2023届“3+1+2”新高考8省市模拟题专题分类汇编 专题10 磁场——带电粒子在磁场中的运动

专题10 磁场——磁场、安培力 专题分析 3+1+2新高考 自主命题省份 河北省、辽宁省、广东省、重庆省、江苏省、福建省、湖北省、湖南省 标本量/套 考查题量 专题考查率 高频考点 80 95 119% 磁场、安培力、带电粒子在磁场中的运动 题号分布统计 考查题号 2 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 16 考查次数 5 4 6 8 2 3 5 5 1 15 36 5 从题号分布看难度：从题号及题型来看，磁场专题主要考查磁场的特点、电流的磁效应、安培力的大小计算及方向的判定、带电粒子在磁场及复合场中的运动。其中由于带电粒子在磁场及复合场中的运动所占比重最高，从分值上来看这也是导致安培力及磁场特点的考查相对较少的原因。带电粒子在磁场及复合场中的运动自全国卷开始就是高考的压轴题，考查学生身体能力、建模能力、计算能力。自3+1+3新高考开始后，难度相对有所降低，但依然是整卷的难点。 备注：各题题号为原卷题号； 4. （2023·广东广州天河二模）如图所示，矩形虚线框MNPQ内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹．粒子重力不计．下列说法正确的是 A. 粒子a带负电 B. 粒子c的动能最大 C. 粒子b在磁场中运动的时间最长 D. 粒子b在磁场中运动时的向心力最大 6. （2023·广东江门一模）一种粒子探测器的简化模型如图所示。圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，PQ过圆心，平板MQN为探测器，整个装置放在真空环境中。所有带电离子从P点沿PQ方向射入磁场，忽略离子重力及离子间相互作用力。对能够打到探测器上的离子，下列分析正确的是（ ） A. 打在Q点的左侧的离子带正电 B. 打在MQN上离Q点越远的离子，入射速度一定越大 C. 打在MQN上离Q点越远的离子，比荷一定越大 D. 入射速度相同的氢离子和氘离子，打在MQN上的位置更靠近Q点是氘离子 6. （2023·广东深圳一模）质谱仪可以用来分析同位素。如图所示，在容器A中有互为同位素的两种原子核，它们可从容器A下方的小孔无初速度飘入加速电场，经小孔垂直进入匀强磁场，分别打到M、N两点，距离分别为．则分别打到M、N的原子核质量之比为（ ） A. B. C. D. 10. （2023·广东湛江二模）（多选）可控核聚变的磁约束像一个无形的管道，将高温等高子体束缚在其中，通过电磁感应产生的涡旋电场给等离子体加速，此情境可以简化为如图所示的装置，两个半径不同的同心环形光滑绝缘管道a、b处于垂直纸面向里、磁感应强度大小随时间均匀增大的匀强磁场中，甲、乙两个完全相同的带负电小球分别在a、b两管道中同时由静止释放，之后两小球在管道内做速率随时间均匀增大的加速运动，不计小球受到的重力及小球间相互作用力，下列说法正确的是（　　） A. 小球a沿逆时针方向运动 B. 小球b沿顺时针方向运动 C. 小球a受到的洛伦兹力保持不变 D. 小球b受到的洛伦兹力变大 8. （2023·福建龙岩3月检测）（多选）如图所示，直角三角形ABC区域内有垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），AC边长为l，∠B＝，一群比荷为的带正电粒子以相同速度在CD范围内垂直AC边射入，从D点射入的粒子恰好不从AB边射出。已知从BC边垂直射出的粒子在磁场中运动的时间为t，粒子在磁场中运动的最长时间为，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力，则（　　） A. 磁感应强度大小为 B. 粒子运动的轨道半径为 C. 粒子射入磁场的速度大小为 D. 粒子在磁场中扫过的面积为 2. （2023·福建南平三模）回旋加速器工作原理如图所示，置于真空中的两个半圆形金属盒半径为R，两盒间留有一狭缝接有频率为f的高频交流电，加速电压为U，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。若A处粒子源产生的氘核在狭缝中被加速，不考虑相对论效应和重力的影响，不计粒子在电场中的加速时间。则（　　） A. 氘核离开回旋加速器时的最大速率随加速电压U增大而增大 B. 氘核被加速后的最大速度可能超过 C. 氘核第n次和第次经过两金属盒间狭缝后的轨道半径之比为 D. 不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器也能加速粒子 7. （2023·福建莆田二模）（多选）电动自行车已成为大家出行的便捷交通工具。某型号电动自行车使用磁铁和霍尔元件来实现改变车速。当转动转把时，施加在霍尔元件上的磁场的磁感应强度B大小发生变化，霍尔元件产生的电压（霍尔电压）U大小就随之变化，从而改变车速。如图所示，该霍尔元件是一块厚度为h，宽度为d的矩形截面半导体，元件内的导电粒子是