北京市2013年部分物理模拟试题解析汇编：专题9 磁场

专题9 磁场 1．（2013·北京房山二模，20题）如图所示，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等．有一个带正电的带电粒子以垂直于x轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场中，并且恰好与y轴的正方向成45°角进入磁场，又恰好垂直进入第Ⅳ象限的磁场．已知OP之间的距离为d，则带电粒子在磁场中第二次经过x轴时，在电场和磁场中运动的总时间为 A．)(2＋) D．(2＋(2＋5π) C． B． 【答案】D 【 解析】根据题意作出粒子的运动轨迹，如图所示： 粒子进入电场后做类平抛运动，从x轴上的P点进入匀强电场，恰好与y轴成45°角射出电场，所以v== v0 vx=v0tan45°=v0，沿x轴方向有：x=at2，所以=，故OA=2OP=2d，在垂直电场方向做匀速运动，所以在电场中运动的时间为：t1=， 如图，AO1为在磁场中运动的轨道半径，根据几何关系可知： AO1= d，粒子从A点进入磁场，先在第一象限运动个圆周而进入第四象限，后经过半个圆周，第二次经过x轴，所以自进入磁场至第二次经过x轴所用时间为t2=，故自进入电场至在磁场中第二次经过x轴的时间为t=t1+t2=)，故D正确．(2＋ 2．（2013·北京丰台二模，19题） 如图是质谱仪的工作原理示意图。粒子源（在加速电场上方，未画出）产生的带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是（ ） A．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 B．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 C．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷（）越大 D．粒子所带电荷量相同时，打在胶片上的位置越靠近狭缝P，表明其质量越大 【答案】C 【 解析】假设粒子带正电，则受电场力向右，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故A错误；由qE=qvB，得v=，此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，故B错误；由，知R越小，荷质比越大，故C正确；由知粒子所带电荷量相同时，打在胶片上的位置越靠近狭缝P，表明其质量越小，D错误。故选 C。 3. （2013·北京门头沟二模，19题）如图所示，有理想边界的匀强磁场方向垂直纸面向外