（課標(biāo)版）高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題三 電場(chǎng)與磁場(chǎng) 第11講 選擇題對(duì)“帶電粒子在磁場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)”的考查限時(shí)練（含解析）-人教版高三全冊(cè)物理試題

選擇題對(duì)“帶電粒子在磁場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)”的考查[A組基礎(chǔ)小題練熟練快]1．(2019·安徽安慶聯(lián)考)兩相鄰勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同、方向平行．一速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直的帶電粒子(不計(jì)重力)，從較強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入到較弱磁場(chǎng)區(qū)域后，粒子的()A．線速度大小減小，角速度減小B．向心加速度大小變小，周期變小C．軌道半徑增大，洛倫茲力大小增大D．軌道半徑增大，角速度減小解析：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律有qvB＝meq\f(v2,r)，解得r＝eq\f(mv,qB)，從較強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入到較弱磁場(chǎng)區(qū)域后．B減小，所以r增大．線速度、角速度的關(guān)系為v＝ωr，由于洛倫茲力不做功，所以線速度v不變，半徑r增大，所以角速度減小，由公式f洛＝qvB可知，由于B減小，洛倫茲力大小減小，由公式an＝eq\f(v2,r)可知，由于半徑增大，所以向心加速度大小減小，由公式T＝eq\f(2π,ω)可知，由于角速度減小，所以周期變大，故選D.答案：D2.(2019·湖南衡陽(yáng)八中質(zhì)檢)一束幾種不同的正離子，垂直射入正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域里，離子束保持原運(yùn)動(dòng)方向未發(fā)生偏轉(zhuǎn)．接著進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)這些離子分成幾束，如圖所示．對(duì)這些離子，可得出結(jié)論()A．它們的動(dòng)能一定各不相同B．它們的電荷量一定各不相同C．它們的質(zhì)量一定各不相同D．它們的比荷一定各不相同解析：離子在速度選擇器中所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，滿足qvB1＝qE，即經(jīng)過(guò)速度選擇器后的離子速度相同，大小為v＝eq\f(E,B1)；進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)分開(kāi)，軌道半徑不等，根據(jù)公式R＝eq\f(mv,qB2)，只能說(shuō)明它們的比荷不同，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確．答案：D3.(多選)(2019·福建福州質(zhì)檢)如圖所示，在圓心為O、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一系列電子以不同的速率v(0≤v≤vm)從邊界上的P點(diǎn)沿垂直于磁場(chǎng)方向與OP成60°角方向射入磁場(chǎng)，在eq\f(1,3)區(qū)域的磁場(chǎng)邊界上有電子射出．已知電子的電荷量為－e，質(zhì)量為m，不考慮電子之間的相互作用力．則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的()A．最大半徑為r＝eq\f(\r(3),2)RB．最大速率為vm＝eq\f(\r(3)eBR,m)C．最長(zhǎng)時(shí)間為t＝eq\f(2πm,3eB)D．最短時(shí)間為t＝eq\f(πm,eB)解析：根據(jù)題意，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在速度的垂線上，當(dāng)電子速度最大時(shí)，對(duì)應(yīng)的圓周運(yùn)動(dòng)半徑最大，離開(kāi)出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，如圖所示，恰好為半個(gè)圓周；最大半徑rm＝Rcos30°，rm＝eq\f(\r(3),2)R，得vm＝eq\f(\r(3)eBR,2m)；當(dāng)電子速度越小，半徑越小，圓弧圓心角越大，時(shí)間越長(zhǎng)，沒(méi)有時(shí)間最大值．軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角最小，時(shí)間最短，tm＝eq\f(T,2)，tm＝eq\f(πm,eB).答案：AD4．(多選)(2019·山東濟(jì)南聯(lián)考)如圖所示，兩豎直平行邊界內(nèi)，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直(平行紙面)向下，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．一帶負(fù)電小球從P點(diǎn)以某一速度垂直邊界進(jìn)入，恰好沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)．若增大小球從P點(diǎn)進(jìn)入的速度但保持方向不變，則在小球進(jìn)入的一小段時(shí)間內(nèi)()A．小球的動(dòng)能減小 B．小球的電勢(shì)能減小C．小球的重力勢(shì)能減小 D．小球的機(jī)械能減小解析：帶負(fù)電的小球在電磁場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，小球共受到向下的重力G、向上的電場(chǎng)力F、向下的洛倫茲力f三個(gè)力作用，這三個(gè)力都在豎直方向上，小球在水平直線上運(yùn)動(dòng)，所以小球受到的合力一定是零，小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)小球的入射速度增大時(shí)，洛倫茲力增大，則電場(chǎng)力和重力不變，小球?qū)⑾蛳缕D(zhuǎn)，電場(chǎng)力與重力的合力向上，且它們的合力對(duì)小球做負(fù)功，小球動(dòng)能減?。妶?chǎng)力對(duì)小球做負(fù)功，小球的機(jī)械能減小，電勢(shì)能增大．重力對(duì)小球做正功，重力勢(shì)能減?。蔄、C、D正確，B錯(cuò)誤．答案：ACD5．(多選)(2019·江西南昌一模)如圖所示，帶電小球a以一定的初速度v0豎直向上拋出，能夠達(dá)到的最大高度為ha；帶電小球b在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)以相同的初速度v0豎直向上拋出，上升的最大高度為hb；帶電小球c在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)以相同的初速度v0豎直向上拋出，上升的最大高度為hc.不計(jì)空氣阻力，三個(gè)小球的質(zhì)量相等，則()A．它們上升的最大高度關(guān)系為ha＝hb＝hcB．它們上升的最大高度關(guān)系為hb<ha＝hcC．到達(dá)最大高度時(shí)，b小球動(dòng)能最小D．到達(dá)最大高度時(shí)，c小球機(jī)械能最大解析：第1個(gè)圖：由豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度公式得ha＝eq\f(v\o\al(2,0),2g)，第3個(gè)圖：當(dāng)加上電場(chǎng)時(shí)，由運(yùn)動(dòng)的分解可知，在豎直方向上有veq\o\al(2,0)＝2ghc，所以ha＝hc；而第2個(gè)圖：洛倫茲力改變速度的方向，當(dāng)小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球應(yīng)有水平速度，設(shè)此時(shí)的球的動(dòng)能為Ek，則由能量守恒定律得mghb＋Ek＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，又由于eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝mgha，所以ha＞hb，即hb<ha＝hc，故A錯(cuò)誤，B正確．到達(dá)最大高度時(shí)，b、c兩小球都有速度，而a球在最大高度速度為零，可知a小球動(dòng)能最小，故C錯(cuò)誤．第3個(gè)圖中除重力做負(fù)功外，電場(chǎng)力對(duì)c小球做正功，則到達(dá)最大高度時(shí)，c小球機(jī)械能最大，故D正確．答案：BD6．(多選)(2019·信息模擬卷)如圖所示，一單邊有界磁場(chǎng)的邊界上有一粒子源，與水平方向成θ角的不同速率，向磁場(chǎng)中射入兩個(gè)相同粒子1和2，粒子1經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從邊界上A點(diǎn)出磁場(chǎng)，粒子2經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從邊界上B點(diǎn)出磁場(chǎng)，OA＝AB，則()A．粒子1與粒子2的速度之比為1∶2B．粒子1與粒子2的速度之比為1∶4C．粒子1與粒子2在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1∶1D．粒子1與粒子2在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1∶2解析：粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后速度的垂線與OA的垂直平分線的交點(diǎn)為粒子1在磁場(chǎng)中的軌跡圓的圓心；同理，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后速度的垂線與OB的垂直平分線的交點(diǎn)為粒子2在磁場(chǎng)中的軌跡圓的圓心．由幾何關(guān)系可知，兩個(gè)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為r1∶r2＝1∶2，由r＝eq\f(mv,qB)可知，粒子1與粒子2的速度之比為1∶2，故A正確，B錯(cuò)誤；由于粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，周期均為T＝eq\f(2πm,qB)，且兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡所對(duì)的圓心角相同，根據(jù)公式t＝eq\f(θ,2π)T知，兩個(gè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，故C正確，D錯(cuò)誤．答案：AC7．(多選)圖甲是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并分別與高頻電源相連．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能Ek隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，則下列說(shuō)法中正確的是()A．在Ek-t圖中應(yīng)有t4－t3＝t3－t2＝t2－t1B．高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn－tn－2C．要使粒子獲得的最大動(dòng)能增大，可以增大電源電壓D．在磁感應(yīng)強(qiáng)度B、D形盒半徑、粒子的質(zhì)量m及其電荷量q不變的情況下，粒子的加速次數(shù)越多，粒子的最大動(dòng)能一定越大解析：洛倫茲力提供向心力，有qvB＝meq\f(v2,r)，解得r＝eq\f(mv,qB)，故周期T＝eq\f(2πr,v)＝eq\f(2πm,qB)，與速度無(wú)關(guān)，故t4－t3＝t3－t2＝t2－t1，故A正確；交流電源的周期必須和粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期一致，故高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn－tn－2，故B正確；當(dāng)粒子從D形盒中出來(lái)時(shí)，速度最大，此時(shí)運(yùn)動(dòng)的半徑等于D形盒的半徑，由qvB＝meq\f(v2,r)，解得v＝eq\f(qBr,m)，則最大動(dòng)能Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(q2B2r2,2m)，知最大動(dòng)能與D形盒的半徑、磁感應(yīng)強(qiáng)度、粒子的電荷量及其質(zhì)量有關(guān)，與加速電壓等其他因素?zé)o關(guān)，故C、D錯(cuò)誤．答案：AB8．(多選)(2019·西北師大附中模擬)如圖所示，兩方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)被邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形ABC邊界分開(kāi)，三角形內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，三角形頂點(diǎn)A處有一質(zhì)子源，能沿∠BAC的角平分線發(fā)射速度不同的質(zhì)子(質(zhì)子重力不計(jì))，所有質(zhì)子均能通過(guò)C點(diǎn)，質(zhì)子比荷eq\f(q,m)＝eq\f(1,k)，則質(zhì)子的速度可能為()A.eq\f(BL,k) B.eq\f(BL,2k)C.eq\f(2BL,3k) D.eq\f(BL,8k)解析：質(zhì)子帶正電，且經(jīng)過(guò)C點(diǎn)，其可能的軌跡如圖所示，所有圓弧所對(duì)圓心角均為60°，所以質(zhì)子運(yùn)行半徑為r＝eq\f(L,n)(n＝1,2,3，…)，質(zhì)子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得qvB＝meq\f(v2,r)，解得v＝eq\f(qBr,m)＝eq\f(BL,kn)(n＝1,2,3，…)，故A、B、D正確，C錯(cuò)誤．答案：ABD[B組中難題目練通抓牢]9．(2019·江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖所示，在直角三角形abc區(qū)域(含邊界)內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，∠a＝60°，∠b＝90°，邊長(zhǎng)ac＝L，一個(gè)粒子源在a點(diǎn)將質(zhì)量為2m、電荷量為q的帶正電粒子以大小和方向不同的速度射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子中，速度的最大值是()A.eq\f(qBL,2m) B.eq\f(qBL,4m)C.eq\f(\r(3)qBL,6m) D.eq\f(qBL,6m)解析：粒子沿ab邊界方向射入磁場(chǎng)從ac邊射出磁場(chǎng)時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角最大，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，粒子速度最大時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡與bc相切，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由題意可知∠a＝60°，∠b＝90°，邊長(zhǎng)ac＝L，則ab＝eq\f(1,2)L，四邊形abdO是正方形，粒子軌道半徑r＝eq\f(1,2)L，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得qvmB＝2meq\f(v\o\al(2,m),r)，解得粒子的最大速度vm＝eq\f(qBL,4m)，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確．答案：B10.(多選)(2019·湘贛十四校聯(lián)考)如圖所示，在矩形區(qū)域ABCD內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，AB＝5eq\r(3)cm，AD＝10cm，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T．在AD的中點(diǎn)P有一個(gè)發(fā)射正離子的裝置，能夠連續(xù)不斷地向紙面內(nèi)的各個(gè)方向均勻地發(fā)射出速率為v＝1.0×105m/s的正離子，離子的質(zhì)量m＝2.0×10－12kg，電荷量q＝1.0×10－5C，離子的重力不計(jì)，不考慮離子之間的相互作用，則()A．從邊界BC邊飛出的離子中，BC中點(diǎn)飛出的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短B．邊界AP段無(wú)離子飛出C．從CD、BC邊飛出的離子數(shù)之比為1∶2D．若離子可從B、C兩點(diǎn)飛出，則從B點(diǎn)和C點(diǎn)飛出的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等解析：由于離子的速率一定，所以離子運(yùn)動(dòng)的半徑確定，在離子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角小于π的情況下，弦長(zhǎng)越短，圓心角越小，時(shí)間越短，弦長(zhǎng)相等，時(shí)間相等，所以從BC中點(diǎn)飛出的離子對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)最短，所用時(shí)間最短，離子從B、C兩點(diǎn)飛出對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)相等，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，故A、D正確；由洛倫茲力方向可知，離子逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，發(fā)射方向與PA方向夾角較小的離子會(huì)從AP段飛出，故B錯(cuò)誤；由公式R＝eq\f(mv,qB)得R＝0.1m，由幾何關(guān)系作出恰好從B點(diǎn)和C點(diǎn)射出的粒子軌跡，通過(guò)圖可知，α∶β＝1∶2，所以從CD、BC邊飛出的離子數(shù)之比為1∶2，故C正確．答案：ACD11．(多選)(2019·山東濱州聯(lián)考)如圖所示，空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電液滴從靜止開(kāi)始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，C點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)，不計(jì)摩擦阻力，則以下說(shuō)法中正確的是()A．液滴一定帶正電B．液滴在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大C．從A到C過(guò)程液滴的電勢(shì)能增大D．從C到B過(guò)程液滴的機(jī)械能增大解析：從圖中可以看出，帶電粒子由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明重力和電場(chǎng)力的合力向下，洛倫茲力指向弧內(nèi)，根據(jù)左手定則可知，液滴帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；從A到C的過(guò)程中，重力做正功，而電場(chǎng)力做負(fù)功，洛倫茲力不做功，但合力仍做正功，導(dǎo)致動(dòng)能仍增大，從C到B的過(guò)程中，重力做負(fù)功，電場(chǎng)力做正功，洛倫茲力不做功，但合力卻做負(fù)功，導(dǎo)致動(dòng)能減小，所以液滴在C點(diǎn)動(dòng)能最大，故B正確；從A到C過(guò)程液滴克服電場(chǎng)力做功，故電勢(shì)能增加，故C正確；除重力以外的力做的功等于機(jī)械能的變化量，從C到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，洛倫茲力不做功，機(jī)械能增大，故D正確．答案：BCD12．(2019·四川廣元聯(lián)考)如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．兩個(gè)質(zhì)子M、N沿平行于直徑cd的方向從圓周上同一點(diǎn)P射入磁場(chǎng)區(qū)域，P點(diǎn)與cd間的距離為eq\f(R,2)，質(zhì)子M、N入射的速度大小之比為1∶2.ab是垂直cd的直徑，質(zhì)子M恰好從b點(diǎn)射出磁場(chǎng)，不計(jì)質(zhì)子的重力和質(zhì)子間的作用力．則兩質(zhì)子M、N在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為()A．2∶1 B．3∶1C．3∶2 D．3∶4解析：作出兩質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系可知，質(zhì)子M的軌道半徑為R，軌跡圓弧所對(duì)圓心角θ1＝120°；根據(jù)eBv＝meq\f(v2,r)得r＝eq\f(mv,eB)，則質(zhì)子N的軌道半徑為2R，再由幾何關(guān)系得，軌跡圓弧所對(duì)圓心角θ2＝60°.質(zhì)子在磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T＝eq\f(2πr,v)＝eq\f(2πm,eB)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間滿足t＝eq\f(θ,360°)×T，解得t1∶t2＝2∶1，故A項(xiàng)正確，B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：A13．(多選)(2019·安徽黃山聯(lián)考)如圖所示，在x軸的負(fù)方向，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x軸的正方向，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2、方向也垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且B1∶B2＝3∶2.在原點(diǎn)O處同時(shí)發(fā)射兩個(gè)質(zhì)量分別為ma和mb的帶電粒子，粒子a以速率va沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，粒子b以速率vb沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，已知粒子a帶正電，粒子b帶負(fù)電，電荷量相等，且兩粒子的速率滿足mava＝mbvb.若在此后的運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)粒子a第4次經(jīng)過(guò)y軸(出發(fā)時(shí)經(jīng)過(guò)y軸不算在內(nèi))時(shí)，恰與粒子b相遇．粒子重力不計(jì)．下列說(shuō)法正確的是()A．粒子a、b在磁場(chǎng)B1中的偏轉(zhuǎn)半徑之比為3∶2B．兩粒子在y正半軸相遇C．粒子a、b相遇時(shí)的速度方向相同D．粒子a、b的質(zhì)量之比為1∶5解析：由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式r＝eq\f(mv,qB)知eq\f(ra1,rb1)＝eq\f(mava,qB1)∶eq\f(mbvb,qB1)＝eq\f(1,1)，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤．由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式r＝eq\f(mv,qB)知道，a粒子從O點(diǎn)出發(fā)沿x軸正方向射出向上逆時(shí)針轉(zhuǎn)半周在y軸上上移2ra2，穿過(guò)y軸后逆時(shí)針向下轉(zhuǎn)半周后下移2ra1，由于B2＜B1，則第二次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)在坐標(biāo)原點(diǎn)的上方(2ra2－2ra1)處，同理第四次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)在坐標(biāo)原點(diǎn)上方2(2ra2－2ra1)處，所以由題意知選項(xiàng)B正確．分析可知，相遇時(shí)b粒子向上轉(zhuǎn)半周，a粒子第四次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)是向右方向，而b粒子轉(zhuǎn)半周也是向右的方向，所以兩者方向相同，所以選項(xiàng)C正確．根據(jù)周期公式T＝eq\f(2πm,qB)及題意，當(dāng)兩粒子在y軸上相遇時(shí)，時(shí)間上有eq\f(1,2)Tb1＝Ta1＋Ta2，即eq\f(1,2)×eq\f(2πmb,qB1)＝eq\f(2πma,qB1)＋eq\f(2πma,qB2)，結(jié)合B1∶B2＝3∶2，得到eq\f(ma,mb)＝eq\f(1,5)，所以選項(xiàng)D正確．答案：BCD[C組探究創(chuàng)新從容應(yīng)對(duì)]14．(2019·北京海淀區(qū)一模)托卡馬克(Tokamak)是一種復(fù)雜的環(huán)形裝置，結(jié)構(gòu)如圖所示．環(huán)心處有一歐姆線圈，四周是一個(gè)環(huán)形真空室，真空室外部排列著環(huán)向場(chǎng)線圈和極向場(chǎng)線圈．當(dāng)歐姆線圈中通以變化的電流時(shí)，在托卡馬克的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生巨大的渦旋電場(chǎng)，將真空室中的等離子體加速，從而達(dá)到較高的溫度．再通過(guò)其他方式的進(jìn)一步加熱，就可以達(dá)到核聚變的臨界溫度．同時(shí)，環(huán)形真空室中的高溫等離子體形成等離子體電流，與極向場(chǎng)線圈、環(huán)向場(chǎng)線圈共同產(chǎn)生磁場(chǎng)，在真空室區(qū)域形成閉合磁籠，將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進(jìn)行．已知真空室內(nèi)等離子體中帶電粒子的平均動(dòng)能與等離子體的溫度T成正比，下列說(shuō)法正確的是()A．托卡馬克裝置中核聚變的原理和目前核電站中核反應(yīng)的原理是相同的B．極向場(chǎng)線圈和環(huán)向場(chǎng)線圈的主要作用是加熱等離子體C．歐姆線圈中通以恒定電流時(shí)，托卡馬克裝置中的等離子體將不能發(fā)生核聚變D．為了約束溫度為T的等離子體，所需要的磁感應(yīng)強(qiáng)度B必須正比于溫度T解析：目前核電站中核反應(yīng)的原理是核裂變，原理不同，故A錯(cuò)誤；極向場(chǎng)線圈、環(huán)向場(chǎng)線圈主要作用是將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進(jìn)行，故B錯(cuò)誤；歐姆線圈中通以恒定的電流時(shí)，產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，恒定的磁場(chǎng)無(wú)法激發(fā)電場(chǎng)，則在托卡馬克的內(nèi)部無(wú)法產(chǎn)生電場(chǎng)，等離子體無(wú)法被加速，因而不能發(fā)生核聚變，故C正確；帶電粒子的平均動(dòng)能與等離子體的溫度T成正比，則T∝eq\f(1,2