专题10 磁场的性质-学易金卷：2023年高考物理三模试题分项汇编（全国通用）

专题10 磁场的性质 1、（2023·浙江省温州市高三下学期第三次适应性考试）利用霍尔传感器可测量自行车的运动速率，如图所示，一块磁铁安装在前轮上，霍尔传感器固定在前叉上，离轮轴距离为r，轮子每转一圈，磁铁就靠近霍尔传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。当磁铁靠霍尔元件最近时，通过元件的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为B，在导体前后表面间出现电势差U。已知霍尔元件沿磁场方向的厚度为d，载流子的电荷量为，电流I向左。下列说法正确的是（　　） A. 前表面的电势高于后表面的电势 B. 若车速越大，则霍尔电势差U越大 C. 元件内单位体积中的载流子数为 D. 若单位时间内霍尔元件检测到m个脉冲，则自行车行驶的速度大小 2、（2023·四川省绵阳市高三下学期三诊）如图，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，O为圆心。质量为m、电荷量为q的带负电的粒子沿平行于直径的方向射入该区域，入射点P与的距离为，已知粒子射出磁场与射入磁场时速度方向间的夹角为，忽略粒子重力，则粒子的速率为（　　） A. B. C. D. 3、（2023·四川省成都市树德中学高三下学期三诊）如图所示，半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里；O为圆心，C、D为边界上两点，D为ON的中点，CD∥MO．a、b两个完全相同的带电粒子分别从M、C两点以相同的速度v水平向右射入磁场中，其中沿半径方向射入的a粒子恰好能从N点射出，则（ ） A. 粒子带负电 B. 粒子的比荷为 C. 粒子b将从DN边上某一位置（不含N点）射出 D. a、b两个粒子在磁场中的运动时间之比为3：2 4、（2023·四川省成都市石室中学高三下学期三诊）一匀强磁场磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，，，一束粒子在纸面内从a点垂直于射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。已知粒子的质量为、电荷量为。则粒子在磁场中运动时间最长的粒子，其运动速率为（　　） A. B. C. D. 5、（2023·四川省成都市七中高三下学期三诊）如图所示，纸面内O为圆心、半径为R的圆形区域中存在垂直纸面向外的匀强磁场，AB为一条直径，半径AO与PO的夹角为30°。质量为m、带电荷量为＋q的粒子1从P点沿平行于AO方向以大小为的速度射入磁场，其离开磁场时，速度方向恰好改变了180°；质量为2m、带电荷量为＋q的粒子2从B点沿平行于OP方向以大小为的速度射入磁场。不计粒子的重力和两粒子间的相互作用。下列说法中正确的是（ ） A. 磁场的磁感应强度大小为 B. 粒子2在磁场中运动的时间为 C. 将粒子2在B点的速度逆时针旋转60°后，粒子将经过O点 D. 将粒子2在B点的速度逆时针旋转90°后，粒子将从A点射出 6、（2023·江苏省淮安市高三下学期4月三统）北京高能物理研究所的正、负粒子对撞机是世界八大高能加速器中心之一，是中国第一台高能加速器，其结构如图所示，正、负粒子由静止开始经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向同时注入对撞机的高真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B，正、负粒子在环状空腔内只受洛伦兹力作用而沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，然后在碰撞区内迎面相撞，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（　　） A. 正、负粒子的比荷可以不相同 B. 磁感应强度B一定时，比荷相同的粒子，电荷量大的粒子进入磁场时动能大 C. 加速电压U一定时，粒子的比荷越大，磁感应强度B越大 D. 对于给定的正、负粒子，粒子从静止到碰撞运动的时间变短，可能是由于U不变、B变大引起的 7、（2023·河北省石家庄市高三下学期质检三）如图甲所示为我国建造的第一台回旋加速器，该加速器存放于中国原子能科学研究院，其工作原理如图乙所示：其核心部分是两个D形盒，粒子源O置于D形盒的圆心附近，能不断释放出带电粒子，忽略粒子在电场中运动的时间，不考虑加速过程中引起的粒子质量变化。现用该回旋加速器对、粒子分别进行加速，下列说法正确的是（　　） A. 两种粒子在回旋加速器中运动的时间相等 B. 两种粒子在回旋加速器中运动的时间不相等 C. 两种粒子离开出口处的动能相等 D. 两种粒子离开出口处的动能不相等 8、（2023·河北省石家庄市高三下学期质检三）如图甲所示是磁电式电流表的结构示意图，极靴和铁质圆柱间的磁场均匀辐向分布，面积为S的矩形线圈绕在铝框上，线圈a、b边所在处的磁感应强度大小均为B，当线圈中通电流时，a、b边所受安培力F方向如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 穿过线圈的磁通量为BS B. 流经线圈a边的电流方向垂直纸面向外 C. 由于铝框涡流作用导致电流测量不准确 D. 若增大