2021届高考物理二轮复习多选题专项练习(8)磁场

11112021届高考物二轮复习选题专项习（磁场如图，面内有两条互相垂直的长直绝缘导线LL,2

中的电流方向向左，L2

中的电流方向向上；L的上方有两，它们相对于L对称。个系统处于匀强外磁场中，外12磁场的磁感应强度大小为0

，方向垂直于纸面向外。已知b两的磁感应强度大小分别为和2

，方向也垂直于纸面向外。则)流的电流在b点生的磁感应强度大小为B流的流在点产生的磁感应强度大小为BC.流经L2

的电流在点产生的磁感应强度大小为B流L2

的电流在点产生的磁感应强度大小为

如图所，空间某处存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一个带负电的金属小球从M点平射入此区域一段时间运动到N点于小球由M点到N点运动过程，下列说法正确的是()小可能做匀变速运动C.小球动能可能不变

小一定做变加速运动小机械能守恒如图所，在一匀强磁场中有三个带电粒子，其中和质子的运动轨迹，3为子的运动轨迹.们在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周动，三者轨道半径

r12

，并

相切于P点，设T、、

分别表示带电粒子做圆周运动的周期、线速度、向心加速度以及从经过P点起到第一次通过图中虚线MN所经历的时间，不计重力，则()

T123

1

C.

a1

t1如图所，环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场域），圆形区内无磁.设环形区域的内半径R0.50，半径R1

，磁场的磁感应强度

1.0T

a区域内有一放射源，可向各个方向放射氘核、氚核、氦核三种带电粒已知氘核的比荷为

C/kg

，若区中沿半径OM方向射入磁场的速度大小相同三种电粒子都不能穿越磁场，则粒子的速度可能()A.1.5

m/s

6.0

m/s

C.1.5

m/s

m/s如图所在

的区域内存在两个匀强磁

以坐标原点为心、半径为R的圆形区域内磁场方向垂直纸面向外,感应强度大小为B;余区域的磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B

一比荷为k的电粒子在加速电场的下极板处无初速度释经加速后从坐标为

(,0)

的点进入磁场又坐标为

R)

的离开磁场且粒子经过各磁场边界时的速度方向均与该边界线垂不计粒子的重力且不考虑粒子多次进入半圆形区域磁场的情况则加速电场的电压大小可能为()

ππ2R

9kBR16

9kBRC.

2

如图所在某粒子设备中分布有垂直于纸面向里的匀强磁

磁感应强度大小为B.、两挡板垂直于纸面放,角为90°,一束电荷量为、量为的种从AD板距点为L的孔以不同速率沿纸面射入磁速度方向与板的夹角均为60°,不计粒的重力及粒子间的相互作,粒子打在挡板上就被挡板吸.()粒在磁场中运动的最长时间为

2π3直打板的粒子运速率的最大值为

3BqLC.垂直打在AC板的粒子,动的速率为

23BqL在场中运动的时间为

(3qBL的粒子运动的速率为2qB如图所，在一个边长为正六边形区域内存在磁感应强度大小为、向垂直于纸面向里的匀强磁场.

三个相同的带正电的粒子比荷为

m

，先后从点方向以大小不等的速度射入匀强磁场区域在动过程中只受洛伦兹力作.已知编号为①的粒子恰好从F点飞出磁场区域编为②的粒子恰好从点出磁场区域编号为③粒子从ED边上的某一点垂直边界飞出磁场区域.下列说法正确的是)

编为①的粒子进入磁场区域的初速度大小为

33m编为的粒子在磁场区城内运动的时间

t

π6C.编号为③的粒子在边飞出的位置与点的距离为(233)三粒子在磁场内运动的时间次减少并且三者之比为4:2:1如图所区域半径为R内有一垂直纸面的匀强磁.磁感应强度的大小为，P为磁场边界上的最低大量质量均为m电荷量绝对值均为的带负电粒子，以相同的率v从P点各个方向射磁场区.子的轨道半径rC为形区域水平直径的两个端点，粒子重力不计，空气阻力不计，()qBR粒射入磁场的速率为m粒在场中运动的最长时间为

t

πC.不可能有粒子从C点射出磁场若子的速率可以变化，则可有粒子从点水平射出电磁流计广泛应用于测量导电液如污水的流量.

如图所示流计是由绝缘材料成的管道，其长、宽、高分别、、，量计左右两端开

在垂直于上下底面的方向上有磁感应强度大小为B的强磁场，在前后两个侧面的内侧分别固定有金属板作为电

充满管道的污水从左向右稳定地流经流量计时MN两间的电压表显示出两个电极间的电压为U若用表示污水流单时间内排出的污水体积说法正确的()N端电势比M端电势高B.N端电势比M端电低

C.污水中离子的浓度越高，电压U越污流量Q与压的示数U成比与a、b无同位素质谱仪是分离和检测不同同位素的仪如图所示为质谱仪的原理若互为同位素的三个粒子从1

处无初速度释放进入电场，经电压为U的加速电场加速后，垂直磁场边界从处进入匀强磁场经磁场偏转后在底片上场的磁感应强度大小为B不粒子3的重力，则下列说法正确的是()质大的粒子由电场进入磁场时的速度大质大粒子打在底片上的位置离S远3C.比荷大的粒子打在底片上的位离S

3

远某粒子打在底片上的位置到S

3

的距离与U

成正比如图,以ABL为径的半圆内有垂直纸面向外的磁感应强度大小为B的强磁场,半径OP与径角为。一对正、负电子从点沿PO方射入磁场一个从A离开磁场另一个从点离开磁场。已知电子的质量为、电荷量为,子重力及电子间的相互作用力均不则()从点出磁场的是正电子正子动的速率为

3C.正、负电子在磁场中运动的时之比为

正负电子在磁场中运动的向加速度大小之比为如图所示是磁流体发电机的示意图为两平行金属板

、

之间有一磁感应强度大小为B的匀强磁场，P、Q与阻R相接，一束含有大量正、负带电离子的等离子体以速度v沿直于磁场的方向射入磁场。若两平行金属板Q之的内阻为r，则下列说法正确的是()流电阻R的流方向由b到a流电R的流大小为

RC.电阻的热功率为

B22R()2当Rr时磁流体发电机输出电功率最大

2222答案：AC解析：由对称性可知，流经L1

答案以及解的电流在两产生的磁感应强度大小相等，设为1

，流经L2

的电流在b两产生的磁感应强度大小相等但方向相反其小为由场的2171叠加原理有BB，立解得BBBB212

，所以AC正确，BD错。答案：BC解析：小球从M点N点运动过程中，在竖直方向上发生了偏转，受到的竖直向下的重力和竖直向上的电场力不变速方向变化则伦兹力方向变化所以三个力的合力方向变化，故小球不可能做匀变速运动，一定做变加速运动A错，正确

若电场力和重力等大反向该程中电场力和重力做的功之和为零伦力不做功球动能不变，重力势能减小这情况下小球械能不守恒电场力和重力不等大反向有电场力做功，小球的动能可能不变，重力势能减小，小球机械能不守恒，故正D错误答案：AC解析：各粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期

2m

，根据粒子的比荷大小q1q1α42mα

，可知T1

，选项A正；由于r12

，结合r及粒子比荷关系可知12

，选项B错；又粒运动的向心加速度

qvB

，结合各粒子的比荷关系及v1

，可得a13

，选项正；由图分析可知粒子运动到M时对应的圆心角的大小关系为

而T，因此t1221

2

，由，223

，可知

t2

，故t

，选项D错.答案：AB解析：要使沿OM方向运动的粒子不能穿越磁场，则其在环形区域磁场内的运动迹圆中最大者与磁场外边界圆相切如所示设轨迹圆的半径为r则rR)代1数据解得

r0.375m.1

设沿该轨迹圆运动的粒子速度为，则有

vr

，解得

r

，

°°°°由于三种粒子中比荷最小是氚核（约为氘核的）代入数据得vm/s，以A、B正.答案：解析：若粒子直接从点射出由能定理得qU

由牛顿第二定律得v,2R

联立解得U

R

正;粒子经过半圆形区域,其运动轨迹如图所示由几何知识得1

RR

联立解得

16RR,9

又qqU,BmqvBR

169B联立解得BBU9322

,C、D正B错.答案：解析：如图所示,

根据已知条件画出粒子的运动轨,粒子打在AD板上在磁场中运动的时间最长由几何关系可知

轨迹对应的圆心角

粒子在磁场中运动的最长时间t

1202ππ360

2故A正确;由R

可知v

在AD上的粒子

直接打在A点粒子的运动速率最大由几何关系可得2cos30°，得

3L3

即粒子运动速率的最大值

qBL

故错;粒子垂直打在AC板由几何关系可得°L,

解得

2L3

即粒子运动的速率

23qBL3

故正;由题意可知

t2qB4

由几何关

系可得R

Rcos30

R

解得RL,

该粒子运动的速率

(3qBL

故D正确.答案：解析：画出粒子运动轨迹如图所示，编号为①的粒子恰好从F点出磁场区域，可知粒子运动轨迹所对的圆心角为120°，磁场中运动时间为t

T

，由几何关系得r

，a解得轨迹半径为r，设编号为①的粒子进入磁场的初速度大小为v3

v，由qvmr

，解得

33

，选项A正确；编号为②的粒子恰好从点飞出磁场区域，可知粒子在磁场中的运动轨迹所对的圆心角为60°，编号为②的子在磁场区域内运动的时间t

mm6

选B错编为③的粒子从边上的一点垂直边界飞出磁场区域，带电粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为，粒子在磁场中运动的时间为

几何关系可得编号为③的粒在边上飞出的位置与点距离为(23选项正；三个粒子在磁场内运动的时间依次减少，并且三者之比为t:t:t::1选项D正

，答案：ABD

解析伦力提供向心力

2r

qBR得r题意rv，故选项A确当子以圆形区域的直径R为做圆周运动时粒在磁场中运动的时间最长，由几何关系可知此时轨迹对应的圆心角为，粒子运动的周期为

2π

，则粒子在磁场中运动的时间为

t

m6

故项确粒子的轨道半径为2磁的半径为，子可能从C点射出，故选错；当粒子的轨道半径为时，竖直向上射出的粒子，可以从A水平射出，且速率满足v

m

，故选项D正答案：解析正负子随污水向右移离子受到洛伦兹力根据左手定则可知正离子向后表面偏，负离子向前表面偏，所以前表面比后表面电势低，即N端的电势比M的电势高，故选项A确，错；最终正、离子在电场力和洛伦兹力的共同作用下达到平衡，则qEqvB,

，解得Bvb，压U与污中离子的浓度无关，选项错；污水流量vbc

UcbB

，则污水流量Q与压表的示数U成比，与b无，选项D正确答案：解析根据动能定理有qUmv

qU得v于互为同位素的粒子所带电荷量相同，因此质量大的粒子进入磁场时的速度小A错；粒子进入磁场后做速圆周运动，半径R

UBqm

，粒子打在底片上的位置与S

3

的距离xR，此可知，质量大的粒子打在底片上的位置离S

3

远，比荷大的粒子打在底片上的位置离S

3

近，确，错误对一粒子而言打在底上的位置与S的距离3

mUB

即x与U

成正比，正确答案：解析：根据左手定则判断知从点出磁场的是负电选项A误;圆弧对的圆心角

L60正电子运动轨迹的半径r3由evBtan30°r

得正电子运动的速率

v

3eBL

3选项B正;同理,负电子运动轨迹的半径rL3

轨迹所对的圆心

120正负电子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期均为

由tTeB°

得,正电子在t1磁场中运动的时间之比为选项C误;由)rt2Tar3的向心加速度大小之比为选项正确。ar

得

正