高考三模擬精品物理題目庫(kù)第十一章磁場(chǎng)

1、.第十一章 磁場(chǎng)第一部分 五年高考題薈萃2009年高考新題一、選擇題1.（09年全國(guó)卷）17.如圖，一段導(dǎo)線(xiàn)abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)方向（垂直于紙面向里）垂直。線(xiàn)段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，且。流經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)的電流為I，方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線(xiàn)段abcd所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力 （ A ）A. 方向沿紙面向上，大小為B. 方向沿紙面向上，大小為C. 方向沿紙面向下，大小為D. 方向沿紙面向下，大小為解析：本題考查安培力的大小與方向的判斷.該導(dǎo)線(xiàn)可以用a和d之間的直導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)為來(lái)等效代替,根據(jù),可知大小為,方向根據(jù)左手定則.A正確。2.（09年北京卷）19如圖所示的虛線(xiàn)區(qū)

2、域內(nèi)，充滿(mǎn)垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一帶電粒子a（不計(jì)重力）以一定的初速度由左邊界的O點(diǎn)射入磁場(chǎng)、電場(chǎng)區(qū)域，恰好沿直線(xiàn)由區(qū)域右邊界的O點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）穿出。若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)而保留電場(chǎng)不變，另一個(gè)同樣的粒子b（不計(jì)重力）仍以相同 初速度由O點(diǎn)射入，從區(qū)域右邊界穿出，則粒子b （ C ）A穿出位置一定在O點(diǎn)下方B穿出位置一定在O點(diǎn)上方C運(yùn)動(dòng)時(shí)，在電場(chǎng)中的電勢(shì)能一定減小D在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能一定減小解析：a粒子要在電場(chǎng)、磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)區(qū)內(nèi)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則該粒子一定做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故對(duì)粒子a有：Bqv=Eq 即只要滿(mǎn)足E =Bv無(wú)論粒子帶正電還是負(fù)電，粒子都可以沿直線(xiàn)穿出復(fù)合場(chǎng)區(qū)，

3、當(dāng)撤去磁場(chǎng)只保留電場(chǎng)時(shí)，粒子b由于電性不確定，故無(wú)法判斷從O點(diǎn)的上方或下方穿出，故AB錯(cuò)誤；粒子b在穿過(guò)電場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中必然受到電場(chǎng)力的作用而做類(lèi)似于平拋的運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，其電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，故C項(xiàng)正確D項(xiàng)錯(cuò)誤3.（09年廣東物理）12圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列表述正確的是 （ ABC ）A質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外C能通過(guò)的狹縫P的帶電粒子的速率等于

4、E/BD粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質(zhì)比越小解析：由加速電場(chǎng)可見(jiàn)粒子所受電場(chǎng)力向下，即粒子帶正電，在速度選擇器中，電場(chǎng)力水平向右，洛倫茲力水平向左，如圖所示，因此速度選擇器中磁場(chǎng)方向垂直紙面向外B正確；經(jīng)過(guò)速度選擇器時(shí)滿(mǎn)足，可知能通過(guò)的狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B，帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)則有，可見(jiàn)當(dāng)v相同時(shí)，所以可以用來(lái)區(qū)分同位素，且R越大，比荷就越大，D錯(cuò)誤。4.（09年廣東理科基礎(chǔ)）1發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖诖艌?chǎng)的科學(xué)家是 （ B ）A洛倫茲 B庫(kù)侖C法拉第 D奧斯特解析：發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)的科學(xué)家是丹麥的奧斯特.而法拉第是發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。5.（09年廣東理科基礎(chǔ)）

5、13帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)受到洛倫茲力的作用。下列表述正確的是 （ B ） A洛倫茲力對(duì)帶電粒子做功B洛倫茲力不改變帶電粒子的動(dòng)能 C洛倫茲力的大小與速度無(wú)關(guān) D洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向解析：根據(jù)洛倫茲力的特點(diǎn), 洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功,A錯(cuò).B對(duì).根據(jù),可知大小與速度有關(guān). 洛倫茲力的效果就是改變物體的運(yùn)動(dòng)方向,不改變速度的大小。6.(09年廣東文科基礎(chǔ))61帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，其受到的洛倫茲力的方向，下列表述正確的是 （ D ）A與磁場(chǎng)方向相同B與運(yùn)動(dòng)方向相同C與運(yùn)動(dòng)方向相反D與磁場(chǎng)方向垂直7.（09年重慶卷）19.在題19圖所示電路中，電池均相同，當(dāng)電鍵

6、S分別置于a、b兩處時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)與之間的安培力的大小為、，判斷這兩段導(dǎo)線(xiàn) （ D ）A.相互吸引，B.相互排斥， C.相互吸引， D.相互排斥，0）的粒子從P點(diǎn)瞄準(zhǔn)N0點(diǎn)入射，最后又通過(guò)P點(diǎn)。不計(jì)重力。求粒子入射速度的所有可能值。解析：設(shè)粒子的入射速度為v,第一次射出磁場(chǎng)的點(diǎn)為,與板碰撞后再次進(jìn)入磁場(chǎng)的位置為.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R,有粒子速率不變,每次進(jìn)入磁場(chǎng)與射出磁場(chǎng)位置間距離x1保持不變有粒子射出磁場(chǎng)與下一次進(jìn)入磁場(chǎng)位置間的距離始終不變,與相等.由圖可以看出設(shè)粒子最終離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),與檔板相碰n次(n=0、1、2、3).若粒子能回到P點(diǎn),由對(duì)稱(chēng)性,出射點(diǎn)的x坐標(biāo)應(yīng)為-a,即由兩式得若粒子

7、與擋板發(fā)生碰撞,有聯(lián)立得n0）和初速度v的帶電微粒。發(fā)射時(shí)，這束帶電微粒分布在0y0。解析：本題考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。帶電粒子平行于x軸從C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，說(shuō)明帶電微粒所受重力和電場(chǎng)力平衡。設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，由 可得 方向沿y軸正方向。帶電微粒進(jìn)入磁場(chǎng)后，將做圓周運(yùn)動(dòng)。 且 r=R如圖（a）所示，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。由 得 方向垂直于紙面向外（2）這束帶電微粒都通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)。方法一：從任一點(diǎn)P水平進(jìn)入磁場(chǎng)的帶電微粒在磁場(chǎng)中做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其圓心位于其正下方的Q點(diǎn)，如圖b所示，這束帶電微粒進(jìn)入磁場(chǎng)后的圓心軌跡是如圖b的虛線(xiàn)半圓，此圓的圓心是坐標(biāo)原點(diǎn)為。方法二：從任一點(diǎn)P水平進(jìn)入

8、磁場(chǎng)的帶電微粒在磁場(chǎng)中做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如圖b示，高P點(diǎn)與O點(diǎn)的連線(xiàn)與y軸的夾角為，其圓心Q的坐標(biāo)為（-Rsin，Rcos）,圓周運(yùn)動(dòng)軌跡方程為得 x=0 x=-Rsin y=0 或 y=R(1+cos)（3）這束帶電微粒與x軸相交的區(qū)域是x0帶電微粒在磁場(chǎng)中經(jīng)過(guò)一段半徑為r的圓弧運(yùn)動(dòng)后，將在y同的右方(x0)的區(qū)域離開(kāi)磁場(chǎng)并做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，如圖c所示?？拷麺點(diǎn)發(fā)射出來(lái)的帶電微粒在突出磁場(chǎng)后會(huì)射向x同正方向的無(wú)窮遠(yuǎn)處國(guó)靠近N點(diǎn)發(fā)射出來(lái)的帶電微粒會(huì)在靠近原點(diǎn)之處穿出磁場(chǎng)。所以，這束帶電微粒與x同相交的區(qū)域范圍是x0.17.（09年江蘇卷）14.（16分）1932年，勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出了

9、回旋加速器。回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可以忽略不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為+q ，在加速器中被加速，加速電壓為U。加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用。（1）求粒子第2次和第1次經(jīng)過(guò)兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比；（2）求粒子從靜止開(kāi)始加速到出口處所需的時(shí)間t；（3）實(shí)際使用中，磁感應(yīng)強(qiáng)度和加速電場(chǎng)頻率都有最大值的限制。若某一加速器磁感應(yīng)強(qiáng)度和加速電場(chǎng)頻率的最大值分別為Bm、fm，試討論粒子能獲得的最大動(dòng)能E。解析：(1)設(shè)粒子第1次經(jīng)過(guò)狹縫后的半徑為r1,速度為v1q

10、u=mv12qv1B=m解得 同理，粒子第2次經(jīng)過(guò)狹縫后的半徑 則 （2）設(shè)粒子到出口處被加速了n圈解得 （3）加速電場(chǎng)的頻率應(yīng)等于粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率，即當(dāng)磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度為Bm時(shí)，加速電場(chǎng)的頻率應(yīng)為粒子的動(dòng)能當(dāng)時(shí)，粒子的最大動(dòng)能由Bm決定解得當(dāng)時(shí)，粒子的最大動(dòng)能由fm決定解得 2005-2008年高考試題題組一一、選擇題1.（08寧夏卷）14.在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等的恒定電流，方向如圖。過(guò)c點(diǎn)的導(dǎo)線(xiàn)所受安培力的方向（C）A.與ab邊平行，豎直向上 B.與ab邊平行，豎直向下 C.與ab邊垂直，指向左邊 D.與ab邊垂直，指向

11、右邊【解析】本題考查了左手定則的應(yīng)用。導(dǎo)線(xiàn)a在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向由安培定則可判斷，即垂直ac向左，同理導(dǎo)線(xiàn)b在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直bc向下，則由平行四邊形定則，過(guò)c點(diǎn)的合場(chǎng)方向平行于ab，根據(jù)左手定則可判斷導(dǎo)線(xiàn)c受到的安培力垂直ab邊，指向左邊。2.（08廣東文科）61.如圖所示，電流強(qiáng)度為I的一段通電直導(dǎo)線(xiàn)處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到的安培力為F，圖中正確標(biāo)志I和F方向的是(A)【解析】安培力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向都垂直，且滿(mǎn)足左手定則。3.（08廣東理科）17有關(guān)洛侖茲力和安培力的描述，正確的是 ( B )A通電直導(dǎo)線(xiàn)處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一定受到安培力的作用B安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛侖茲力的宏觀(guān)

12、表現(xiàn)C帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受到洛侖茲力做正功D通電直導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到的安培力方向與磁場(chǎng)方向平行【解析】通電直導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)平行，不受安培力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，安培力方向與磁場(chǎng)垂直，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。洛侖茲力對(duì)帶電粒子不做功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛侖茲力的宏觀(guān)表現(xiàn)，選項(xiàng)B正確。4.（08廣東理科）18電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是 ( D )A速率越大，周期越大 B速率越小，周期越大C速度方向與磁場(chǎng)方向平行 D度方向與磁場(chǎng)方向垂直【解析】由可知，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，選項(xiàng)D正確。5.（08廣東卷）41930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加

13、速器，其原理如圖所示，這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形合D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說(shuō)法正確的是 ( AD )A離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器B離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器C離子從磁場(chǎng)中獲得能量D離子從電場(chǎng)中獲得能量【解析】離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器，從電場(chǎng)中獲取能量，最后從加速器邊緣離開(kāi)加速器，選項(xiàng)A、D正確。6.（08廣東卷）9帶電粒子進(jìn)入云室會(huì)使云室中的氣體電離，從而顯示其運(yùn)動(dòng)軌跡圖是在有勻強(qiáng)磁場(chǎng)云室中觀(guān)察到的粒子的軌跡，a和b是軌跡上的兩點(diǎn)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直紙面向里該粒子在運(yùn)動(dòng)時(shí)，其質(zhì)量和電量不變，而動(dòng)能逐漸減少，下列說(shuō)法正確的是(AC)A粒子先經(jīng)過(guò)a點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)b點(diǎn)B粒子先經(jīng)過(guò)b點(diǎn)

14、，再經(jīng)過(guò)a點(diǎn)C粒子帶負(fù)電D粒子帶正電【解析】由可知，粒子的動(dòng)能越小，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越小，結(jié)合粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，粒子選經(jīng)過(guò)a點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)b點(diǎn)，選項(xiàng)A正確。根據(jù)左手定則可以判斷粒子帶負(fù)電，選項(xiàng)C正確。7.（08四川卷）24如圖，一半徑為R的光滑絕緣半球面開(kāi)口向下，固定在水平面上。整個(gè)空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下。一電荷量為q（q0）、質(zhì)量為m的小球P在球面上做水平的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O。球心O到該圓周上任一點(diǎn)的連線(xiàn)與豎直方向的夾角為（0。為了使小球能夠在該圓周上運(yùn)動(dòng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的最小值及小球P相應(yīng)的速率。重力加速度為g。解析：據(jù)題意，小球P在球面上做水平的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，該圓周的圓

15、心為O。P受到向下的重力mg、球面對(duì)它沿OP方向的支持力N和磁場(chǎng)的洛侖茲力 fqvB 式中v為小球運(yùn)動(dòng)的速率。洛侖茲力f的方向指向O。根據(jù)牛頓第二定律 由式得 由于v是實(shí)數(shù)，必須滿(mǎn)足0 由此得B 可見(jiàn)，為了使小球能夠在該圓周上運(yùn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的最小值為 此時(shí)，帶電小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為 由式得 8.（08重慶卷）25.題25題為一種質(zhì)譜儀工作原理示意圖.在以O(shè)為圓心，OH為對(duì)稱(chēng)軸，夾角為2的扇形區(qū)域內(nèi)分布著方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).對(duì)稱(chēng)于OH軸的C和D分別是離子發(fā)射點(diǎn)和收集點(diǎn).CM垂直磁場(chǎng)左邊界于M，且OM=d.現(xiàn)有一正離子束以小發(fā)散角（紙面內(nèi)）從C射出，這些離子在CM方向上的分速度均

16、為v0.若該離子束中比荷為的離子都能匯聚到D，試求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向（提示：可考慮沿CM方向運(yùn)動(dòng)的離子為研究對(duì)象）；（2）離子沿與CM成角的直線(xiàn)CN進(jìn)入磁場(chǎng)，其軌道半徑和在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；（3）線(xiàn)段CM的長(zhǎng)度.解析：（1）設(shè)沿CM方向運(yùn)動(dòng)的離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R由R=d得B磁場(chǎng)方向垂直紙面向外（2）設(shè)沿CN運(yùn)動(dòng)的離子速度大小為v，在磁場(chǎng)中的軌道半徑為R，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t由vcos=v0 得vR=方法一：設(shè)弧長(zhǎng)為st=s=2(+)Rt=方法二：離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期Tt=(3)方法一：CM=MNcot=以上三式聯(lián)立求解得CM=dcot方法二：設(shè)圓心為A，過(guò)A做A

17、B垂直NO，可以證明NMBONM=CMtan又BO=ABcot=Rsincot=CM=dcot9.（07海南卷）4. 粒子甲的質(zhì)量與電荷量分別是粒子乙的4倍與2倍，兩粒子均帶正電，讓它們?cè)趧驈?qiáng)磁場(chǎng)中同一點(diǎn)以大小相等、方向相反的速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。已知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。以下四個(gè)圖中，能正確表示兩粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的是 （ A ）甲乙A甲乙B乙甲C乙甲D+v10.（07全國(guó)理綜）19.如圖所示，一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)在固定的正的點(diǎn)電荷作用下繞該正電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)0，軌道平面位于紙面內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的速度方向如圖中箭頭所示。現(xiàn)加一垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知軌道半徑并不因此而改變，則（ AD ）A若磁場(chǎng)方向指

18、向紙里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期將大于T0B若磁場(chǎng)方向指向紙里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期將小于T0C若磁場(chǎng)方向指向紙外，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期將大于T0D若磁場(chǎng)方向指向紙外，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期將小于T0abcdBveO11.（07四川理綜）11.如圖所示，長(zhǎng)方形abcd長(zhǎng)ad0.6 m，寬ab0.3 m，O、e分別是ad、bc的中點(diǎn)，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（邊界上無(wú)磁場(chǎng)），磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.25 T。一群不計(jì)重力、質(zhì)量mkg、電荷量q2103 C的帶電粒子以速度v5l02 m/s沿垂直于ad方向且垂直于磁場(chǎng)射人磁場(chǎng)區(qū)域（D）A從Od邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在Oa邊B從aO邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在

19、ab邊C從Od邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在Oa邊和ab邊D從aO邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊和be邊12.（07天津理綜）19.如圖所示，在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向垂直于磁場(chǎng)且與x軸正方向成120角，若粒子穿過(guò)y軸正半軸后在磁場(chǎng)中到x軸的最大距離為a，則該粒子的比荷和所帶電荷的正負(fù)是(C)OxyvA 正電荷 B 正電荷 C 負(fù)電荷 D 負(fù)電荷13.(06江蘇卷）13關(guān)于磁感線(xiàn)，下列說(shuō)法中正確的是 （ B ）A磁感線(xiàn)是實(shí)際存在于磁場(chǎng)中的線(xiàn)B磁感線(xiàn)上任意一點(diǎn)的切線(xiàn)方向，都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向

20、一致C磁感線(xiàn)是一條條不閉合的曲線(xiàn)D磁感線(xiàn)有可能出現(xiàn)相交的情況二、非選擇題14.(07寧夏理綜) 24.在半徑為R的半圓形區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m，帶有電量q的粒子以一定的速度沿垂直于半圓直徑AD方向經(jīng)P點(diǎn)（APd）射入磁場(chǎng)（不計(jì)重力影響）。(1)果粒子恰好從A點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求入射粒子的速度。(2)如果粒子經(jīng)紙面內(nèi)Q點(diǎn)從磁場(chǎng)中射出，出射方向與半圓在Q點(diǎn)切線(xiàn)方向的夾角為（如圖）。RAOPDQ求入射粒子的速度。解析：由于粒子在P點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng)，故圓弧軌道的圓心在AP上，AP是直徑。 設(shè)入射粒子的速度為v1，由洛倫茲力的表達(dá)式和牛頓第二定律得： 由上式解得 (

21、2)如圖所示設(shè)O/是粒子在磁場(chǎng)中圓弧軌道的圓心，連接O/Q，設(shè)O/QR/。RAOPDQO/R/ 由幾何關(guān)系得： 由余弦定理得： 解得 設(shè)入射粒子的速度為v，由 解出 15.（06四川卷）25如圖所示，在足夠大的空間范圍內(nèi)，同時(shí)存在著 豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.57T.小球1帶正電，其電荷量與質(zhì)量之比q1/m1=4 C/kg,所受重力與電場(chǎng)力的大小相等;小球2不帶電，靜止放置于固定的水平懸空支架上。小球向右以v0=23.59 m/s的水平速度與小球2正碰，碰后經(jīng)過(guò)0.75 s再次相碰。設(shè)碰撞前后兩小球帶電情況不發(fā)生改變，且始終保持在同一豎直平面內(nèi)。（取g=

22、10 m/s2)問(wèn)：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小是多少？(2)兩小球的質(zhì)量之比是多少？解析：(1)小球1所受的重力與電場(chǎng)力始終平衡 m1g=q1E E=2.5 N/C (2)相碰后小球1做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：= 半徑為 周期為 1 s 兩小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t=0.75 s=T小球1只能逆時(shí)針經(jīng)個(gè)圓周時(shí)與小球2再次相碰 第一次相碰后小球2做平拋運(yùn)動(dòng) L=R1=v1t 兩小球第一次碰撞前后動(dòng)量守恒，以水平向右為正方向 由、式得 由式得 兩小球質(zhì)量之比 第二部分 三年聯(lián)考題匯編2009年聯(lián)考題題組一一、 選擇題1(2009年山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)) 如圖所示，在第二象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E

23、，在第一、第四象限內(nèi)分別存在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等. 有一個(gè)帶電粒子以初速度v0垂直x軸，從x軸上的P點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，恰好與y軸成45角射出電場(chǎng)，再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又恰好垂直于x軸進(jìn)入下面的磁場(chǎng).已知OP之間的距離為d，則帶電粒子（ AD ）A在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為B在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為C自進(jìn)入磁場(chǎng)至第二次經(jīng)過(guò)x軸所用時(shí)間為D自進(jìn)入電場(chǎng)至在磁場(chǎng)中第二次經(jīng)過(guò)x軸的時(shí)間為2.(2009湛江市)唱卡拉OK用的話(huà)筒，內(nèi)有傳感器，其中有一種是動(dòng)圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線(xiàn)圈，線(xiàn)圈處于永磁體的磁場(chǎng)中，當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，下列說(shuō)法正確

24、的是 （ BD ）A. 該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的B. 該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的C.膜片振動(dòng)時(shí)，穿過(guò)金屬線(xiàn)圈的磁通量總是增加的D. 膜片振動(dòng)時(shí)，金屬線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)aBbcEO3. (2009北京西城區(qū)) 如圖，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直。在電磁場(chǎng)區(qū)域中，有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球。O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c為圓環(huán)上的三個(gè)點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)，Ob沿水平方向。已知小球所受電場(chǎng)力與重力大小相等。現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放。下列判斷正確的是（ D ）A當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為圓周長(zhǎng)的1/4時(shí)，洛侖

25、茲力最大B當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為圓周長(zhǎng)的1/2時(shí)，洛侖茲力最大C小球從a點(diǎn)到b點(diǎn)，重力勢(shì)能減小，電勢(shì)能增大D小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電勢(shì)能增大，動(dòng)能先增大后減小4. (2009南京市)一個(gè)帶電粒子在磁場(chǎng)力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，要想確定帶電粒子的電荷量與質(zhì)量之比，則只需要知道（ B ）A運(yùn)動(dòng)速度v和磁感應(yīng)強(qiáng)度B B磁感應(yīng)強(qiáng)度B和運(yùn)動(dòng)周期TC軌道半徑R和運(yùn)動(dòng)速度v D軌道半徑R和磁感應(yīng)強(qiáng)度B5.（2009山東威海一中3)如圖所示，實(shí)線(xiàn)表示在豎直平面內(nèi)的電場(chǎng)線(xiàn)，電場(chǎng)線(xiàn)與水平方向成角，水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交，有一帶電液滴沿斜向上的虛線(xiàn)L做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，L與水平方向成角，且，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 ( D

26、) LA.液滴一定做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) B.液滴一定帶正電C.電場(chǎng)線(xiàn)方向一定斜向上D.液滴有可能做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)6. (2009北京海淀區(qū)) 如圖甲所示，在空間存在一個(gè)變化的電場(chǎng)和一個(gè)變化的磁場(chǎng)，電場(chǎng)的方向水平向右（圖甲中由B到C），場(chǎng)強(qiáng)大小隨時(shí)間變化情況如圖乙所示；磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面、大小隨時(shí)間變化情況如圖丙所示。在t=1s時(shí)，從A點(diǎn)沿AB方向（垂直于BC）以初速度v0射出第一個(gè)粒子，并在此之后，每隔2s有一個(gè)相同的粒子沿AB方向均以初速度v0射出，并恰好均能擊中C點(diǎn)，若ABBC=l，且粒子由A運(yùn)動(dòng)到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于1s。不計(jì)空氣阻力，對(duì)于各粒子由A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是 （ B

27、CD ）t/s丙B0B02468t/s乙E0E02468甲CABv0A電場(chǎng)強(qiáng)度E0和磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小之比為3 v0：1 B第一個(gè)粒子和第二個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為1：2C第一個(gè)粒子和第二個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為:2D第一個(gè)粒子和第二個(gè)粒子通過(guò)C的動(dòng)能之比為 1：57. (2009年湖南郴州市高三調(diào)研試題)如圖所示，帶電金屬小球用絕緣絲線(xiàn)系住，絲線(xiàn)上端固定，形成一個(gè)單擺如果在擺球經(jīng)過(guò)的區(qū)域加上如圖所示的磁場(chǎng)，不計(jì)摩擦及空氣阻力，下列說(shuō)法中正確的是(AD)A.單擺周期不變B單擺周期變大C.單擺的振幅逐漸減小D擺球在最大位移處所受絲線(xiàn)的拉力大小不變8. (2009年安徽合肥35中高三物理第一次

28、質(zhì)量抽測(cè)試卷)某勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)一個(gè)線(xiàn)圈平面，磁感強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖線(xiàn)所示若在某1s內(nèi)穿過(guò)線(xiàn)圈中磁通量的變化量為零，則該1s 開(kāi)始的時(shí)刻是 ( C )A第1.51s B第1.69 s C第 D第9. (2009山東泰安一模) 如圖甲所示為一個(gè)質(zhì)量為、電荷量為的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，（不計(jì)空氣阻力），現(xiàn)給圓環(huán)向右初速度，在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的速度圖象可能是圖乙中的（ AC ）v0EBbaqll二、填空題10 (2009北京海淀區(qū)) 如圖所示，水平放置的兩塊帶電金屬板a、b平行正對(duì)。極板長(zhǎng)度為l，板間距也為l，板間存在著方

29、向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面向里磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。假設(shè)電場(chǎng)、磁場(chǎng)只存在于兩板間的空間區(qū)域。一質(zhì)量為m的帶電荷量為q的粒子（不計(jì)重力及空氣阻力），以水平速度v0從兩極板的左端中間射入場(chǎng)區(qū)，恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。求：（1）金屬板a、b間電壓U的大小_ （2）若僅將勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，粒子將擊中上極板，求粒子運(yùn)動(dòng)到達(dá)上極板時(shí)的動(dòng)能大小 （3）若撤去電場(chǎng)，粒子能飛出場(chǎng)區(qū)，求m、v0、q、B、l滿(mǎn)足的關(guān)系_ （4）若滿(mǎn)足（3）中條件，粒子在場(chǎng)區(qū)運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間_ 答案： （1）U=l v0B；（2）EK=m v02qB l v0；（3）或; （4）11（2009年鄒城二中）如圖所示

30、，在xOy平面內(nèi)的第象限中有沿y方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E在第I和第II象限有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于坐標(biāo)平面向里有一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為e的電子，從y軸的P點(diǎn)以初速度v0垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)（不計(jì)電子所受重力），經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，沿著與x軸負(fù)方向成450角進(jìn)入磁場(chǎng)，并能返回到原出發(fā)點(diǎn)P.(1)簡(jiǎn)要說(shuō)明電子的運(yùn)動(dòng)情況，并畫(huà)出電子運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖；(2)求P點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)的距離_(3)電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間再次返回P點(diǎn)_答案：（1）如右圖；(2) ；（3）三、計(jì)算題12（2009北京宣武區(qū)）如圖所示，在x軸的上方（y0的空間內(nèi)）存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)不計(jì)重力的帶正電粒子

31、從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向垂直于磁場(chǎng)且與x軸正方向成45角，若粒子的質(zhì)量為m，電量為q，求：（1）該粒子在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。解析：（1）qvB=mv2/R R =mv/qB（2）T = 2m/qB 粒子軌跡如圖示： t =T = abcdOv013 (2009年安徽合肥35中高三物理第一次質(zhì)量抽測(cè)試卷)如圖所示，一足夠長(zhǎng)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿(mǎn)方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在ad邊中點(diǎn)O，方向垂直磁場(chǎng)向里射入一速度方向跟ad邊夾角 = 30、大小為v0的帶正電粒子，已知粒子質(zhì)量為m，電量為q，ad邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，a

32、b邊足夠長(zhǎng)，粒子重力不計(jì)，求：（1）粒子能從ab邊上射出磁場(chǎng)的v0大小范圍.（2）如果帶電粒子不受上述v0大小范圍的限制，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間.答案：（1）v0 （2）解析：（1）若粒子速度為v0，則qv0B =，所以有R =，設(shè)圓心在O1處對(duì)應(yīng)圓弧與ab邊相切，相應(yīng)速度為v01，則R1R1sin =，將R1 =代入上式可得，v01 =類(lèi)似地，設(shè)圓心在O2處對(duì)應(yīng)圓弧與cd邊相切，相應(yīng)速度為v02，則R2R2sin =，將R2 =代入上式可得，v02 =所以粒子能從ab邊上射出磁場(chǎng)的v0應(yīng)滿(mǎn)足v0（2）由t =及T =可知，粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)過(guò)的弧所對(duì)的圓心角越長(zhǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也越長(zhǎng)。

33、由圖可知，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑rR1時(shí)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，弧所對(duì)圓心角為（22），所以最長(zhǎng)時(shí)間為t =14 (2009年江蘇睢寧高中16) 如圖所示，在xoy平面內(nèi)，MN和x軸之間有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，y軸上離坐標(biāo)原點(diǎn)4 L的A點(diǎn)處有一電子槍?zhuān)梢匝?x方向射出速度為v0的電子（質(zhì)量為m，電量為e）。如果電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在，電子將做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).如果撤去電場(chǎng)，只保留磁場(chǎng)，電子將從x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)3L的C點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng).不計(jì)重力的影響，求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；（2）如果撤去磁場(chǎng)，只保留電場(chǎng)，電子將從D點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）離開(kāi)電場(chǎng)，求D點(diǎn)的坐標(biāo)； 圖1（3）

34、電子通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。解析：（1）只有磁場(chǎng)時(shí)，電子運(yùn)動(dòng)軌跡如答圖1所示，洛侖茲力提供向心力，由幾何關(guān)系： ，求出，垂直紙面向里。 電子做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) ，圖2 求出，沿軸負(fù)方向。（2）只有電場(chǎng)時(shí)，電子從MN上的D點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)，如答圖2所示，設(shè)D點(diǎn)橫坐標(biāo)為 ， ， ，求出D點(diǎn)的橫坐標(biāo)為 ，縱坐標(biāo)為 。（3）從A點(diǎn)到D點(diǎn)，由動(dòng)能定理 ，求出 。三年聯(lián)考題匯編磁場(chǎng)題組二一、 選擇題1（2007江蘇如皋海安聯(lián)考）如圖所示，一塊銅板放在磁場(chǎng)中，板面與磁場(chǎng)方 向垂直，板內(nèi)通有如圖所示方向的電流，a、b是銅板左、右邊緣的兩點(diǎn)，則下列判斷正確的是 （B ）電勢(shì)UaUb 電勢(shì)UbUa 僅電流增大時(shí)，增大其它條件不變

35、，將銅板改為NaCl的水溶液時(shí)，電勢(shì)UbUaA只有正確 B正確 C 正確 D正確2（2008年北京東城區(qū)二模）為了測(cè)量某化肥廠(chǎng)的污水排放量，技術(shù)人員在該廠(chǎng)的排污管末端安裝了如圖所示的流量計(jì)，該裝置由絕緣材料制成，長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開(kāi)口，在垂直于上下表面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面固定有金屬板作為電極，污水充滿(mǎn)管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U若用Q表示污水流量 (單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積)，下列說(shuō)法正確的是 ( B )A若污水中正離子較多，則前內(nèi)側(cè)面比后內(nèi)側(cè)面電勢(shì)高B前內(nèi)側(cè)面的電勢(shì)一定低于后內(nèi)側(cè)面的電勢(shì)，與哪種離子多無(wú)關(guān)C污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)將越大D污水流量Q與電壓U成正比，與a、b有關(guān)yxPOQRa3（2008年淮安、連云港、宿遷、徐州四市第2次調(diào)研）如圖所示，三根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)P、Q、R互相平行，垂直紙面放置，其間距均為A，電流強(qiáng)度均為I，方向垂直紙面向里(已知電流為I的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)中，距導(dǎo)線(xiàn)R處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=KI/R，其中K為常數(shù)) 。某時(shí)刻有一電子(質(zhì)量為M、電量為E)正好