高三物理磁场13高考题.doc

1 2006-2015 十年高考物理分类解析：磁场十年高考物理分类解析：磁场 20152015 年高考物理真题年高考物理真题 1.1.(2015(2015 新课标新课标 I I- -14) ).两相邻的匀强磁场区域的磁感应强度大小不同，方向平行一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力） ，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的 A.轨道半径减小，角速度增大 B.轨道半径减小，角速度减小 C.轨道半径增大，角速度增大 D.轨道半径增大，角速度减小 【2015 新课标 II-18】18.指南针是我国古代四大发明之一关于指南针，下列说明正确的是 A.指南针可以仅具有一个磁极 B.指南针能够指向南北，说明地球具有磁场 C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰 D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转 2.【2015 新课标 II-19】19.有两个匀强磁场区域I和II，I 中的磁感应强度是II中的k倍，两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动与I中运动的电子相比，II中的电子 A.运动轨迹的半径是I中的k倍 B.加速度的大小是I中的k倍 C.做圆周运动的周期是I中的k倍 D.做圆周运动的角速度是I中的k倍 3.3.【20152015 重庆重庆- -1】.题 1 图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的经迹，气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里。

以下判断可能正确的是 A.a、b为粒子的经迹 B.a、b为粒子的经迹 C.c、d为粒子的经迹 D.c、d为粒子的经迹 4.4.【20152015 重庆重庆- -7】.（15 分）音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机.题 7 图是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成， 线圈边长为L， 匝数为n，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为B，区域外的磁场忽略不计.线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等.某时刻线圈中电流从 P 流向，大小为I （）求此时线圈所受安培力的大小和方向 （）若此时线圈水平向右运动的速度大小为v，求安培力的功率 5.5.【20152015 重庆重庆- -9】.（18 分）题 9 图为某种离子加速器的设计方案.两个半圆形金属盒内存在相同的垂直于纸面向外的匀强磁场.其中MN和MN 是 间距为h的两平行极板，其上分别有正对的两个小孔O和O，ON=ON=d ， P 为靶点，OP=kd（k为大于 1 的整数）.极板间存在方向向上的匀强电场，两极板间电压为U.质量为m、带电量为q的正离子从O点由静止开始加速，经O进入磁场区域.当离子打到极板上ON 区域（含N点）或外壳上时将会被吸收.两虚线之间的区域无电场和磁场存在，离子可匀速穿过.忽略相对论效应和离子所受的重力.求： （1）离子经过电场仅加速一次后能打到 P 点所需的磁感应强度大小； （2）能使离子打到 P 点的磁感应强度的所有可能值； （3）打到 P 点的能量最大的离子在磁场中运动的时间和在电场中运动的时间。

2 6.6.（20152015 浙江浙江- -25）使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出，离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等质量为m，速度为v的离子在回旋加速器内旋转，旋转轨道时半径为r的圆，圆心在O点，轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B为引出离子束，使用磁屏蔽通道法设计引出器 引出器原理如图所示，一堆圆弧形金属板组成弧形引出通道，通道的圆心位于O点（O点图中未画出） 引出离子时，令引出通道内磁场的磁感应强度降低，从而使离子从P点进入通道，沿通道中心线从Q点射出已知OQ长度为LOQ与OP的夹角为， （1）求离子的电荷量q并判断其正负 （2）离子从P点进入，Q点射出，通道内匀强磁场的磁感应强度应降为B，求B （3）换用静电偏转法引出离子束，维持通道内的原有磁感应强度B不变，在内外金属板间加直流电压，两板间产生径向电场，忽略边缘效应为使离子仍从P点进入，Q点射出，求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小 7.7.（20152015 四川四川- -7） 如图所示，S处有一电子源，可向纸面内任意方向发射电子，平板MN垂直于纸面，在纸面内的长度L9.1cm，中点O与S间的距离d4.55cm，MN与SO直线的夹角为， 板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2.0104T，电子质量m9.11031kg，电量e1.61019C，不计电子重力。

电子源发射速度v1.6106m/s 的一个电子，该电子打在板上可能位置的区域的长度为l，则 A90时，l9.1cmB60时，l9.1cm C45时，l4.55cmD30时，l4.55cm 8.8.【20152015 山东山东- -24】.如图所示，直径分别为D和 2D的同心圆处于同一竖直面内，O为圆心，GH为大圆的水平直径两圆之间的环形区域（区）和小圆内部（区）均存在垂直圆面向里的匀强磁场间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场，上极板开有一小孔 一质量为m， 电量为+q的粒子由小孔下方d/2处静止释放，加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场，由点紧靠大圆内侧射入磁场不计粒子的重力 （1）求极板间电场强度的大小； （2）若粒子运动轨迹与小圆相切，求区磁感应强度的大小； （3）若区，区磁感应强度的大小分别为 2mv/qD，4mv/qD，粒子运动一段时间后再次经过H点，求这段时间粒子运动的路程 3 9.9.【20152015 广东广东- -1616】16、在同一匀强磁场中，a 粒子（42He）和质子（11H）做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则 a 粒子和质子 A、运动半径之比是 2:1 B、运动周期之比是 2:1 C、运动速度大小之比是 4:1 D.受到的洛伦兹力之比是 2:1 10.10.【20152015 福建福建- -1818】18如图，由某种粗细均匀的总电阻为 3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。

一接入电路电阻为R的导体棒PQ， 在水平拉力作用下沿ab、dc以速度 v 匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中（） APQ中电流先增大后减小 BPQ两端电压先减小后增大 CPQ上拉力的功率先减小后增大 D线框消耗的电功率先减小后增大 11.11.【20152015 福建福建- -2222】22.如图，绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，电场强度大小为E，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑，到达C点时离开MN做曲线运动A、C两点间距离为h，重力加速度为g （1）求小滑块运动到C点时的速度大小vc； （2）求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf； （3）若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当小滑块运动到D点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的P点已知小滑块在D点时的速度大小为vD，从D点运动到P点的时间为t，求小滑块运动到P点时速度的大小vp. 12.12.【20152015 江苏江苏- -4 4】4如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度， 下列各选项所示的载流线圈匝数相同， 边长 NM 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流， 天平处于平衡状态， 若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是 【20152015 江苏江苏- -1515】15 （16 分）一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量均为+q、质量不同的离 4 子飘入电压为0U的加速电场，其初速度几乎为零，这些离子经过加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在底片上，已知放置底片区域已知放置底片的区域MN=L，且OM=L。

某次测量发现 MN 中左侧23区域MQ损坏，检测不到离子，但右侧13区域QN仍能正常检测到离子.在适当调节加速电压后，原本打在MQ的离子即可在QN检测到 （1）求原本打在MN中点P的离子质量m； （2）为使原本打在P的离子能打在QN区域，求加速电压U的调节范围； （3）为了在 QN 区域将原本打在 MQ 区域的所有离子检测完整，求需要调节U的最少次数 （取20. 301lg；lg30. 477,lg50. 699） 13.13.【20152015 海南海南- -1】如图，a是竖直平面P上的一点，P前有一条形磁铁垂直于P，且S极朝向a点，P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a点在电子经过a点的瞬间条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向（） A向上 B.向下 C.向左 D.向右 14.【2015 天津-12】12(20 分)现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动真空中存在着如图所 示的多层紧密相邻的匀强电场和匀强磁场，电场与磁场的宽度均为 d电场强度为 E 方向水平向右；磁感应强度为 B方向垂直纸面向里电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直一个质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子在第 1 层电场左侧边界某处由静止释放粒子始终在电场、磁场中运动，不计粒子重力及运动时的电磁辐射。

(1)求粒子在第 2 层磁场中运动时速度 v2的大小与轨迹半径 r2 (2)粒子从第 n 层磁场右侧边界穿出时， 速度的方向与水平方向的夹角为 n试求 sin； (3)若粒子恰好不能从第 n 层磁场右侧边界穿出 试问在其他条件不变的情况下，也进入第 n 层磁场但比荷较该粒子大的粒子能否穿出该层磁场右侧边界，请简要推理说明之 5 20142014 年高考物理真题年高考物理真题 152014 新课标全国卷关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( ) A安培力的方向可以不垂直于直导线 B安培力的方向总是垂直于磁场的方向 C安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 D将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原的一半 162014 新课标全国卷如图所示，MN 为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未面出)，一带电粒子从紧贴铝板上表面的 P 点垂直于铝板向上射出，从 Q 点穿越铝板后到达 PQ 的中点 O，已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变不计重力铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为( ) A2B. 2C1D.22 18 2014 山东卷如图所示， 场强大小为 E、 方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域 abcd，水平边 ab 长为 s，竖直边 ad 长为 h.质量均为 m、带电荷量分别为q 和q 的两粒子，由 a、c两点先后沿 ab 和 cd 方向以速率 v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)不计重力若两粒子轨迹恰好相切，则 v0等于( ) A.s22qEmhB.s2qEmh C.s42qEmhD.s4qEmh 202014 新课标卷图为某磁谱仪部分构件的示意图图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹 宇宙射线中有大量的电子、 正电子和质子 当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是( ) A电子与正电子的偏转方向一定不同 B电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同 C仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子 D粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小 92014 江苏卷如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为 I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小 B 与 I 成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为 IH，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压 UH满足：UHkIHBd，式中 k 为霍尔系数，d 为霍尔元件两侧面间的距离电阻 R远大于。