专题10 磁场-决胜2016年高考全国名校试题物理分项汇编(四川特刊)(解析版)

一、选择题1、【2015•四川省雅安中学高三1月考】如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，在M下方整个空间有垂直向里的匀强磁场，ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R，AB为半圆水平直径的两个端点，AC为14圆弧。

一个质量为m电荷量为q的带负电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道。

不计空气阻力及一切能量损失，关于带电粒子的运动情况，下列说法错误的是（）A.小球一定能沿半圆形轨道从B点离开轨道B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动C.若小球能从B点离开，上升的高度一定小于HD.小球沿半圆形轨道从A运动至C点时的速度可能为零【答案】AD考点：带电粒子在复合场中的运动.2、【2015•四川省成都市毕业班一诊】右图是小丽自制的电流表原理图，质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧劲度系数为k，在边长为ab＝L1，bc＝L2的矩形区域abcd内均有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。

MN的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度，MN的长度大于ab，当MN中没有电流通过且处于静止时，MN与ab边重合，且指针指在标尺的零刻度；当MN中有电流时，指针示数可表示电流大小。

MN始终在纸面内且保持水平，重力加速度为g，则A 、要使电流表正常工作，金属杆中电流方向应从M 至NB 、当该电流表的示数为零时，弹簧的伸长量为零 B 、该电流表的量程是21m kL I BL = D 、该电流表的刻度在0m I 范围内是不均匀的【答案】AC考点：本题考查了共点力的平衡条件、胡可定律、安培力.3．【2015•四川省成都市毕业班一诊】如图所示，匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第I 象限内，磁感应强度为B 、方向垂直于纸面向里。

一质量为m 、电荷量绝对值为q 、不计重力的粒子，以某速度从o 点沿着与y 轴夹角为030的方向进入磁场，运动到A 点时，粒子速度沿x 轴正方向。

下列判断正确的是A 、粒子带正电B 、运动过程中，粒子的速度不变C 、粒子由O 到A 经历的时间为3m t qBπ= D 、离开第I 象限时，粒子的速度方向与x 轴正方向的夹角为030【答案】C 【解析】试题分析：A 、根据左手定则及曲线运动的条件判断出此电荷带负电，故A 错误；B 、由于粒子的速度的方向在改变，而速度是矢量，所以速度改变了，故B 错误；C 、由轨迹可知粒子由O 运动到A 时速度方向改变了60°，所以粒子轨迹对应的圆心角为θ=60°，所以粒子运动的时间为00603603mt T qBπ=⋅=，故C 正确；D 、粒子沿着与y 轴夹角为30°的方向进入磁场，由几何的对称性可知，离开磁场时其方向与x 轴夹角为60°，故D 错误。

故选C.考点：本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动、牛顿第二定律、向心力.4．【2015•四川省成都市毕业班一诊】如图甲所示，绝缘轻质细绳一端固定在方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场中的O 点，另一端连接带正电的小球，小球电荷量7610q C -=⨯，在图示坐标中，电场方向沿竖直方向，坐标原点O 的电势为零。

当小球以2m ／s 的速率绕O 点在竖直平面内做匀速圆周运动时，细绳上的拉力刚好为零。

在小球从最低点运动到最高点的过程中，轨迹上每点的电势ϕ随纵坐标y 的变化关系如图乙所示，重力加速度210/g m s =.则下列判断正确的是A ．匀强电场的场强大小为63.210/V m ⨯ B.小球重力势能增加最多的过程中，电势能减少了2.4J C ．小球做顺时针方向的匀速圆周运动 D.小球所受的洛伦兹力的大小为3N 【答案】BD考点：本题考查了带电粒子在复合场中的运动、牛顿第二定律.5.【2014年南充市阆南西三校高三九月联合考试】如图所示，倾角为 37=α的足够长的固定斜面处于垂直乙于纸面向里的匀强磁场中，一带正电小物块从斜面顶端由静止开始沿斜面向下滑动，运动时间与速度图像如图所示。

（已知6.037sin = ，8.037cos = ，2s m 10=g ），则下列说法正确的是（ ）A ．小物块下滑的加速度为61m/s 2 B ．小物块最终将飞离斜面做曲线运动 C ．小物块下滑过程中机械能守恒 D ．如小物块质量为0.1kg ，则t =0.25s 时，重力的功率为1.5W 【答案】C考点：运动图像，带电粒子在复合场中的运动，机械能守恒的条件，功率。

6.【四川省新津中学2015届一诊模拟】如图所示，某空间存在互相正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一个带负电荷的小球以一定初速度（速度方向平行于纸面）由a 点进入电磁场，经过一段时间运动至b 点，下列说法正确的是（ ）A ．从a 到b ，小球可能做匀速直线运动B ．从a 到b ，小球不可能做匀变速运动C．从a到b，小球可能做匀速圆周运动D．从a到b，小球机械能可能不变【答案】AB考点：物体的平衡；洛伦兹力；机械能守恒定律。

7.【四川雅安中学2014—2015学年高三年级期末模拟】如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，在M下方整个空间有垂直向里的匀强磁场，ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R，AB为半圆水平直径的两个端点，AC为14圆弧。

一个质量为m电荷量为q的带负电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道。

不计空气阻力及一切能量损失，关于带电粒子的运动情况，下列说法错误的是（）A.小球一定能沿半圆形轨道从B点离开轨道B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动C.若小球能从B点离开，上升的高度一定小于HD.小球沿半圆形轨道从A运动至C点时的速度可能为零【答案】AD【解析】试题分析：若电场力大于重力，由力的合成知识可知，小球不能做圆周运动，所以小球不一定能从B点离开轨道，故A错误．进入复合场时，若电场力和重力相等，小球受弹力和洛伦兹力的合力提供向心力，在AC部分做匀速圆周运动，故B正确．若小球能从B点离开，对全过程运用动能定理得，洛伦兹力不做功，电场力做负功，则重力做正功，知上升的高度一定小于H，故C正确．若小球从A运动到C的速度为零，对A到C运用动能定理得，知重力做功小于电场力做功，即重力小于电场力，小球不会做圆周运动，故D错误．本题选错误的，故选：AD ．考点：带电粒子在复合场中的运动. 二、非选择题8．【2015•四川省资阳市3月考】（17分）如图所示，直角坐标系x O y 位于竖直平面内，在水平的x 轴下方放存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B ，方向垂直x O y 平面向里，电场线平行于y 轴。

一质量为m 、电荷量为q 的带电的小球，从y 轴上的A 点水平向右抛出，经x 轴上的M 点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x 轴上的N 点第一次离开电场和磁场，MN 之间的距离为L ，小球过M 点时的速度方向与x 轴正方向夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g ，求：（1）电场强度E 的大小和方向；（2）小球从A 点抛出时初速度v 0的大小；（3）A 点到x 轴的高度h 。

【答案】（1）mg E q=，竖直向上；（2）0cot 2qBL v m θ=；（3）22228q B L h m g =（3）根据机械守恒定律有2201122mgh mv mv +=2202v v h g-=解得：22228q B L h m g=考点：本题考查力的平衡、机械能守恒定律、匀速圆周运动。

9.【2015•四川省巴中市高三“零诊”考试】（20分）如图，在xOy 平面第一象限整个区域分布一匀 强电场，电场方向平行y 轴向下．在第四象限内存在一有界匀强磁场，左边界为y 轴，右边界为x =5l 的直线， 磁场方向垂直纸面向外．一质量为m 、带电荷量为+q 的粒子从y 轴上P 点以初速度v 0垂直y 轴射人匀强电场，在电场力作用下从x 轴上Q 点以与x 轴正方向成450角进入匀强磁场．已知OQ =l ，不计粒子重力．求： （1）P 点的纵坐标；（2）要使粒子能再次进入电场，磁感应强度B 的取值范围．【答案】（1）2lOP = （2）B ≥（2）作出粒子刚好能再进入电场的轨迹如图所示。

………………⑤考点：带电粒子在复合场中的运动。

10．【2015•四川省资阳市第三次模拟考】（19分）如图甲所示，有一磁感应强度大小为B 、垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OP 与水平方向夹角为θ=45°，紧靠磁场右上边界放置长为L 、间距为d 的平行金属板M 、N ，磁场边界上的O 点与N 板在同一水平面上，O 1、O 2为电场左右边界中点。

在两板间存在如图乙所示的交变电场（取竖直向下为正方向）。

某时刻从O 点竖直向上以不同初速度同时发射两个相同的质量为m 、电量为+q 的粒子a 和b 。

结果粒子a 恰从O 1点水平进入板间电场运动，由电场中的O 2点射出；粒子b 恰好从M 板左端边缘水平进入电场。

不计粒子重力和粒子间相互作用，电场周期T 未知。

求：（1）粒子a 、b 从磁场边界射出时的速度v a 、v b ；（2）粒子a 从O 点进入磁场到O 2点射出电场运动的总时间t ； （3）如果金属板间交变电场的周期4mT qB=，粒子b 从图乙中t =0时刻进入电场，要使粒子b 能够穿出板间电场时E 0满足的条件。

【答案】（1）2a qBd v m = ，b qBdv m= （2）(2)2m m L d t qB qBd π+=+ （3）220qB d E mL ≤（3）由题意知粒子a 飞出磁场时速度沿水平方向，在电场中运动的时间为交变电压周期的n 倍，则对粒子b ，有：()ab bv t nT v =……………………⑫ 水平方向做匀速直线运动：b b L v t =……………………⑬竖直方向在电场力作用下做加速、减速交替的匀变速运动（0→2T，向下做初速度为0的匀加速运动，向下发生位移为x 1；2T→T ，向下做匀减速运动至速度为0，向下发生位移为x 2……），则： 2011()()22qE T x m = ……………………⑭ 0211()()222qE T Tx x m =⋅=……………………⑮1n x x =……………………⑯粒子b 要飞出电场有：12()n x x x d ++⋅⋅⋅+≤……………………⑰联解⑤⑥⑫⑬⑭⑮⑯⑰得：220qB d E mL≤……………………⑱考点：本题考查了牛顿第二定律、匀速圆周运动、匀变直线运动的规律公式对带电粒子在组合场中的运动。

11.【2015•四川省凉山州毕业班第二次诊断检测】如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，x 轴上方有一圆形的有界匀强磁场（图中未 画），磁场方向垂直纸面向内，磁感应强度B=0.1T ，x 轴下方有一方向斜向右上与y 轴正方向夹 角琢=37。