专题05 磁场综合-备战2023-2024学年高二物理下学期期末真题分类汇编（天津专用）

专题05 磁场综合 一、单选题 1．（2023下·滨海新区·高二期末统考）如图所示，一质量为m、长度为L的金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，当金属棒中通过电流I，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ。（已知重力加速度为g）下列说法正确的是（ ） A．金属棒中的电流方向由N到M B．匀强磁场的磁感应强度大小为 C．匀强磁场的磁感应强度大小为 D．仅增大金属棒质量，悬线与竖直方向的夹角θ增大 2．（2023下·滨海新区·高二期末统考）如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场，一带电粒子在P点以与x轴正方向成60°的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场．已知带电粒子质量为m、电荷量为q，，不计重力，根据上述信息可以得出（ ） A．带电粒子在超场中运动的半径 B．带电粒子在磁场中运动的速率 C．带电粒子在磁场中运动的时间 D．该匀强磁场磁感应强度 3．（2023下·新四区示范校·高二期末统考）下列有关安培力和洛伦兹力的说法正确的是（　　） A．判断安培力的方向用左手定则，判断洛伦兹力的方向用右手定则 B．安培力与洛伦兹力的本质相同，所以安培力和洛伦兹力都不做功 C．一小段通电导体在磁场中某位置受到的安培力为零，但该位置的磁感应强度不一定为零 D．静止的电荷在磁场中一定不受洛伦兹力作用，运动的电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用 二、计算题 4．（2023下·滨海新区·高二期末统考）自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率．如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近霍尔传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压．图乙为霍尔元件的工作原理图，当磁场靠近霍尔元件时．导体内定向运动的自由电子在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差，已知磁场的磁感应强度为B，通过的电流为I，霍尔元件的厚度为d，单位体积内的自由电荷数为n，单个自由电子的电荷量为e。 （1）判断霍尔元件前后两侧面哪侧电势高； （2）请用以上条件推导霍尔电势差的表达式； （3）请分析说明如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将如何变化． 5．（2023下·红桥区·高二期末统考）在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿 -x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出。 （1）请判断该粒子带何种电荷； （2）并求出其比荷； （3）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，画出粒子偏转图，求磁感应强度多大？此时粒子在磁场中运动所用时间t是多少？ 6．（2023下·部分区·高二期末统考）如图所示，左侧是一对水平位置平行金属板P、Q.板间存在电场强度为E的匀强电场和垂直纸面、磁感应强度为B1的匀强磁汤。右侧是一半径为R，圆心为O的圆形区域，区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场、磁感应强度为B2，一个带电的粒子在两板间沿图示路径做匀强直线运动，粒子通过两平行板后，沿直径AB方向射入右侧的磁场区域，最后从圆形区域边界上的C点射出，已知∠AOC=60°，不计带电粒子的重力，求： （1）粒子所带的电性及P、Q间磁场的方向； （2）粒子在两板间做匀速直线运动的速度大小v； （3）粒子的电荷量与质量之比。 一、单选题 1．（2023下·河北区·高二期末统考）如图所示，一个带负电荷的物体从粗糙的斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v，加上一个垂直于纸面指向读者方向的磁场，则物体滑到底端时（　　） A．速度小于v B．速度大于v C．速度等于v D．可能离开斜面 二、多选题 2．（2023下·滨海新区·高二期末统考）质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。如图所示为质谱仪的原理示意图。让某同位素的离子流从容器A下方的小孔S1无初速度飘入电势差为U的加速电场，加速后从小孔S3垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打在照相底片D上，形成几种离子的“质谱线”。则下列判断正确的是（　　） A．距离小孔S3越远的“质谱线”离子比荷越大 B．距离小孔S3越远的“质谱线”离子进入磁场的速度越大 C．距离小孔S3越近的“质谱线”离子在磁场中运动时间越短 D．几种离子进入磁场时动能相同 3．（2023下·东丽区·高二期末统考）如图所示，两平行金属板P、Q水平放置，板间存在电场强度为的匀强电场和磁感应强度为，方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个带正电的粒子在两板间沿中心线做匀速直线运动。粒子通过两平行板后从点进入磁感应强度为，方向垂直纸面向外的匀强磁场