磁場(帶答案)

1、15年新課標(biāo)卷14兩相鄰勻強(qiáng)磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同，方向平行。一速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直的帶電粒子（不計重力），從較強(qiáng)磁場區(qū)域進(jìn)入到較弱區(qū)域后，粒子的A軌道半徑減小，角速度增大 B軌道半徑減小，角速度減小C軌道半徑增大，角速度增大 D軌道半徑增大，角速度減小【答案】D191824年，法國科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤實驗”。實驗中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示。實驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動起來，但略有滯后。下列說法正確的是A圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢B圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動C

2、在圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化D圓盤中的自由電子隨圓盤一起運動形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動【答案】AB24(12分) 如圖，一長為10cm的金屬棒ab用兩個完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場中；磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1T，方向垂直于紙面向里；彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣。金屬棒通過開關(guān)與一電動勢為12V的電池相連，電路總電阻為2已知開關(guān)斷開時兩彈簧的伸長量均為0.5cm；閉合開關(guān)，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長量與開關(guān)斷開時相比均改變了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2判斷開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向，并求出金屬棒的質(zhì)量。解：依題意，開關(guān)閉

3、合后，電流方向從b到a，由左手定則可知，金屬棒所受安培力方向豎直向下。開關(guān)斷開時，兩彈簧各自相對于其原長伸長為由胡克定律和力的平衡條件得 式中，m為金屬棒的質(zhì)量，k是彈簧的勁度系數(shù)，g是重力加速度的大小。 開關(guān)閉合后，金屬棒所受安培力的大小為 式中，I是回路電流，L是金屬棒的長度。兩彈簧各自再伸長了，由胡克定律和力的平衡條件得 由歐姆定律有 式中，E是電池的電動勢，R是電路總電阻。 聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得 O 山東卷17. 如圖，一均勻金屬圓盤繞通過其圓心且與盤面垂直的軸逆時針勻速轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)施加一垂直穿過圓盤的有界勻強(qiáng)磁場，圓盤開始減速。在圓盤減速過程中，以下說法正確的是A處于磁場中的圓盤部分

4、，靠近圓心處電勢高B所加磁場越強(qiáng)越易使圓盤停止轉(zhuǎn)動C若所加磁場反向，圓盤將加速轉(zhuǎn)動D若所加磁場穿過整個圓盤，圓盤將勻速轉(zhuǎn)動 【答案】ABD【解析】由右手定則可知，處于磁場中的圓盤部分，靠近圓心處電勢高，選項A正確；根據(jù)E=BLv可知所加磁場越強(qiáng)，則感應(yīng)電動勢越大，感應(yīng)電流越大，產(chǎn)生的電功率越大，消耗的機(jī)械能越快，則圓盤越容易停止轉(zhuǎn)動，選項B正確；若加反向磁場，根據(jù)楞次定律可知安培力阻礙圓盤的轉(zhuǎn)動，故圓盤仍減速轉(zhuǎn)動，選項C錯誤；若所加磁場穿過整個圓盤則圓盤中無感應(yīng)電流，不消耗機(jī)械能，圓盤勻速轉(zhuǎn)動。選項D正確，選項ABD正確。IIIOGHvd24. （20分）如圖所示，直徑分別為D和2D的同心圓處

5、于同一豎直面內(nèi)，O為圓心，GH為大圓的水平直徑。兩圓之間的環(huán)形區(qū)域（區(qū)）和小圓內(nèi)部（區(qū)）均存在垂直圓面向里的勻強(qiáng)磁場。間距為d的兩平行金屬極板間有一勻強(qiáng)電場，上極板開有一小孔。一質(zhì)量為m，電量為+q的粒子由小孔下方d/2處靜止釋放，加速后粒子以豎直向上的速度v射出電場，由H點緊靠大圓內(nèi)側(cè)射入磁場。不計粒子的重力。（1）求極板間電場強(qiáng)度的大??；（2）若粒子運動軌跡與小圓相切，求I區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（3）若區(qū)，區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為2mv/qD，4mv/qD，粒子運動一段時間后再次經(jīng)過H點，求這段時間粒子運動的路程?！敬鸢浮浚?） （2）或 （3）5.5D【解析】（1）設(shè)極板間電場強(qiáng)度的大小為

6、E，對粒子在電場中的加速運動，由動能定理得 由式得 （2）設(shè)I區(qū)磁場感性強(qiáng)度的大小為B，粒子作圓周運動的半徑為R，由牛頓第二定律得 如圖甲所示，粒子運動軌跡與小圓相切有兩種情況。若粒子軌跡與小圓外切，由幾何關(guān)系得圖甲 聯(lián)立式得 若粒子軌跡與小圓內(nèi)切，有幾何關(guān)系得 聯(lián)立式得 （3）設(shè)粒子在？I區(qū)和II區(qū)做圓周運動的半徑分別為、，由題意可知I和II區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為、，由牛頓第二定律得， 代入數(shù)據(jù)得， 設(shè)粒子在I區(qū)和II區(qū)做圓周運動的周期分別為、,由運動學(xué)公式得， 圖乙112據(jù)題意分析，粒子兩次與大圓相切的時間間隔內(nèi)，運動軌跡如圖乙所示，根據(jù)對稱可知，I區(qū)兩段圓弧所對圓心角相同，設(shè)為，II區(qū)

7、內(nèi)圓弧所對圓心角設(shè)為，圓弧和大圓的兩個切點與圓心連線間的夾角設(shè)為，有幾何關(guān)系得 圖丙粒子重復(fù)上述交替運動回到點，軌跡如圖丙所示，設(shè)粒子I區(qū)和II區(qū)做圓周運動的時間分別為、，可得, 設(shè)粒子運動的路程為，由運動學(xué)公式得 聯(lián)立式得 14年全國卷 14在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實驗中，能觀察到感應(yīng)電流的是 （D ）A將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化B在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化C將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表相連，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化D繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，

8、在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化15關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中所受的安培力，下列說法正確的是 （ B ）A安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線B安培力的方向總是垂直于磁場的方向C安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場方向的夾角無關(guān)D將直導(dǎo)線從中點折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话?6如圖，MN為鋁質(zhì)薄平板，鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強(qiáng)磁場（未畫出）。一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點垂直于鋁板向上射出，從Q點穿越鋁板后到達(dá)PQ的中點O。已知粒子穿越鋁板時，其動能損失一半，速度方向和電荷量不變。不計重力。鋁板上方和下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為 （D ）A2 B C1 D 山東卷16.了解

9、物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學(xué)會像科學(xué)家那樣觀察和思考，往往比掌握知識本身更重要。以下符合事實的是A.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流熱效應(yīng)的規(guī)律B.庫侖總結(jié)出了點電荷間相互作用的規(guī)律C.楞次發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了研究電與磁相互關(guān)系的序幕D.牛頓將斜面實驗的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運動是勻變速直線運動22.如圖甲所示，兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長且電阻不計。兩質(zhì)量、長度均相同的導(dǎo)體棒、，置于邊界水平的勻強(qiáng)磁場上方同一高度處。磁場寬為3，方向與導(dǎo)軌平面垂直。先由靜止釋放，剛進(jìn)入磁場即勻速運動，此時再由靜止釋放，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。用表示的加速度，表示的動能，、分別表示 、相對釋放點的位移。圖乙中

10、正確的是 24、（20分）如圖甲所示，間距為d垂直于紙面的兩平行板P、Q間存在勻強(qiáng)磁場。取垂直于紙面向里為磁場的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時刻，一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計重力），以初速度v0由Q板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁場且平行于板面的方向射入磁場區(qū)。當(dāng)B0和TB取某些特定值時，可使t=0時刻入射的粒子經(jīng)時間恰能垂直打在P板上（不考慮粒子反彈）。上述m、q、d、v0為已知量。（1）若，求B0；（2）若，求粒子在磁場中運動時加速度的大??；（3）若，為使粒子仍能垂直打在P板上，求TB。24、解：（1）設(shè)粒子做圓周運動的半徑為R1，由牛頓第二定律得 據(jù)題意由

11、幾何關(guān)系得 聯(lián)立式得 （2）設(shè)粒子做圓周運動的半徑為R2，加速度大小為a，由圓周運動公式得： 據(jù)題意由幾何關(guān)系得 聯(lián)立式得 （3）設(shè)粒子做圓周運動的半徑為R，周期為T，由圓周運動公式得 由牛頓第二定律得 由題意知，代入式得 粒子運動軌跡如圖所示，O1、O2為圓心，O1O2連線與水平方向夾角為，在第個TB內(nèi)，只有A、B兩個位置才有可能垂直擊中P板，且均要求，由題意可知 設(shè)經(jīng)歷整個完整TB的個數(shù)為n（n=0、1、2、3）若在A點擊中P板，據(jù)題意由幾何關(guān)系得 當(dāng)n=0時，無解 當(dāng)n=1時，聯(lián)立式得 聯(lián)立式得 當(dāng)時，不滿足的要求 若在B點擊中P板，據(jù)題意由幾何關(guān)系得 當(dāng)n=0時，無解 當(dāng)n=1時，聯(lián)立

12、式得 聯(lián)立式得 當(dāng)時，不滿足的要求 13年 全國卷18.如圖，半徑為R的圓是一圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的橫截面（紙面），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，一電荷量為q（q0）。質(zhì)量為m的粒子沿平行于直徑ab的方向射入磁場區(qū)域，射入點與ab的距離為，已知粒子射出磁場與射入磁場時運動方向間的夾角為60，則粒子的速率為（不計重力）A.山東卷18、將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合回路，并固定在水平面（紙面）內(nèi)?；芈返腶b邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中。回路的圓環(huán)區(qū)域風(fēng)有垂直紙面的磁場。以向里為磁場的正方向，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的圖像如圖乙所示。用F表示ab邊受到的安培力，以水平向右為F的正方向，能正

13、確反映F隨時間t變化的圖像是（ ）B 點評：也是很經(jīng)典的的題型，電磁感應(yīng)圖像：分段分析，注意矢量的正負(fù)，16、17、18這三道題比前幾年的考題明顯簡單，尤其是2011年那道電磁感應(yīng)，雙棒切割，不容易，今年這一道題不必動筆計算。23、（18分）如圖所示，在坐標(biāo)系xoy的第一、第三象限內(nèi)存在相同的磁場，磁場方向垂直于xoy平面向里；第四象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E。一帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子，自y軸上的P點沿x軸正方向射入第四象限，經(jīng)x軸上的Q點進(jìn)入第一象限，隨即撤去電場，以后僅保留磁場。已知OPd，OQ2d。不計粒子重力。（1）求粒子過Q點時速度的大小和方向。（2）若磁感

14、應(yīng)強(qiáng)度的大小為一確定值B0，粒子將以垂直y軸的方向進(jìn)入第二象限，求B0的大小。（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為另一確定值，經(jīng)過一段時間后粒子將再次經(jīng)過Q點，且速度與第一次過Q點時相同，求該粒子相鄰兩次經(jīng)過Q點所用的時間。12年 全國19.如圖，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流?，F(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化率的大小應(yīng)為CA. B.

15、C. D. 20.如圖，一載流長直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi)，線框在長直導(dǎo)線右側(cè)，且其長邊與長直導(dǎo)線平行。已知在t=0到t=t1的時間間隔內(nèi)，直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化，而線框中感應(yīng)電流總是沿順時針方向；線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。設(shè)電流i正方向與圖中箭頭方向相同，則i隨時間t變化的圖線可能是A山東卷14以下敘述正確的是（ AD ）A法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象B慣性是物體的固有屬性，速度大的物體慣性一定大C牛頓最早通過理想斜面實驗得出力不是維持物體運動的必然結(jié)果D感應(yīng)電流遵從楞次定律所描述的方向，這是能量守恒定律的必然結(jié)果20如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬

16、導(dǎo)軌與水平面的夾角為，上端接有定值電阻，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)速度達(dá)到時開始勻速運動，此時對導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率為P，導(dǎo)體棒最終以的速度勻速運動。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g，下列選項正確的是（AC ）ABC當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到時加速度為D在速度達(dá)到以后勻速運動的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功23(18分)如圖甲所示，相隔一定距離的豎直邊界兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場區(qū)，磁場方向垂直紙面向里，在邊界上固定兩長為L的平行金屬極板MN和PQ，兩極板中心各有一小孔、，兩極板間電壓的

17、變化規(guī)律如圖乙所示，正反向電壓的大小均為，周期為。在時刻將一個質(zhì)量為、電量為（）的粒子由靜止釋放，粒子在電場力的作用下向右運動，在時刻通過垂直于邊界進(jìn)入右側(cè)磁場區(qū)。（不計粒子重力，不考慮極板外的電場）（1）求粒子到達(dá)時的速度大小和極板距離（2）為使粒子不與極板相撞，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)滿足的條件。（3）若已保證了粒子未與極板相撞，為使粒子在時刻再次到達(dá)，且速度恰好為零，求該過程中粒子在磁場內(nèi)運動的時間和磁感強(qiáng)度的大小23解：（1）粒子由至的過程中，根據(jù)動能定理得 由式得 設(shè)粒子的加速度大小為，由牛頓第二定律得 由運動學(xué)公式得 聯(lián)立式得 (2)設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，粒子在磁場中做勻速圓周運動的半

18、徑為R，由牛頓第二定律得 要使粒子在磁場中運動時不與極板相撞，須滿足 聯(lián)立式得 （3）設(shè)粒子在兩邊界之間無場區(qū)向左勻速運動的過程用時為，有 聯(lián)立式得 若粒子再次達(dá)到時速度恰好為零，粒子回到極板間應(yīng)做勻減速運動，設(shè)勻減速運動的時間為，根據(jù)運動學(xué)公式得 聯(lián)立式得 設(shè)粒子在磁場中運動的時間為 聯(lián)立式得 設(shè)粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動的周期為T，由式結(jié)合運動學(xué)公式得 由題意得 聯(lián)立式得 15（2011全國卷1）如圖，兩根相互平行的長直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流和，且；a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點，且a、b、c與兩導(dǎo)線共面；b點在兩導(dǎo)線之間，b、d的連線與導(dǎo)線所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度

19、可能為零的點是Aa點 Bb點 Cc點 Dd點 解析：要合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，必有和形成兩個場等大方向，只有C點有可能，選C25（2011山東）（18分）扭擺器是同步輻射裝置中的插入件，能使粒子的運動軌跡發(fā)生扭擺。其簡化模型如圖、兩處的條形均強(qiáng)磁場區(qū)邊界豎直，相距為L,磁場方向相反且垂直干擾面。一質(zhì)量為m、電量為-q、重力不計的粒子，從靠近平行板電容器MN板處由靜止釋放，極板間電壓為U,粒子經(jīng)電場加速后平行于紙面射入?yún)^(qū)，射入時速度與水平和方向夾角（1）當(dāng)區(qū)寬度L1=L、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=B0時，粒子從區(qū)右邊界射出時速度與水平方向夾角也為，求B0及粒子在區(qū)運動的時間t0（2）若區(qū)寬度L2=L1=L磁

20、感應(yīng)強(qiáng)度大小B2=B1=B0，求粒子在區(qū)的最高點與區(qū)的最低點之間的高度差h（3）若L2=L1=L、B1=B0，為使粒子能返回區(qū)，求B2應(yīng)滿足的條件（4）若，且已保證了粒子能從區(qū)右邊界射出。為使粒子從區(qū)右邊界射出的方向與從區(qū)左邊界射出的方向總相同，求B1、B2、L1、L2、之間應(yīng)滿足的關(guān)系式。解析：14（2011全國理綜）為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是 （B）解析：主要考查安培定則和地磁場分布。根據(jù)地磁場分布和安培定則判斷可知正確答案是B。18（2011全國理綜）電磁軌道炮工作原理如圖所示。待

21、發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動，并與軌道保持良好接觸。電流I從一條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回。軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面得磁場（可視為勻強(qiáng)磁場），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比。通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出?，F(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的方法是（BD）A只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍B只將電流I增加至原來的2倍C只將彈體質(zhì)量減至原來的一半D將彈體質(zhì)量減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其它量不變解析：主要考查動能定理。利用動能定理有,B=kI解得。所以正確答案是BD。25（2011全國理綜）（19分）如圖，在區(qū)域I（0xd）和區(qū)域II（dx2d）內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。一質(zhì)量為m、帶電荷量q（q0）的粒子a于某時刻從y軸上的P點射入?yún)^(qū)域I，其速度方向沿x軸正向。已知a在離開區(qū)域I時，速度方向與x軸正方向的夾角為30；因此，另一質(zhì)量和電荷量均與a相同的粒子b也從p點沿x軸正向射入?yún)^(qū)域I，其速度大小是a的1/3。不計重力和兩粒子之