2016年高考物理试题分类汇编：九、磁场一、选择题
1（全国新课标I卷，15）现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为（A11C121）BD12144
【答案】D【解析】设质子的质量数和电荷数分别为m1、q1，一价正离子的质量数和电荷数为m2、q2，对于任意粒子，在加速电场中，由动能定理得：
1qUmv202
得在磁场中应满足
v
2qUm
①②
qvBm
v2r
由题意，由于两种粒子从同一入口垂直进入磁场，从同一出口垂直离开磁场，故在磁场中做匀速圆周运动的半径应相同．由①②式联立求解得匀速圆周运动的半径r故
r1B2m1q21r2B1m2q11
m1
12mU，由于加速电压不变，Bq
1其中B212B1，q1q2，可得m1442故一价正离子与质子的质量比约为1442（全国新课标II卷，18）一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示．图中直径MN的两端分别开有小孔．筒绕其中心轴以角速度顺时针转动．在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30角．当筒转过90时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒．不计重力．若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为
1
fA．

3B
B．

2B
C．

B
D．
2B
【答案】A【解析】如图所示，由几何关系可知粒子的运动轨迹圆心为O，MON30
由粒子在磁场中的运动规律可知
2πF向mr①T
2
F向F合qvB
②
2mq2由①②得TBq即比荷③mBT
由圆周运动与几何关系可知
t粒子t筒
即
3090T粒子T360360筒
则T粒子3T筒又有T筒
2
④⑤
qm3B

由③④⑤得
3（全国新课标III卷，18）平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q0）。粒子沿纸面以大小为v的速度从PM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的射点到两平面交线O的距离为
2
fA错误r