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1、2022年宁夏高考物理总复习：磁场1 .如图是质谱仪的工作原理示意图。现有一束几种不同的正离子，经过加速电场加速后，垂直射入速度选择器（速度选择器内有相互正交的匀强电场E和匀强磁场B i）,离子束保持原运动方向未发生偏转。接着进入另一匀强磁场B 2,发现这些离子分成几束。忽略重力的影响，由此可得结论（）A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内B.这些离子通过狭缝P的速率都等于一BiC.这些离子的电量一定不相同D.这些离子的比荷一定相同【分析】粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平，根据带电粒子在磁场中的偏转方向判断电荷的电性。根据平衡求出粒子经过速度选择器的速度。通过带电粒子在磁场中的偏转
2、，根据半径的大小判断粒子比荷的大小。【解答】解：A、由粒子在B 2 中的偏转知粒子带正电，则受电场力向右，则粒子在选择器中受水平向左的洛伦兹力，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故 A 错误.B、由 q E =q v B i，得 v=言，此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，故 B正确。C D、由 q v B 2 =m%，则 R=，言，粒子是半径不同，一定是比荷不同，而电量可能相等，故 C D错误。故选：B o【点评】解决本题的关键知道粒子在速度选择器中做匀速直线运动，在磁场中做匀速圆周运动。2 .如图所示，半径为R的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带
3、电粒子以相同的速率v经 过 P点，在纸面内沿不同方向射入磁场，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作第1页 共6页用，已知带电粒子的比荷为0,则磁感应强度大小为（）2v 3v D.-RR RR【分析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据题意求出粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径，洛伦兹力提供向心力，应用牛顿第二定律求出磁感应强度大小。【解答】解：粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上，则 P 点与粒子最远出射点间的距离是粒子在磁场中做圆周运动的直径，运动轨迹如图所示由几何知识可知，粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径：r=R
4、sin30=1RV2粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m由题意可知，粒子在比荷：=*解得，磁感应强度：B=需，故 C 正确，ABD错误。故选：Co【点评】本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动，对于带电粒子在磁场中的运动情况分析，一般是确定圆心位置，根据几何关系求半径，结合洛伦兹力提供向心力求解未知量。3.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，并与磁针指向平行，如图所示。此时小磁针的N 极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是（）第2页 共6页A.向右飞行的正离子束 B.向右飞行的负离子束C.向左飞行的电子 D.向左飞行的负离子束【分析】小磁针N极受力方向与磁
5、场方向相同.电流方向与正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向相反.根据安培定则，将选项逐一代入检查，选择符合题意的选项.【解答】解：A、向右飞行的正离子束形成的电流方向向右，根据安培定则可知，离子在上方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，不符合题意，故A错误；B、向右飞行的负离子束形成的电流方向向左，根据安培定则可知，离子在上方产生的磁场方向向里，则N极转向里，S极转向外，符合题意，故B正确；C、向左飞行的电子束形成的电流方向向右，根据安培定则可知，电子在上方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，不符合题意，故C错误；D、向左飞行的负离子束形成的电流方向向右，根据安培定
6、则可知，离子在上方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，不符合题意，故D错误。故选：Bo【点评】本题考查右手螺旋定则的应用，掌握物理基本定则的能力，A、C D三项是等效的，则A、B两项是相反的，考试时抓住等效性与相对性，可以节省时间，同时注意电流的方向与正负电荷的移动方向关系.4.法国拥有目前世界上最先进的高危病毒实验室-让梅里厄P4实验室。该P4实验室全程都在高度无接触物理防护性条件下操作，一方面防止实验人员和其他物品受污染，同时也防止其释放到环境中。为了无损测量生物实验废弃液体的流量，常用到一种电磁流量计，如 图1所示。其原理可以简化为如图2所示模型：液体内含有大量正、负离子，从容
7、器右侧流入，左侧流出。流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。在垂直纸面向里的匀强磁场作用下，下列说法正确的是（）第3页 共6页Bx x Af-*I ix N 图1图2A.所有带电粒子都受到竖直向下洛伦兹力B.稳定后测量的UMN=BvdC.电磁流量计也可以用于测量不带电的液体的流速D.废液流量Q=*【分析】废液流过磁场区域时，根据左手定则判断带电粒子所受洛伦兹力的方向；根据受力平衡求出粒子的速度，及UM N，再根据Q=vS 求出流量。【解答】解：A、带电粒子进入磁场后受到洛伦兹力作用，根据左手定则可知，正粒子受到的洛伦兹力向下，负粒子受到洛伦兹力向上，故 A 错误；B、最终正、负粒子受到的
8、电场力和洛伦兹力平衡，有 qvB=q坐，解得：UMN=Bdv,a故 B 正确；CD、由上式，可解得液体的流速：v=。翁；UD2废液的流量为：Q =v S=叫 般=吟,故 CD错误。故选：Bo【点评】本题考查霍尔效应及其应用，解决本题的关键要知道导电液体流过磁场区域时，正、负粒子受到洛伦兹力，发生偏转打到上、下两个面上，形成电场，最终正、负电荷在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡状态。5.实验观察到，静止在匀强磁场中A 点的原子核发生8 衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图所示。则（）A.轨 迹 1 是电子的，磁场方向垂直纸面向外B.轨迹2 是电子的，磁场方向
9、垂直纸面向外第4页 共6页C.轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里D.轨 迹 1 是新核的，磁场方向垂直纸面向里【分析】静止的原子核发生B衰变，根据动量守恒可知，发生衰变后粒子与反冲核的运动方向相反，动量的方向相反，大小相等。由半径公式分析两个粒子半径轨迹半径之比。【解答】解：原子核发生p衰变时，根据动量守恒可知两粒子的速度方向相反，动量的方向相反，大小相等；由半径公式=器=瑞（P是动量），分析得知，r 与电荷量成反比，B 粒子与新核的电量大小分别为e和 n e （n为新核的电荷数），则 0粒子与新核的半径之比为：n e：e=n：1.所以半径比较大的轨迹1 是衰变后p粒子的轨迹，轨迹2是新核的
10、.新核沿逆时针方向运动，在 A点受到的洛伦兹力向左，由左手定则可知，磁场的方向向里。由以上的分析可知，选项C正确，AB D错误。故选：C o【点评】该题即使没有说明是B 衰变也可根据粒子的速度的方向相反和两个粒子的运动的轨迹由左手定则可以分析判断粒子的带电的情况。其中要注意的是电子的动量与新核的动量大小相等。6.如图所示，边长为1,质量为m 的等边三角形导线框a b c 用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通以恒定电流I,图中虚线过a b 边、a c 边中点，在虚线的下方有一垂直于导线框平面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B,此时导线框处于静止状态；保持其他条件不变，只将虚线下方的磁场移至虚线上
11、方，导线框仍处于静止状态。则移动磁场前后细线中的拉力差为（）A.2 BI1 B.0 C.-BII D.BI12【分析】应用左手定则判断出安培力方向，应用安培力公式求出安培力大小，同样计算磁场移至虚线上方时安培力的大小，即可得到移动磁场前后细线中的拉力差。【解答】解：第5页 共6页现将虚线下方的磁场移至虚线上方1此时细线中拉力为F2,线框处于匀强磁场中，则各边受到的安培力大小相等为 BH,依据左手定则，可知，安培力夹角均为1 2 0 ,因此安培力合力为F 安，即 F 安=BI1,则有F2=m g+F安，当在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场，此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为Fi；依据左手定则，则各边受到安培力如图所示结合矢量的合成法则，及三角知识，则线框受到安培力的合力，方向竖直向上，大小为F1安=件,根据平衡条件，则有Fi+F&，=m g,解得 F2-FI=BI1,故选：D。【点评】本题中要注意安培力的等效求法，根据左手定则结合安培力公式中的等效长度，求得线框的边框所受的安培力即可，同时掌握左手定则的内容，及矢量的合成法则，注意求解安培力合力是解题的关键。第 6 页 共 6 页