高考試題分類匯編：磁場(chǎng)

高中物理學(xué)習(xí)材料金戈鐵騎整理制作2000-2008年高考試題分類匯編：磁場(chǎng)（08四川卷）24．（19分）如圖，一半徑為R的光滑絕緣半球面開口向下，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（q＞0）、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)的連線與豎直方向的夾角為θ（0＜θ＜。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f＝qvB①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②③由①②③式得④由于v是實(shí)數(shù)，必須滿足≥0⑤由此得B≥⑥可見，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⑦此時(shí)，帶電小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為⑧由⑦⑧式得⑨（08重慶卷）25.（20分）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)稱軸，夾角為2α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θ角的直線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01北京、內(nèi)蒙古、安徽卷）2.初速為的電子，沿平行于通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的方向射出，直導(dǎo)線中電流方向與電子的初始運(yùn)動(dòng)方向如圖所示，則A （A）電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率不變 （B）電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率改變 （C）電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率不變 （D）電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率改變02春季理綜3．圖為云室中某粒子穿過鉛板P前后的軌跡，室中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向與軌跡所在平面垂直（圖中垂直于紙面向里，）由此可知此粒子AA、一定帶正電B、一定帶負(fù)電C、不帶電D、可能帶正電，也可能帶負(fù)電02年廣東、河南xzyE,BO4在圖中虛線所示的區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)。取坐標(biāo)如圖。一帶電粒子沿x軸正方向進(jìn)入此區(qū)域，在穿過此區(qū)域的過程中運(yùn)動(dòng)方向始終不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。不計(jì)重力的影響，電場(chǎng)強(qiáng)度xzyE,BOE和B都沿x軸方向E沿y軸正向，B沿z軸正向E沿z軸正向，B沿y軸正向E、B都沿z軸方向[答案]：A、B04（春季）5．如圖，在的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度的方向垂直于oxy平面向里，大小為B?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m電量為q的帶電粒子，在x軸上到原點(diǎn)的距離為的P點(diǎn)，以平行于y軸的初速度射入此磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場(chǎng)。不計(jì)重力的影響。由這些條件可知，DA．不能確定粒子通過y軸時(shí)的位置B．不能確定粒子速度的大小C．不能確定粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間D．以上三個(gè)判斷都不對(duì)04（北京卷）6．如圖所示，正方形區(qū)域abcd中充滿勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。一個(gè)氫核從ad邊的中點(diǎn)m沿著既垂直于ad邊又垂直于磁場(chǎng)的方向，以一定速度射入磁場(chǎng)，正好從ab邊中點(diǎn)n射出磁場(chǎng)。若將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍.其他條件不變，則這個(gè)氫核射出磁場(chǎng)的位置是C （） A．在b、n之間某點(diǎn) B．在n、a之間某點(diǎn) C．a(chǎn)點(diǎn) D．在a、m之間某點(diǎn)04（北京卷）7．靜電透鏡是利用靜電場(chǎng)使電子束會(huì)聚或發(fā)散的一種裝置，其中某部分靜電場(chǎng)的分布如下圖所示。虛線表示這個(gè)靜電場(chǎng)在xoy平面內(nèi)的一簇等勢(shì)線，等勢(shì)線形狀相對(duì)于ox軸、oy軸對(duì)稱。等勢(shì)線的電勢(shì)沿x軸正向增加，且相鄰兩等勢(shì)線的電勢(shì)差相等。一個(gè)電子經(jīng)過P點(diǎn)（其橫坐標(biāo)為－x0）時(shí)，速度與ox軸平行。適當(dāng)控制實(shí)驗(yàn)條件，使該電子通過電場(chǎng)區(qū)域時(shí)僅在ox軸上方運(yùn)動(dòng)。在通過電場(chǎng)區(qū)域過程中，該電子沿y方向的分速度v，隨位置坐標(biāo)x變化的示意圖是（D）04（全國(guó)卷）B8一直升飛機(jī)停在南半球的地磁極上空。該處地磁場(chǎng)的方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。直升飛機(jī)螺旋槳葉片的長(zhǎng)度為l，螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為f，順著地磁場(chǎng)的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。螺旋槳葉片的近軸端為a，遠(yuǎn)軸端為b，如圖所示。如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，用ε表示每個(gè)葉片中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則ABA．ε＝πfl2B，且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)B．ε＝2πfl2B，且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)C．ε＝πfl2B，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)D．ε＝2πfl2B，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)07海南卷9、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，能正確表示兩粒子子運(yùn)動(dòng)軌跡的是A×××××××××××××××××甲乙A××××××××××××××××甲乙B××××××××××××××××乙甲C××××××××××××××××乙甲D07全國(guó)理綜Ⅱ10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T0，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?，F(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+vA．若磁場(chǎng)方向指向紙里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期將大于T+vB．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T007四川理綜11如圖所示，長(zhǎng)方形abcd長(zhǎng)ad＝0.6m，寬ab＝0.3m，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B＝0.25T。abcdBveO××××××一群不計(jì)重力、質(zhì)量m＝3×107kg、電荷量q＝＋2×10－3abcdBveO××××××A．從Od邊射人的粒子，出射點(diǎn)全部分布在Oa邊B．從aO邊射人的粒子，出射點(diǎn)全部分布在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邊射人的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊和bc邊07天津理綜×××××××××××××××OBxyv12、如圖所示，在×××××××××××××××OBxyvA．，正電荷B．，正電荷C．，負(fù)電荷D．，負(fù)電荷06（江蘇卷）13．關(guān)于磁感線，下列說(shuō)法中正確的是 （B） A．磁感線是實(shí)際存在于磁場(chǎng)中的線 B．磁感線上任意一點(diǎn)的切線方向，都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致 C．磁感線是一條條不閉合的曲線 D．磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況07寧夏理綜1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)（AP＝d）射入磁場(chǎng)（不計(jì)重力影響）。⑴如果粒子恰好從A點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求入射粒子的速度。⑵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)切線方向的夾角為φ（如圖）。求入射粒子的速度。RRAOPDQφ1、⑴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：RAORAOPDQφO/R/解得：⑵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/Q＝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：06（四川卷）.2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，其電量與質(zhì)量之比q1/m1=4C/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=23.59m/s的水平速度與小球2正碰，碰后經(jīng)過0.75s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=10m/s2)問(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？25.(20分)(1)小球1所受的重力與電場(chǎng)力始終平衡m1g=q1E①E=2.5N/C②(2)相碰后小球1做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：q1v1B=③半徑為④周期為＝1s⑤∵兩小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=0.75s=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⑥第