2023新高考新教材版物理高考第二轮复习--专题十磁场.pdf

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1、2023新 高 考 新 教 材 版 物 理 高 考 第 二 轮 复 习 专 题 十 磁 场 1.物 理 科 技（2022河 南 名 校 联 盟 三 诊）（多 选）回 旋 加 速 器 的 工 作 原 理 如 图 所 示,D形 金 属 盒 的 半 径 为 R,两 D形 盒 间 狭 缝 的 宽 度 为 d,匀 强 磁 场 的 磁 感 应 强 度 大 小 为 B、方 向 与 盒 面 垂 直.D 形 金 属 盒 的 中 心 0处 有 一 粒 子 源，能 产 生 质 量 为 吹 电 荷 量 为 e 的 质 子（质 子 的 初 速 度 及 其 所 受 重 力 均 不 计）,质 子 在 加 速 电 压 为 U

2、 的 电 场 中 加 速,最 终 从 出 口 处 射 出。下 列 说 法 正 确 的 是（）A.质 子 在 电 场 中 运 动 的 总 时 间 为 年-p D R 2B.质 子 在 磁 场 中 运 动 的 总 时 间 为 写-C.若 仅 将 电 压 U增 大,则 质 子 从 出 口 处 射 出 时 的 动 能 不 变 A p2 p2 n2D.若 仅 将 0 处 的 粒 子 源 改 为 氮（；He）核 源 并 适 当 调 整 交 流 电 频 率，则 氨 核 可 获 得 的 最 大 动 能 为 匕 看 答 案 A C 当 质 子 射 出 D形 盒 时,根 据 洛 伦 兹 力 提 供 向 心 力 得

3、 evB=,v=,质 子 在 电 场 中 的 加 速 度 大 小 为 肝 丝=冬,质 子 R m m ma在 电 场 中 运 动 的 总 时 间 1=-=等,故 A正 确;设 在 电 场 中 加 速 的 次 数 为 n,根 据 动 能 定 理 得 neUmv,在 电 场 中 加 速 一 次 后,在 磁 a U 2场 中 运 动 半 圈,在 磁 场 中 运 动 半 圈 的 时 间 逐 耳,质 子 在 磁 场 中 运 动 的 总 时 间 f=nto=X-,故 B错 误;当 质 子 射 2 eB 2mU eB 2U出 D形 盒 时,质 子 的 速 度 V,若 仅 将 电 压 I 增 大,则 质 子

4、从 出 口 处 射 出 时 的 速 度 不 变，动 能 不 变,故 C 正 确;若 仅 将 0 处 的 粒 子 源 改 为 氨 C%）核 源 并 适 当 调 整 交 流 电 频 率，则 与 质 子 匕 匕 较,电 荷 量 增 大 为 2倍,质 量 增 大 为 1倍,则 氨 核 可 获 得 的 最 大 速 度 为 最 大 动 能 4mv三”学,故 D错 误。2m 2 2m2.物 理 探 索（2022东 北 师 大 附 中 测 试 七）如 图 所 示 为 洛 伦 兹 力 演 示 仪 的 结 构 示 意 图,演 示 仪 中 有 一 对 彼 此 平 行 且 共 轴 的 励 磁 圆 形 线 圈,通 入

5、电 流 I后,能 够 在 两 线 圈 间 产 生 匀 强 磁 场;玻 璃 泡 内 有 电 子 枪,通 过 加 速 电 压 U对 初 速 度 为 零 的 电 子 加 速 并 连 续 发 射。电 子 刚 好 从 球 心。点 正 下 方 的 S 点 水 平 向 左 射 出,电 子 通 过 玻 璃 泡 内 稀 薄 气 体 时 能 够 显 示 出 电 子 运 动 的 径 迹。则 下 列 说 法 正 确 的 是（）第 1 页 共 14页A.若 要 正 常 观 察 电 子 径 迹，励 磁 线 圈 的 电 流 方 向 应 为 逆 时 针（垂 直 纸 面 向 里 看）B.若 保 持 U不 变,增 大 I,则 圆

6、 形 径 迹 的 半 径 变 大 C.若 同 时 减 小 I和 U,则 电 子 运 动 的 周 期 减 小 D.若 保 持 I不 变,减 小 U,则 电 子 运 动 的 周 期 将 不 变 答 案 D 若 要 正 常 观 察 电 子 径 迹，则 电 子 向 左 运 动 时 需 要 受 到 向 上 的 洛 伦 兹 力,根 据 左 手 定 则 可 知,玻 璃 泡 内 的 磁 场 应 向 里,v2根 据 安 培 定 则 可 知,励 磁 线 圈 的 电 流 方 向 应 为 顺 时 针，故 A 错 误;电 子 在 磁 场 中，向 心 力 由 洛 伦 兹 力 提 供,则 有 eBvf：,可 得 r嗡 而

7、电 子 进 入 磁 场 的 动 能 由 电 场 力 做 功 得 到,即。辱 V;即 I不 变，则 v不 变,由 于 m、不 变,而 当 I增 大 时,B增 大 故 半 径 减 小，故 B错 误;因 为 T=所 以 电 子 运 动 的 周 期 与 I：无 关 当 砌 电 流 I时,B也 减 小，则 电 子 运 动 的 周 期 T 增 大，故 Cv eB错 误;当 I不 变,u 减 小 时,T 不 变,故 D正 确。解 题 指 导 磁 场 是 由 通 电 励 磁 圆 形 线 圈 产 生,电 流 变 化 时 磁 场 也 会 变 化。3.（2022山 东 潍 坊 一 模,7）如 图 所 示,正 六 边

8、 形 区 域 内 存 在 垂 直 纸 面 向 里 的 匀 强 磁 场。一 带 正 电 粒 子 以 速 度 V,从 a 点 沿 ad方 向 射 入 磁 场，从。点 离 开 磁 场 者 该 粒 子 以 速 度、，从 a点 沿 ae方 向 射 入 磁 场，则 从 d点 离 开 磁 场.不 计 粒 子 重 力，拼 值 为（）A.V3 B.苧 谓 4答 案 C 带 正 电 粒 子 以 速 度 M 从 a点 沿 ad方 向 射 入 磁 场,从 c点 离 开 磁 场,设 六 边 形 的 边 长 为 L,则 由 几 何 关 系 得 R,=6L；若 该 粒 子 以 速 度 V,从 a 点 沿 ae方 向 射 入

9、 磁 场,则 从 d 点 离 开 磁 场，则 由 几 何 关 系 得 R?=2L,由 洛 伦 兹 力 提 供 向 心 力 得 Bqv=m-,则 R詈，故 速 度 之 比 即 锭 匕 空 空 T qBq V 2 R2 24.（2022山 东 聊 城 一 模,9）（多 选）如 图 所 示,匀 强 磁 场 方 向 垂 直 纸 面 向 里，上 端 开 口、下 端 封 闭 的 玻 璃 管 竖 直 放 置，玻 璃 管 内 壁 光 滑,管 底 有 一 带 正 电 的 小 球（未 画 出）,在 外 力 作 用 下，玻 璃 管 垂 直 进 入 磁 场 并 保 持 速 度 不 变,小 球 最 终 从 上 端 管

10、口 飞 出。从 进 入 磁 场 到 小 球 飞 出 玻 璃 管 的 过 程 中,下 列 说 法 正 确 的 是（）II I X X-卜 X X广 X g X：x X Xo：x x XIA.洛 伦 兹 力 对 小 球 做 正 功 B.小 球 的 机 械 能 增 加 C.小 球 的 运 动 轨 迹 是 一 条 抛 物 线 D.小 球 在 玻 璃 管 中 的 运 动 时 间 与 玻 璃 管 速 度 无 关 答 案 B C 洛 伦 兹 力 的 方 向 与 速 度 方 向 垂 直,永 远 不 做 功，故 A错 误;设 小 球 竖 直 分 速 度 为 水 平 分 速 度 为 v,小 球 受 力 如 图 所

11、 示,玻 璃 管 对 带 电 小 球 的 弹 力 水 平 向 右，小 球 的 速 度 方 向 斜 向 右 上 方,弹 力 对 小 球 做 正 功，小 球 的 机 械 能 增 加,故 B正 确;小 球 随 玻 璃 管 在 水 平 方 向 做 匀 速 直 线 运 动，小 球 在 竖 直 方 向 所 受 的 洛 伦 兹 力 F,=qvB是 恒 力,在 竖 直 方 向,由 牛 顿 第 二 定 律 得 第 2 页 共 14页qvB-mg=ma,解 得 小 球 的 加 速 度 大 小 a=*-g,小 球 的 加 速 度 不 随 时 间 变 化，恒 定 不 变，小 球 在 竖 直 方 向 做 匀 加 速 直

12、 线 运 动,合 运 动 为 匀 变 速 曲 线 运 动,运 动 轨 迹 是 一 条 抛 物 线,故 C 正 确;小 球 在 竖 直 方 向 做 匀 加 速 运 动,根 据 hga,可 知 1=聆=则 小 球 在 玻 璃 管 中 的 运 动 时 间 与 玻 璃 管 速 度 有 关,选 项 D错 误。D5.自 然 现 象（2022广 东 深 圳 二 模,8）（多 选）如 图 为 地 球 赤 道 剖 面 图,地 球 半 径 为 R,把 地 面 上 高 度 为 5区 域 内 的 地 磁 场 视 为 磁 感 应 强 度 为 B、方 向 垂 直 于 剖 面 的 匀 强 磁 场，一 带 电 粒 子 以 速

13、 度 v正 对 地 射 入 该 磁 场 区 域，轨 迹 恰 好 与 地 面 相 切。贝！|（）A.粒 子 带 正 电 荷 CDB.轨 迹 半 径 为 等 C.粒 子 的 比 荷 为 心 D.若 粒 子 速 度 减 小，在 该 磁 场 区 域 的 运 动 时 间 增 大 答 案 B D 由 左 手 定 则 知，粒 子 带 负 电.A 错 误;由 几 何 关 系 知?+（/?+#=（R+r）；解 得 r=y,B正 确;根 据 qvB=my,解 得 维 的,C 错 误;若 粒 子 速 度 减 小,则 运 动 半 径 减 小,在 磁 场 中 运 动 的 圆 心 角 变 大，粒 子 的 周 期 T驾 不

14、 变,则 由 t=*T知,在 该 m 5BR qB 2u磁 场 区 域 的 运 动 时 间 变 大,D正 确。6.（2022临 澧 一 中 开 学 考,5）磁 单 极 子 是 物 理 学 家 设 想 的 一 种 仅 带 有 单 一 磁 极（N极 或 S极）的 粒 子,它 们 的 磁 感 线 分 布 类 似 于 点 电 荷 的 电 场 线 分 布,目 前 科 学 家 还 没 有 证 实 磁 单 极 子 的 存 在。若 自 然 界 中 存 在 磁 单 极 子，以 其 为 球 心 画 出 两 个 球 面 I和 2,如 图 所 示,a 点 位 于 球 面 1上,b点 位 于 球 面 2上,则 下 列

15、说 法 正 确 的 是（）第 3 页 共 14页A.a 点 比 b点 的 磁 感 应 强 度 大 B.a 点 比 b点 的 磁 感 应 强 度 小 C.球 面】比 球 面 2 的 磁 通 量 大 D.球 面 1比 球 面 2 的 磁 通 量 小 答 案 A 由 于 磁 单 极 子 的 磁 感 线 分 布 类 似 于 点 电 荷 的 电 场 线 分 布,磁 感 线 越 密 集 的 地 方,磁 感 应 强 度 越 大,A正 确,B错 误:由 于 磁 感 线 都 是 发 散 射 线,中 间 没 有 断 开，穿 过 两 个 面 的 磁 感 线 的 条 数 相 等,因 此 两 个 面 的 磁 通 量 相

16、 等,C、D错 误.7.（2022长 沙 长 郡 中 学 月 考 六,9）（多 选）自 行 车 速 度 计 可 以 利 用 霍 尔 效 应 传 感 器 获 知 自 行 车 的 运 动 速 率。如 图 甲 所 示,一 块 磁 铁 安 装 在 前 轮 上,轮 子 每 转 一 圈,磁 铁 就 靠 近 传 感 器 一 次，传 感 器 就 会 输 出 一 个 脉 冲 电 压。如 图 乙 所 示,电 源 输 出 电 压 为 U,当 磁 场 靠 近 霍 尔 元 件 时,在 导 体 前 后 表 面 间 出 现 电 势 差 也（前 表 面 的 电 甥 氐 于 后 表 面 的 电 势）。下 列 说 法 中 正 确

17、 的 是（）、连 接 到 速 度 计 霍 尔 传 感 器、工 自 行 车 前 叉 磁:铁 图 甲 磁 场 8图 乙 A.图 乙 中 霍 尔 元 件 的 载 流 子 带 正 电 B.已 知 自 行 车 车 轮 的 半 径,再 根 据 单 位 时 间 内 的 脉 冲 数 即 获 得 车 速 大 小 C.若 传 感 器 的 电 源 输 出 电 压 1变 大，则 霍 尔 电 压 U；变 大 D.自 行 车 的 车 速 越 大,则 霍 尔 电 压 IL越 大 答 案 B C 霍 尔 元 件 的 电 流 I是 由 负 电 荷 定 向 运 动 形 成 的,选 项 A错 误;根 据 单 位 时 间 内 的 脉

18、 冲 数，可 求 得 车 轮 转 动 周 期,从 而 求 得 车 轮 的 角 速 度,最 后 由 线 速 度 公 式 V=r 3,结 合 车 轮 半 径,即 可 求 解 车 轮 的 速 度 大 小,选 项 B正 确;根 据 qvB=q华,得 U产 vdB,由 电 流 的 微 观 表 达 式 I=nqSv,=磊，解 得 U尸 墨，霍 尔 电 压 也 与 车 速 大 小 无 关,选 项 D错 误;由 公 式 U尸 然，若 传 感 器 的 电 源 输 出 电 压 变 大，那 么 电 流 I变 大，则 霍 尔 电 压 U,将 变 大,选 项 C正 确。8.（2020塘 沽 一 中 期 末）如 图 所

19、示 为 一 种 质 谱 仪 的 示 意 图，该 质 谱 仪 由 速 度 选 择 器、静 电 分 析 器 和 磁 分 析 器 组 成。若 速 度 选 择 1器 中 电 场 强 度 大 小 为 B磁 感 应 强 度 大 小 为 B,方 向 垂 直 纸 面 向 里,静 电 分 析 器 通 道 中 心 线 为 彳 圆 弧，圆 弧 的 半 径（0P）为 R,通 道 内 有 均 匀 辐 射 的 电 场,在 中 心 线 处 的 电 场 强 度 大 小 为 E,磁 分 析 器 中 有 范 围 足 够 大 的 有 界 匀 强 磁 场,磁 感 应 强 度 大 小 为 B、方 向 第 4 页 共 14页垂 直 于

20、纸 面 向 外。一 带 电 粒 子 以 速 度 V 沿 直 线 经 过 速 度 选 择 器 后 沿 中 心 线 通 过 静 电 分 析 器,由 P点 垂 直 边 界 进 入 磁 分 析 器,最 终 打 到 胶 片 上 的 Q 点，不 计 粒 子 重 力。下 列 说 法 正 确 的 是（）A.速 度 选 择 器 的 极 板 P,的 电 势 比 极 板 巳 的 电 势 低 B.粒 子 的 速 度 v卷 C.粒 子 的 比 荷 为 黑 ERBiD.P、Q 两 点 间 的 距 离 为 胃 詈 答 案 C 根 据 图 可 知,粒 子 在 磁 分 析 器 内 向 左 偏 转，则 粒 子 受 到 的 洛 伦

21、 兹 力 的 方 向 向 左,由 左 手 定 则 可 知，该 粒 子 带 正 电;粒 子 在 速 度 选 择 器 内 向 右 运 动,根 据 左 手 定 则 可 知,粒 子 受 到 的 洛 伦 兹 力 的 方 向 向 上;因 为 粒 子 匀 速 穿 过 速 度 选 择 器,所 以 粒 子 受 到 的 电 场 力 的 方 向 向 下，则 电 场 的 方 向 向 下，所 以 极 板 P,的 电 势 比 极 板 R 的 电 势 高,故 A项 错 误。粒 子 在 速 度 选 择 器 内 匀 速 运 动,受 力 平 衡，则 有 qE尸 qvB,解 得 导，故 B项 错 误。粒 子 在 静 电 分 析 器

22、 内 做 匀 速 圆 周 运 动，则 有 qE=*,联 立 可 得 粒 子 的 比 荷 DJ K旦-哈=鸟，故 c 项 正 确。粒 子 在 磁 分 析 器 内 做 匀 速 圆 周 运 动，有 qvB=,联 立 解 得 甯,由 几 何 关 系 知 P、Q 之 间 的 距 离 m ER ERB彳 r%B为 2厂 等 空，故 D项 错 误。9.物 理 科 技（2022滨 海 七 校 联 考,5）新 型 冠 状 病 毒 传 播 能 力 非 常 强,因 此 研 究 新 冠 肺 炎 病 毒 株 的 实 验 室 必 须 是 全 程 都 在 高 度 无 接 触 物 理 防 护 性 条 件 下 操 作。武 汉

23、病 毒 研 究 所 是 我 国 防 护 等 级 最 高 的 P4实 验 室，在 该 实 验 室 中 有 一 种 污 水 流 量 计，其 原 理 可 以 简 化 为 如 图 所 示 模 型:污 水 内 含 有 大 量 正、负 离 子,从 直 径 为 d的 圆 柱 形 容 器 右 侧 流 入,左 侧 流 出。流 量 Q 等 于 单 位 时 间 通 过 横 截 面 的 液 体 的 体 积。空 间 有 垂 直 纸 面 向 里 的 磁 感 应 强 度 为 B 的 匀 强 磁 场,下 列 说 法 正 确 的 是（）Bx x xX X X X tV-dX X X X Ix x/v x x儿 所 有 离 子

24、所 受 洛 伦 兹 力 方 向 均 由 M 指 向 NB.M 点 的 电 势 高 于 N点 的 电 势 C.污 水 流 量 计 也 可 以 用 于 测 量 不 带 电 的 液 体 的 流 速 D.若 再 测 量 出 M,N 两 点 间 的 电 压 就 能 够 推 算 出 污 水 的 流 量 答 案 D 根 据 左 手 定 则 可 知，正 离 子 受 到 的 洛 伦 兹 力 向 下,负 离 子 受 到 的 洛 伦 兹 力 向 上，因 此 正 离 子 向 下 聚 集,负 离 子 向 上 聚 集,N 点 电 势 高 于 M 点 电 势，故 A、B 均 错 误;不 带 电 的 粒 子 不 会 受 洛

25、伦 兹 力,因 此 也 不 会 偏 转,M、之 间 不 会 出 现 电 势 差,故 C错 误;当 M.X 两 点 间 电 压 U稳 定 时,根 据 平 衡 条 件 有 qvB=qE,根 据 匀 强 电 场 中 电 势 差 与 场 强 的 关 系 有 U=Ed,由 题 意 可 知 第 5 页 共 14页Q=vS=d、,联 立 解 得 Q=,由 该 式 可 知 只 需 要 知 道 磁 感 应 籁 B、直 径 d及 M,N 两 点 间 的 电 压 U,就 能 够 推 算 出 污 水 的 流 量,故 D正 确。10.（2022北 京 朝 阳 一 模,13）为 了 测 量 化 工 厂 的 污 水 排 放

26、 量，技 术 人 员 在 排 污 管 末 端 安 装 了 流 量 计（流 量 Q 为 单 位 时 间 内 流 过 某 截 面 流 体 的 体 积）。如 图 所 示，长 方 体 绝 缘 管 道 的 长、宽、高 分 别 为 a、b、c,左、右 两 端 开 口，所 在 空 间 有 垂 直 于 前 后 面 向 里、磁 感 应 强 度 大 小 为 B 的 匀 强 磁 场,在 上、下 两 个 面 的 内 侧 固 定 有 金 属 板 M、N,含 有 大 量 的 正、负 离 子 的 污 水 充 满 管 道,从 左 向 右 匀 速 流 动，测 得 M、N 间 电 压 为 U.由 于 污 水 流 过 管 道 时

27、受 到 阻 力 f的 作 用，左、右 两 侧 管 口 需 要 维 持 一 定 的 压 强 差.已 知 沿 流 速 方 向 长 度 为 L、流 速 为 v的 污 水,受 到 的 阻 力 f=kLv（k 为 比 例 系 数）。下 列 说 法 正 确 的 是（）.、-,.abUA.75水 的 流 量 Q=r-DB.金 属 板 M 的 电 势 低 于 金 属 板 N 的 电 势 C.电 压 I与 污 水 中 的 离 子 浓 度 有 关 D.左、右 两 侧 管 口 的 压 强 差 为 缁 答 案 D 由 左 手 定 则 知 正 离 子 受 洛 伦 兹 力 向 上，负 离 子 受 洛 伦 兹 力 向 下,

28、因 此 金 属 板 M 的 电 势 高 于 金 属 板 X 的 电 势,B错 误。由 动 生 电 动 势 U=Bc v 知 U与 离 子 浓 度 无 关,C项 错 误;由 得 因 此 污 水 流 量 Q=v S喂 be4,A项 错 误;污 水 匀 速 流 动，则 有.pS=f=kav,p=kav=kav,将/6代 入、/得 C3 P二 k互 a通 U,D 项 _正 _一 确。思 路 点 拨 计 算 流 体 速 度 V也 可 以 利 用 正、负 离 子 受 洛 伦 兹 力 与 电 场 力 平 衡 计 算，即 B q v=q;v 污 水 受 左、右 两 侧 压 强 差 C Be产 生 的 推 力

29、等 于 污 水 受 到 的 阻 力。11.（2022北 京 丰 台 二 模,14）跑 道 式 回 旋 加 速 器 的 工 作 原 理 如 图 所 示。两 个 匀 强 磁 场 区 域 I、II的 边 界 平 行,相 距 为 L,磁 感 应 强 度 大 小 均 为 B,方 向 垂 直 纸 面 向 里。P、Q 之 间 存 在 匀 强 加 速 电 场，电 场 强 度 为 E,方 向 与 磁 场 边 界 垂 直。质 量 为 以 电 荷 量 为+q的 粒 子 从 P飘 入 电 场,多 次 经 过 电 场 加 速 和 磁 场 偏 转 后,从 位 于 边 界 上 的 出 射 口 K 引 出 时 动 能 为 E

30、k。已 知 K、Q 的 距 离 为 d,带 电 粒 子 的 重 力 不 计。则 下 列 说 法 正 确 的 是（）x x X XX X磁 场 区 域 IX X磁 场 区 域 u 1 XXX XX XX匀 强 电 场 EXA.第 一 次 加 速 后，粒 子 在 II中 运 动 的 半 径 比 在 I中 的 半 径 大 B.粒 子 每 次 从 P点 被 加 速 到 再 次 回 到 P点 所 用 的 时 间 相 同 第 6 页 共 14页c.粒 子 从 出 射 口 K 引 出 的 动 能 匕 8mD.粒 子 出 射 前 经 过 加 速 电 场 的 次 数 mEL2答 案 c 第 一 次 加 速 后,

31、粒 子 在 I和 II中 运 动 的 速 率 相 等,洛 伦 兹 力 提 供 粒 子 做 圆 周 运 动 的 向 心 力，有 Bqv=吟,R=子,故 粒 子 在 I和 II中 运 动 的 半 径 相 等,A错 误。粒 子 每 次 从 P点 被 加 速 到 再 次 回 到 P 点 在 磁 场 中 运 动 的 时 间 相 等，但 在 电 场 中 因 为 受 到 电 场 力 加 速，时 间 变 短，故 再 次 回 到 P 点 所 用 时 间 不 同,B错 误.设 粒 子 从 出 射 口 K 引 出 时 速 度 大 小 为 明.,此 时 粒 子 在 磁 场 中 运 动 的 轨 迹 半 径 最 大,R4

32、,有 Bqv.=噂,区 隔 驾 至,C正 确;设 粒 子 在 电 场 中 加 速 次 数 为 N,则 有 NEqL=瓦 解 得 N=%,D2 R 2 8m 8mEl错 误。思 路 点 拨 该 题 中 的 P相 当 于 回 旋 加 速 度 器 D形 盒 的 粒 子 源,K 即 D形 盒 边 缘 处 的 粒 子 出 口，则 d相 当 于 D形 盒 半 径。12.物 理 技 术（2022浙 江 宁 波 十 校 联 考）为 了 降 低 潜 艇 噪 音，科 学 家 设 想 用 电 磁 推 进 器 替 代 螺 旋 桨。装 置 的 截 面 图 如 图 所 示,电 磁 推 进 器 用 绝 缘 材 料 制 成

33、海 水 管 道,马 鞍 形 超 导 线 圈 形 成 如 图 所 示 的 磁 场，现 潜 艇 在 前 进 过 程 中 海 水 正 源 源 不 断 地 被 推 向 纸 外。则 下 列 说 法 正 确 的 是（）上 马 鞍 形 线 圈 一 一 海 水 管 道 下 马 鞍 形 线 圈-JA.图 中 所 接 电 源 为 直 流 电 源,a极 为 电 源 正 极 B.同 时 改 变 磁 场 方 向 和 电 源 正 负 极 可 实 现 潜 艇 倒 退 C.加 速 阶 段,海 水 对 潜 艇 的 力 与 潜 艇 对 海 水 的 力 大 小 相 等 D.电 源 输 出 的 能 量 完 全 转 化 为 海 水 的

34、 动 能 和 潜 艇 的 动 能 答 案 C 海 水 被 推 向 纸 外,根 据 左 手 定 则 可 知,电 流 方 向 由 b指 向 a,b为 电 源 正 极,A 错 误;同 时 改 变 电 流 和 磁 场 方 向,海 水 受 到 的 安 培 力 不 变,航 行 方 向 不 变,B错 误;根 据 牛 顿 第 三 定 律，海 水 对 潜 艇 的 力 与 潜 艇 对 海 水 的 力 大 小 相 等，方 向 相 反,C 正 确;电 源 输 出 的 能 量 不 可 能 完 全 转 化 为 动 能，有 焦 耳 热 损 耗,D错 误.13.物 理 生 活（2022江 苏 南 京 期 中,3）某 磁 悬

35、浮 地 球 仪 的 磁 悬 浮 原 理 如 图 所 示,地 球 仪 中 有 一 个 磁 铁,底 座 中 有 一 个 线 圈（线 圈 电 阻 不 计），给 线 圈 通 电，地 球 仪 可 以 悬 浮 起 来。下 列 说 法 正 确 的 是（）A.线 圈 必 须 连 接 交 流 电 源 B.地 球 仪 悬 浮 时，线 圈 a 端 接 正 极,b端 接 负 极 C.若 仅 增 加 线 圈 匝 数，可 增 加 地 球 仪 稳 定 悬 浮 的 高 度 D.减 小 地 球 仪 与 底 座 的 距 离,地 球 仪 稳 定 悬 浮 时,地 球 仪 受 到 的 斥 力 增 大 答 案 C 磁 铁 稳 定 悬 浮

36、，线 圈 一 定 接 的 是 直 流 电 源,而 且 螺 线 管 的 上 端 为 等 效 磁 铁 的 N极,根 据 右 手 螺 旋 定 则 可 知 线 圈 a 端 接 负 极,b端 接 正 极,A、B错 误;若 仅 增 加 线 圈 匝 数 可 使 螺 线 管 周 围 的 磁 场 增 强,因 此 地 球 仪 稳 定 悬 浮 的 高 度 增 加,C 正 确;减 小 地 球 仪 与 底 座 的 距 离,地 球 仪 稳 定 悬 浮 时,排 斥 力 仍 等 于 重 力,D错 误。第 7 页 共 14页14.物 理 学 史（2022江 苏 盐 城 调 研,5）安 培 曾 做 过 如 图 所 示 的 实 验

37、:把 绝 缘 导 线 绕 制 成 线 圈,在 线 圈 内 部 悬 挂 一 个 用 薄 铜 片 做 成 的 圆 环，圆 环 所 在 平 面 与 线 圈 轴 线 垂 直,取 一 条 形 磁 铁 置 于 铜 环 的 右 侧，条 形 磁 铁 的 右 端 为 极。闭 合 开 关,电 路 稳 定 后,发 现 铜 环 静 止 不 动,安 培 由 此 错 失 发 现 电 磁 感 应 现 象 的 机 会。实 际 上，在 电 路 闭 合 的 瞬 间（）A.从 右 侧 看,铜 环 中 有 逆 时 针 方 向 的 感 应 电 流 B.从 右 侧 看，铜 环 中 有 顺 时 针 方 向 的 感 应 电 流 C.铜 环

38、仍 保 持 不 动 D.铜 环 会 远 离 磁 铁 答 案 A 根 据 楞 次 定 律,当 接 通 开 关 瞬 间 时,导 致 穿 过 线 圈 的 磁 通 量 向 左 增 大,则 从 右 侧 看，线 圈 的 感 应 电 流 为 逆 时 针 方 向,故 A正 确,B错 误;当 线 圈 中 有 逆 时 针 方 向 的 电 流 时，可 等 效 为 右 侧 为 N极 的 磁 体，则 当 处 于 左 侧 是 S极 的 条 形 磁 铁 的 磁 场 中 时,铜 环 会 靠 近 磁 铁，故 C、D错 误。15.（2022贵 州 新 高 考 联 盟 第 一 次 测 试）如 图 所 示，水 平 放 置 的 两 块

39、 长 直 平 行 金 属 板 a、b相 距 为 d,a、b 间 加 有 电 压,b板 下 方 空 间 存 在 着 方 向 垂 直 纸 面 向 里 的 匀 强 磁 场,磁 感 应 强 度 大 小 为 B。一 质 量 为 m、电 荷 量 为 q 的 带 正 电 的 粒 子（不 计 重 力），从 贴 近 a板 的 左 端 以 V,的 初 速 度 水 平 射 入 匀 强 电 场，刚 好 从 狭 缝 P处 穿 过 b 板 进 入 匀 强 磁 场,最 后 粒 子 打 到 b 板 的 Q处（图 中 未 画 出）被 吸 收。已 知 P到 b板 左 端 的 距 离 为 2d,求：粒 子 进 入 磁 场 时 速

40、度 的 大 小 和 方 向；（2）P、Q之 间 的 距 离.X X X X X X X XX X X X X X X XBX X X X X X X X答 案 与 b板 成 4 5 角 斜 向 右 下 方 警 Bq解 析（D粒 子 在 两 板 间 做 类 平 抛 运 动,在 水 平 方 向 有 2d=vot1在 竖 直 方 向 有 小 屋 4解 得 Vv=V o粒 子 进 入 磁 场 时 的 速 度 大 小 V=j诏+哆 速 度 方 向 与 b板 夹 角 6 的 正 切 值 tan 9=2=1解 得 0=45即 速 度 方 向 与 b板 成 4 5 角 斜 向 右 下 方（2）粒 子 在 磁

41、场 中 做 匀 速 圆 周 运 动,运 动 轨 迹 如 图 所 示 第 8 页 共 1 4页XXXXXXXX-1XX XVX XX X X X XBX X XX X X X X X X XnW2由 洛 伦 兹 力 提 供 向 心 力 得 Bqv-等 K解 得 喘/2vavQBq则 X g=&R及 言 16.(2022山 东 青 岛 一 模,17)某 电 子 显 像 装 置 的 原 理 如 图 所 示，平 面 内 有 匀 强 电 场 和 匀 强 磁 场 区 域,磁 场 分 布 在 x轴 下 方 及 抛 物 线 与 y 轴 之 间，抛 物 线 方 程 为 y=2x；磁 感 应 强 度 大 小 为

42、B,方 向 垂 直 纸 面 向 外;电 场 分 布 在 抛 物 线 与 x轴 之 间 所 夹 的 空 间,电 场 强 度 大 小 为 E,方 向 沿 y轴 负 方 向。现 有 带 正 电 粒 子 从 抛 物 线 上 各 处 无 初 速 度 释 放,粒 子 进 入 第 四 象 限 经 磁 场 偏 转 后 都 会 经 过 原 点 0,粒 子 重 力 不 计，求：(1)带 电 粒 子 的 比 荷；(2)y=2 m处 释 放 的 粒 子 从 释 放 到 再 次 运 动 到 抛 物 线(非 原 点)所 用 的 时 间；(3)y=2 m处 释 放 的 粒 子 第 三 次 经 过 x 轴 的 位 置 坐 标

43、.A.16E,、(3n+16)B.答 案 不 T(3)5 m,0)2解 析(D设 带 电 粒 子 在 磁 场 中 的 运 动 半 径 为 R,根 据 洛 伦 兹 力 提 供 向 心 力 q v B-A_ 1带 电 粒 子 在 电 场 中 加 速 Eqy=niv-由 于 粒 子 恰 好 能 经 过 圆 心 0,可 知 x=2R又 y=2x2的 瞬 若 当 y=2 m时，得 x=l m此 时 粒 子 做 圆 周 运 动 的 半 径 H=0.5 m由 圆 运 动 方 程 可 得(x-0.5)V=R2又 抛 物 线 方 程 为 y=2(解 得 x=0,y=0 或 者 x=0.5,y=0.5即 粒 子

44、再 次 到 达 抛 物 线 的 坐 标 为(0.5%0.5 in),可 知 粒 子 在 磁 场 中 恰 好 运 动 了,周 期,粒 子 做 圆 周 运 动 的 周 期 4 qB第 9 页 共 1 4页粒 子 在 磁 场 中 运 动 的 时 间 3=孑 二 黑 D解 得 2En i|X一 小 但 廿-,(3n+16)F则 匹 动 的 时 间 t=ti+tz-32E(3)粒 子 再 次 进 入 电 场 后 做 类 平 抛 运 动 带 电 粒 子 在 电 场 中 加 速 R=号,则 平 抛 的 水 平 位 移 X。7t产 2 m因 此 达 到 x轴 上 的 坐 标 为(2.5 m,0)。17.物 理

45、 科 技(2022广 东 二 模，如 图(a)是 一 种 防 止 宇 宙 射 线 危 害 宇 航 员 的 装 置,在 航 天 器 内 建 立 半 径 分 别 为 R和 百 R的 同 心 圆 柱，圆 柱 之 间 加 上 沿 轴 向 方 向 的 磁 场,其 横 截 面 如 图(b)所 示。宇 宙 射 线 中 含 有 大 量 的 质 子,质 子 沿 各 个 方 向 运 动 的 速 率 均 为 v,1,质 子 的 电 荷 量 为 e、质 量 为 in.啰 护 以(i)若 设 置 磁 感 应 强 度 大 小 为 某 值 时，恰 好 所 有 方 向 入 射 的 质 子 都 无 法 进 入 防 护 区,求

46、这 种 情 况 下 磁 感 应 强 度 的 大 小。(2)若 设 置 磁 感 应 强 度 大 小 使 得 正 对 防 护 区 圆 心 入 射 的 质 子，恰 好 无 法 进 入 防 护 区,求 这 种 情 况 下 质 子 从 进 入 磁 场 到 离 开 磁 场 的 时 间。小 心,.(V3+l)mvo 2TIR答 案 1(2)eR 3 vo解 析 设 磁 感 应 强 度 为 B时,运 动 半 径 为 r的 质 子 渗 透 最 深 入 时 都 无 法 进 入 防 护 区,其 在 磁 场 中 的 运 动 轨 迹 如 图 甲 所 示。x x由 几 何 关 系 可 知 华 洛 伦 兹 力 博 共 向

47、心 力 evB=联 立 解 得 eR(2)设 磁 感 应 强 度 为 B质 子 的 运 动 半 径 为 r如 图 乙 所 示。第 10页 共 14页由 几 何 关 系 可 知 W+（乃 R）2=8+R）2 又 tan Q=-丁 1质 子 在 磁 场 中 运 动 的 时 间 t=3）VQO-T T D联 立 解 得 3%18.（2022常 德 统 考,14）物 理 气 相 沉 积 镀 膜 是 芯 片 制 作 的 关 键 环 节 之 一，如 图 是 该 设 备 的 平 面 结 构 简 图。初 速 度 不 计 的 氮 离 子（比 荷 曳-2.4X10 C/kg）经 电 压 U=X 10:,V 的 电

48、 场 加 速 后,从 C 点 水 平 向 右 进 入 竖 直 向 下 的 场 强 为 E=1x 10 V/m的 匀 强 电 场，恰 好 打 到 电 场、磁 场 的 竖 直 分 界 线 1最 下 方 M点（未 进 入 磁 场）并 被 位 于 该 处 的 金 属 靶 材 全 部 吸 收,C、M 两 点 的 水 平 距 离 为 0.5 m,靶 材 溅 射 出 的 部 分 金 属 离 子（比 荷”=2.0X10 C/kg）沿 各 个 方 向 进 入 两 匀 强 磁 场 区 域,速 度 大 小 均 为 1.0X10,m/s,巾 2并 沉 积 在 固 定 基 底 上,M 点 到 基 底 的 距 离 为 V

49、2?m,基 底 与 水 平 方 向 夹 角 为 45。，大 小 相 等（B=l X 10 2 T）,方 向 相 反（均 垂 直 纸 面）的 两 磁 场 的 分 界 线 II过 M 点 且 与 基 底 垂 直。求：（两 种 离 子 均 带 正 电,忽 略 重 力 及 离 子 间 相 互 作 用 力）（D C、M 两 点 的 高 度 差；（2）在 纸 面 内,基 底 上 可 被 金 属 离 子 打 中 而 镀 膜 的 区 域 长 度；（3）金 属 离 子 打 在 基 底 上 所 用 时 间 最 短 时 离 子 的 入 射 方 向 与 分 界 线 11的 夹 角 的 正 弦 值。%氮 离 子 源 d

50、 i 1；c答 案（1）0.5 m 马/m 苧 解 析（D 氮 离 子 在 电 场 中 加 速 根 据 动 能 定 理 有 ciiU,=jn,Vo故 V产/泡 包=10 m/s氮 离 子 在 电 场 中 偏 转 CMx=vot4 a，I k靶 材 第 11页 共 14页q】E=m】a代 入 数 据 得 高 度 差 CM、=0.5 m(2)金 属 离 子 在 磁 场 中 运 动 二 Bq2vAm2 VR=r-=0.5 mBq2金 属 离 子 沿 着 靶 材 和 右 下 磁 场 边 界 入 射,其 圆 心 0在 M 点 正 上 方 0.5 m 处,金 属 离 子 沉 积 点 为 K,分 界 线 I