成)组成的粒子束经电场加速后,进入速度选择器,再经过狭缝P进入平板S下方的匀强磁场,沿半圆弧轨迹抵达照相底片,并留下痕迹M、N。下列说法正确的是()A.速度选择器内部的磁场垂直纸面向外B.平板S下方的磁场垂直纸面向里C.经过狭缝P时,两种粒子的速度不同D.痕迹N是32He抵达照相底片上时留下的2.质量和电荷量都相等的
高考物理电磁学知识点之磁场真题汇编附解析一、选择题

1.我国探月工程的重要项目之一是探测月球3

2He含量。如图所示,3

2

He(2个质子和1个

中子组成)和4

2

He(2个质子和2个中子组成)组成的粒子束经电场加速后,进入速度选择器,再经过狭缝P进入平板S下方的匀强磁场,沿半圆弧轨迹抵达照相底片,并留下痕迹M、N。下列说法正确的是()

A.速度选择器内部的磁场垂直纸面向外B.平板S下方的磁场垂直纸面向里

C.经过狭缝P时,两种粒子的速度不同D.痕迹N是3

2

He抵达照相底片上时留下的2.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹分别如图中的两支虚线所示,下列表述正确的是()

A.M带正电,N带负电

B.M的速率大于N的速率

C.洛伦磁力对M、N做正功

D.M的运行时间大于N的运行时间

3.如图所示,匀强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入,沿曲线dpa打到屏MN上的a点,通过pa段用时为t.若该微粒经过P点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏MN上.若两个微粒所受重力均忽略,则新微粒运动的 ( )

A.轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t

B.轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t

C.轨迹为pa,至屏幕的时间将大于tD.轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t

4.对磁感应强度的理解,下列说法错误的是()

A.磁感应强度与磁场力F成正比,与检验电流元IL成反比

B.磁感应强度的方向也就是该处磁感线的切线方向

C.磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的,与检验电流I无关

D.磁感线越密,磁感应强度越大

5.下列关于教材中四幅插图的说法正确的是()

A.图甲是通电导线周围存在磁场的实验。这一现象是物理学家法拉第通过实验首先发现B.图乙是真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,线圈产生大量热量,从而冶炼金属C.图丙是李辉用多用电表的欧姆挡测量变压器线圈的电阻刘伟手握线圈裸露的两端协助测量,李辉把表笔与线圈断开瞬间,刘伟觉得有电击说明欧姆挡内电池电动势很高

D.图丁是微安表的表头,在运输时要把两个接线柱连在一起,这是为了保护电表指针,利用了电磁阻尼原理

6.如图所示,两平行直导线cd和ef竖直放置,通以方向相反大小相等的电流,a、b两点位于两导线所在的平面内.则

A.b点的磁感应强度为零

B.ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里

C.cd导线受到的安培力方向向右

D.同时改变了导线的电流方向,cd导线受到的安培力方向不变

7.如图所示,某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后,射人水平放置,电势差为U2的两导体板间的匀强电场中,带电粒子沿平行于两板方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中,则粒子入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为(不计重力,不考虑边缘效应)()

A.d随U1变化,d与U2无关

B.d与U1无关,d随U2变化

C.d随U1变化,d随U2变化

D.d与U1无关,d与U2无关

8.在绝缘水平面上方均匀分布着方向与水平向右成60︒斜向上的匀强磁场,一通有如图所示的恒定电流I的金属方棒,在安培力作用下水平向右做匀速直线运动。已知棒与水平面

间的动摩擦因数

3

μ=。若磁场方向由图示方向开始沿逆时针缓慢转动至竖直向上的过

程中,棒始终保持匀速直线运动,设此过程中磁场方向与水平向右的夹角为θ,则关于磁场的磁感应强度的大小B与θ的变化关系图象可能正确的是()

A.B.

C.D.

9.如图所示,一根长为的铝棒用两个劲度系数均为的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中,磁感应强度为 B,方向垂直纸面向里,当铝棒中通过的电流方向从左到右时,弹簧的长度变化了,则下面说法正确的是()

A .弹簧长度缩短了,

B .弹簧长度缩短了,

C .弹簧长度伸长了,

D .弹簧长度伸长了,

10.如图所示为质谱仪的原理图,一束粒子流由左端平行于P 1、P 2射入,粒子沿直线通过速度选择器,已知速度选择器的电场强度为E ,磁感应强度为B 1.粒子由狭缝S 0进入匀强磁场B 2后分为三束,它们的轨道半径关系为132r r r =<,不计重力及粒子间的相互作用力,则下列说法中正确的是( )

A .P 1极板带负电

B .能通过狭缝S 0的带电粒子的速率等于1B E

C .三束粒子在磁场B 2中运动的时间相等

D .粒子1的比荷11q m 大于粒子2的比荷22

q m 11.电荷在磁场中运动时受到洛仑兹力的方向如图所示,其中正确的是( ) A . B . C . D .

12.科学实验证明,足够长通电直导线周围某点的磁感应强度大小I B k l

=,式中常量k >0,I 为电流强度,l 为该点与导线的距离。如图所示,两根足够长平行直导线分别通有电流3I 和I (方向已在图中标出),其中a 、b 为两根足够长直导线连线的三等分点,O 为两

根足够长直导线连线的中点,下列说法正确的是( )

A .a 点和b 点的磁感应强度方向相同

B .a 点的磁感应强度比O 点的磁感应强度小

C .b 点的磁感应强度比O 点的磁感应强度大

D .a 点和b 点的磁感应强度大小之比为5:7

13.如图所示,通有恒定电流的导线MN 与闭合金属框共面,第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,第二次将金属框绕cd 边翻转到位置Ⅱ,设先、后两次穿过金属框的磁通量变化分别为和,则()

A .

B .

C .

D .不能判断

14.一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图所示.如果直导线可以自由地运动且通以由a 到b 的电流,则导线ab 受磁场力后的运动情况为( )

A .从上向下看顺时针转动并靠近螺线管

B .从上向下看顺时针转动并远离螺线管

C .从上向下看逆时针转动并远离螺线管

D .从上向下看逆时针转动并靠近螺线管

15.无线充电技术已经被应用于多个领域,其充电线圈内磁场与轴线平行,如图甲所示;磁感应强度随时间按正弦规律变化,如图乙所示。则( )

A .2T t =时,线圈产生的电动势最大

B .2

T t =时,线圈内的磁通量最大 C .0~4T 过程中,线圈产生的电动势增大 D .3~4

T T 过程中,线圈内的磁通量增大 16.如图所示,在竖直向上的匀强磁场中,用两根等长的绝缘细线水平悬挂金属棒MN ,通以M 到N 的电流,平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为θ。如果仅改变下列某一个条

A.两悬线等长变短B.金属棒质量变大

C.磁感应强度变小D.棒中的电流变大

17.下列说法正确的是()

A.带电粒子只在电场力的作用下一定作匀变速直线运动

B.带电粒子在磁场中只受磁场力作用,一定作匀速圆周运动

C.带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下不可能作匀速圆周运动

D.带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下可以作匀速直线运动

18.在两个倾角均为α的光滑斜面上,放有两个相同的金属棒,分别通有电流I1和I2,磁场的磁感应强度大小相同,方向分别为竖直向上和垂直于斜面向上,如图所示,两金属棒均处于平衡状态.则两种情况下的电流之比I1:I2为

A.sinα:1B.1:sinαC.cosα:1D.1:cosα

19.如图所示,在威尔逊云雾室中,有垂直纸面向里的匀强磁场。图中曲线ab,是一个垂直于磁场方向射入的带电粒子的径迹。由于它在行进中使周围气体电离,其能量越来越小,电量保持不变,由此可知()

A.粒子带负电,由a向b运动

B.粒子带负电,由b向a运动

C.粒子带正电,由a向b运动

D.粒子带正电,由b向a运动

20.目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,如图所示表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的粒子,而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集了电荷.在磁极配置如图中所示的情况下,下述说法正确的是 ( )

A.A 板带正电

B.有电流从 a 经用电器流向 b

C.金属板A、B 间的电场方向向下

D.等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力

21.如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场(磁场足够大),一对正负电子分别以相同的速度沿与x轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入,则负电子与正电子在磁场中运动的时间之比为

A.13

:B.1∶2C.1∶1D.2∶1

22.如图所示,矩形虚线框MNPQ内有一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子,它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场,图中画出了它们在磁场中的运动轨迹.粒子重力不计.下列说法正确的是

A.粒子a带负电

B.粒子c的动能最大

C.粒子b在磁场中运动的时间最长

D.粒子b在磁场中运动时的向心力最大

23.2019年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器,该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。图示为回旋加速器原理示意图,现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中,接入高频电源。分别加速氘核和氦核,下列说法正确的是()

A .它们在磁场中运动的周期不同

B .它们的最大速度相等

C .两次所接高频电源的频率不相同

D .仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能

24.如图所示,在两水平金属板构成的器件中,存在匀强电场与匀强磁场,电场强度E 和磁感应强度B 相互垂直,以某一水平速度进入的不计重力的带电粒子恰好能沿直线运动,下列说法正确的是( )

A .粒子一定带负电

B .粒子的速度大小v=B/E

C .若粒子速度大小改变,粒子将做曲线运动

D .若粒子速度大小改变,电场对粒子的作用力会发生改变

25.在磁感应强度大小为0B 的匀强磁场中,两长直导线P 和Q 平行于纸面固定放置。在两导线中通有图示方向电流I 时,纸面内与两导线等距离的a 点处的磁感应强度为零。下列说法正确的是( )

A .匀强磁场方向垂直纸面向里

B .将导线Q 撤去,a 点磁感应强度为032

B C .将导线P 撤去,a 点磁感应强度为012

B D .将导线Q 中电流反向,a 点磁感应强度为02B

【参】***试卷处理标记,请不要删除

一、选择题

1.D

解析:D

【解析】

【分析】

【详解】

A .由题意可知,粒子带正电,要使粒子沿直线穿过速度选择器,则粒子在速度选择器中受到的电场力与洛伦兹力等大反向,由此可以判断速度选择器中磁场的方向垂直于纸面向里,故A 错误;

B .粒子进入平板下方磁场后向左偏转,根据左手定则可知,该磁场的方向垂直于纸面向外,故B 错误;

C .在速度选择器中

qE qvB

解得 E v B

= 即经过狭缝P ,两种粒子的速度相同,故C 错误;

D .粒子在平板下方磁场中做圆周运动有

2

'

v qvB m R = 得

'

mv R qB = 即比荷大的,半径小,故32

He 的轨迹半径小,落到N 点,故D 正确。 故选D 。

2.B

解析:B

【解析】

【分析】

【详解】

A. 根据左手定则,可知,M 带负电,N 带正电,A 错误;

B. 粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力,即:

2

v qvB m r

= 解得:

mv r qB

=

同一磁场,又M 和N 两粒子的电荷量相同,故轨道半径大小r 和速度v 成正比,故B 正确;

C. 洛伦兹力每时每刻与速度垂直,不做功,C 错误;

D. 粒子在磁场中运动的周期T 的计算如下:

22r m T v qB

ππ== 同一磁场,M 和N 两粒子的电荷量相同,故两粒子在磁场中运动的周期相同,它们均运动了半个周期,故它们运动的时间相同,D 错误;

故选B 。

3.C

解析:C

【解析】

试题分析:由动量守恒定律可得出粒子碰撞后的总动量不变,由洛仑兹力与向心力的关系可得出半径表达式,可判断出碰后的轨迹是否变化;再由周期变化可得出时间的变化. 带电粒子和不带电粒子相碰,遵守动量守恒,故总动量不变,总电量也保持不变,由

2v Bqv m r

=,得:mv P r qB qB ==,P 、q 都不变,可知粒子碰撞前后的轨迹半径r 不变,故轨迹应为pa ,因周期2m T qB

π=可知,因m 增大,故粒子运动的周期增大,因所对应的弧线不变,圆心角不变,故pa 所用的时间将大于t ,C 正确; 【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时,洛伦兹力充当向心力,从而得出半径公式mv R Bq =,周期公式2m T Bq π=,运动时间公式2t T θπ

=,知道粒子在磁场中运动半径和速度有关,运动周期和速度无关,画轨迹,定圆心,找半径,结合几何知识分析解题,

4.A

解析:A

【解析】

【分析】

【详解】

A .磁感应强度反映磁场本身的性质,与放入磁场的电流元IL 、磁场力F 均无关,且F

B IL

=是比值定义法定义的磁感应强度,体现B 由磁场本身决定,故A 错误,符合题意;

BD .人为引入的磁感线描述磁场的强弱和方向,磁感线在某点的切线方向表示磁场方向,磁感线的密度表示磁场的强弱,磁感线越密,磁感应强度越大,故BD 正确,不符题意; C .磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的,是由磁场本身因素决定的,而与检验电流I 无关,故C 正确,不符题意。

本题选错误的,故选A 。

5.D

解析:D

【解析】

【分析】

【详解】

A .图甲是通电导线周围存在磁场的实验,研究的电流的磁效应,这一现象是物理学家奥斯特首先发现,选项A 错误;

B .图乙中真空冶炼炉的工作原理是电磁感应现象中的涡流,当炉外线圈通入高频交流电时,炉内金属产生大量热量,从而冶炼金属,选项B 错误;

C .图丙中李辉把表笔与线圈断开瞬间,刘伟觉得有电击感,这是电磁感应现象中的自感现象,选项C 错误;

D .图丁在运输时要把两个接线柱连在一起,产生了闭合回路,目的保护电表指针,利用了电磁阻尼原理,选项D 正确。

故选D 。

6.D

解析:D

【解析】

【分析】

【详解】

由右手螺旋定则可知.cd 导线和ef 导线在b 处产生的磁场方向都垂直纸面向外.所以由矢量合成知b 处的磁感应强度垂直纸面向外.故A 错误:

由右手螺旋定则知ef 导线在左侧产生的磁感应强度垂直纸面向外,故B 错误: 由左手定则知.cd 导线受到的安培力方向向左.故C 错误:

由题意可知,cd 导线所处的位置磁场方向发生改变,但同时自身电流方向也发生改变,由左手定则知cd 导线所受安培力方向不变.故D 正确

综上所述本题答案是:D

7.A

解析:A

【解析】

【分析】

【详解】

设带电粒子经电压为U 1的电场加速后速度为v 0,由动能定理,有

21012

qU mv = 带电粒子在电势差为U 2的电场中做类平抛运动,可将射出电场的粒子速度v 分解成沿初速度方向与加速度方向,设出射速度与水平夹角为θ,则有

0cos v v

θ= 粒子在磁场中做匀速圆周运动,设运动轨迹对应的半径为R ,由几何关系可得,半径与直

2cos

d

R

θ

=

所以

2Rv

d

v

=

又因为半径公式

mv

R

qB

=

则有

2mv

d

qB

=

故d与m,v0成正比,与B,q成反比,即d只与U1有关,与U2无关,故A正确,BCD 错误。

故选A。

8.C

解析:C

【解析】

【分析】

【详解】

棒受力如图所示

sin(cos)

BIL mg BIL

θμθ

=+

1

(sin cos)sin(30)

3

IL

B mg mg

θμθθ

μ

=-=-

所以C正确,ABD错误。

故选C。

9.A

解析:A

【解析】

试题分析:由左手定则可知,导体受到向上的安培力作用,故弹簧的长度将缩短,开始没通电时:;通电后:,其中,解得:

B=,故选A.

考点:胡克定律;安培力;左手定则.

10.D

解析:D

【解析】

【分析】

【详解】

A .若射入速度选择器中的粒子带正电,根据左手定则知,带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上,则电场力的方向竖直向下,知电场强度的方向竖直向下,所以速度选择器的1P 极板带正电,故A 错误;

B .粒子在速度选择器中做匀速直线运动,洛伦兹力等于电场力,即有

1qvB qE =

所以能通过狭缝0S 的带电粒子的速率为

1

E v B =

故B 错误; C .粒子在磁场中做半个匀速圆周运动,其运动时间为 122r r t v v

ππ== 由于三个粒子运动的半径不等,所以运动时间也不相等,故C 错误;

D 进入2B 磁场中的粒子速度是一定的,根据2

2mv qvB r

=可得 2mv r qB =

知r 越大,比荷q m

越小,粒子1的半径小于粒子2的半径,所以粒子1的比荷大于粒子2的比荷,故D 正确;

故选D 。

11.A

解析:A

【解析】

【分析】

【详解】

根据左手定则得,A 选项洛伦兹力方向竖直向下,B 选项洛伦兹力方向竖直向下,C 选项不受洛伦兹力,D 选项洛伦兹力方向垂直纸面向外.故A 正确,BCD 错误.故选A .

【点睛】

解决本题的关键掌握左手定则判定电荷在磁场中运动速度、磁场和电荷受到洛仑兹力三者

之间的方向关系.

12.A

解析:A

【解析】

【分析】

【详解】

A .左边导线在a 点和b 点产生的磁场方向向下,右边导线在a 点和b 点产生的磁场反向也向下,故a 点和b 点磁场方向相同,均向下,故A 正确;

B .设两导线之间距离为3l ,则a 点的磁感应强度为 3722a I I I B k k k l l l

=+= O 点的磁感应强度为 3833322

O I I I B k k k l l l =+= 故a 点磁感应强度大于O 点,故B 错误;

C .b 点磁感应强度为

3522b I I I B k k k l l l

=+= 故b 点磁感应强度小于O 点,故C 错误;

D .由B 、C 分析可知,a 点和b 点的磁感应强度大小之比为

75

a b B B = 故D 错误;

故选A 。

13.C

解析:C

【解析】

【详解】

第一次将金属框由位置I 平移到位置Ⅱ,磁感线穿过金属框的方向没有改变,磁通量变化量等于在这两个位置时的磁通量的差值;第二次将金属框绕边翻转到位置Ⅱ,磁感.线穿过金属框的方向发生改变,磁通量变化量等于两个位置时的磁通量绝对值之和,所以

,选项C 正确.ABD 错

故选C

14.D

解析:D

【解析】

试题分析:通电导线因放在通电螺线管的磁场中故受到磁场力,因左右两侧磁场方向不同,故可以分左右两边分别分析研究,画出两侧的磁场方向,则由左手定则可判出磁场力

的方向,根据受力情况可判出物体的转动情况.当导体转动后,我们可以认为电流向右偏内,受力也将发生变化,为了简便,我们可以判断导体转动到向里的位置判断导体的受力情况,再判出导体的运动情况.

解:通电螺线管的磁感线如图所示,则由图示可知左侧导体所处的磁场方向斜向上,右侧导体所处的磁场斜向下,则由左手定则可知,左侧导体受力方向向外,右侧导体受力方向向里,故从上向下看,导体应为逆时针转动;当导体转过90°时,由左手定则可得导体受力向下,故可得出导体运动为逆时针转动的同时还要向下运动.即为a 端转向纸外,b 端转向纸里,且靠近通电螺线管,故D 正确,ABC 错误;

故选D

【点评】解决本题的关键(1)清楚通电螺线管的磁场,应看到左右两边磁场的不同;(2)能准确地应用左手定则判断磁场与电流不垂直的情况;(3)会找到一些有代表性的特殊位置求解.

15.A

解析:A

【解析】

【分析】

【详解】

AC .磁感应强度随时间按正弦规律变化,如题目图乙,可知0、2T 、T 处斜率最大,即线圈产生的电动势也最大,故A 正确,C 错误;

BD .根据BS Φ=可知,在4

T t =

和34T 时,线圈内的磁通量最大,故BD 错误。 故选A 。 16.D

解析:D

【解析】

【分析】

【详解】

导体棒受力如下图所示

可得

F BIL

mg mg

θ==

A.两悬线等长变短,不是导线变短,故θ不变,故A错误;

B.金属棒质量变大,则θ变小,故B错误;

C.磁感应强度变小,则θ变小,故C错误;

D.棒中的电流变大,则θ变大,故D正确。

故选D。

17.D

解析:D

【解析】

【分析】

【详解】

A.若带电粒子初速度与电场力不在一条直线上,只在电场力的作用下,做曲线运动,故A错误;

B.带电粒子在磁场中只受磁场力作用,如果磁场力不恒定,则不一定作匀速圆周运动,故B错误;

C.带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下时,若磁场力恒定,且重力与电场力平衡,带电粒子可能作匀速圆周运动,故C错误;

D.带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下,若这三个力平衡,合力为0,则带电粒子可以作匀速直线运动,故D正确;

故选D。

18.D

解析:D

【解析】

导体棒受力如图,根据共点力平衡得12

tan sin

F mg F mg

αα

==

所以导体棒所受的安培力之比1

2

tan1

sin cos

F

F

α

αα

==,因为F BIL

=,所以

11

22

1

cos

I F

I Fα

==,D正确.

19.A

解析:A

【解析】据题意,带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场,粒子的能量逐渐减小,速度减小,则由公式得知,粒子的轨迹半径逐渐减小,由图看出,粒子的运动方向是从a 向

b 运动。在a 处,粒子所受的洛伦兹力斜右下方,由左手定则判断可知,该粒子带负电,A 正确.

20.D

解析:D

【解析】

A 、根据左手定则知,正电荷向下偏,负电荷向上偏,则A 板带负电.故A 错误.

B 、因为B 板带正电,A 板带负电,所以电流的流向为b 经用电器流向a .故B 错误.

C 、因为B 板带正电,A 板带负电,所以金属板间的电场方向向上.故C 错误.

D 、等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力.故D 正确.故选D .

【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向,以及知道电流在外电路中,由高电势流向低电势.

21.B

解析:B

【解析】

【详解】

电子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示:

电子在磁场中做圆周运动的周期为:

22r m T v eB

ππ=

= 由几何知识可知: α=120°,β=60°,

电子在磁场中的匀速时间:

360t T θ

=︒

则负电子与正电子在磁场中运动时间之比:

6011202

t t βα-+︒===︒ 故选B 。

22.D

解析:D

【解析】

根据左手定则知粒子a 带正电,粒子b 、c 带负电;粒子在磁场中做匀速圆周运动时,由洛伦兹力提供向心力,根据2v qvB m r

= ,可得:mv r qB = ,粒子的动能E K =12mv 2,则可知三个带电粒子的质量、电荷量相同,在同一个磁场中,当速度越大时、轨道半径越大,则由图知,c 粒子速率最小,b 粒子速率最大.b 粒子动能最大,向心力最大.故B 错误,D 正确.根据22m m t qB qB

θπθπ=

⋅= ,则c 粒子圆弧转过的圆心角最大,时间最长,选项C 错误;故选D . 23.B

解析:B

【解析】

【分析】

【详解】

A .粒子在磁场中,洛伦兹力提供向心力,周期2πm T qB

=,氘核和氦核的比荷相等,则两粒子在磁场中运动的周期相同,根据回旋加速器的工作原理可知,粒子在磁场中运动的频率等于高频电源的频率,故两次频率相同,故AC 错误;

B .根据

2

v qvB m r

= 可得

max qBR v m

= 由于氘核和氦核比荷相同,且加速器的半径也相同,因此它们的最大速度也相同,故B 正确;

D .最大动能

222

2k max 122q B R E mv m

== 高频电源的频率与粒子最大动能无关,故D 错误。

故选B 。

24.C

解析:C

【解析】

粒子从左射入,若带负电,则受到向上的电场力,和向下的洛伦兹力,若带正电,则受到向下的电场力和向上的洛伦兹力,只要满足qvB qE =,即速度E v B

=,粒子就能做直线运动通过,故AB 错误;若速度大小改变,则电场力qE ,但是洛伦兹力qvB 发生变化,打破二力平衡,所以合力与初速度方向不共线,做曲线运动,C 正确D 错误.

【点睛】在速度选择器中,从左边射入,速度满足条件,电场力与洛伦兹力平衡与电量、电性无关.

25.C

解析:C

【解析】

【分析】

【详解】

两长直导线P 和Q 所产生的磁场方向根据安培右手定则可得都垂直纸面向里,所以匀强磁场方向应该垂直纸面向外,纸面内与两导线等距离的a 点处的磁感应强度为零,所以每根导线在a 点处产生的磁感应强度为012

B 。 A . 匀强磁场方向应该垂直纸面向外,故A 错误; B .将导线Q 撤去,a 点磁感应强度应为

012B 而不是032B ,故B 错误; C . 将导线P 撤去,a 点磁感应强度为012

B ,

C 正确;

D .将导线Q 中电流反向,a 点磁感应强度为0B 而非02B ,故D 错误。

故选C 。

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高考物理电磁学知识点之磁场真题汇编附解析

高考物理电磁学知识点之磁场真题汇编附解析一、选择题1.我国探月工程的重要项目之一是探测月球32He含量。如图所示,32He(2个质子和1个中子组成)和42He(2个质子和2个中子组成)组成的粒子束经电场加速后,进入速度选择器,再经过狭缝P进入平板S下方的匀强磁场,沿半圆弧轨迹抵达照相底片,并留下痕迹M、N。下列说法正确的是()A.速度选择器内部的磁场垂直纸面向外B.平板S下方的磁场垂直纸面向里C.经过狭缝P时,两种粒子的速度不同D.痕迹N是32He抵达照相底片上时留下的2.质量和电荷量都相等的
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