磁场高考试题汇编

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高考物理带电粒子在磁场中的运动题20套(带答案)含解析

高考物理带电粒子在磁场中的运动题20套(带答案)含解析

高考物理带电粒子在磁场中的运动题20套(带答案)含解析一、带电粒子在磁场中的运动专项训练1.如图所示,xOy 平面处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B ,方向垂直纸面向外.点3,0P L ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭处有一粒子源,可向各个方向发射速率不同、电荷量为q 、质量为m 的带负电粒子.不考虑粒子的重力.(1)若粒子1经过第一、二、三象限后,恰好沿x 轴正向通过点Q (0,-L ),求其速率v 1;(2)若撤去第一象限的磁场,在其中加沿y 轴正向的匀强电场,粒子2经过第一、二、三象限后,也以速率v 1沿x 轴正向通过点Q ,求匀强电场的电场强度E 以及粒子2的发射速率v 2;(3)若在xOy 平面内加沿y 轴正向的匀强电场E o ,粒子3以速率v 3沿y 轴正向发射,求在运动过程中其最小速率v.某同学查阅资料后,得到一种处理相关问题的思路:带电粒子在正交的匀强磁场和匀强电场中运动,若所受洛伦兹力与电场力不平衡而做复杂的曲线运动时,可将带电粒子的初速度进行分解,将带电粒子的运动等效为沿某一方向的匀速直线运动和沿某一时针方向的匀速圆周运动的合运动. 请尝试用该思路求解. 【答案】(1)23BLq m (2221BLq32230B E E v B +⎛⎫ ⎪⎝⎭【解析】 【详解】(1)粒子1在一、二、三做匀速圆周运动,则2111v qv B m r =由几何憨可知:()2221133r L r L ⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝⎭得到:123BLqv m=(2)粒子2在第一象限中类斜劈运动,有:133L v t=,212qE h t m = 在第二、三象限中原圆周运动,由几何关系:12L h r +=,得到289qLB E m=又22212v v Eh =+,得到:2221BLqv =(3)如图所示,将3v 分解成水平向右和v '和斜向的v '',则0qv B qE '=,即0E v B'= 而'223v v v ''=+ 所以,运动过程中粒子的最小速率为v v v =''-'即:22003E E v v B B ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭2.欧洲大型强子对撞机是现在世界上最大、能量最高的粒子加速器,是一种将质子加速对撞的高能物理设备,其原理可简化如下:两束横截面积极小,长度为l -0质子束以初速度v 0同时从左、右两侧入口射入加速电场,出来后经过相同的一段距离射入垂直纸面的圆形匀强磁场区域并被偏转,最后两质子束发生相碰。

高考物理新电磁学知识点之磁场真题汇编及答案

高考物理新电磁学知识点之磁场真题汇编及答案

高考物理新电磁学知识点之磁场真题汇编及答案一、选择题1.如图所示,在两个水平放置的平行金属板之间,存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场.一束带电粒子(不计重力)沿着直线通过两板间而不发生偏转,则这些粒子一定具有相同的()A.质量m B.初速度v C.电荷量q D.比荷q m2.2019年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器,该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。

如图所示为回旋加速器原理示意图,现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中,接入高频电源。

分别加速氘核和氦核,下列说法正确的是()A.它们在磁场中运动的周期相同B.它们的最大速度不相等C.两次所接高频电源的频率不相同D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能3.回旋加速器是加速带电粒子的装置.其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是( )A.减小磁场的磁感应强度B.增大匀强电场间的加速电压C.增大D形金属盒的半径D.减小狭缝间的距离4.如图所示,两相邻且范围足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度方向平行、大小分别为B和2B。

一带正电粒子(不计重力)以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域Ⅰ,其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成60 角,经过t1时间后粒子进入到磁场区域Ⅱ,又经过t2时间后回到区域Ⅰ,设粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中的角速度分别为ω1、ω2,则()A.ω1∶ω2=1∶1B.ω1∶ω2=2∶1C.t1∶t2=1∶1D.t1∶t2=2∶15.如图甲是磁电式电流表的结构图,蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布。

线圈中a、b两条导线长度均为l,未通电流时,a、b处于图乙所示位置,两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。

通电后,a导线中电流方向垂直纸面向外,大小为I,则()A.该磁场是匀强磁场B.线圈平面总与磁场方向垂直C.线圈将逆时针转动D.a导线受到的安培力大小始终为BI l6.如图所示,虚线为两磁场的边界,左侧磁场垂直纸面向里,右侧磁场垂直纸面向外,磁感应强度大小均为B。

最新高中物理《磁场》高考真题汇编(纯word可编辑版)

最新高中物理《磁场》高考真题汇编(纯word可编辑版)

最新高中物理《磁场》高考真题汇编(纯word可编辑版)一、《磁场的基本概念》高考真题汇编二、《安培力》高考真题汇编三、《洛伦兹力》高考真题汇编四、《带电粒子在磁场中的运动(1)》高考真题汇编五、《带电粒子在磁场中的运动(2)》高考真题汇编六、《带电粒子在电磁场中的运动》高考真题汇编七、《带电粒子在复合场中的运动》高考真题汇编八、《磁场的综合应用》高考真题汇编第1节 《磁场的基本概念》高考真题汇编(纯word 可编辑版)1. 【2016年上海卷21】形象描述磁场分布的曲线叫做____________,通常___________的大小也叫做磁通量密度。

【答案】磁感线;磁感应强度【解析】为了形象的描述磁场而假想出来的曲线,曲线上任意一点的切线方向均表示该位置的磁场方向,这样的曲线称为磁感线;磁场的强弱大小用磁感应强度表示,在磁通量中有:SΦB ,所以磁感应强度也称为磁通密度。

2. 【2016年上海卷8】如图,一束电子沿z 轴正向流动,则在图中y 轴上A 点的磁场方向是( ) A. +x 方向 B. -x 方向 C. +y 方向 D. -y 方向 【答案】A【解析】据题意,电子流沿z 轴正向流动,电流方向向z 轴负向,由安培定则可以判断电流激发的磁场以z 轴为中心沿顺时针方向(沿z 轴负方向看),通过y 轴A 点时方向向外,即沿x 轴正向,则选项A 正确。

3. 【2013年上海卷13】如图,足够长的直线ab 靠近通电螺线管,与螺线管平行。

用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B ,在计算机屏幕上显示的大致图像是( )abO【答案】C【解析】通电螺线管外部中间处的磁感应强度最小,所以用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B ,在计算机屏幕上显示的大致图像是C 。

4. 【2017年江苏卷1】如图所示,两个单匝线圈a 、b 的半径分别为r 和2r .圆形匀强磁场B 的边缘恰好与a 线圈重合,则穿过a 、b 两线圈的磁通量之比为 ( )A.1:1B.1:2C.1:4D.4:1 【答案】A【解析】根据磁通量的定义,当B 垂直于S 时,穿过线圈的磁通量为ф=BS ,其中S 为有磁感线穿过区域的面积,所以图中a 、b 两线圈的磁通量相等,所以选项A 正确;BCD 错误。

高中物理磁场大题超全

高中物理磁场大题超全
有一比荷为 、不计重力的带正电粒子从C点静止释放,t=0时刻,粒子刚好从小孔O进入上方磁场中,在t1时刻粒子第一次撞到左挡板,紧接着在t1+t2时刻
粒子撞到右挡板,然后粒子又从O点竖直向下返回平行金属板间.粒子与挡板碰撞前后电量不变,沿板的分速度不变,垂直板的分速度大小不变、方向相反,不计碰撞的时间及磁场变化产生的感应影响.求:
外、磁感应强度为B的匀强磁场.在直角坐标系xOy的第Ⅳ象限区域内存在沿y
轴,正方向、大小为的匀强电场,在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光
屏,与x轴交点为Q,电子束以相同的速度v0从y轴上0≤y≤2a的区间垂直于y轴和磁场方向射入磁场.已知从y=2a点射入的电子在磁场中轨迹恰好经过O点,忽略电子间的相互作用,不计电子的重力.求:
.
高中物理磁场大题
一.解答题(共30小题)
1.如图甲所示,建立Oxy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,第一四象限有磁场, 方向垂直于Oxy平面向里.位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连续发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在0~3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压 (不考虑极边缘的
MN,求磁感应强度所满足的条件.试写出定量反映收集板MN上的收集效率η
与磁感应强度B的关系的相关式子.
11.如图,静止于A处的离子,经电压为U的加速电场加速后沿图中圆弧虚线
通过静电分析器,从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场,电场方向水平
向左.静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场,已知圆弧所在处场强为E0,方
向如图所示;离子质量为m、电荷量为q;=2d、=3d,离子重力不计.
(1)求圆弧虚线对应的半径R的大小;
(2)若离子恰好能打在NQ的中点上,求矩形区域QNCD内匀强电场场强E的值;

考点九:磁场——(2019—2023)五年高考物理真题专项汇编【老高考版】附答案

考点九:磁场——(2019—2023)五年高考物理真题专项汇编【老高考版】附答案

考点九:磁场——(2019—2023)五年高考物理真题专项汇编【老高考版】一、多选题1.[2023年全国高考真题]光滑刚性绝缘圆筒内存在着平行于轴的匀强磁场,筒上P点开有一个小孔,过P的横截面是以O为圆心的圆,如图所示。

一带电粒子从P点沿PO射入,然后与筒壁发生碰撞。

假设粒子在每次碰撞前、后瞬间,速度沿圆上碰撞点的切线方向的分量大小不变,沿法线方向的分量大小不变、方向相反;电荷量不变。

不计重力。

下列说法正确的是( )A.粒子的运动轨迹可能通过圆心OB.最少经2次碰撞,粒子就可能从小孔射出C.射入小孔时粒子的速度越大,在圆内运动时间越短D.每次碰撞后瞬间,粒子速度方向一定平行于碰撞点与圆心O的连线2.[2022年全国高考真题]安装适当的软件后,利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。

如图,在手机上建立直角坐标系,手机显示屏所在平面为xOy面.某同学在某地对地磁场进行了四次测量,每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。

根据表中测量结果可推知( )A.测量地点位于南半球B.当地的地磁场大小约为50 μTC.第2次测量时y 轴正向指向南方D.第3次测量时y 轴正向指向东方二、单选题3.[2023年全国高考真题]如图,一磁感应强度大小为B 的匀强磁场,方向垂直于纸面(xOy 平面)向里,磁场右边界与x 轴垂直。

一带电粒子由O 点沿x 正向入射到磁场中,在磁场另一侧的S 点射出,粒子离开磁场后,沿直线运动打在垂直于x 轴的接收屏上的P 点;,SP l S =与屏的距离为2l,与x 轴的距离为a 。

如果保持所有条件不变,在磁场区域再加上电场强度大小为E 的匀强电场,该粒子入射后则会沿x 轴到达接收屏。

该粒子的比荷为( )A.22EaB B.2E aB C.22BaE D.2B aE 4.两足够长直导线均折成直角,按图示方式放置在同一平面内,EO 与O Q '在一条直线上,PO '与OF 在一条直线上,两导线相互绝缘,通有相等的电流I ,电流方向如图所示.若一根无限长直导线通过电流I 时,所产生的磁场在距离导线d 处的磁感应强度大小为B ,则图中与导线距离均为d 的M 、N 两点处的磁感应强度大小分别为( )A.B 、0B.0、2BC.2B 、2BD.B 、B5.[2019年全国高考真题]如图,边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面(abcd 所在平面)向外.ab 边中点有一电子发源O ,可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子.已知电子的比荷为k .则从a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为( )1151156.[2019年全国高考真题]如图,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为1 2B和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。

历年高考真题-磁场

历年高考真题-磁场

磁场2.2010·全国卷Ⅰ·17某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大小为54.510T。

一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100m ,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过。

设落潮时,海水自西向东流,流速为2m/s。

下列说法正确的是A .河北岸的电势较高B .河南岸的电势较高C .电压表记录的电压为9mVD .电压表记录的电压为5mV3. 2010·江苏物理·9如图所示,在匀强磁场中附加另一匀强磁场,附加磁场位于图中阴影区域,附加磁场区域的对称轴OO ’与SS’垂直。

a、b、c 三个质子先后从S 点沿垂直于磁场的方向摄入磁场,它们的速度大小相等,b 的速度方向与SS’垂直,a、c 的速度方向与b 的速度方向间的夹角分别为 、,且 。

三个质子经过附加磁场区域后能达到同一点S’,则下列说法中正确的有 A .三个质子从S 运动到S’的时间相等B .三个质子在附加磁场以外区域运动时,运动轨迹的圆心均在OO ’轴上C .若撤去附加磁场,a 到达SS’连线上的位置距S 点最近D .附加磁场方向与原磁场方向相同5.2010·安徽·20如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料,不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线)。

两线圈在距磁场上界面h 高处由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面。

运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。

设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v 1、v 2,在磁场中运动时产生的热量分别为Q 1、Q 2。

不计空气阻力,则A.v 1 <v 2,Q 1< Q 2 B.v 1 =v 2,Q 1= Q 2 C.v 1 <v 2,Q 1>Q 2 D.v 1 =v 2,Q 1< Q 2 6. 2010·全国卷Ⅰ·26如下图,在03x a 区域内存在与xy 平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.在t=0时刻,一位于坐标原点的粒子源在xy 平面内发射出大量同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与y 轴正方向的夹角分布在0~180°范围内。

历年高考真题分类汇编磁场部分

历年高考真题分类汇编磁场部分

磁场历年高考真题汇总(解答题)1.(2022·江苏·高考真题)某装置用电场控制带电粒子运动,工作原理如图所示,矩形ABCD 区域内存在多层紧邻的匀强电场,每层的高度均为d ,电场强度大小均为E ,方向沿竖直方向交替变化,AB 边长为12d ,BC 边长为8d ,质量为m 、电荷量为q +的粒子流从装置左端中点射入电场,粒子初动能为k E ,入射角为θ,在纸面内运动,不计重力及粒子间的相互作用力。

(1)当0θθ=时,若粒子能从CD 边射出,求该粒子通过电场的时间t ;(2)当k 4E qEd =时,若粒子从CD 边射出电场时与轴线OO '的距离小于d ,求入射角θ的范围;(3)当k 83E qEd =,粒子在θ为22ππ-~范围内均匀射入电场,求从CD 边出射的粒子与入射粒子的数量之比0:N N 。

【答案】(1)0k 8cos 2d t E m θ=⋅;(2)3030θ︒︒-<<或66ππθ-<<;(3)05:0%N N = 【详解】(1)电场方向竖直向上,粒子所受电场力在竖直方向上,粒子在水平方向上做匀速直线运动,速度分解如图所示 粒子在水平方向的速度为0cos x v v θ=根据2k 12E mv =可知 k2E v m=解得0k88cos 2x d d m E t v θ==⋅(2)粒子进入电场时的初动能2k 0142E qEd mv ==粒子进入电场沿电场方向做减速运动,由牛顿第二定律可得qE ma =粒子从CD 边射出电场时与轴线OO '的距离小于d ,则要求 202(sin )ad v θ>解得 11sin 22θ-<<所以入射角的范围为3030θ︒︒-<<或66ππθ-<<(3)设粒子入射角为'θ时,粒子恰好从D 点射出,由于粒子进入电场时,在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向反复做加速相同的减速运动,加速运动。

高考物理真题分类汇编 第九章 磁场

高考物理真题分类汇编   第九章 磁场

第九章磁场9.1磁感应强度9.2安培力9.2.1磁场对通电导线的作用9.2.2电流与电流之间的作用力9.2.3等效法在安培力中的应用9.2.4安培力的实际应用9.2.5用“电流天平”测定磁感应强度9.3带电粒子在单一磁场中的运动9.3.1带电粒子在非匀强磁场中的运动9.3.2带电粒子在匀强磁场中的运动(选择+填空)9.3.3“云室”问题9.3.4带电粒子在匀强磁场中的运动(计算题)9.3.5带电粒子在圆形磁场中的偏转9.4带电粒子在复合场中的运动9.4.1带电粒子在组合场中的运动9.4.2带电粒子在叠加场中的运动(选择题)9.4.3带电粒子在叠加场中的运动(计算题)9.5带电粒子在复合场中运动的应用实例9.5.1速度选择器(质谱仪)9.5.2磁流体发电机9.5.3电磁流量计9.5.4回旋加速器9.5.5霍尔元件9.6带电粒子在有界磁场中运动的临界极值问题9.7带电粒子在磁场中运动的多解问题9.8带电粒子在交变磁场中的运动9.1磁感应强度2002全国13.磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为B2/2μ,式中B是磁感应强度,μ是磁导率,在空气中μ为一已知常量.为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度B,一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P,再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl,并测出拉力F,如图所示,因为F所做的功等于间隙中磁场的能量,所以由此可得磁感应强度B与F、A之间的关系为B=___________.2012全国18.如图,两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。

a、o、b在M、N的连线上,o 为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到o点的距离均相等。

关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是A.o点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同2013上海13.如图,足够长的直线ab靠近通电螺线管,与螺线管平行。

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2016年磁场高考试题汇编一、选择题1.(全国新课标I 卷,15)现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子,其示意图如图所示,其中加速电压恒定。

质子在入口处从静止开始被加速电场加速,经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。

若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速,为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场,需将磁感应强度增加到原来的12倍。

此离子和质子的质量比约为( ) A. 11 B. 12C. 121D.144【答案】D【解析】设质子的质量数和电荷数分别为1m 、1q ,一价正离子的质量数和电荷数为2m 、2q ,对于任意粒子,在加速电场中,由动能定理得:2102qU mv =-得 2qUv m=①在磁场中应满足 2v qvB m r=②由题意,由于两种粒子从同一入口垂直进入磁场,从同一出口垂直离开磁场,故在磁场中做匀速圆周运动的半径应相同. 由①②式联立求解得 匀速圆周运动的半径12mUr B q=,由于加速电压不变,故1212212111r B m q r B m q =⋅⋅= 其中211212B B q q ==,,可得121144m m =故一价正离子与质子的质量比约为1442.(全国新课标II 卷,18)一圆筒处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中,磁场方向与筒的轴平行,筒的横截面如图所示.图中直径MN 的两端分别开有小孔.筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动.在该截面内,一带电粒子从小孔M 射入筒内,射入时的运动方向与MN 成30︒角.当筒转过90︒时,该粒子恰好从小孔N 飞出圆筒.不计重力.若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,则带电粒子的比荷为A .3BωB .2BωC .Bω D .2Bω 【答案】A【解析】如图所示,由几何关系可知粒子的运动轨迹圆心为'O ,''30MO N ∠=由粒子在磁场中的运动规律可知22πF m r T ⎛⎫= ⎪⎝⎭向 ①=F F qvB =向合 ②由①②得2m T Bq π=即比荷2q m BTπ= ③ 由圆周运动与几何关系可知t t =粒子筒即3090360360T T ︒︒⋅=⋅︒︒粒子筒则3T T =粒子筒 ④ 又有2T πω=筒 ⑤由③④⑤得3q m Bω= 3. (全国新课标III 卷,18)平面OM 和平面ON 之间的夹角为30°,其横截面(纸面)如图所示,平面OM 上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面向外。

一带电粒子的质量为m ,电荷量为q (q >0)。

粒子沿纸面以大小为v 的速度从PM 的某点向左上方射入磁场,速度与OM 成30°角。

已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON 只有一个交点,并从OM 上另一点射出磁场。

不计重力。

粒子离开磁场的射点到两平面交线O 的距离为A.B.C.D.【答案】D【解析】如图所示,粒子运动轨迹与ON 只有一个交点,则轨迹与ON 相切于C,由几何关系可知:2sin30.AB r r =︒=则三角形O ’AB 为等边三角形,CO ’A 为一条直线,三角形AOC 为直角三角形,所以4AO r =,又mv r qB =,故距离为4mvqB。

4.(北京卷,16)如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a 、b ,磁场方向与圆环所在平面垂直。

磁感应强度B 随时间均匀增大。

两圆坏半径之比为2:1,圆环中产生的感应电动势分别为E a和E b,不考虑两圆环间的相互影响。

下列说法正确的是A. E a:E b=4:1,感应电流均沿逆时针方向B. E a:E b=4:1,感应电流均沿顺时针方向C. E a:E b=2:1,感应电流均沿逆时针方向D. E a:E b=2:1,感应电流均沿顺时针方向【答案】B【解析】BE St tϕ∆∆==∆∆,根据题意可得41abSS=,故41abEE=,感应电流产生的磁场要阻碍原磁场的变大,即产生向里的感应磁场,根据楞次定律可知,感应电流均沿顺时针方向。

5.(北京卷17)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。

”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。

结合上述材料,下列说法不正确的是A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用【答案】C[来源:学。

科。

网]【解析】试题分析:根据题意可得,地理南北极与地磁场存在一个夹角,为磁偏角,故两者不重合,A正确;地磁南极在地理的北极附近,地磁北极在地理南极附近,B 正确;由于地磁场磁场方向沿磁感线切线方向,故只有赤道处才与地面平行,C 错误;在赤道处磁场方向水平,而射线是带电的粒子,运动方向垂直磁场方向,根据左手定则可得射向赤道的粒子受到的洛伦兹力作用,D正确;6.(上海卷,5)磁铁在线圈中心上方开始运动时,线圈中产生如图方向的感应电流,则磁铁(A)向上运动(B)向下运动(C)向左运动(D)向右运动【答案】B【解析】从图可知,穿过线圈的原磁通向下,由安培定则可知线圈中的电流激发磁场方向向上,由楞次定律可知原磁场通过线圈的磁通量的大小在灯架,故选B。

7.(上海卷,8)如图,一束电子沿z轴正向流动,则在图中y轴上A点的磁场方向是(A)+x方向(B)-x方向(C)+y方向(D)-y方向【答案】A【解析】据题意,电子流沿z轴正向流动,电流方向向z轴负向,由安培定则可以判断电流激发的磁场以z轴为中心沿顺时针方向(沿z轴负方向看),通过y轴A点时方向向外,即沿x轴正向,则选项A正确。

8.(四川卷,4)如图所示,正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场。

一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域,当速度大小为v时,从bb 点离开磁场,在磁场中运动的时间为t,当速度大小为c v时,从c点离开磁b场,在磁场中运动的时间为t,不计粒子重力。

则cA .:1:2b c v v = ,:2:1b c t t =B .:2:1b c v v = ,:1:2b c t t =C .:2:1b c v v = ,:2:1b c t t =D .:1:2b c v v = ,:1:2b c t t = 【答案】A【解析】由题可得带正电粒子在匀强磁场中受洛伦兹力做匀速圆周运动,且洛伦兹力提供作圆周运动的向心力,由公式2224v qvB m mr r T π==,2r T v π=可以得出::1:2b c b c v v r r ==, 又由2m T qB π=且粒子运动一周为2π,可以得出时间之比等于偏转角之比。

由下图看出偏转角之比为2:1。

则:2:1b c t t =,可得选项A 正确,B ,C ,D 错误。

9.(海南卷。

8)如图(a )所示,扬声器中有一线圈处于磁场中,当音频电流信号通过线圈时,线圈带动纸盆振动,发出声音。

俯视图(b )表示处于辐射状磁场中的线圈(线圈平面即纸面)磁场方向如图中箭头所示,在图(b )中A .当电流沿顺时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里B .当电流沿顺时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外C .当电流沿逆时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里D .当电流沿逆时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外 【答案】BC【解析】将环形导线分割成无限个小段,每段成直线,依据左手定则,可知安培力垂直纸面向外,A 错,B 对;当电流逆时针时,安培力向里,C 对,D 错。

二、填空题1.(上海卷,21)形象描述磁场分布的曲线叫做____________,通常___________的大小也叫做磁通量密度。

【答案】磁感线;磁感应强度【解析】为了形象的描述磁场而假想出来的曲线,曲线上任意一点的切线方向均表示该位置的磁场方向,这样的曲线称为磁感线;磁场的强弱大小用磁感应强度表示,在磁通量中有:B SΦ=,所以磁感应强度也称为刺痛密度。

三、计算题1.(北京卷,22)如图所示,质量为m ,电荷量为q 的带电粒子,以初速度v 沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B 的匀强磁场,在磁场中做匀速圆周运动。

不计带电粒子所受重力。

(1)求粒子做匀速圆周运动的半径R 和周期T ;(2)为使该粒子做匀速直线运动,还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场,求电场强度E 的大小。

【答案】(1)mvR Bq=、2m T qB π=(2)E vB =【解析】(1)由2v qvB m R=.带电粒子做圆周运动半径mv R qB=. 匀速圆周运动的周期2mT qBπ=(2)粒子受电场力F qE =,洛仑磁力f qvB =,粒子做匀速直线运动,则qE qvB =,场强E vB =2.(上海卷,33)(14分)如图,一关于y 轴对称的导体轨道位于水平面...内,磁感应强度为B 的匀强磁场与平面垂直。

一足够长,质量为m 的直导体棒沿x 轴方向置于轨道上,在外力F 作用下从原点由静止开始沿y 轴正方向做加速度为a 的匀速加速直线运动,运动时棒与x 轴始终平行。

棒单位长度的电阻ρ,与电阻不计的轨道接触良好,运动中产生的热功率随棒位置的变化规律为P=ky 3/2(SI )。

求:(1)导体轨道的轨道方程y =f (x );(2)棒在运动过程中受到的安培力F m 随y 的变化关系; (3)棒从y =0运动到y =L 过程中外力F 的功。

【答案】(1)2224()aB y x k ρ= (2)2k y a (3)2=+22k W L maL a 【解析】(1)设棒运动到某一位置时与轨道接触点的坐标为(±,x y ),安培力的功率22B l vF R=2223/24B x v P ky R==棒做匀加速运动 22v ay =2R x ρ=代入前式得2224()aB y x k ρ=轨道形式为抛物线。

3.(天津卷,12)电磁缓冲器是应用于车辆上以提高运行安全性的辅助制动装置,其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓车辆的速度。

电磁阻尼作用可以借助如下模型讨论:如图所示,将形状相同的两根平行且足够长的铝条固定在光滑斜面上,斜面与水平方向夹角为θ。

一质量为m 的条形磁铁滑入两铝条间,恰好匀速穿过,穿过时磁铁两端面与两铝条的间距始终保持恒定,其引起电磁感应的效果与磁铁不动,铝条相对磁铁运动相同。

磁铁端面是边长为d 的正方形,由于磁铁距离铝条很近,磁铁端面正对两铝条区域的磁场均可视为匀强磁场,磁感应强度为B ,铝条的高度大于d ,电阻率为ρ,为研究问题方便,铝条中只考虑与磁铁正对部分的电阻和磁场,其他部分电阻和磁场可忽略不计,假设磁铁进入铝条间以后,减少的机械能完全转化为铝条的内能,重力加速度为g(1)求铝条中与磁铁正对部分的电流I ;(2)若两铝条的宽度均为b ,推导磁铁匀速穿过铝条间时速度v 的表达式; (3)在其他条件不变的情况下,仅将两铝条更换为宽度'b b >的铝条,磁铁仍以速度v 进入铝条间,试简要分析说明磁铁在铝条间运动时的加速度和速度如何变化。

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