上海市2024届高三下学期二模（等级考）物理试题分类汇编 专题11 磁场

高考物理2024二模 磁场 专题11 磁场 一、单选题 1.(2024奉贤二模·三·第1题)上海光源是一台同步辐射光源，其内部加速到接近光速的电子在磁场中偏转时会沿轨道切线发出波长连续的电磁波，包含远红外到 X 射线波段，被广泛用于各种前沿科学研究。 上海光源产生的电磁波中，可用于人体透视检查的是（ ） A．X 射线 B．紫外线 C．可见光 D．远红外线 2.(2024青浦二模·一·第1题)北斗系统用电磁波传递信息，下列选项不属于电磁波的是（ ） A．无线电波 B．紫外线 C．超声波 D．X 射线 3.(2024长宁二模·三·第1题)航天员将天宫课堂内容传输到地面，使用了（ ） A．机械波 B．引力波 C．物质波 D．电磁波 4.(2024浦东二模·一·第3题)宇宙中某一区域分布着匀强磁场。一个正离子从 a 点射入，运动过程中该离子的动量不断减小，电荷量不变。下列运动轨迹正确的是（ ） ( A B C D a a a a v 0 v 0 v 0 v 0 ) 5.(2024松江二模·三·第3题)如图，带正电小球从水平面竖直向上抛出，能够达到的最大高度为 h1（如图甲）；若加水平向里的匀强磁场（如图乙），小球上升的最大高度为 h2；若加水平向右的匀强电场（如图丙），小球上升的最大高度为 h3。每次抛出的初速度相同，不计空气阻力，则（ ） ( 甲 乙 丙 B E ) A．h3 > h2 > h1 B．h3 = h1 > h2 C．h2 > h3 = h1 D．h3 = h2 > h1 二、填空题 1.(2024长宁二模·一·第5题)在高铁的每节车厢都安装大量不同功能的传感器。如图所示为霍尔元件做成的磁传感器，该霍尔元件自由移动电荷为负电荷，若电流由 a 流向 b 时，M、N 两极电势差 UMN > 0，则图中的磁场方向向_____（选填“上”或“下”）。电势差 UMN 越大，测得的磁感应强度越_____（选填“大”或“小”） ( I M N b a B ) 2.(2024黄浦二模·一·第2题)新能源汽车品牌“特斯拉”是为了纪念物理学家尼古拉·特斯拉而命名的，物理量的单位特斯拉用国际单位制中的基本单位可表示为_______________。 3.(2024闵行二模·五·第1题)如图为电磁发射器的原理简化图，一个可以产生恒定电流 I0 的电源、两根间距为 L 的光滑水平金属导轨和电阻为 R 的金属炮弹组成闭合回路（其余电阻忽略不计）。两金属导轨中的电流会在炮弹处产生________方向的磁场，其磁感应强度为 B = kI0（k 为比例系数）该磁场会对炮弹产生一个大小为________的安培力，从而推动炮弹加速。 ( I 0 导轨 I 0 炮弹 恒流源 ) 4.(2024徐汇二模·一·第3题)α 粒子由2个质子和2个中子构成，其质量和电荷量分别为 m、2e。 若放射出的 α 粒子恰能在磁感强度为 B 的匀强磁场中，做半径为 R 的匀速圆周运动，则 α 粒子的运动周期 T =________。 三、计算题 1.(2024普陀二模·五·第18题)如图所示，将 α 粒子、中子、正电子，以及离子 P3-和 Si4+ 等五种粒子一起注入到加速电场的中心 P（忽略各粒子的初速度），部分粒子经电场加速从加速电场负极板上的小孔 N 射出；然后沿以O1 为圆心、R 为半径的圆弧通过静电分析器，再经速度选择器筛选后，某种粒子进入磁分析器中，在磁场中偏转后被磁场边界处的探测板收集。设原子核中每个核子的质量均为 m0，已知元电荷为 e（整个系统处于真空中，不计粒子重力和粒子间的相互作用力）。 （1）经电场加速从加速电场负极板上的小孔 N 射出的粒子有_______________。 （2）若加速电场两极板间的电压大小为 U，两极板间距为 L；静电分析器中与圆心 O1 等距离的各点场强大小相等，方向指向圆心。则 Si4+ 在加速电场中所受电场力大小为______。静电分析器中，与圆心 O1 距离为 R 处的电场强度的大小为______。 （3）（论证）在（2）的条件下，若粒子进入速度选择器后，它们的运动轨迹如图中虚线①、②、③所示，分析说明到达探测板的粒子是 Si4+。 （4）（计算）在（2）（3）的条件下，若磁分析器中以 O2 为圆心的足够大半圆形区域内，分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为 B，求 Si4+ 在磁分析器中运动的时间和位移大小。 ( 加速电场 静电分析器 速度选择器 磁分析器 B 探测板 O 2 O 1 R P M N ① ② ③ ) 2.(2024长宁二模·五·第2题)如果将上题中宽度为 d 的局部匀强电场换成匀强磁场，如图所示，磁感