分组练(9) 磁场及带电粒子在磁场中的运动-【衡水金卷·先享题】2023高考物理专项提分卷（新教材新高考）（湖南专版）

分组练(9) 磁场及带电粒子在磁场中的运动 (限时40分钟) 第1一6小题为单项选择题，第7一10小题为多项选 正确的是 择题 水久磁铁，丽尔器件 水 磁 1.空间存在垂直纸面的匀强磁场（未画出），磁感应强 手柄 手柄芯 转 度的大小为B,将一通有顺时针方向恒定电流的圆 形导体环α放置于纸面内，如图甲所示，此时圆心O 可霍尔电 处的磁感应强度为零。若将磁场中的导体环：替 丙 换为半径相同的半圆形导体弧b,通以逆时针方向、 A.按图甲逆时针转动电动车的右把手（手柄转 同样大小的恒定电流，如图乙所示，不考虑弧形外 套)，车速将变大 其他电流产生的影响，下列说法正确的是 B.为提高控制的灵敏度，可改变永久磁体的前、后 A.空间匀强磁场的磁 端分别为N、S极 感应强度方向垂直 C.图乙中从霍尔器件的前、后面输出控制车速的 纸面向里 霍尔电压 B.图乙圆心O处的磁 D,若霍尔器件的上、下面之间所加电压的正，负极 感应强度大小为 性对调，将影响车速控制 a 4.真空中，垂直于纸面向里的匀强磁场只在两个同 心圆所夹的环状区域内存在（含边界），两圆的半 C.图乙半圆形导体弧b在圆心O处产生的磁场的 径分别为R、3R,圆心为O。一重力不计的带正电 磁感应强度大小为B 粒子从大圆边缘的P点沿PO方向以速度：射 人磁场，其运动轨迹如图所示，轨迹所对的圆心角 D.图乙圆心()处的磁感应强度方向垂直纸面 为120°。若将该带电粒子从P点射入的速度大小 向外 变为，不论其入射方向如何，都不可能进入小圆 2.电场强度为E的匀强电场方向水平向右，匀强磁 内部区域，则必至少为 场与匀强电场垂直，磁感应强度的大小为B,方向 如图所示。一带电小球M沿斜向右上的直线运 动，速度与水平方向的夹角为30°，则小球M的速 度大小为 4.33 B.3 3 30 ×X XB XX A号 B晋 c D.23 吗 D.23 B 5.质谱仪是研究同位素的重要工具，重庆一中学生 3.随着个人疫情防护意识的提高，越来越多的人选 在学习了质谱仪原理后，运用所学知识设计了一 择用电动车代替公共交通，避免聚集传染。电动 个质谱仪，其构造原理如图所示。粒子源O可产 车的速度控制是通过转动右把手实现的，这种转 生a、b两种电荷量相同、质量不同的粒子（初速度 动把手称为“霍尔转把”，属于传感器非接触控制， 可视为0)，经电场加速后从板AB边缘沿平行于 转把内部有永久磁铁和霍尔器件等，截面如图甲 板间方向射入，两平行板AB与CD间存在方向垂 所示。其原理图如图乙所示，永久磁铁的左、右两 直纸面向外的匀强磁场，板间距为L,板足够长， 侧分别为N,S极，开启电源时，在霍尔器件的上、 a、b两粒子最终分别打到CD板上的E,F点，E、F 下面之间加一定的电压，形成电流。随着转把的 转动，其内部的永久磁体也跟着转动，蛋尔器件能 点到C点的距离分别为2和L,不计粒子重力，则 输出控制车速的霍尔电压，已知霍尔电压与车速 a,b两粒子的质量之比为 的关系如图丙所示。下列关于“霍尔转把”的说法 物理专项提分卷（湖南专版）第17页（共66页） 题号答案 A,在进人磁场时，氕的动能最大 B.氚在磁场中运动的时间最长 2 C.a质谱线对应氢元素的氚 3 D.a质谱线对应氢元素的气 4 9.如图所示，半径为R、粗细均匀的光滑绝缘半圆环 5 6 A c 1 D. MWN固定在竖直面内，处在垂直于圆环所在平面 向里的匀强磁场中，MN是圆环的水平直径，一个 7 6.如图所示，在直角坐标系Oy内，以原点O为圆 质量为m,电荷量为q的带电小球套在半圆环上， 8 心，半径为R的圆形区域内存在着垂直纸面向外 在M点由静止释放，小球第一次运动到圆环最低 9 的匀强磁场，一负电子从P点(R,0)沿x轴负方 点P时，圆环对小球的作用力大小等于mg,重力 10 向以速率射入磁场后，在磁场中运动的时间为 加速度为g,匀强磁场的磁感应强度大小可能为 得分 t1,一正电子从Q点（一R,0)沿着与x轴正方向成 30°角的方向以速率2w射入磁场后，恰好从P点 飞出磁场，在磁场中运动的时间为2，忽略两电子 的重力及相互作用力，则：为 ×P×Bx A.0 B.m/②g qVR g√辰D.m图 gVR 10,粒子对撞的目的是检验人们的实验仪器和探索 微观粒子的宏观效应，认识量子粒子的新规律， 新粒子，认识新物理等前沿的量子物理，粒子物 A.2:3 B.3:2 C.3:1 D.1:2 理科学。同时，粒子对撞也是一种天然粒子“机 7.如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场以MN为边 制”，人们探索“粒子对撞机制”的成因，探索“超 界，左侧磁感应强度的大小为B,右侧磁感应强度 对称”超额雏度的存在，开发新材料。而粒子对 的大小为B,B,=2B=2T,一比荷为2× 撞机的一