2025年高考物理壓軸訓(xùn)練卷13 (含解析)_第1頁
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文檔簡介

2025年高考物理壓軸訓(xùn)練13

一.選擇題(共10小題)

1.(2024?天津)如圖所示,兩根不計(jì)電阻的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置,導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成

某一角度,導(dǎo)軌上端用直導(dǎo)線連接,整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。具有一定阻值的金

屬棒從某高度由靜止開始下滑,下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,則所受的安培力產(chǎn)

及其加速度速度v、電流/,隨時(shí)間f變化的關(guān)系圖像可能正確的是()

2.(2024?成都模擬)利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器,廣泛應(yīng)用于測量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如

圖所示,將一厚度為d的半導(dǎo)體薄片垂直置于磁場3中,在薄片的兩個(gè)側(cè)面E、E間通以電流/時(shí),另外

兩側(cè)M、N間產(chǎn)生電勢差,這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。其原因是薄片中定向移動(dòng)形成電流的載流子受洛倫

茲力的作用向一側(cè)偏轉(zhuǎn)和積累,在M、N間產(chǎn)生霍爾電壓半導(dǎo)體的載流子有自由電子或空穴(相當(dāng)

于正電荷)兩種類型。下列說法正確的是()

A.若該半導(dǎo)體是空穴導(dǎo)電,則M側(cè)的電勢低于N側(cè)的電勢

B.若只增大半導(dǎo)體薄片的厚度d,則霍爾電壓UR將增大

C.若只增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度則霍爾電壓U”將增大

D.若只增大電流/,則霍爾電壓U"將減小

3.(2024?海安市校級二模)某同學(xué)利用手機(jī)物理工坊測量當(dāng)?shù)氐卮艌龅拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度,如圖甲所示,以手

機(jī)顯示屏所在平面為平面,在手機(jī)上建立直角坐標(biāo)系,該同學(xué)測量時(shí)z軸始終保持豎直向上,手機(jī)xOy

平面繞z軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),手機(jī)顯示出各軸磁場的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(如圖乙所示)。當(dāng)外界磁場分量與坐標(biāo)軸正方向相

同時(shí)則顯示正值,

A.圖中4時(shí)刻x軸正方向指向地球北方

B.圖中芍時(shí)刻y軸正方向指向地球南方

C.:~t5時(shí)間內(nèi)手機(jī)剛好繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)了一周

D.通過z軸數(shù)據(jù)可知測量地在南半球

4.(2024?重慶模擬)《大國重器》節(jié)目介紹的G/L輸電系統(tǒng)的三相共箱技術(shù),如圖甲所示,管道內(nèi)部有三

根絕緣超高壓輸電線纜平行且間距相等,截面圖如圖乙所示,上方兩根輸電線纜A、3連線水平,某時(shí)刻

A、C中電流方向垂直于紙面向里,3中電流方向垂直于紙面向外,A、B、C中電流大小均為/,貝!1(

I

甲乙

A.正三角形中心。處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0

B.A、3連線中點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度斜向左上方

C.A、C輸電線纜相互吸引

D.A、3輸電線纜相互吸引

5.(2024?海淀區(qū)校級三模)云室是借助過飽和水蒸氣在離子上凝結(jié)來顯示通過它的帶電粒子徑跡的裝置。

如圖為一張?jiān)剖抑信臄z的照片。云室中加了垂直于紙面向外的磁場。圖中。、6、c、d、e是從O點(diǎn)發(fā)出

的一些正電子或負(fù)電子的徑跡。有關(guān)這些徑跡以下判斷正確的是()

A.d、e都是正電子的徑跡

B.a徑跡對應(yīng)的粒子動(dòng)量最大

C.。徑跡對應(yīng)的粒子動(dòng)能最大

D.a徑跡對應(yīng)的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長

6.(2024?東西湖區(qū)校級模擬)如圖所示,有一范圍足夠大的水平勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為3,一個(gè)質(zhì)量

為機(jī)、電荷量為+q的帶電小圓環(huán)套在一根固定的絕緣豎直長桿上,環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃?,F(xiàn)使圓

環(huán)以初速度均向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間。圓環(huán)回到出發(fā)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,取豎直向上為正方向。下列描述該過

程中圓環(huán)的速度v隨時(shí)間人摩擦力%隨時(shí)間/、動(dòng)能心隨位移X、機(jī)械能E隨位移尤變化規(guī)律的圖象中,

不可能正確的是()

7.(2024?鹽城三模)如圖所示,在以半徑為R和27?的同心圓為邊界的區(qū)域中,有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3、

方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。在圓心O處有一粒子源(圖中未畫出),在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向發(fā)射出比荷

為皂的帶負(fù)電的粒子,粒子的速率分布連續(xù),忽略粒子所受重力和粒子間的相互作用力,己知sin37o=0.6,

m

cos370=0.8o若所有的粒子都不能射出磁場,則下列說法正確的是()

A.粒子速度的最大值為空

m

B,粒子速度的最大值為理

4m

C.某粒子恰好不從大圓邊界射出磁場,其在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為吼必(不考慮粒子再次進(jìn)入磁場的

90例

情況)

D.某粒子恰好不從大圓邊界射出磁場,其在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為綱(不考慮粒子再次進(jìn)入磁場的情

3qB

況)

8.(2024?東港區(qū)校級模擬)據(jù)報(bào)道,我國空間站安裝了現(xiàn)代最先進(jìn)的霍爾推進(jìn)器用以空間站的軌道維持。

如圖乙,在很窄的圓環(huán)空間內(nèi)有沿半徑向外的磁場1,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可近似認(rèn)為處處相等;垂直圓環(huán)

平面同時(shí)加有勻強(qiáng)磁場2和勻強(qiáng)電場(圖中沒畫出),磁場1與磁場2的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,已知電子

電量為e,質(zhì)量為加,若電子恰好可以在圓環(huán)內(nèi)沿順時(shí)針方向做半徑為H、速率為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則

A.電場方向垂直環(huán)平面向外

B.電子運(yùn)動(dòng)周期為之不

V

C.垂直環(huán)平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為把

eR

2

D.電場強(qiáng)度大小為空

eR

9.(2024?西寧一模)沿海建設(shè)的核電站可用電磁泵推動(dòng)氯化鈉溶液在管道中運(yùn)行來冷卻反應(yīng)堆。如圖為

電磁泵的示意圖,長方體導(dǎo)管的左右表面絕緣,將導(dǎo)管水平放置,讓磁場方向與左右表面垂直。因充滿導(dǎo)

管的氯化鈉溶液中有正、負(fù)離子,將導(dǎo)管上、下表面和電源連接后,氯化鈉溶液便會(huì)流動(dòng),速度方向如圖

A.若無磁場,則溶液中的負(fù)離子向上運(yùn)動(dòng)

B.磁場方向從左表面指向右表面

C.交換電源正負(fù)極,溶液流動(dòng)方向不變

D.磁場方向與導(dǎo)管上、下表面垂直時(shí),溶液從左至右流動(dòng)

10.(2024?浙江模擬)如圖所示,空間中有一環(huán)型勻強(qiáng)磁場,其內(nèi)半徑為RI,外半徑為&=2?。在內(nèi)圓

上的A點(diǎn)處有一微粒發(fā)生裂變,生成甲、乙兩個(gè)小微粒(均帶正電),且二者初速度均沿切線方向并處于

如圖所示的平面內(nèi)(甲左乙右)。若兩微粒均恰好不從外環(huán)射出磁場,則甲、乙兩者所帶電量之比為(

C.1:2D.2:1

多選題(共6小題)

11.(2024?開福區(qū)校級模擬)如圖所示,在某空間的一個(gè)區(qū)域內(nèi)有一直線尸。與水平面成45。角,在兩

側(cè)存在垂直于紙面且方向相反的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3。從直線上的(a點(diǎn)水平向右射出速率為v

的粒子,粒子帶正電,比荷為左,若粒子運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過直線上的6點(diǎn),粒子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到6點(diǎn)的時(shí)間

為t。已知=不計(jì)粒子重力。貝!I()

P、

X

a

xx?B?

B

XxX

\b

XXX垃之

A.8可能為主反B.3可能為縣

kd2kd

c./可能為迤型

D.,一7E為-----

4v4v

12.(2024?龍鳳區(qū)校級模擬)如圖所示,在Mb平面的第一、二象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場,

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3,在第三、四象限-戰(zhàn)中。范圍內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場,在坐標(biāo)原點(diǎn)O有一個(gè)

粒子源可以向x軸上方以不同速率向各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為加、電荷量為4的帶正電粒子,x軸上的P點(diǎn)坐

標(biāo)為(-1,0),y軸上的。點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-d)。不計(jì)粒子的重力及粒子之間的相互作用。下列說法中正確的是

)

所有經(jīng)過尸點(diǎn)的粒子最小速度為v=幽

A.min

2m

若以最小速率經(jīng)過P點(diǎn)的粒子又恰好能過。點(diǎn),則電場強(qiáng)度大小為E=迪

B.

m

C.沿不同方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場的粒子要經(jīng)過尸點(diǎn),速度大小一定不同

D.所有經(jīng)過P點(diǎn)的粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均相同

13.(2024?羅湖區(qū)校級模擬)如圖甲,用強(qiáng)磁場將百萬度高溫的等離子體(等量的正離子和電子)約束在

特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)受控核聚變的裝置叫托克馬克。我國托克馬克裝置在世界上首次實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定運(yùn)行100秒的成

績。多個(gè)磁場才能實(shí)現(xiàn)磁約束,其中之一叫縱向場,圖乙為其橫截面的示意圖,越靠管的右側(cè)磁場越強(qiáng)。

盡管等離子體在該截面上運(yùn)動(dòng)的曲率半徑遠(yuǎn)小于管的截面半徑,但如果只有縱向場,帶電粒子還會(huì)逐步向

管壁“漂移”,導(dǎo)致約束失敗。不計(jì)粒子重力,若僅在縱向場中,下列說法正確的是()

Xx

X

xX

X

X

x

X

X

X

X

X

X

X

X

A.正離子在縱向場中沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)

B.帶電粒子在縱向場中的速度大小不變

C.在縱向場中,帶電粒子將發(fā)生左右方向的漂移

D.在縱向場中,帶電粒子將發(fā)生上下方向的漂移

14.(2024?湖南一模)蜜蜂飛行時(shí)依靠蜂房、采蜜地點(diǎn)和太陽三個(gè)點(diǎn)進(jìn)行定位做“8”字形運(yùn)動(dòng),以此告

知同伴蜜源方位。某興趣小組用帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動(dòng)模擬蜜蜂的運(yùn)動(dòng)。如圖所示,空間存在范

圍足夠大垂直紙面、方向相反的勻強(qiáng)磁場I、II,其上、下邊界分別為MN、PQ,間距為d。MN與PQ

之間存在沿水平方向且大小始終為£=過的勻強(qiáng)電場,當(dāng)粒子通過進(jìn)入電場中運(yùn)動(dòng)時(shí),電場方向水

qd

平向右;當(dāng)粒子通過進(jìn)入電場中運(yùn)動(dòng)時(shí),電場方向水平向左?,F(xiàn)有一質(zhì)量為機(jī)、電荷量為+q的粒子在

紙面內(nèi)以初速度為從A點(diǎn)垂直MN射入電場,一段時(shí)間后進(jìn)入磁場II,之后又分別通過勻強(qiáng)電場和磁場I,

磁場II的磁感應(yīng)強(qiáng)度如智,不計(jì)粒子重力。則下列說法正確的是()

以速度均回到A點(diǎn),

XXXX

媾場U

XXX

XxXX

p??…Q

dv電場

vo

MN

?A?

磁場I

A.粒子在水平向右的電場中運(yùn)動(dòng)的位移大小為d

B.粒子在磁場II中運(yùn)動(dòng)的速度大小v=瓜。

粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的弦長為《

C.II

2

D.磁場I的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小用=皿

3qd

15.(2024?龍崗區(qū)校級三模)如圖所示,等腰直角三角形必c區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,直角

邊ac長度為L,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3。在c點(diǎn)有一粒子源,可沿紙面內(nèi)各個(gè)方向射出質(zhì)量為〃7、電荷量為

+q的粒子,所有粒子不計(jì)重力、速度大小均為%。其中從c點(diǎn)沿m方向射入磁場的粒子,運(yùn)動(dòng)軌跡恰好

垂直于邊界仍射出磁場。關(guān)于粒子運(yùn)動(dòng)下列說法正確的是()

A.粒子速度%的大小滿足為=理

m

B.從QC射出的粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相同

C.從。點(diǎn)射出磁場的粒子在。點(diǎn)的速度方向與反夾角為60。

D.所有從外邊界出射的粒子中在磁場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為您

3qB

16.(2024?東西湖區(qū)校級模擬)如圖所示,直角三角形ABC內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3、方向垂直于△ABC

平面向里的勻強(qiáng)磁場,。點(diǎn)為鉆邊的中點(diǎn),夕=30。.一對正、負(fù)電子(不計(jì)重力)自。點(diǎn)沿ABC平面

垂直四邊射入磁場,結(jié)果均從AB邊射出磁場且均恰好不從兩直角邊射出磁場。下列說法正確的是(

C

A.正電子從AB邊的。、3兩點(diǎn)間射出磁場

B.正、負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等

C.正電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑較大

D.正、負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的速率之比為(3+2退):9

三.填空題(共4小題)

17.(2024?思明區(qū)校級模擬)在城市建設(shè)施工中,經(jīng)常需要確定地下金屬管線的位置,如圖所示,有一種

探測方法是,首先給金屬長直管線通上電流,再用可以測量磁場強(qiáng)弱、方向的儀器進(jìn)行以下操作:①用測

量儀在金屬管線附近的水平地面上找到磁場的最強(qiáng)的某點(diǎn),記為②在。點(diǎn)附近的地面上,找到與。點(diǎn)

磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的若干點(diǎn),將這些點(diǎn)連成直線EF;③在地面上過a點(diǎn)垂直于跳的直線上,找到磁場方向

與地面夾角為45。的6、c兩點(diǎn),測得6、c兩點(diǎn)距離為L,由此可確定金屬管線—(填“平行”或“垂

直”)于防,深度為一。

水平地面

金屬管線

18.(2024?松江區(qū)校級三模)圖是磁電式電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖,該電表利用的物理原理是—,寫出一

條能提高該電表的靈敏度措施是:

B

a芯

—螺旋彈簧

西線圈

19.(2023?黃浦區(qū)二模)四根完全相同的長直導(dǎo)線互相平行,它們的截面處于正方形必cd的四個(gè)頂點(diǎn),導(dǎo)

線中都通有大小相同的電流,方向如圖所示。正方形對角線的交點(diǎn)為O,通電導(dǎo)線。在。點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)

強(qiáng)度為B,四根通電導(dǎo)線在。點(diǎn)產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為一,方向?yàn)椤猳

20.(2022?漳平市模擬)如圖所示,三根相互平行的固定長直導(dǎo)線a、b、c兩兩等距,長度均為L,截

面構(gòu)成等邊三角形,均通有電流/。。中電流方向與c中的相同,與。中的相反。已知6中的電流在。導(dǎo)線

位置處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為線,則6、c中電流在。導(dǎo)線處產(chǎn)生的合磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

為—=c導(dǎo)線受到的安培力大小為—。

66A--0c

四.解答題(共5小題)

21.(2024?天津)如圖所示,在。町平面直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi),存在半徑為7?的半圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,

半圓與x軸相切于M點(diǎn),與y軸相切于N點(diǎn),直線邊界與x軸平行,磁場方向垂直于紙面向里。在第一象

限存在沿+x方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小為E。一帶負(fù)電粒子質(zhì)量為機(jī),電荷量為q,從M點(diǎn)以速度v

沿+y方向進(jìn)入第一象限,正好能沿直線勻速穿過半圓區(qū)域。不計(jì)粒子重力。

(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度3的大?。?/p>

(2)若僅有電場,求粒子從M點(diǎn)到達(dá)y軸的時(shí)間Q

(3)若僅有磁場,改變粒子入射速度的大小,粒子能夠到達(dá)x軸上尸點(diǎn),M、尸的距離為狙R,求粒子

在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小

y”

O'E

N-----------------~>

、、XXXX,/?

X~X/~

~0MPx

22.(2025?邯鄲一模)如圖所示,邊長為L的正方形ABDC區(qū)域(含邊界)內(nèi)存在勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度方

向向下且與AC邊平行。一質(zhì)量為加、電荷量為+q的帶電粒子從A點(diǎn)沿AB方向以初速度為射入勻強(qiáng)電場,

恰好能從。點(diǎn)飛出。不計(jì)粒子重力。

(1)求粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間f及速度偏轉(zhuǎn)角6的正切值;

(2)若將正方形區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)電場換成垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,粒子仍以相同速度%從A點(diǎn)進(jìn)入磁場,

粒子以相同偏轉(zhuǎn)角0從邊飛出。求磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場強(qiáng)度的比值o

23.(2024?羅湖區(qū)校級模擬)亥姆霍茲線圈是一對平行的完全相同的圓形線圈。如圖所示,兩線圈通入方

向相同的恒定電流,線圈間形成平行于中心軸線QQ的勻強(qiáng)磁場,沿QQ建立x軸,一足夠大的圓形探測

屏垂直于x軸放置,其圓心P點(diǎn)位于尤軸上。在線圈間加上平行于x軸的勻強(qiáng)電場,粒子源從x軸上的。點(diǎn)

以垂直于x軸的方向持續(xù)發(fā)射初速度大小為%的粒子。已知粒子質(zhì)量為加,電荷量為(q>0),電場強(qiáng)度大

小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3,電場和磁場均沿x軸正方向,不計(jì)粒子重力和粒子間相互作用。若未加電

場,粒子可以在線圈間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

(1)若未加電場,求粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑廠;

(2)加入電場后,沿x軸方向左右調(diào)節(jié)探測屏,求粒子打在探測屏上的點(diǎn)距探測屏圓心P點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離。;

(3)加入電場后,沿x軸方向左右調(diào)節(jié)探測屏,若要使粒子恰好打在探測屏的圓心尸點(diǎn),求此時(shí)尸點(diǎn)與

粒子源間的距離d。

24.(2024?越秀區(qū)校級模擬)如圖甲所示,兩間距為1的水平放置的平行金屬板A/、N,M板某處C放

有粒子源,C的正上方的N板O處開有一個(gè)可穿過粒子的小孔.間距乙=2d的平行金屬導(dǎo)軌P、。與金

屬板A/、N相連,導(dǎo)軌上存在一垂直紙面向里、大小為3的勻強(qiáng)磁場,一導(dǎo)體棒ab貼緊尸。以一定的初

速度向右勻速進(jìn)入磁場.在仍進(jìn)入磁場的瞬間,粒子源飄出一個(gè)初速度視為零、質(zhì)量為〃八帶電量為4的

粒子,在M、N間加速后從。處射出.在N板的上方(并與。點(diǎn)相切)有一個(gè)內(nèi)圓半徑K=d、外圓半

徑鳥=3"的圓環(huán)形勻強(qiáng)磁場,其大小也為3、方向垂直紙面向外,兩圓的圓心。與C、。在一豎直線上.不

計(jì)粒子重力,忽略平行板外的電場以及磁場間的相互影響.

(1)C處飄出的粒子帶何種電荷?已知就棒的速度為%,求粒子到達(dá)N板時(shí)速度v;

(2)為了不讓粒子進(jìn)入內(nèi)圓半徑為用的無磁場區(qū)域,試求出成棒的速度為最大值為小

(3)若仍棒的速度只能是%=汕,為了實(shí)現(xiàn)粒子不進(jìn)入半徑為凡的內(nèi)圓無磁場區(qū)域,可以控制金屬

m

導(dǎo)軌P、。的磁場寬度(如圖乙所示),求該磁場寬度S的范圍.

25.(2024?鄲都區(qū)校級二模)如圖所示,一半徑為A的圓與x軸相切于原點(diǎn)O,圓內(nèi)有直于紙面向外的勻

強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大為3。與X軸垂直的豎直虛線與磁場最右端相切,其右側(cè)的第I象限內(nèi)存在沿-y方

向的勻強(qiáng)電場?,F(xiàn)有一束比荷為巨的帶正電粒子沿著+y方向從原點(diǎn)O射入磁場,粒子離開磁場時(shí)方向沿x

m

軸正方向,進(jìn)入電場后,經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)打到X軸上坐標(biāo)為(3R,0)的點(diǎn),不計(jì)粒子的重力,求:

(1)粒子射入磁場時(shí)的速度;

(2)電場強(qiáng)度的大??;

(3)若僅使從。點(diǎn)射入的帶電粒子初速度方向與r軸方向成30°角,求粒子從。點(diǎn)出發(fā)到再次打到x軸

上所用的時(shí)間。

2025年高考物理壓軸訓(xùn)練13

參考答案與試題解析

選擇題(共10小題)

1.(2024?天津)如圖所示,兩根不計(jì)電阻的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置,導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成

某一角度,導(dǎo)軌上端用直導(dǎo)線連接,整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。具有一定阻值的金

屬棒從某高度由靜止開始下滑,下滑過程中跖V始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,則所受的安培力P

及其加速度。、速度V、電流/,隨時(shí)間f變化的關(guān)系圖像可能正確的是()

【解答】根據(jù)題意,設(shè)導(dǎo)體棒的電阻為R,導(dǎo)軌間距為L,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3,導(dǎo)體棒速度為v時(shí),

D2T2

受到的安培力為尸=3==之冬,可知/OCV,由牛頓第二定律可得,導(dǎo)體棒的加速度為

R

“=’"gsin0=8$出"先"可知,隨著速度的增大,導(dǎo)體棒的加速度逐漸減小,當(dāng)加速度為零時(shí),導(dǎo)

mmR

體棒開始做勻速直線運(yùn)動(dòng),貝h-f圖像的斜率逐漸減小直至為零時(shí),速度保持不變,由于安培力廠與速度

V成正比,則/一圖像的斜率逐漸減小直至為零時(shí),尸保持不變,故A正確,錯(cuò)誤;

D根據(jù)題意,由公式可得感應(yīng)電流為/=處,由數(shù)學(xué)知識可得"=空.4=四區(qū),由于加速度逐漸減

R二,R」R

小,則/T圖像的斜率逐漸減小,故。錯(cuò)誤。

故選:A0

2.(2024?成都模擬)利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器,廣泛應(yīng)用于測量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如

圖所示,將一厚度為d的半導(dǎo)體薄片垂直置于磁場8中,在薄片的兩個(gè)側(cè)面E、尸間通以電流/時(shí),另外

兩側(cè)“、N間產(chǎn)生電勢差,這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。其原因是薄片中定向移動(dòng)形成電流的載流子受洛倫

茲力的作用向一側(cè)偏轉(zhuǎn)和積累,在M、N間產(chǎn)生霍爾電壓6,。半導(dǎo)體的載流子有自由電子或空穴(相當(dāng)

于正電荷)兩種類型。下列說法正確的是()

A.若該半導(dǎo)體是空穴導(dǎo)電,則M側(cè)的電勢低于N側(cè)的電勢

B.若只增大半導(dǎo)體薄片的厚度1,則霍爾電壓U"將增大

C.若只增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度6,則霍爾電壓U8將增大

D.若只增大電流/,則霍爾電壓將減小

【答案】C

【解答】A.若該半導(dǎo)體是空穴導(dǎo)電,即相當(dāng)于正電荷導(dǎo)電,根據(jù)左手定則可知,正電荷在洛倫茲力作用

下向“側(cè)聚集,可知”側(cè)電勢高于N側(cè)電勢,故A錯(cuò)誤;

B.由于V、N間產(chǎn)生電場,穩(wěn)定時(shí)電場力與洛倫茲力平衡,設(shè)M、N間距離為a,霍爾元件長為6,

則有

qvB=Eq=^~^~q

a

設(shè)單位體積內(nèi)電荷的數(shù)目為”,根據(jù)電流的微觀定義式有

1-I

v=--=

nqSnqad

解得

1IB

UTT=----

Hnqd

可知,若增大半導(dǎo)體薄片的厚度d,則霍爾電壓。苻將減小,故臺錯(cuò)誤;

C.若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度3,則霍爾電壓UH將增大,故C正確;

D.若增大電流/,則霍爾電壓將增大,故。錯(cuò)誤。

故選:C。

3.(2024?海安市校級二模)某同學(xué)利用手機(jī)物理工坊測量當(dāng)?shù)氐卮艌龅拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度,如圖甲所示,以手

機(jī)顯示屏所在平面為xQy平面,在手機(jī)上建立直角坐標(biāo)系,該同學(xué)測量時(shí)z軸始終保持豎直向上,手機(jī)xOy

平面繞z軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),手機(jī)顯示出各軸磁場的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(如圖乙所示)。當(dāng)外界磁場分量與坐標(biāo)軸正方向相

同時(shí)則顯示正值,相反則顯示負(fù)值,根據(jù)圖像可推知,下列說法錯(cuò)誤的是()

A.圖中4時(shí)刻x軸正方向指向地球北方

B.圖中芍時(shí)刻y軸正方向指向地球南方

C.4~%時(shí)間內(nèi)手機(jī)剛好繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)了一周

D.通過z軸數(shù)據(jù)可知測量地在南半球

【答案】D

【解答】地磁場的N極在地球南極附近,S極在地球北極附近,在南半球,地磁場方向斜向上,豎直分量

豎直向上,水平分量指向北方;在北半球,地磁場方向斜向下,豎直分量豎直向下,水平分量指向北方,

如下圖所示,

A、根據(jù)北半球地磁場保持水平分量為向北,因此當(dāng)手機(jī)繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程,地磁場水平分量在無軸和y軸

的分量,將出現(xiàn)正弦或余弦式的變化,圖中;時(shí)刻x軸正方向磁場數(shù)值達(dá)到最大,說明此時(shí)刻x軸正方向

指向地球北方,故A正確;

B、圖中L時(shí)刻y軸負(fù)方向磁場數(shù)值達(dá)到最大,說明q時(shí)刻y軸正方向指向地球南方,故3正確;

。、由圖中z軸數(shù)據(jù)為負(fù),即磁場有豎直向下分量且基本保持不變,可知測量地在北半球,故。錯(cuò)誤;

C、~時(shí)間內(nèi)%軸方向磁場變化剛好一個(gè)周期,說明4時(shí)間內(nèi)手機(jī)剛好繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)了一周,故C正

確;

本題選擇錯(cuò)誤的,

故選:D?

4.(2024?重慶模擬)《大國重器》節(jié)目介紹的G/L輸電系統(tǒng)的三相共箱技術(shù),如圖甲所示,管道內(nèi)部有三

根絕緣超高壓輸電線纜平行且間距相等,截面圖如圖乙所示,上方兩根輸電線纜A、3連線水平,某時(shí)刻

A、C中電流方向垂直于紙面向里,3中電流方向垂直于紙面向外,A、B.C中電流大小均為/,貝!1(

甲乙

A.正三角形中心。處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0

B.A、B連線中點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度斜向左上方

C.A、C輸電線纜相互吸引

D.A、3輸電線纜相互吸引

【答案】C

【解答】A、A根據(jù)右手定則可判斷輸電線纜在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直。4指向左下方,3輸電線纜

在。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直03指向右下方,根據(jù)對稱性可知,AB輸電線纜在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度

大小相等,根據(jù)矢量的合成法則可判斷A、3輸電線纜在O處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下,而C輸電線

在。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直O(jiān)C水平向右,所以。處合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向應(yīng)斜向右下方,故A錯(cuò)誤;

B、A輸電線纜在A、3連線中點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下,8輸電線纜在<9點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向

豎直向下,C輸電線在A、3連線中點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向右,所以A、3連線中點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度方

向斜向右下方,故3錯(cuò)誤;

CD、根據(jù)同向電流相互吸引,反向電流相互排斥可知,A、C輸電線纜相互吸引,A、3輸電線纜相互

排斥,故C正確,。錯(cuò)誤;

故選:C。

5.(2024?海淀區(qū)校級三模)云室是借助過飽和水蒸氣在離子上凝結(jié)來顯示通過它的帶電粒子徑跡的裝置。

如圖為一張?jiān)剖抑信臄z的照片。云室中加了垂直于紙面向外的磁場。圖中。、6、c、d.e是從O點(diǎn)發(fā)出

的一些正電子或負(fù)電子的徑跡。有關(guān)這些徑跡以下判斷正確的是()

A.d>e都是正電子的徑跡

B.a徑跡對應(yīng)的粒子動(dòng)量最大

C.。徑跡對應(yīng)的粒子動(dòng)能最大

D.a徑跡對應(yīng)的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長

【答案】D

【解答】A.帶電粒子在垂直于紙面向外的磁場中運(yùn)動(dòng),根據(jù)左手定則可知a、6、c都是正電子的徑跡,

d、e都是負(fù)電子的徑跡,故A錯(cuò)誤;

B.帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,有

V2

qvB=m—

R

解得

R=—

qB

由圖可知a徑跡對應(yīng)的粒子的運(yùn)動(dòng)半徑最小,a徑跡對應(yīng)的粒子的速度最小,根據(jù)

p=mv

可知。徑跡對應(yīng)的粒子動(dòng)量最小,故3錯(cuò)誤;

C.根據(jù)

1

EFk=~mv2

可知

E的<EJ*<&

即。徑跡對應(yīng)的粒子動(dòng)能不是最大的,故C錯(cuò)誤;

D.帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,有

2兀R

qvB=m—,1=-----

Rv

T*

qB

所以

粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

t=——T

2〃

其中。為粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)角度,由圖可知。徑跡對應(yīng)的偏轉(zhuǎn)角度最大,貝Ia徑跡對應(yīng)的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間

最長,故正確。

故選:Do

6.(2024?東西湖區(qū)校級模擬)如圖所示,有一范圍足夠大的水平勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,一個(gè)質(zhì)量

為加、電荷量為+q的帶電小圓環(huán)套在一根固定的絕緣豎直長桿上,環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃?,F(xiàn)使圓

環(huán)以初速度均向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間右圓環(huán)回到出發(fā)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,取豎直向上為正方向。下列描述該過

程中圓環(huán)的速度v隨時(shí)間f、摩擦力與隨時(shí)間f、動(dòng)能心隨位移X、機(jī)械能E隨位移x變化規(guī)律的圖象中,

不可能正確的是()

【解答】?.小球向上運(yùn)動(dòng)的過程中受重力、洛倫茲力、支持力和向下的滑動(dòng)摩擦力,向上運(yùn)動(dòng),重力

和摩擦力做負(fù)功,速度不斷減小,洛倫茲力不斷減小,支持力減小,故滑動(dòng)摩擦力減小,合力減小,物體

做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度減為零時(shí),向上的位移最大,摩擦力等于0,而加速度等于重力加

速度;小球達(dá)到最高點(diǎn)后向下運(yùn)動(dòng)的過程中受重力、洛倫茲力、支持力和向上的滑動(dòng)摩擦力,由于速度不

斷變大,洛倫茲力不斷變大,支持力變大,故滑動(dòng)摩擦力變大,合力減小,物體做加速度不斷減小的加速

運(yùn)動(dòng),當(dāng)加速度減為零時(shí),速度最大;

由以上的分析可知,小球先向上運(yùn)動(dòng),加速度逐漸減?。缓笮∏蛳蛳逻\(yùn)動(dòng),加速度仍然繼續(xù)減小.負(fù)號表

示速度的方向前后相反.由以上的分析可知,小球先向上運(yùn)動(dòng),摩擦力的方向向下,逐漸減小;后小球向

下運(yùn)動(dòng),摩擦力的方向向上,逐漸增大,故池是可能的;

C.小球向上運(yùn)動(dòng)的過程中,有

Ek=Ek0-WG-Wf=Ek0-mgx-fx

由于/逐漸減小,所以動(dòng)能的變化率逐漸減小,故C不可能;

。.小球運(yùn)動(dòng)的過程中摩擦力做功使小球的機(jī)械能減小,向上運(yùn)動(dòng)的過程中

由于向上運(yùn)動(dòng)的過程中/■逐漸減小,所以機(jī)械能的變化率逐漸減?。欢蛳逻\(yùn)動(dòng)的過程中摩擦力之間增大,

所以機(jī)械能的變化率逐漸增大,故。是可能的。

本題選不可能的,故選:C。

7.(2024?鹽城三模)如圖所示,在以半徑為R和2R的同心圓為邊界的區(qū)域中,有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3、

方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。在圓心O處有一粒子源(圖中未畫出),在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向發(fā)射出比荷

為"的帶負(fù)電的粒子,粒子的速率分布連續(xù),忽略粒子所受重力和粒子間的相互作用力,己知sin37o=0.6,

m

cos370=0.8o若所有的粒子都不能射出磁場,則下列說法正確的是()

xx12、、

/zxxxx/xx\

戶xXz^xxx\

Xx/2R/\xx\

!cl-------?

XX;0H;XX:

、?I

A,粒子速度的最大值為空

m

B.粒子速度的最大值為理

4m

C.某粒子恰好不從大圓邊界射出磁場,其在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為些型(不考慮粒子再次進(jìn)入磁場的

90qB

情況)

D.某粒子恰好不從大圓邊界射出磁場,其在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為何(不考慮粒子再次進(jìn)入磁場的情

3qB

況)

【答案】C

【解答】AB,根據(jù)洛倫茲力提供向心力:qvB=m—

r

解得??瑞

可知速度最大時(shí),半徑最大,當(dāng)軌跡與大圓相切時(shí),半徑最大,如圖所示

聯(lián)立解得:廠=2R,V=/竺,故鉆錯(cuò)誤;

44m

CD,某粒子恰好不從大圓邊界射出磁場,即粒子速度最大時(shí),根據(jù)幾何關(guān)系有

ZACDR4

tan---------=—二一

2r3

解得其在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

360°-ZACZ)-\Z17im

t=------------------x2T=----------

360°90qB

故C正確;D錯(cuò)誤。

故選:C。

8.(2024?東港區(qū)校級模擬)據(jù)報(bào)道,我國空間站安裝了現(xiàn)代最先進(jìn)的霍爾推進(jìn)器用以空間站的軌道維持。

如圖乙,在很窄的圓環(huán)空間內(nèi)有沿半徑向外的磁場1,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可近似認(rèn)為處處相等;垂直圓環(huán)

平面同時(shí)加有勻強(qiáng)磁場2和勻強(qiáng)電場(圖中沒畫出),磁場1與磁場2的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,已知電子

電量為e,質(zhì)量為機(jī),若電子恰好可以在圓環(huán)內(nèi)沿順時(shí)針方向做半徑為尺、速率為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則

以下說法錯(cuò)誤的是()

A.電場方向垂直環(huán)平面向外

B.電子運(yùn)動(dòng)周期為鄴

C.垂直環(huán)平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為絲

eR

D.電場強(qiáng)度大小為叱

eR

【答案】A

【解答】A.根據(jù)左手定則可知電子在圓環(huán)內(nèi)受到沿半徑向外的磁場1的洛倫茲力方向垂直環(huán)平面向里,

電場力需要與該洛倫茲力平衡,電場力方向應(yīng)垂直環(huán)平面向外,由于電子帶負(fù)電,故電場方向垂直環(huán)平面

向里,故A錯(cuò)誤;

B.電子在圓環(huán)內(nèi)沿順時(shí)針方向做半徑為尺、速率為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng),則電子運(yùn)動(dòng)周期為

2兀R

1=-----

v

故3正確;

C.電子在圓環(huán)內(nèi)受到磁場2的洛倫茲力提供電子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,則有

v2

evB=m—

R

解得

B=—

eR

故C正確;

D.電子在垂直環(huán)平面方向受力平衡,則有

eE=evB

解得

「mv2

E=-----

eR

故D正確。

本題選錯(cuò)誤的,故選:A。

9.(2024?西寧一模)沿海建設(shè)的核電站可用電磁泵推動(dòng)氯化鈉溶液在管道中運(yùn)行來冷卻反應(yīng)堆。如圖為

電磁泵的示意圖,長方體導(dǎo)管的左右表面絕緣,將導(dǎo)管水平放置,讓磁場方向與左右表面垂直。因充滿導(dǎo)

管的氯化鈉溶液中有正、負(fù)離子,將導(dǎo)管上、下表面和電源連接后,氯化鈉溶液便會(huì)流動(dòng),速度方向如圖

A.若無磁場,則溶液中的負(fù)離子向上運(yùn)動(dòng)

B.磁場方向從左表面指向右表面

C.交換電源正負(fù)極,溶液流動(dòng)方向不變

D.磁場方向與導(dǎo)管上、下表面垂直時(shí),溶液從左至右流動(dòng)

【答案】B

【解答】AB.導(dǎo)管下表面電勢高于上表面電勢,如果不存在磁場,則負(fù)離子向下運(yùn)動(dòng),正離子向上運(yùn)動(dòng),

根據(jù)左手定則和圖中溶液速度方向可知,磁場方向?yàn)閺淖蟊砻嬷赶蛴冶砻?,故A錯(cuò)誤,3正確;

C.根據(jù)AB選項(xiàng)的分析可知,當(dāng)交換電源正負(fù)極,溶液流動(dòng)方向會(huì)反向,故C錯(cuò)誤;

D當(dāng)磁場方向垂直導(dǎo)管上下表面時(shí),磁場方向與離子初始運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上,方向沿豎直方向,離子

不受洛倫茲力,所以溶液不會(huì)從左至右運(yùn)動(dòng),故。錯(cuò)誤。

故選:3。10.(2024?浙江模擬)如圖所示,空間中有一環(huán)型勻強(qiáng)磁場,其內(nèi)半徑為耳,外半徑為鳥=2片。

在內(nèi)圓上的A點(diǎn)處有一微粒發(fā)生裂變,生成甲、乙兩個(gè)小微粒(均帶正電),且二者初速度均沿切線方向

并處于如圖所示的平面內(nèi)(甲左乙右)。若兩微粒均恰好不從外環(huán)射出磁場,則甲、乙兩者所帶電量之比

為()

B.3:1C.1:2D.2:1

【答案】B

【解答】由題意可知,根據(jù)左手定則,其兩粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

m2,向左的粒子速度為匕,質(zhì)量為機(jī)1,由動(dòng)量守恒定律

0=zn2y2一%匕

對粒子甲,由幾何關(guān)系有

12

對粒子乙,由幾何關(guān)系有

帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,有

V2

qvB=m——

r

mv

整理有r

qB

由上述各式,整理有

細(xì)=3

q乙

故ACD錯(cuò)誤,3正確;

故選:Bo

二.多選題(共6小題)

11.(2024?開福區(qū)校級模擬)如圖所示,在某空間的一個(gè)區(qū)域內(nèi)有一直線尸。與水平面成45。角,在P。兩

側(cè)存在垂直于紙面且方向相反的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3。從直線上的(。點(diǎn)水平向右射出速率為v

的粒子,粒子帶正電,比荷為左,若粒子運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過直線尸。上的b點(diǎn),粒子從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)的時(shí)間

為t。已知"=d,不計(jì)粒子重力。貝1()

P、

X'、????

Q'、

XX、、??B?

B、??

XXX'\b

XXX45b*

3可能為也B.3可能為縣

A.

kd2kd

£可能為迤回

C.D.,一7E為-----

4v4v

【答案】AD

【解答】AB,由題意可知粒子可能的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,

XXX45°,、、

....................................Q

粒子每次經(jīng)過PQ直線均偏轉(zhuǎn)90。,由幾何關(guān)系,將他分成〃等份,可知半徑:r=*

2n

根據(jù)洛倫茲力提供向心力:qvB=—

r

聯(lián)立可得:8=?(w=l,2,3,.),故A正確,B錯(cuò)誤;

kd

71

n--rB7

CD、粒子從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)的時(shí)間為為:/=」_=在巴,故C錯(cuò)誤,。正確。

v4v

故選:ADO

12.(2024?龍鳳區(qū)校級模擬)如圖所示,在xQy平面的第一、二象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場,

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3,在第三、四象限-點(diǎn)效0范圍內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場,在坐標(biāo)原點(diǎn)O有一個(gè)

粒子源可以向x軸上方以不同速率向各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為機(jī)、電荷量為q的帶正電粒子,x軸上的P點(diǎn)坐

標(biāo)為(-40),y軸上的。點(diǎn)坐標(biāo)為((),-〃)。不計(jì)粒子的重力及粒子之間的相互作用。下列說法中正確的是

A.所有經(jīng)過P點(diǎn)的粒子最小速度為vmin=遐

2m

B.若以最小速率經(jīng)過尸點(diǎn)的粒子又恰好能過。點(diǎn),則電場強(qiáng)度大小為£=四

m

C.沿不同方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場的粒子要經(jīng)過尸點(diǎn),速度大小一定不同

D.所有經(jīng)過尸點(diǎn)的粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均相同

【答案】AD

【解答】A、粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由洛倫茲力提供向心力得:

qvB=,可得:v=-^-

rm

當(dāng)OP為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的直徑時(shí)(即r=4),圓周運(yùn)動(dòng)半徑最小,粒子經(jīng)過p點(diǎn)時(shí)速度最小,可得:y幽,

c2/rrUflc2m

故A正確;

粒子以最小速率經(jīng)過尸點(diǎn)時(shí),在磁場中的軌跡恰好為半個(gè)圓周,到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度方向垂直于x軸,由

P點(diǎn)到。點(diǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng)。

沿y軸負(fù)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),則有:d=vn.nt

沿x軸正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則有:d=-at2

2

由牛頓第二定律得:。=必

m

聯(lián)立解得電場強(qiáng)度E=陰衛(wèi),故8錯(cuò)誤;

2m

C、經(jīng)過P點(diǎn)圓弧軌跡均以尸O為弦,如圖1所示為經(jīng)過<9、P兩點(diǎn)的半徑相等的圓。|與圓Q,粒子可

以分別沿這兩個(gè)等大的圓在磁場中的圓弧部分做圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)過尸點(diǎn),由于運(yùn)動(dòng)半徑相等,故粒子速度大小

相同,故C錯(cuò)誤;

D.設(shè)沿不同方向進(jìn)入磁場的粒子,經(jīng)過尸點(diǎn)的速度方向與x軸夾角為如圖2所示。

qvB=m—,可得:v=—史^—

2R2msin

在2點(diǎn)垂直電場方向的分速度為:%=vsine=理,可見匕為定值。

2m

粒子穿過電場過程沿y軸負(fù)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),則有:d=vyt,因v,為定值,故所有經(jīng)過P點(diǎn)的粒子在

勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均相同,故。正確。

故選:ADo

13.(2024?羅湖區(qū)校級模擬)如圖甲,用強(qiáng)磁場將百萬度高溫的等離子體(等量的正離子和電子)約束在

特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)受控核聚變的裝置叫托克馬克。我國托克馬克裝置在世界上首次實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定運(yùn)行100秒的成

績。多個(gè)磁場才能實(shí)現(xiàn)磁約束,其中之一叫縱向場,圖乙為其橫截面的示意圖,越靠管的右側(cè)磁場越強(qiáng)。

盡管等離子體在該截面上運(yùn)動(dòng)的曲率半徑遠(yuǎn)小于管的截面半徑,但如果只有縱向場,帶電粒子還會(huì)逐步向

管壁“漂移”,導(dǎo)致約束失敗。不計(jì)粒子重力,若僅在縱向場中,下列說法正確的是()

甲乙

A.正離子在縱向場中沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)

B.帶電粒子在縱向場中的速度大小不變

C.在縱向場中,帶電粒子將發(fā)生左右方向的漂移

D.在縱向場中,帶電粒子將發(fā)生上下方向的漂移

【答案】ABD

【解答】A.由左手定則可以判斷出正離子在磁場中受

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