十年上海物理高考題分類匯編-磁場電磁感應-1 (9)

1、 高三物理練習11-1磁場的基本概念及磁場對電流的作用1下列說法正確的是（ ）A、電荷在某處不受電場里作用，該處電場強度為零B、一小段通電導線在空間某處不受磁場力的作用，那么該處的磁感應強度一定為零C、表征電場中某點的強度，是把一個檢驗電荷放在該點時受到的電場力與檢驗電荷本身電量的比值D、表征磁場中某點的強度，是把一小段通電導線放在該點時受到 的磁場力與該小段通電導線的長度和電流的乘積的比值2關于磁現(xiàn)象的電本質，正確的是（ ）A一切磁現(xiàn)象都起源于電流或運動電荷，一切磁作用都是電流或運動電荷之間通過磁場而發(fā)生的相互作用B除永久磁鐵外，一切磁場都是由電流或運動電荷產生的C根據(jù)安培的分子環(huán)流假說，外

2、界磁場作用下，物體內部分子電流取向大致相同時，物體被磁化，兩端形成磁極D磁就是電，電就是磁，有磁必有電，有電必有磁 3關于磁場和磁感線的描述，下列說法中正確的是 （ ）A磁感線可以形象地描述各點磁場的強弱和方向，它每一點的切線方向都和小磁針放在該點靜止時北極所指的方向一致B磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，磁場和電場一樣，也是一種客觀存在的特殊物質C磁感線總是從磁鐵的北極出發(fā)，到南極終止的D磁感線就是細鐵屑連成的曲線4對于放在勻強磁場中的通電線圈，下列說法中正確的是（ ）A線圈平面平行于磁感線時，所受合力為零，合力矩最大B線圈平面平行于磁感線時，所受合力最大，合力矩也最大C線圈平面垂直于磁感

3、線時，所受合力為零。合力矩為零D線圈平面垂直于磁感線時，所受合力為零，合力矩最大5關于磁感應強度B的理解有如下幾種說法，其正確的是 （ ）A 根據(jù)磁感應強度B 的定義式：B=F/IL可知，在磁場中某確定位置，磁感應強度B與磁場力大小成正比，與電流和導線長度的乘積成反比B 一小段通電導線在空間某處不受磁場力的作用，那么該處的磁感應強度一定為零C 磁感應強度的方向也就是檢驗電流所受磁場力的方向D 磁場中各點磁感應強度大小和方向是一定的，與檢驗電流I，通電導線長度L的乘積無關6如圖質量為m有效長度為L，電流為I的通電導體棒，水平放在一個傾角為的絕緣斜面上，整個裝置處于如圖所示的勻強磁場中，四個圖導體

4、與斜面間摩擦力可能為零的是 （ ）ABCDIMNab7如圖一根有質量的金屬棒MN，兩端用細軟導線連接后懸掛于a、b兩點棒的中部處于方向垂直紙面向里的勻強磁場中，棒中通有電流，方向M流向N。此時懸線上有拉力。為了使拉力等于零，可 （ ）A 適當減小磁感強度B.使磁場反向 電源BAC. 適當減小電流強度D.使電流反向8如圖放在通電螺線管內部中間處的小磁針，靜止時，N極指向右，試判定電源的正負極。9如圖，兩平行光滑導軌與水平面間的夾角=450相距為20cm，金屬棒MN的質量m=110-2Kg，電阻R=8，勻強磁場方向橫豎向下，磁感應強度B=0.8T，電源電動勢E=10V，內阻r=1，當電鍵K閉合時，

5、MN棒處于平衡狀態(tài)，求變阻器R1的取值為多少？BER1MNcdef10.金屬滑棍ab連著一彈簧，水平地放置在兩根互相平行的光滑金屬導軌cd、ef上，如圖垂直cd與ef有勻強磁場，磁場方向如圖所示，合上開關S，彈簧伸長2cm，測得電路中電流強度為5A，已知彈簧的倔強系數(shù)為20N/m，ab的長L=0.1m求勻強磁場的磁感強度的大小高三物理練習11-2磁場對運動電荷的作用1、質子和粒子在同一勻強磁場中做半徑相同的圓周運動，由此可知質子的動能E1和粒子的動能E2之比為 （ ）A4：1 B.1:1 C.1:2 D.2:1apb2.在勻強磁場中做勻速圓周運動的帶電粒子A在如圖5所示的P處與另一個原來靜止的

6、帶異種電荷的粒子B碰撞而結合，然后合在一起繼續(xù)在原磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)圖中軌跡所得以下結論中正確（ ）A繞行方向一定是aPb BA帶的電一定多CA 帶正電 DA帶負電3如圖7空間內存在著方向豎直向下的勻強電場E和水平方向的勻強磁場B，一個質量為m的帶電液滴在豎直平面內做圓周運動，下面說法中正確的是（ ） A 液滴在運動過程中速度不變 B液滴所帶的電荷一定為負電荷，電量大小為mg/EC液滴一定沿逆時針方向運動D液滴可以沿逆時針方向運動，也可以沿順時針方向運動OXY4如圖在x軸的上方（y0）存在著垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感強度為B。在原點O有一個離子源向x軸上方的各個方向發(fā)射出質量為m、

7、電量為q的正離子，速率為v，對那些在xy平面內運動的離子，在磁場中可能到達的最大x=_y=_abcd5.如圖9.正方形容器處在勻強磁場中，一束電子從孔a垂直于磁場方向沿ab射入容器中，其中一部分從c孔射出，另一部分從d孔射出。容器處在真空中，則 （ ）A .從兩孔射出的電子速度之比為Vc:Vd=2:1B .從兩孔射出的電子在容器中運動所用時間之比為tc:td=1:2C .從兩孔射出的電子在容器中運動時的加速度大小之比為ac:ad=2:1D . 從兩孔射出的電子在容器中運動時的加速度大小之比為ac:ad=2:16. 如圖10兩相切圓表示一個靜止的原子核發(fā)生衰變后的生成物在勻強磁場中的運動軌跡，據(jù)

8、此可推知 （ ）A原子核發(fā)生了衰變 B原子核發(fā)生了衰變C原子核同時發(fā)生了、衰變 D該原子核放射出一個中子OO7如圖6真空中兩水平放置的平行金屬板間有電場強度為E的勻強電場，垂直場強方向有磁感強度為B的勻強磁場， OO為兩板中央垂直磁場方向與電場方向的直線。以下說法正確的是（ ）A只要帶電粒子（不計重力）速度達到某一數(shù)值，沿OO射入板間區(qū)域就能沿OO做勻速直線運動B若將帶電微粒沿OO射入板間區(qū)域，微粒有可能沿OO做勻速直線運動C若將帶電微粒沿OO射入板間區(qū)域，微粒有可能做勻變速曲線運動D若將帶電微粒沿OO射入板間區(qū)域，微粒不可能做勻變速曲線運動8、一個質量m=0.1g ,小滑塊，帶有q=5*10

9、-4C的電荷放置在傾角=300的光滑斜面上（絕緣），斜面置于B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，如圖4。小滑塊由靜止開始沿斜面滑下，其斜面足夠長，小滑塊滑至某一位置時，要離開斜面。求：（1）小滑塊帶何種電荷？（2）小滑塊離開斜面時的瞬間速度多大？（3）該斜面的長度至少多長？（g=10ms2）B10如圖2一束電子（電量為e）以速度V0垂直射入磁感強度為B、寬度為d的勻強磁場中，穿透磁場時速度方向與電子原來入射方向的夾角是300。求：電子的質量和穿透磁場的時間。300V011 如圖3 兩塊長均為5d的金屬板相距d，平行放置，下板接地，兩板間有垂直向里的勻強磁場，一束寬度為d的電子束從兩

10、板左側垂直磁場方向射入兩板間，設電子的質量為m,電量為e,入射速度均為V0，要使電子不會從兩板間射出，求勻強磁場的磁感強度B應滿足的條件。O abB12如圖11.在真空中，半徑R=3*10-2m的圓形區(qū)域內有勻強磁場，方向如圖。磁感強度B=0.2T一個帶正電的粒子，以初速度V0=106m/s從磁場邊界上直徑ab的一端a射入磁場。已知該粒子的荷質比q/m = 108C/Kg，不計粒子重力。求：粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑；若要使粒子飛離磁場時有最大偏轉角，求入射時V0方向與ab的夾角及粒子的最大偏轉角。 高三物理練習11-3 帶電粒子在復合場中的運動1.三個相同的帶電的小球1、2、3，在重力

11、場中從同一高度由靜止開始落下，其中小球1通過一附加的水平方向勻強電場，小球2通過一附加的水平方向勻強磁場。設三個小球落到同一高度時的動能分別為E1、E2、E3，忽略空氣阻力，則（ ） A、E1=E2=E3 B、E1E2=E3 C、E1E2E3 PABC2設空間存在豎直向下的勻強電場，垂直紙面向里的勻強磁場，如圖.已知一離子在電場力和洛倫茲力的作用下，從靜止開始自A點沿曲線ACB運動，到達B點時速度為零，C點是運動的最低點，忽略重力，以下說法正確的是（ ）A、 離子必帶正電荷B、A和B位于同一高度B、 離子在C點時速度最大D、離子到達B點后，將沿原曲線返回A點E，B3如圖虛線所圍的區(qū)域內，存在電

12、場強度為E的勻強電場和磁感應強度為B的勻強磁場。已知從左方水平射入的電子，穿過這區(qū)域時未發(fā)生偏轉，設重力可忽略不計，在這區(qū)域中的E和B的方向可能是（ ）AE和B都沿水平方向，并與電子運動的方向相同BE和B都沿水平方向，并與電子運動的方向相反CE豎直向上，B垂直紙面向外DE豎直向上，B垂直紙面向里4如圖6水平放置的M、N兩金屬板之間，有水平向里的勻強磁場，磁感應強度B=0.5T，質量為 9.99510-7Kg、電量為q= -1.010-8 C的帶電微粒。靜止在N極附近，在M、N兩板間突然加上電壓（M板電勢高于N板電勢）時，微粒開始運動，經一段時間后該微粒水平勻速地碰撞原來靜止的質量為m2的中性微

13、粒，并粘合在一起，然后共同沿一段圓弧做勻速率圓周運動，最終落在N極上。若兩板間的電場強度E=1.0103V/m。（g=10m/s2）MNm1求：兩微粒碰撞前，質量為m1的微粒的速度大被碰微粒的質量m2 兩微粒粘合后沿圓弧運動的軌道半徑。 5如圖在正交的勻強電場（E=103N/C），磁感應強度B=1T，重力加速度g=10m/s2，一個質量m=210-6Kg,q=210-6C帶正電的離子正在豎直平面內做勻速運動，求：粒子的速度大小、方向 若粒子運動到P點時，突然撤去磁場，那么這個粒子經多長時間還能回到P點所在的水平面上。水平距離多少？PB6.如圖2.套在很長的絕緣直棒上的小球，其質量m，電量為q，

14、小球可在棒上滑動，將此棒豎直放在互相垂直且沿水平方向的勻強磁場和勻強電場中，電場強度為E，磁感應強度為B，小球與棒的摩擦因數(shù)為，求小球由靜止沿棒下落的最大加速度和最大速度（小球電量不變）。PBE7.圖為質譜儀的示意圖，速度選擇部分的勻強電場強度E=1.2105V/m，勻強磁場的磁感強度B1=0.6T,偏轉分離器的磁感強度B2=0.8T求：能通過速度選擇器的粒子速度多大？ 質子和氘核進入偏轉分離器后打在照相底片上的條紋之間的距離d為多少？B2B1dyoxBEV08如圖7，在x軸上方有垂直于xy平面的勻強磁場，磁感應強度為B，在 x軸下方有沿y軸負向的電場強度為E的勻強電場 。一質量為m，電量為-

15、q的粒子從坐標原點O沿著y軸正向射出，射出之后，第三次到達x軸時，它與點O的距離為L，求此粒子射出時的速度V和運動的總路程S（重力不計）。9. 如圖3.MN為水平放置的帶電的平行板，相距為d，電勢差為U，兩板間有方向垂直于紙面向里 的勻強磁場，磁感應強度為B。某一時刻，一個質量為m。帶電量為q的負電荷，從N板的P點由靜止進入電場磁場中。當它經過軌跡最高點位置K時，正好與原來靜止在K點，質量為m的中性油滴相結合，隨之，從K點開始做勻速直線運動。不計重力，試求： 電荷與油滴結合后的運動速度MNBKP電荷到達K點與油滴作用前的速度電荷與油滴作用過程中消耗的能量 K點到N板的距離 高三物理電磁學綜合測

16、試說明：本試卷分第、卷兩部分，請將第卷選擇題的答案填入答題欄內，第卷可在各題后直接作答。共150分第卷（選擇題，共40分）一本題共10小題，每小題4分，共40分。每小題中有四個選項，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個正確選項，全部選對得4分，選對但選不全得2分，有選錯或不答的得零分。1c為真空中的光速，則LC振蕩電路所發(fā)射的電磁波的A頻率B頻率C真空中的波長D真空中的波長2下列說法中正確的是在靜電場中，電場線可以相交在靜電場中，電場線越密的地方，電場強度越大靜電場中某點電場強度的方向，就是放在該點的電荷所受電場力的方向正電荷在靜電場中運動的軌跡必定與電場線重合3一個驗電器放在絕緣平臺上，

17、它的金屬外殼用一根金屬線接地，把一根用絲綢摩擦過的玻璃棒與驗電器的金屬小球接觸，看到它的指針張開，說明已經帶上電，如圖所示，現(xiàn)進行下述3項操作：首先把驗電器外殼的接地線撤去；用手指摸一下驗電器的金屬小球；把手指從金屬小球上移開下面關于最后結果的說法中正確的是驗電器指針合攏，說明驗電器的金屬桿沒有帶電驗電器指針張開一定角度，金屬桿帶有正電驗電器指針張開一定角度，金屬桿帶有負電驗電器指針合攏，但不能說明金屬桿不帶電4圖是電路振蕩過程中某時刻的電場、磁場的示意圖，由圖可以判定電容器放電，電流為順時針方向，磁場能向電場能轉化電容器充電，電流為順時針方向，電場能向磁場轉化電容器充電，電流為逆時針方向，磁

18、場能向電場能轉化電容器放電，電流為逆時針方向，電場能向磁場能轉化5一只標有“220100”的燈泡接在=311sin314t（V）的正弦交流電源上，則 該燈泡能正常發(fā)光 與燈泡串聯(lián)的電流表讀數(shù)為0.64 與燈泡并聯(lián)的電壓表讀數(shù)為311 通過燈泡的電流=0.64sin 314t（）6地球北半球地磁場的豎直分量向下，飛機在我國上空勻速巡航，機翼保持水平，飛機刻度不變，由于地磁場的作用，金屬機翼上有電勢差，設飛行員左方機翼末端處的電勢為U1，右方機翼末端處的電勢為U2，則A若飛機從西往東飛，U1比U2高B若飛機從東往西飛，U2比U1高C若飛機從南往北飛，U1比U2高D若飛機從北往南飛，U2比U1高7如

19、圖所示，某理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)均可調節(jié)，原線圈兩端電壓為一最大值不變的正弦交流電，在其它條件不變的情況下，為了使變壓器輸入功率增大，可使n2n1A原線圈匝數(shù)n1增加 B副線圈匝數(shù)n2增加C負載電阻R的阻值增大D負載電阻R的阻值減小BAuBAtT2TU0U0O8一對平行金屬板A、B極板間電壓變化如圖所示，一個不計重力的帶負電的粒子原來靜止在極板中間O點處，下面幾種關于粒子的運動情況的說法，正確的A在t0時無初速釋放，則粒子一定能打到A板上B在t0時無初速釋放，粒子在滿足一定條件的情況下才會打到A板上C在t時無初速釋放，則粒子一定能打到A板上D在t時無初速釋放，粒子在滿足一定條件的情況下才

20、會打到A板上高三物理電磁學綜合測試(一)班級姓名得分OO/ADCBB9矩形線圈ABCD在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸OO/勻速轉動，如圖所示，如果要使線圈旌的感應電動勢的最大值增大為原來的2倍，可以分別采取下列哪些辦法A勻強磁場的磁感應強度增大為原來2倍B線圈的轉速增大為原來2倍C線圈的邊長都增大為原來2倍D線圈的轉動軸OO/移到與AB邊重合S10如圖所示電路，閉合開關S，用電動勢為的直流電源對平行板電容器C充電后，要使電容器兩板間的電壓大于，可采取的辦法是A先將開關斷開，然后將電容器的兩板距離拉大一些B保持開關閉合，將兩板間的距離拉大一些C先將開關斷開，然后在兩板中間插入一絕緣塑料板D保持

21、開關閉合，在兩板中間插入一絕緣塑料板第卷答題欄題號12345678910答案第卷（非選擇題，共110分）二本題共3小題，20分。把答案填在題中的橫線上. 11(6分)在研究電磁感應現(xiàn)象的實驗中所用的器材如圖所示,它們是：(1)電流計, (2)直流電源, (3)帶鐵心的線圈A, (4)線圈B, (5)電鍵,(6)滑動變阻器.(用來控制電流以改變磁場強弱) a試按實驗的要求在實物圖上連線.(圖中已連好一根導線) b 若連接滑動變阻器的兩根導線接在線柱C和D上,而在電鍵剛閉合時電流計指針右偏,則電鍵閉合后滑動變阻器的滑動觸頭向接線柱C移動時,電流計指針將_ _。(填左偏、右偏或不偏)12（8分）“電

22、場中等勢線的描繪”的實驗裝置如圖所示（1）圖中電源應是約_的直流電源；（2）在平整的木板上，由下而上依次鋪放_紙、_紙、_紙各一張，且導電紙有導電物質的一面要朝_（選填“上”或“下”）；（3）若用圖中的靈敏電流表的兩個接線柱引出的兩個表筆（探針）分別接觸圖中、兩點（、連線和、連線垂直）時，指針向右偏（若電流從紅表筆流進時，指針向右偏），則電流表的紅表筆接觸在_點；要使指針仍指在刻度盤中央（即不發(fā)生偏轉），應將接的表筆向_（選填“左”或“右”）移動（4）在實驗中，若兩表筆接觸紙面任意兩點，發(fā)現(xiàn)電流表指針都不發(fā)生偏轉，可能的原因是13(6分)一個用電器0，標有“102”，為測定它在不同電壓下的電功

23、率及額定電壓下的電功率，需測不同工作狀態(tài)下通過用電器的電流和兩端電壓現(xiàn)有器材如下：直流電源12，內電阻可不計直流電流表00.63內阻在0.1以下直流電流表0300，內阻約5直流電壓表015，內阻約15k滑動變阻器102滑動變阻器1k0.5（1）實驗中電流表應選用_，滑動變阻器應選用_（都填字母序號）（2）在方框中畫出實驗誤差較小的實驗電路圖三本題共7小題，共90分。解答時應寫出必要的文字說、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題、答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。14（10分）一小型發(fā)電機內的矩形線圈在勻強磁場中以恒定的角速度繞垂直于磁場方向的固定軸轉動，線圈匝數(shù)n100，

24、穿過每匝線圈的磁通量隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖所示。發(fā)電機內阻r5.0，外電路電阻R95，已知感應電動勢的最大值mnm，其中m為穿過每匝線圈磁通量的最大值，求串聯(lián)在外電路中的交流電流表（內阻不計）的讀數(shù)。1.573.144.71t/102s/102Wb01.01.0 15(12分)如圖所示，在水平面MN下方有勻強電場和勻強磁場。磁場方向是水平的，磁感強度B0.5T，噴射源S豎直向下射出帶正電的液滴，它的荷質比。液滴以v20m/s速度進入電磁場后，恰做勻速直線運動。g取10m/s2。求電場強度的大小和方向SvONMB16（12分）角速度計可測量航天器自轉的角速度，其結構如圖所示當系統(tǒng)繞OO轉動時

25、，元件在光滑桿上發(fā)生滑動，并輸出電壓信號成為航天器的制導信號源已知質量為，彈簧的勁度系數(shù)為，原長為0，電源電動勢為，內阻不計滑動變阻器總長為，電阻分布均勻，系統(tǒng)靜止時滑動變阻器滑動頭在中點，與固定接點正對，當系統(tǒng)以角速度轉動時，求：（1）彈簧形變量與的關系式；（2）電壓表的示數(shù)與角速度的函數(shù)關系17（13分）如圖所示，理想變壓器原線圈中輸入電壓13300，副線圈兩端電壓2為220，輸出端連有完全相同的兩個燈泡1和2，繞過鐵芯的導線所接的電壓表的示數(shù)2，求：（1）原線圈1等于多少匝?（2）當開關斷開時，表2的示數(shù)25，則表1的示數(shù)1為多少?（3）當開關閉合時，表1的示數(shù)1等于多少?BROCv01

26、8（14分）圓心為O、半徑為R的絕緣圓筒內有一勻強磁場，一質量為m、帶電量為q的粒子（不計重力）從筒壁上的C孔沿半徑CO方向以v0射入，與筒壁碰撞2次后剛好從C孔射出，碰撞時粒子的動能和電量都無損失，不計空氣阻力和碰撞時間，求：（1）磁場的磁感強度B；（2）粒子在筒內的運動時間t。19（14分）如圖所示，質量為m、邊長為l的正方形線框，從有界的勻強磁場上方由靜止自由下落，線框電阻為R。勻強磁場的寬度為H。（lH，磁感強度為B，線框下落過程中ab邊與磁場邊界平行且沿水平方向。已知ab邊剛進入磁場和剛穿出磁場時線框都作減速運動，加速度大小都是。求（1）ab邊剛進入磁場時與ab邊剛出磁場時的速度大小

27、；HBcdab（2）cd邊剛進入磁場時，線框的速度大小；（3）線框進入磁場的過程中，產生的熱量。20（15分）如圖所示的電路中，R1=R38，R22，水平放置的平行板電容器C兩端的距離為d10cm，在兩極板間的勻強電場中有一質量m1.01015kg、電量q1.01016C的帶負電粒子P。當K斷開時，粒子P恰好處于靜止狀態(tài)；當K閉合時，粒子P以a7.0m/s2的加速度豎直下降。求電源的電動勢和內電阻r（取g10m/s2）R3R1R2PK、r高三物理電磁學綜合測試(一)參考答案第卷答題欄題號12345678910答案ACBBDDACBDADABA第卷（非選擇題，共110分）11a如圖b左偏12（1

28、）6（2）白復寫導電上（3）右（4）電表壞了，導電紙有導電物質的一面朝下，電源未接上，、電極連線斷了等 13（1）（2）如圖所示14解：由圖可知磁通量最大值m為：m1.0102Wb，且則感應電動勢的最大值m為：mnm200VSvONMBmgfF則電流表讀數(shù)I為：I15解：帶電液滴在復合場中做勻速直線運動，則所受重力mg，洛侖茲力f和電場力F和合力為零，如圖所示，則有：F2（mg）2f2又電場力FqE洛侖茲力fqBv聯(lián)立上述三式得：（qE）2（mg）2(qBv)2解得電場強度E為：E與豎直向上的夾角有：16解：（1）據(jù)牛頓第二定律，有2，x2（0），即20（2）（2）電壓表示數(shù)20（2）17解：

29、（1）由電壓與變壓器匝數(shù)的關系可得：1122，11650匝（2）當開關斷開時，有：1122，1221（13）（3）當開關斷開時，有：L2244，當開關閉合時，設副線圈總電阻為，有L222，副線圈中的總電流為2，則2210，由1122可知1221（23）ROCv0O/18解：（1）依題意：帶電粒子在圓筒內運動軌跡如圖所示。由三段圓弧組成，每段圓弧所對的圓心角為。粒子在勻強磁場中作勻速圓周運動，半徑為r，則粒子的軌跡半徑由、兩式解得：（2）粒子在磁場中作勻速圓周運動，其周期T為：T粒子在圓筒內運動的時間t為： 由、三式可解得：19解（1）由題意可知ab邊剛進入磁場與剛出磁場時的速度相等，設為v1，

30、則結線框有：Blv1 I/R FBIl且Fmgmg/3 解得速度v1為：v14mgR/3B2l2（2）設cd邊剛進入磁場時速度為v2，則cd邊進入磁場到ab邊剛出磁場應用動能定理得：解得： （3）由能和轉化和守恒定律，可知在線框進入磁場的過程中有解得產生的熱量Q為：QmgH20解：當K斷開時，電容器C兩端電壓UC為且UCEd粒子P處于靜止狀態(tài)：qEmg聯(lián)立、三式并代入數(shù)據(jù)解得：10r當K閉合時，R1、R2并聯(lián)，R并4此時電容器C兩端電壓UC/為且UC/E/d粒子P向下加速：mg qE/ma聯(lián)立、四式并代入數(shù)據(jù)解得：2183r由、式可解得：12Vr2磁場在高中物理中的綜合應用磁場是高考中的一個重

31、點，每年總有大量的分數(shù)集中在這個地方（2007年：全國理科綜合卷、北京卷、壓軸題。四川卷、上海卷、廣東卷、江蘇卷、重慶卷中磁場類的綜合題都是試卷的主體部分），最重要的是，那些相對難度比較大的題，往往出在這里，大多數(shù)情況下，不會單獨出磁場的大題，往往是磁場與運動學，動力學的結合，磁場與電學的結合，磁場與原子核部分的結合，甚至與化學的結合。所以，這一部分問題的難點往往不是因為基礎知識點沒有掌握好，而是綜合能力也就是各知識點之間融會貫通的能力不足，在此就對磁場與其它知識點的綜合題做一個總結。一、磁場與力、運動學的綜合這種題近幾年經常出現(xiàn)，在做這種題的時候，一定要按照做運動學動力學做題的過程來研究問題

32、，先進行受力分析，再進行過程分析，再綜合磁場中力的特點分析研究對象的各個運動狀態(tài)，以達到解題的目的。1、與直線運動相結合如圖所示，帶電量為-q，質量為m的小球從傾角為的光滑斜面上由靜止下滑，勻強磁場垂直紙面向里，磁感強度為B，則小球在斜面上滑行的最大距離為多少？最大速度是多大？2、與圓運動相結合與圓運動相結合是磁場部分最重要的應用之一，回旋加速器、質譜儀、磁偏技術等實際應用都是利用了帶電粒子在磁場中的圓周運動的規(guī)律。在解此類問題時，主要抓住幾個關鍵步驟：畫軌跡，定圓心，找半徑；圓心角定時間。通過幾何和物理兩種方式列出相關半徑的方程，解出題中相關的物理量。例1：（2007年全國高考卷）兩屏幕熒光

33、屏互相垂直放置，在兩屏內分別去垂直于兩屏交線的直線為x和y軸，交點O為原點，如圖所示。在y0，0x0，xa的區(qū)域有垂直于紙面向外的勻強磁場，兩區(qū)域內的磁感應強度大小均為B。在O點出有一小孔，一束質量為m、帶電量為q（q0）的粒子沿x周經小孔射入磁場，最后打在豎直和水平熒光屏上，使熒光屏發(fā)亮。入射粒子的速度可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。已知速度最大的粒子在0xa的區(qū)域中運動的時間之比為25，在磁場中運動的總時間為7T/12，其中T為該粒子在磁感應強度為B的勻強磁場中做圓周運動的周期。試求兩個熒光屏上亮線的范圍（不計重力的影響）。解：對于y軸上的光屏亮線范圍的臨界件如圖1所示：帶電粒子的軌跡

34、和x=a相切，此時r=a，y軸上的最高點為y=2r=2a；對于 x軸上光屏亮線范圍的臨界條件如圖2所示：左邊界的極限情況還是和x=a相切，此刻，帶電粒子在右邊的軌跡是個圓，由幾何知識得到在x軸上的坐標為x=2a;速度最大的粒子是如圖2中的實線，又兩段圓弧組成，圓心分別是c和c 由對稱性得到 c在 x軸上，設在左右兩部分磁場中運動時間分別為t1和t2,滿足解得 由數(shù)學關系得到：代入數(shù)據(jù)得到：所以在x 軸上的范圍是點評：本題是比較典型的磁場中圓運動問題，但所涉及的考查點物理過程的分析，臨界值的選取，范圍的討論，著重考查數(shù)學方法中的幾何作圖在物理中的應用，這也是帶電粒子在磁場中運動的解題重要方法。例

35、2（2002年全國理綜，20分）電視機的顯像管中，電子束的偏轉是用磁偏轉技術實現(xiàn)的。電子束經過電壓為U的加速電場后，進入一圓形勻強磁場區(qū)，如圖所示。磁場方向垂直于圓面。磁場區(qū)的中心為O，半徑為r。當不加磁場時，電子束將通過O點而打到屏幕的中心M點。為了讓電子束射到屏幕邊緣P，需要加磁場，使電子束偏轉一已知角度，此時磁場的磁感應強度B應為多少？解析：電子在磁場中沿圓弧ab運動，圓心為C，半徑為R。以v表示電子進入磁場時的速度，m、e分別表示電子的質量和電量，則eUmv2 eVB 又有tg 由以上各式解得B 點評：此題的關注點，除了帶電粒子在磁場中的運動外，就是在解題過程中對磁場區(qū)域半徑和軌跡半徑

36、的區(qū)分。就此體現(xiàn)了圓運動的解題特點。二、磁場與能量的綜合前面所述磁場與運動學動力學的綜合，是用運動學動力學解題的方法去研究的，換言之，也就是分析磁場中物體運動過程，受力情況等等，而研究磁場與能量的綜合，要用的就是能量解題的思想。例:有一邊長為L的正方形導線框，質量為m，由高度H處自由下落，如圖所示，其下邊ab進入勻強磁場區(qū)域后，線圈開始減速運動，直到其上邊cd剛好穿出磁場時，速度減為ab邊剛進入磁場時速度的一半，此勻強磁場的寬度也是L，線框在穿越勻強磁場過程中產生的電熱是（ ）A2mgL B2mgL+mgHC D答案：C 線圈在穿越磁場過程中，由動能定理而，例：如圖所示，水平向右的勻強電場，垂

37、直紙面向里的勻強磁場質量帶正電的小物塊，從點沿絕緣粗糙的豎直檔板無初速滑下，滑行到點時離開檔板做曲線運動，在點時小物塊瞬時受力平衡，此時速度與水平方向成，若與的高度差為，求（1）沿檔板下滑過程中摩擦力所做的功，（2）與的水平距離。解析：（1）在物體從M到N的運動過程中，由于洛侖茲力的存在使物體與擋板之間正壓力發(fā)生變化，所以不能直接用來求摩擦力做功，只能通過能量觀點來解決。從M到N由動能定理： 又因為在N點與檔板分離，所以檔板對物體彈力為零： 由兩式得：（2）從N到P這段過程是一段不規(guī)則的曲線，想要求解水平位移就必須從能量角度入手了。設到N點水平距離為S豎直距離為h,則從N到P由動能定理： 在P

38、點時受力平衡，則受力分析如圖：所以， 由得：S0.6m總結：在磁場中，通過電流的導體桿受到安培力做正功是把電能轉化為其它能（動能，勢能，摩擦生熱等等）。通過感應電流的導體桿受到的安培力做負功，把產生感應電流過程中所消耗的機械能轉化為電能，再通過電流做功轉化為其它能（通常為電熱，即焦耳熱）。帶電粒子在磁場中運動時所受的洛侖茲力并不做功，可是，由于洛侖茲力的存在會改變粒子在運動軌跡或者其它被動力，從而改變其它力做功的情況。三、磁場與電場、電路的綜合磁場與電場的綜合是最常見的，雖然很難有專門獨立的只有磁場電場綜合的題，往往是，磁場電場再加運動，或者磁場電場加能量。 1、與電路問題的結合這一部分內容主

39、要涉及到電磁感應和安培力，將電磁感應中的產生感應電動勢的部分等效為電源，從而等效成電路，通過對研究安培力部分電流的求解來做力的分析。例：如圖所示，P、Q為水平面內平行放置的光滑金屬長直導軌，間距為L1，處在豎直向下、磁感應強度大小為B1的勻強磁場中。一導體桿ef垂直于P、Q放在導軌上，在外力作用下向左做勻速直線運動。質量為m、每邊電阻均為r、邊長為L2的正方形金屬框abcd置于豎直平面內，兩頂點a、b通過細導線與導軌相連，磁感應強度大小為B2的勻強磁場垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止狀態(tài)。不計其余電阻和細導線對a、b點的作用力。 (1)通過ab邊的電流Iab是多大?(2)導體桿ef的運動速度

40、v是多大?解：（1）設通過正方形金屬框的總電流為I，ab邊的電流為Iab，dc邊的電流為Idc，有 金屬框受重力和安培力，處于靜止狀態(tài)，有由解得：（2）由（1）可得設導體桿切割磁感線產生的電動勢為E，有EB1L1v設ad、dc、cb三邊電阻串聯(lián)后與ab邊電阻并聯(lián)的總電阻為R，則根據(jù)閉合電路歐姆定律，有IE/R由解得例：如圖所示，在坐標系Oxy的第一象限中存在沿y軸正方向的勻強電場，場強大小為E。在其他象限中存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里。A是y軸上的一點，它到坐標原點O的距離為h；C是x軸上的一點，到O的距離為l。一質量為m、電荷量為q的帶負電的粒子以某一初速度沿x軸方向從A點進入電場區(qū)域

41、，繼而同過C點進入磁場區(qū)域，并在此通過A點，此時速度與y軸正方向成銳角。不計重力作用。試求：（1）粒子經過C點是速度的大小和方向；（2）磁感應強度的大小B。（1）以a表示粒子在電場作用下的加速度，有qE=ma 加速度沿y軸負方向。設粒子從A點進入電場時的初速度為v0，由A點運動到C點經歷的時間為t，則有 由式得 設粒子從C點進入磁場時的速度為v，v垂直于x軸的分量 由式得 設粒子經過C點時的速度方向與x軸夾角為，則有 由式得 （2）粒子從C點進入磁場后在磁場中做速率為v的圓周運動。若圓周的半徑為R，則有 設圓心為P，則PC必與過C點的速度垂直，且有。用表示與y軸的夾角，由幾何關系得 由式解得

42、由式得 。四、磁場與原子核部分的綜合 a粒子,電子等都是帶電的粒子，在磁場中運動就會受到磁場力的作用，做勻速圓周運動。磁場與原子核的綜合經常會出現(xiàn)在選擇填空題中，有大部分的信息給與題等新題型出現(xiàn)，所以做題的時候一定要注意。例：云室處在磁感應強度為B的勻強磁場，一靜止的質量為M的原子核在云室中發(fā)生一次衰變，粒子的質量為m，電荷量為q，其運動軌跡在與磁場垂直的平面內?，F(xiàn)測得粒子運動的軌道半徑R，試求在衰變過程中的質量虧損。（注：涉及動量問題時，虧損的質量可以不計）洛侖茲力充當向心力所以得到再根據(jù)動量守恒求出原子核的速度所以衰變后的總的動能E=1/2mv2+1/2(M-m)v2這部分能量是質量虧損得

43、到的，所以質量虧損E=mc2 m=E/c2例3：足夠強的勻強磁場中有一個原來靜止的氡核 Rn它放射出一 粒子后變成了Po核.假設放出的 粒子運動方向與碰場方向垂直.求：（1） 粒子與Po核在勻強磁場中的徑跡圓半徑之比.（2）計算 粒子與Po核兩次相遇所間隔的時間與 粒子運動周期的關系.氡核Rn的原子量為222，質子數(shù)86，Po的原子量為210，質子數(shù)84，所以放出的粒 子的原子量為12，質子數(shù)2，由動量定理，則設Po和粒子的速度分別為V1和V2，則有210V1=12V2在勻強磁場中的徑跡半徑為R=mv/qB所以R1：R2=(m1v1/q1B):(m2v2/q2B)=q2:q1=1:42在勻強磁

44、場中的徑跡周期為T=2m/qB它們的周期之比為T1:T2=m1q2:m2q1=5:12所以粒子與Po兩次相遇所用的時間即為它們周期的最小公倍數(shù)，應為12T2，粒子與Po核兩次相遇所間隔的時間與 粒子運動周期的關系為12倍關系。五與化學的結合現(xiàn)在高考除了強調本科目知識點間的綜合，更多了許多各科目相互融合的綜合題，如下題：下圖所示裝置為某課外活動小組以鉑為電極，用直流電電解滴有23滴酚酞試液的飽和CaCl2溶液的示意圖，直流電源電動勢E9.0V，電源內阻r2.0，電解池中兩極板間電阻R18.0，V為理想電壓表，連接導線電阻忽略不計，金屬棒ab的電阻R26.0, ab長L16cm，重力大小G1.5N

45、，棒處于水平向里的勻強磁場中，磁感強度B10T，兩根完全相同的輕質彈簧下端與棒兩端相連，上端系在絕緣的天花板AB上，彈簧的勁度系數(shù)K10N/m，通電300h后，停止通電，然后通入標準狀況的CO2氣體67.2L（已知1mol電子所帶的電量Q9.65104C）。試解答下列問題：（1）電解時電壓表的示數(shù)是多少?（2）求電解時每根彈簧的伸長量為多少?電解時的電流為II=E/(R1+R2+r)=9/16A電壓表測量兩板間的電壓U=IR1=9/2Vab受到的電磁力F=BIL=0.9N設彈簧伸長量為xmg-F=2kx=x=0.03m從解題來看這類題只要找到思路，相對會比較簡單現(xiàn)在的高考形式越來越綜合，難度卻

46、不一定增大，出題人出的題就一定是有法可解的，關鍵問題是，面對綜合題的時候，不要慌不要亂，將各知識點分開來解，再將它們有機結合在一起，一定要先分析，再下手，最終到高考的時候面對綜合題也有法可依，有法可解。磁場單元測試題一、選擇題 1安培的分子環(huán)流假設，可用來解釋 A兩通電導體間有相互作用的原因 B通電線圈產生磁場的原因 C永久磁鐵產生磁場的原因 D鐵質類物體被磁化而具有磁性的原因 2如圖1所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根長直導線，導線與磁鐵垂直，給導線通以垂直紙面向外的電流，則 A磁鐵對桌面壓力減小，不受桌面的摩擦力作用 B磁鐵對桌面壓力減小，受到桌面的摩擦力作用 C磁鐵對

47、桌面壓力增大，不受桌面的摩擦力作用 D磁鐵對桌面壓力增大，受到桌面的摩擦力作用 3有電子、質子、氘核、氚核，以同樣速度垂直射入同一勻強磁場中，它們都作勻速圓周運動，則軌道半徑最大的粒子是 A氘核 B氚核 C電子 D質子 4兩個電子以大小不同的初速度沿垂直于磁場的方向射入同一勻強磁場中設r1、r2為這兩個電子的運動軌道半徑，T1、T2是它們的運動周期，則 Ar1r2，T1T2 Br1r2，T1T2Cr1r2，T1T2 Dr1r2，T1T25在垂直于紙面的勻強磁場中，有一原來靜止的原子核該核衰變后，放出的帶電粒子和反沖核的運動軌跡分別如圖2中a、b所示由圖可以判定 A該核發(fā)生的是衰變 B該核發(fā)生的是衰變 C磁場方向一定是垂直紙面向里 D磁場方向向里還是向外不能判定 6如圖3有一混合正離子束先后通過正交電場磁場區(qū)域和勻強磁場區(qū)域，如果這束正離子束流在區(qū)域中不偏轉，進入區(qū)域后偏轉半徑又相同，則說明這些正離子具有相同的 A速度 B質量 C電荷 D荷質比 7設空間存在豎直向下的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場，如圖4所示，已知一離子在電場力和洛侖茲力的作用下，從靜止開始自A點沿曲線ACB運動，到達B點時速度為零，C點是運動的最低點，忽略重力，以下說法中正確的是 A這離子必帶正電荷 B