内容正文:
专题08 带电粒子在复合场中的运动
一、单选题
1.(2024·广东·一模)图甲是磁电式电表的内部构造,其截面如图乙,两软铁间的磁场可看作是均匀辐射分布的,圆柱形软铁内部的磁场可看作是平行的。若未通电的线圈在P、Q位置的磁通量分别为、,则( )
A. B. C. D.
2.(2024·广东江门·一模)如图甲所示,列车车头底部安装强磁铁,线圈及电流测量仪埋设在轨道地面(测量仪未画出),P、Q为接测量仪器的端口,磁铁的匀强磁场垂直地面向下、宽度与线圈宽度相同,俯视图如图乙。当列车经过线圈上方时,测量仪记录线圈的电流为0.12A。磁铁的磁感应强度为0.005T,线圈的匝数为5,长为0.2m,电阻为0.5Ω,则在列车经过线圈的过程中,下列说法正确的是( )
A.线圈的磁通量一直增加
B.线圈的电流方向先顺时针后逆时针方向
C.线圈的安培力大小为
D.列车运行的速率为12m/s
3.(2024·广东江门·一模)如图所示,两条通有同向电流的平行无限长导线、,其中M、N点连线与两导线垂直,M点到两导线的距离相等,M、N两点关于对称,忽略其它磁场的影响,检测发现M点的磁场方向垂直纸面向外,则下列说法正确的是( )
A.N点的磁场方向垂直纸面向外 B.导线中的电流大于导线中的电流
C.M点的磁场与N点的磁场相同 D.M点的磁场比N点的磁场弱
4.(2024·广东深圳·一模)如图所示,整个空间存在一水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场,光滑绝缘斜面固定在水平面上,一带正电滑块从斜面顶端由静止下滑,下滑过程中始终没有离开斜面,下滑过程中滑块的位移x、受到的洛伦兹力力f洛、加速度a与机械能E机等物理量的大小随时间变化的图线可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2024·广东·一模)如图(a)所示,轻质弹簧上端固定,下端挂有钩码,钩码下表面吸附一个小磁铁。钩码在竖直方向做简谐运动时,某段时间内,小磁铁正下方的智能手机中的磁传感器采集到磁感应强度随时间变化的图像如图(b)所示,不计空气阻力,下列判断正确的是( )
A.钩码做简谐运动的周期为
B.钩码动能变化的周期为
C.在时刻,钩码的重力势能最大
D.时间内,钩码所受合外力的冲量为零
6.(2024·广东佛山·一模)在自行车上安装码表可记录骑行情况。如图,码表由强磁铁、霍尔传感器及显示器组成。霍尔传感器固定在自行车前叉一侧,强磁铁固定在车轮的一根辐条上。车轮半径为,霍尔传感器到车轴的距离为。强磁铁每次经过霍尔传感器时,端均输出一次电信号,若每秒强磁铁次经过霍尔传感器,同时显示器数据更新一次,则( )
A.显示器上的里程是指骑行的位移大小
B.磁铁如图经过传感器时,导电的电子向端汇聚
C.上图中两端电势的高低,与磁铁运动的方向有关
D.自行车的速度是由换算得来的
7.(2024·宁夏银川·一模)特高压直流输电是国家重点能源工程,目前该技术已达世界先进水平,再次体现了中国速度,惊艳了全世界。如图所示,两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的电流I1和I2,已知。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直,b点位于两根导线间的中点,a、c两点与b点距离相等,d点位于b点正下方。已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度,k为比例系数,r为该点到导线的距离,I为导线中的电流强度。不考虑地磁场的影响,则( )
A.两输电直导线间因安培力而互相排斥
B.a、c两点处的磁感应强度大小相等
C.b、d两点处的磁感应强度大小相等
D.a、c两点处的磁感应强度方向均竖直向下
8.(2024·湖南长沙·一模)来自太阳和其他星体的宇宙射线含有大量高能带电粒子,若这些粒子都到达地面,将会对地球上的生命带来危害.但由于地磁场的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向,使得很多高能带电粒子不能到达地面。为研究地磁场,某研究小组模拟了一个地磁场,如图所示,半径分别为R、2R的两个同心圆,圆心为O,大圆和小圆之间有垂直于纸面向外的匀强磁场、磁感应强度为B,一个不计重力比荷为k的带正电粒子从大圆边缘的A点沿与AO连线成某一θ角()以速度v射入磁场,要使粒子不进入小圆,则v的最大值为( )
A. B. C. D.
9.(2024·江西·一模)如图所示,在和之间有大量相同带电粒子以同一速度沿水平方向射入以为圆心的圆形匀强磁场区域,该圆形磁场方向垂直纸面向外,与圆心在同一水平直线上,和间距离为,已知所有粒子均从点正下方的点射出圆形磁场区域,立即进入下方垂直于纸面向里的匀强磁场,并都能打到水平挡板的下表面,挡板的左侧紧贴点,已知下方磁场的磁感应强度是上方磁场的两倍,不计粒子重力及粒子间的相互作用。则挡板下表面有粒子打到的区域长度为( )
A. B. C. D.
10.(2024·内蒙古