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2024年高考物理二轮复习讲练测
专题08磁场带电粒子在磁场中的运动(精练)
一、单项选择题
1.如图所示,正方体放在水平地面上,空间有磁感应强度为、方向与水平面成45°角斜向上的匀强磁场。一根通电长直导线穿过正方体前后面的中心,电流的方向垂直于纸面向里。a,b,c,d分别是正方体所在边的中点。在这四点中()
A.c,d两点的磁感应强度大小相等 B.a,b两点的磁感应强度大小相等
C.b点磁感应强度的值最大 D.c点磁感应强度的值最小
2.由相关电磁学知识可以知道,若圆环形通电导线的中心为O,环的半径为R,环中通有大小为I的电流,如图甲所示,则环心O处的磁感应强度大小,其中μ0是真空磁导率.若P点是过圆环形通电导线中心O点的轴线上的一点,且距O点的距离是x,如图乙所示.请根据所学的物理知识判断下列有关P点处的磁感应强度BP的表达式正确的是()
A.BP=·
B.BP=·
C.BP=·
D.BP=·
3.如图所示,一倾角为的粗糙斜面静止于水平地面上,质量为的物块A置于斜面上,另有一质量为m,长度为L的导体棒C,通过细线跨过光滑轻质定滑轮与A相连,A到滑轮的细线与斜面平行,C到滑轮的细线竖直,C与斜面无接触,在斜面右侧存在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。开始时,C中未通电,A、C保持静止。现向导体棒通入方向向里、大小由零缓慢增大到的电流,(供电回路题中未画出,对导体棒的受力影响可忽略)可观察到导体棒缓慢运动,直到绳与水平面成角时保持静止(如图虚线所示),此过程中棒始终保持水平,滑块A与斜面始终保持静止。已知重力加速度为g。在此过程中,下列说法正确的是()
A.滑块A受到的摩擦力可能先减小后增大 B.地面对斜面的支持力一直在减小
C.绳受到的拉力最大值为 D.导体棒中电流的值为
4.如图所示,一线状粒子源垂直于磁场边界不断地发射速度相同的同种离子,不考虑离子间的相互作用,则离子经过磁场的区域(阴影部分)可能的是()
A. B.
C. D.
5.一匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,其边界如图中虚线所示,,,一束粒子,在纸面内从a点垂直于ab射入磁场,这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。已知氕核的质量为m,电荷量为q。在磁场中运动时间最长的粒子,其运动速率为()
A. B. C. D.
6.实验小组用图甲所示装置研究电子在平行金属板间的运动,将放射源P靠近速度选择器,速度选择器中磁感应强度为B,电场强度为E,P能沿水平方向发出不同速率的电子,某速率的电子能沿直线通过速度选择器,再沿平行金属板A、B的中轴线O1O2射入板间,已知水平金属板长为L、间距为d,两板间加有图乙所示的交变电压,电子的电荷量为e,质量为m(电子重力及相互间作用力忽略不计),以下说法中错误的是()
A.沿直线穿过速度选择器的电子的速率为
B.只增大速度选择器中的电场强度E,沿中轴线射入的电子穿过A、B板的时间变长
C.若时刻进入A、B板间的电子恰能水平飞出,则可能正好从O2点水平飞出
D.若时刻进入金属板间A、B的电子恰能水平飞出,则(n=1,2,3……)
7.质谱仪最初是由汤姆生的学生阿斯顿设计的,他用质谱仪发现了氖20和氖22,证实了同位素的存在。如图所示,容器A中有质量分别为m1、m2,电荷量相同的氖20和氖22两种离子(不考虑离子的重力及离子间的相互作用),它们从容器A下方的小孔S1不断飘入电压为U的加速电场(离子的初速度可视为零),沿竖直线S1S2(S2为小孔)与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打在水平放置的底片上。由于实际加速电压的大小在U±ΔU范围内微小变化,这两种离子在磁场中运动的轨迹可能发生交叠,为使它们的轨迹不发生交叠,应小于()
A. B.
C. D.
8.磁流体发电机的原理如左图所示,燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离成高温等离子体。等离子体经喷管提速后以速度v进入矩形发电通道,发电通道中有垂直于喷射速度方向的匀强磁场,简化后的原理图如右图所示。已知磁感应强度大小为B,发电通道长为l,宽为b,高为a,高温等离子体的电阻率,外部电路的总电阻为R。当开关S闭合后,下列说法正确的是()
A.发电机产生的电动势
B.回路电流
C.发电机的输出功率
D.为维持等离子匀速流动,矩形发电通道左右端的压强差
9.为监测某化工厂的含有离子的污水排放情况,技术人员在排污管中安装了监测装置,该装置的核心部分是一个用绝缘材料制成的空腔,其宽和高分别为b和c,左、右两端开口与排污管相连,如图所示,在垂直于上、下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场,在空腔前、后两个侧面上各有长为a的相互平行且正对的电极M和N,M、N与内阻为R的电流表相连,污水从左向右流经该装置时,电流表将显示出污
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