備戰(zhàn)2012屆高考物理模擬沖刺16天 11磁場及帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)（非課改地區(qū)）

1、2012屆高考模擬沖刺16天一、不定項(xiàng)選擇題1.(2011·新課標(biāo)全國卷)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(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是( )2.(2011·成都模擬)一根容易形變的彈性導(dǎo)線，兩端固定，導(dǎo)線中通有電流，方向如圖中箭頭所示.當(dāng)沒有磁場時(shí)，導(dǎo)線呈直線狀態(tài)；當(dāng)分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場時(shí)，描述導(dǎo)線狀態(tài)的四個(gè)圖示中正確的是( )3.(2011·南昌模擬)一束帶電粒子以同一速度，并從同一位置進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，在磁場中它們的軌跡如圖所示.粒子q1的軌跡半徑為r1，

2、粒子q2的軌跡半徑為r2，且r2=2r1,q1、q2分別是它們的帶電量，則( )A.q1帶負(fù)電、q2帶正電，荷質(zhì)比之比為B.q1帶負(fù)電、q2帶正電，荷質(zhì)比之比為C.q1帶正電、q2帶負(fù)電，荷質(zhì)比之比為D.q1帶正電、q2帶負(fù)電，荷質(zhì)比之比為4.(2011·南京模擬)顯像管是電視機(jī)的重要組成部分.如圖所示，為電視機(jī)顯像管及其偏轉(zhuǎn)線圈L的示意圖.如果發(fā)現(xiàn)電視畫面的幅度比正常時(shí)偏小，不可能是下列哪些原因引起的( )A.電子槍發(fā)射能力減弱，電子數(shù)減少B.加速電場的電壓過高，電子速率偏大C.偏轉(zhuǎn)線圈匝間短路，線圈匝數(shù)減少D.偏轉(zhuǎn)線圈的電流過小，偏轉(zhuǎn)磁場減弱5.如圖所示，質(zhì)量為m，帶電荷量為+q

3、的P環(huán)套在固定的水平長直絕緣桿上，整個(gè)裝置處在垂直于桿的水平勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.現(xiàn)給環(huán)一向右的初速度v0()，則( )A.環(huán)將向右減速，最后勻速B.環(huán)將向右減速，最后停止運(yùn)動(dòng)C.從環(huán)開始運(yùn)動(dòng)到最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，損失的機(jī)械能是D.從環(huán)開始運(yùn)動(dòng)到最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，損失的機(jī)械能是6.如圖所示，有一垂直于紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(邊界上有磁場)，其邊界為一邊長為L的正三角形，A、B、C為三角形的頂點(diǎn).今有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(不計(jì)重力)，以速度從AB邊上某點(diǎn)P既垂直于AB邊又垂直于磁場的方向射入磁場，然后從BC邊上某點(diǎn)Q射出.若從P點(diǎn)射入的該粒子能從Q點(diǎn)射出，則(

4、)A. B.C. D.二、計(jì)算題7.如圖所示，質(zhì)量為m=50 g，長l=10 cm的銅棒，用長度亦為l的兩根輕軟導(dǎo)線水平懸吊在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B未通電時(shí)，輕線在豎直方向，通入恒定電流后，棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度37°,g取10 m/s2，求此棒中恒定電流的大小.8.如圖所示，在y<0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xOy平面并指向紙里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一帶負(fù)電的粒子(質(zhì)量為m、電荷量為q)以速度v0從O點(diǎn)射入磁場，入射方向在xOy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為.求：(1)該粒子射出磁場的位置坐標(biāo)A；(2)該粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.(粒子所受重力不計(jì))答案解析1. 【

5、解析】選B.由于地磁場的北極在地理南極附近，由安培定則可知，安培假設(shè)中環(huán)形電流方向如B圖所示，故A、C、D錯(cuò)，B正確.2. 【解析】選D.勻強(qiáng)磁場豎直向上，和導(dǎo)線平行，導(dǎo)線受到的安培力為0，A錯(cuò)；勻強(qiáng)磁場水平向右，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)線受到的安培力垂直紙面向里，B錯(cuò)；勻強(qiáng)磁場垂直紙面向外，由左手定則可知導(dǎo)線受到的安培力水平向右，C錯(cuò)，D對(duì).3. 【解析】選C.由左手定則可以判斷，q1帶正電，q2帶負(fù)電，再由可知，故C正確.4. 【解析】選A.畫面變小是由于電子束的偏轉(zhuǎn)角減小，即軌道半徑變大造成的，由公式知，如果加速電壓增大，將引起v增大，而偏轉(zhuǎn)線圈匝數(shù)或電流減小，都會(huì)引起B(yǎng)減小，從而使軌道半徑增

6、大，偏轉(zhuǎn)角減小，畫面的幅度變小.5. 【解析】選A、D.環(huán)在向右運(yùn)動(dòng)過程中受重力mg、洛倫茲力F、桿對(duì)環(huán)的支持力、摩擦力作用，由于所以qv0B>mg,在豎直方向有qvB=mg+FN,在水平方向存在向左的摩擦力作用，所以環(huán)的速度越來越小，當(dāng)FN0時(shí)，F(xiàn)f=0，環(huán)將做速度的勻速直線運(yùn)動(dòng)，A對(duì)B錯(cuò)；從環(huán)開始運(yùn)動(dòng)到最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，損失的機(jī)械能為動(dòng)能的減少，即故D對(duì)C錯(cuò)；正確答案為A、D.6. 【解析】選A、D.本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的勻速圓周運(yùn)動(dòng).本題粒子的半徑確定，圓心必定在經(jīng)過AB的直線上，可將粒子的半圓軌跡畫出來，然后移動(dòng)三角形，獲取AC邊的切點(diǎn)以及從BC邊射出的最遠(yuǎn)點(diǎn).由半徑公式

7、可得粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R如圖所示，當(dāng)圓心處于O1位置時(shí)，粒子正好從AC邊切過，并從BC邊切過，因此入射點(diǎn)P1為離B最遠(yuǎn)的點(diǎn)，滿足A對(duì)；當(dāng)圓心處于O2位置時(shí)，粒子從P2射入，打在BC邊的Q點(diǎn)，由于此時(shí)Q點(diǎn)距離AB最遠(yuǎn)，為圓的半徑R，故|QB|最大，即D對(duì).7. 【解析】在銅棒向外偏轉(zhuǎn)過程中，導(dǎo)線拉力FT方向始終與速度方向垂直，則FT不做功，如圖所示.F做功為WFFs1=BIl2sin37°,重力做功為WG=-mgs2=-mgl(1-cos37°),由動(dòng)能定理得BIl2sin37°-mgl(1-cos37°)=0,所以=5 A.答案：5 A8. 【解析】(1)帶負(fù)電的粒子射入磁場后，由于受到洛倫茲力的作用，粒子將沿如圖所示的軌跡運(yùn)動(dòng)，從A點(diǎn)射出磁場，設(shè)O、A間的距離為L，射出時(shí)速度的大小仍為v0，射出