（高中物理）專題九　磁場(chǎng)

1、專題九磁場(chǎng)考點(diǎn)一磁場(chǎng)磁場(chǎng)力1.(理綜,15,6分)圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線,其橫截面位于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上,導(dǎo)線中通有大小相同的電流,方向如下列圖。一帶正電的粒子從正方形中心O點(diǎn)沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動(dòng),它所受洛倫茲力的方向是()答案B2.(單科,11,3分)如圖,通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面,位置靠近ab且相互絕緣。當(dāng)MN中電流突然減小時(shí),線圈所受安培力的合力方向()A.向左答案B考點(diǎn)二帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)3.(課標(biāo),17,6分)空間有一圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,該區(qū)域的橫截面的半徑為R,磁場(chǎng)方向垂直于橫截面。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0)的粒子以速率v0沿橫

2、截面的某直徑射入磁場(chǎng),離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏離入射方向60。不計(jì)重力,該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A.B.C.D.答案A4.(課標(biāo),18,6分)如圖,半徑為R的圓是一圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)區(qū)域,射入點(diǎn)與ab的距離為。粒子射出磁場(chǎng)與射入磁場(chǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)方向間的夾角為60,那么粒子的速率為(不計(jì)重力)()A.B.C.D.答案B5.(理綜,21,4分)(多項(xiàng)選擇)如圖,兩個(gè)初速度大小相同的同種離子a和b,從O點(diǎn)沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),最后打到屏P上。不計(jì)重力。以下說(shuō)法正確的有()A.a

3、、b均帶正電答案AD6.(理綜,11,18分)一圓筒的橫截面如下列圖,其圓心為O。筒內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。圓筒下面有相距為d的平行金屬板M、N,其中M板帶正電荷,N板帶等量負(fù)電荷。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子自M板邊緣的P處由靜止釋放,經(jīng)N板的小孔S以速度v沿半徑SO方向射入磁場(chǎng)中。粒子與圓筒發(fā)生兩次碰撞后仍從S孔射出,設(shè)粒子與圓筒碰撞過(guò)程中沒(méi)有動(dòng)能損失,且電荷量保持不變,在不計(jì)重力的情況下,求:(1)M、N間電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;(2)圓筒的半徑R;(3)保持M、N間電場(chǎng)強(qiáng)度E不變,僅將M板向上平移d,粒子仍從M板邊緣的P處由靜止釋放,粒子自進(jìn)入圓筒至從S孔射出期間,

4、與圓筒的碰撞次數(shù)n。答案(1)(2)(3)37.(理綜,23,16分)如下列圖的平面直角坐標(biāo)系xOy,在第象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng),方向沿y軸正方向;在第象限的正三角形abc區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于xOy平面向里,正三角形邊長(zhǎng)為L(zhǎng),且ab邊與y軸平行。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子,從y軸上的P(0,h)點(diǎn),以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場(chǎng),通過(guò)電場(chǎng)后從x軸上的a(2h,0)點(diǎn)進(jìn)入第象限,又經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)從y軸上的某點(diǎn)進(jìn)入第象限,且速度與y軸負(fù)方向成45角,不計(jì)粒子所受的重力。求:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;(2)粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向;(3)abc區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值。

5、答案(1)(2)v0指向第象限與x軸成45角(3)考點(diǎn)三帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)8.(理綜,5,6分)如下列圖,一段長(zhǎng)方體形導(dǎo)電材料,左右兩端面的邊長(zhǎng)都為a和b,內(nèi)有帶電量為q的某種自由運(yùn)動(dòng)電荷。導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前外表向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。當(dāng)通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時(shí),測(cè)得導(dǎo)電材料上、下外表之間的電壓為U,且上外表的電勢(shì)比下外表的低。由此可得該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)及自由運(yùn)動(dòng)電荷的正負(fù)分別為()A.,負(fù)B.,正C.,負(fù)D.,正答案C9.(理綜,20,6分)(多項(xiàng)選擇)在半導(dǎo)體離子注入工藝中,初速度可忽略的磷離子P+和P3+,經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后,垂直進(jìn)入

6、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里、有一定寬度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,如下列圖。離子P+在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)=30后從磁場(chǎng)右邊界射出。在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),離子P+和P3+()A.在電場(chǎng)中的加速度之比為11B.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為1C.在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比為12D.離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的動(dòng)能之比為13答案BCD10.(理綜,23,18分)如下列圖,在坐標(biāo)系xOy的第一、第三象限內(nèi)存在相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)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(chǎng),電場(chǎng)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(diǎn)沿x軸正方向射入第四象限,經(jīng)x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入第一象限,隨即撤去電場(chǎng),以后僅保存磁場(chǎng)

7、。OP=d,OQ=2d。不計(jì)粒子重力。(1)求粒子過(guò)Q點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向。(2)假設(shè)磁感應(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。(3)假設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為另一確定值,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后粒子將再次經(jīng)過(guò)Q點(diǎn),且速度與第一次過(guò)Q點(diǎn)時(shí)相同,求該粒子相鄰兩次經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)所用的時(shí)間。答案(1)2與x軸正方向夾角45(2)(3)(2+)11.(理綜,11,19分)如下列圖,豎直平面(紙面)內(nèi)有直角坐標(biāo)系xOy,x軸沿水平方向。在x0的區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在第二象限緊貼y軸固定放置長(zhǎng)為l、外表粗糙的不帶電絕緣平板,平板平行于x軸且與x軸相距

8、h。在第一象限內(nèi)的某區(qū)域存在方向相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2、方向垂直于紙面向外)和勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)。一質(zhì)量為m、不帶電的小球Q從平板下側(cè)A點(diǎn)沿x軸正向拋出;另一質(zhì)量也為m、帶電量為q的小球P從A點(diǎn)緊貼平板沿x軸正向運(yùn)動(dòng),變?yōu)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)后從y軸上的D點(diǎn)進(jìn)入電磁場(chǎng)區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)圓周離開(kāi)電磁場(chǎng)區(qū)域,沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),然后從x軸上的K點(diǎn)進(jìn)入第四象限。小球P、Q相遇在第四象限的某一點(diǎn),且豎直方向速度相同。設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球P電量不變,小球P和Q始終在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng)且均看作質(zhì)點(diǎn),重力加速度為g。求:(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小,并判斷P球所帶電荷的正負(fù);(2)小球Q的拋出速度v0的取值范圍;(3)B1是B2的多少倍?答案(1)正(2)00)的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿xOy平面以不同的初速度大小和方向入射到該磁場(chǎng)中。不計(jì)重力和粒子間的影響。(1)假設(shè)粒子以初速度v1沿y軸正向入射,恰好能經(jīng)過(guò)x軸上的A(a,0)點(diǎn),求v1的大小;(2)一粒子的初速度大小為v(vv1),為使該粒子能經(jīng)過(guò)A(a,0)點(diǎn),其入射角(粒子初速度與x軸正向的夾角)有幾個(gè)?并求出對(duì)應(yīng)的sin 值;(3)如圖乙,假設(shè)在此空間