高考物理试题分类汇编磁场Word文件下载.doc

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C.若q1≠q2，则它们作圆周运动的半径一定不相等

D.若m1≠m2，则它们作圆周运动的周期一定不相等

【解析】根据半径公式及周期公式知AC正确。

【答案】AC

3．（2012全国理综）.如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。

a、o、b在M、N的连线上，o为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等。

关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是

A.o点处的磁感应强度为零

B.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反

C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同

D.a、c两点处磁感应强度的方向不同

【解析】A错误，两磁场方向都向下，不能；

a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，B错误；

c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，C正确；

c、d两点处的磁感应强度方向相同，都向下，D错误。

【答案】C

4．（2012海南卷）.空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。

一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。

这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。

不计重力。

A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同

B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同

C.在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同

D.在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大

答案：

BD

在磁场中半径运动时间：

（θ为转过圆心角），故BD正确，当粒子从O点所在的边上射出的粒子时：

轨迹可以不同，但圆心角相同为1800，因而AC错

5．（2012广东卷）.质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速度率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图2种虚线所示，下列表述正确的是

A．M带负电，N带正电

B.M的速度率小于N的速率

C.洛伦磁力对M、N做正功

D.M的运行时间大于N的运行时间

A

6．（2012北京高考卷）．处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动．将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值

A．与粒子电荷量成正比

B．与粒子速率成正比

C．与粒子质量成正比

D．与磁感应强度成正比

D

×

B

O

C

●

7．（2012安徽卷）.如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度从点沿直径方向射入磁场，经过时间从点射出磁场，与成60°

角。

现将带电粒子的速度变为/3，仍从点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为（）

A.B.2

C.D.3

O＇

O＇＇

19B；

根据作图法找出速度为v时的粒子轨迹圆圆心O＇，由几何关系可求出磁场中的轨迹弧所对圆心角∠AO＇C=60°

，轨迹圆半径，当粒子速度变为v/3时，其轨迹圆半径，磁场中的轨迹弧所对圆心角∠AO＇＇D=120°

，由知，故选B。

8．（2012山东卷）.（18分）如图甲所示，相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ，两极板中心各有一小孔、，两极板间电压的变化规律如图乙所示，正反向电压的大小均为，周期为。

在时刻将一个质量为、电量为（）的粒子由静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在时刻通过垂直于边界进入右侧磁场区。

（不计粒子重力，不考虑极板外的电场）

（1）求粒子到达时德速度大小和极板距离。

（2）为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度的大小

应满足的条件。

（3）若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在时刻再次到达，且速度恰好为零，求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感强度的大小

（1）粒子由至的过程中，根据动能定理得

由式得

设粒子的加速度大小为，由牛顿第二定律得

由运动学公式得

联立式得

（2）设磁感应强度大小为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，由牛顿第二定律得

要使粒子在磁场中运动时不与极板相撞，须满足

（3）设粒子在两边界之间无场区向左匀速运动的过程用时为，有

若粒子再次达到时速度恰好为零，粒子回到极板间应做匀减速运动，设匀减速运动的时间为，根据运动学公式得

设粒子在磁场中运动的时间为

设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T，由式结合运动学公式得

由题意得

9.（2012四川卷）．（20分）

如图所示，水平虚线X下方区域分布着方向水平、垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，整个空间存在匀强电场（图中未画出）。

质量为m，电荷量为+q的小球P静止于虚线X上方A点，在某一瞬间受到方向竖直向下、大小为I的冲量作用而做匀速直线运动。

在A点右下方的磁场中有定点O，长为l的绝缘轻绳一端固定于O点，另一端连接不带电的质量同为m的小球Q，自然下垂。

保持轻绳伸直，向右拉起Q，直到绳与竖直方向有一小于50的夹角，在P开始运动的同时自由释放Q，Q到达O点正下方W点时速率为v0。

P、Q两小球在W点发生正碰，碰后电场、磁场消失，两小球粘在一起运动。

P、Q两小球均视为质点，P小球的电荷量保持不变，绳不可伸长，不计空气阻力，重力加速度为g。

（1）求匀强电场场强E的大小和P进入磁场时的速率v；

（2）若绳能承受的最大拉力为F，要使绳不断，F至少为多大？

（3）求A点距虚线X的距离s。

．解：

（1）设小球P所受电场力为F1，则F1=qE ①

在整个空间重力和电场力平衡，有Fl=mg ②

联立相关方程得 E=mg/q ③

设小球P受到冲量后获得速度为v，由动量定理得I=mv ④

得 v=I/m ⑤

说明：

①②③④⑤式各1分。

（2）设P、Q同向相碰后在W点的最大速度为vm，由动量守恒定律得

mv+mv0=（m+m）vm ⑥

此刻轻绳的张力也为最大，由牛顿运动定律得F-（m+m）g=vm2 ⑦

联立相关方程，得 F=（）2+2mg ⑧

⑥⑦式各2分，⑧式1分。

（3）设P在肖上方做匀速直线运动的时间为h，则 tP1= ⑨

设P在X下方做匀速圆周运动的时间为tP2，则

tP2= ⑩

设小球Q从开始运动到与P球反向相碰的运动时间为tQ，由单摆周期性，有

11

由题意，有tQ=tP1+tP212

联立相关方程，得

n为大于的整数 13

设小球Q从开始运动到与P球同向相碰的运动时间为tQ´

由单摆周期性，有

14

同理可得

n为大于的整数 15

说明：

⑨111214式各1分，⑩ 13 15式各2分。

10.（2012全国新课标）.（10分）

图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。

现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。

所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；

E为直流电源；

R为电阻箱；

为电流表；

S为开关。

此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。

（1）在图中画线连接成实验电路图。

（2）完成下列主要实验步骤中的填空

①按图接线。

②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；

然后用天平称出细沙质量m1。

③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；

然后读出___________________，并用天平称出____________。

④用米尺测量_______________。

（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_________。

（4）判定磁感应强度方向的方法是：

若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；

反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。

[答案]

③重新处于平衡状态,电流表的示数I,此时细沙的质量m2

④D的底边长L

（3）（4）

（4）

11.（2012全国新课标）.（18分）

如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。

在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。

圆心O到直线的距离为。

现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域。

若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小。

[解析]粒子在磁场中做圆周运动，设圆周的半径为r，由牛顿第二定律和洛仑兹力公式得

　①式中v为粒子在a点的速度。

过b点和O点作直线的垂线，分别与直线交于c和d点。

由几何关系知，线段、和过a、b两点的轨迹圆弧的两条半径围成一正方形。

因此，　②

设=