2019届高考物理复习多选题热考点强化增分练三磁场及带电粒子在磁场中的运动4年5考.docx

强化增分练（三） 磁场及带电粒子在磁场中的运动(4年5考)1.(2018合肥质检)如图所示，两根细长直导线平行竖直固定放置，且与水平固定放置的光滑绝缘杆MN分别交于a、b两点，点O是ab的中点，杆MN上c、d两点关于O点对称。两导线均通有大小相等、方向相反的电流，通电导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小Bk，其中I为导线中电流大小，r为该点到导线的距离，k为常量。一带负电的小球穿在杆上，以初速度v0由c点沿杆运动到d点。设在c、O、d三点杆对小球的支持力大小分别为Fc、FO、Fd，则下列说法正确的是()AFcFdBFOFdC小球做变加速直线运动D小球做匀速直线运动解析：选AD根据右手螺旋定则可知，左边直导线产生的磁场在两导线之间垂直纸面向里，右边直导线产生的磁场在两导线之间垂直纸面也向里；距离左边直导线x处的合磁场：BB1B2kk，由数学知识可知，当xl时B最小，可知在ab连线中点O处磁场最弱，连线上合磁场大小先减小过O点后增大，方向向里，根据左手定则可知，小球从c向d运动过程中，受到向下的洛伦兹力作用，在速度方向不受力的作用，则将做匀速直线运动，故C错误，D正确。c、d两点关于O点对称，磁感应强度相等，则小球受洛伦兹力相等，则杆对小球的支持力FcFd；O点磁场最弱，则FOFd，故A正确，B错误。2.(2019届高三江西重点中学联考)静止的Bi原子核在磁场中发生衰变后运动轨迹如图所示，大小圆半径分别为R1、R2。则下列关于此核衰变方程和两圆轨迹半径比值判断正确的是()A. BiPoeB. BiTlHeCR1R2841DR1R22074解析：选AC若是衰变，则新核和粒子向相反的方向射出，新核和粒子偏转方向相反，做匀速圆周运动的轨迹外切，由题意知，两圆内切，所以该核的衰变是衰变，于是根据质量数和电荷数守恒就能写出衰变方程，故B错误，A正确；洛伦兹力提供向心力求得半径公式r，又由于衰变前后动量守恒，即m1v1m2v2，所以半径之比等于电荷量的反比，从而求出半径之比为841，故C正确，D错误。3.(2018衡水中学模拟)如图所示，第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，电荷量相等的a、b两粒子，分别从y轴上A点和坐标原点O点沿x轴正方向同时射入磁场，两粒子同时到达C点，此时a粒子速度恰好沿y轴负方向，粒子间作用力、重力忽略不计，则a、b粒子()Aa带正电，b带负电B运动周期之比为23C半径之比为2D质量之比为2解析：选BC由左手定则可知，a带负电，b带正电，选项A错误；由轨迹图可知，a运动的半径ra，运动的时间为周期，而b运动的半径满足(rb1)22rb2，解得rb2，故转过的圆弧为60，运动了周期，则因为两粒子同时到达C点，则TaTb，解得：，选项B正确；两粒子的半径比为rarb2，选项C正确；根据T可得mT，则质量之比为23，选项D错误。4(2018福建莆田质检)如图所示，边长为L的等边三角形ABC内外分布着两方向相反的匀强磁场，三角形内磁场方向垂直纸面向里，两磁场的磁感应强度大小均为B。三角形顶点A处有一粒子源，粒子源能沿BAC的角平分线发射不同速度的粒子，粒子质量均为m、电荷量均为q，粒子重力不计，则其中能通过C点的粒子速度大小可能为()A.B.C. D.解析：选ABD粒子带正电，且经过C点，其可能的轨迹如图所示，所有圆弧所对圆心角均为60，所以粒子运行半径：r(n1,2,3，)，粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvBm，解得：v(n1,2，3，)，故A、B、D正确，C错误。5(2018芜湖模拟)如图所示，在第一象限内，存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直于xOy平面向外。在y轴上的A点放置一放射源，可以不断地沿xOy平面内的不同方向以大小不等的速度放射出质量为m、电荷量为q的同种粒子，这些粒子打到x轴上的P点。知OAOPl。则()A粒子速度的最小值为vB粒子速度的最小值为vC粒子在磁场中运动的最长时间为tD粒子在磁场中运动的最长时间为t解析：选AD设粒子的速度大小为v时，其在磁场中的运动半径为R，则由牛顿运动定律有：qBvm；若粒子以最小的速度到达P点时，其轨迹一定是以AP为直径的半圆(圆心为O1)。由几何关系知：sAPl，Rl，则粒子的最小速度v，选项A正确，B错误。粒子在磁场中的运动周期T；设粒子在磁场中运动时其轨迹所对应的圆心角为，则粒子在磁场中的运动时间为：tT；由图可知，在磁场中运动时间最长的粒子的运动轨迹如图中圆O2的弧所示，此时粒子的初速度方向竖直向上，由几何关系有：；则粒子在磁场中运动的最长时间：t，选项C错误，D正确。6(2018银川二中三模)用图示装置可以检测霍尔效应。利用电磁铁产生磁场，电流表检测输入霍尔元件的电流，电压表检测元件输出的电压。已知图中的霍尔元件是半导体，与金属导体不同，它内部形成电流的“载流子”是空穴，空穴可视为能自由移动的带正电的粒子。图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。当开关S1、S2闭合后，电流表A和电表B、C都有明显示数，下列说法中正确的是()A电表B为电压表，电表C为电流表B接线端4的电势低于接线端2的电势C若调整电路，使通过电磁铁和霍尔元件的电流与原电流方向相反，但大小不变，则电压表的示数将保持不变D若增大R1、增大R2，则电压表示数增大解析：选BCB表测量通过霍尔元件的电流，C表测量霍尔电压，故电表B为电流表，电表C为电压表，A错误；根据安培定则可知，磁场的方向向下，通过霍尔元件的电流由接线端1流向接线端3，空穴移动方向与电流的方向相同，由左手定则可知，空穴偏向接线端2，所以接线端2的电势高于接线端4的电势，B正确；当调整电路，使通