河北省高考物理二轮复习 高效专题冲刺训练七.doc

河北2013年高考二轮复习高效专题冲刺训练七 磁 场1磁场中某区域的磁感线，如图所示，则（ ）aa、b两处的磁感应强度的大小不等，babbba、b两处的磁感应强度的大小不等，ba0，b0）.若撤去磁场则小球落在xoz平面的p（l、0、0）点已知重力加速度为g （1）已知磁场方向与某个坐标轴平行，请确定其可能的具体方向 （2）求出电场强度的大小 （3）求出小球落至n点时的速率 18一对平行金属板水平放置，板间距离为d，板间有磁感应强度为b的水平向里的匀强磁场，将金属板连入如图所示的电路，已知电源内阻为r，滑动变阻器的总电阻为r，现将开关s闭合，并调节滑动触头p至右端长度为总长度的处，一质量为m、电荷量为q的带电质点从两板正中央左端以某一初速度水平飞入场区，恰好做匀速圆周运动. （1）求电源的电动势； （2）若将滑动变阻器的滑动触头p调到r的正中央位置，可以使原带电质点以水平直线从两板间穿过，求该质点进入磁场的初速度v0; （3）若将滑动变阻器的滑动触头p移到r的最左端，原带电质点恰好能从金属板缘飞出，求质点飞出时的动能参考答案1 b 根据磁感线的疏密程度可以判断出a、b两处的磁感应强度的大小不等，ba（2分）因此要使粒子在磁场中运动的时间最长，则粒子在磁场中运动的圆弧所对应的弦长最长，从右图中可以看出，以直径ab为弦、r为半径所作的圆，粒子运动的时间最长 （2分）设该弦对应的圆心角为，而（1分）运动时间（2分）又，故s（2分）（2）（2分）粒子在磁场中可能出现的区域：如图中以oa为直径的半圆及以a为圆心oa为半径的圆与磁场相交的部分绘图如图 （2分）15解析：如图所示，带电小球在做圆周运动的过程中受到电场力fe、洛伦兹力fb和弹力fn的作用，其合力即为小球做圆周运动的向心力，由图可知：（3分）（2分）其中fb=qvb，fe=kqq/r2，代入上式可得，（2分）上式中m、r、b、q、k、q均为常数，所以fn为v的二次函数对照y=ax2+bx+c，有a=m/r，b=bq，c=kqq/r2 （2分）因a0，故fn有最小值，且当时，fn最小（临界条件），最小值为（2分）可见，随着小球运动速度的增大，圆环对小球的弹力fn先减小、后增大，且临界状态（最小值）出现在v=bqr/2m时 （3分）16解析：（1）要求光斑的长度，只要找到两个边界点即可初速度沿x轴正方向的电子，沿弧ob运动到p；初速度沿y轴正方向的电子，沿弧oc运动到q设粒子在磁场中运动的半径为r，由牛顿第二定律得， （4分）即，从图中可以看出（4分）（2）沿任一方向射入第一象限的电子经磁场偏转后都能垂直打到荧光屏mn上，需加最小面积的磁场的边界是以（0，r）为圆心，半径为r的圆的一部分，如图中实线所示 （4分）所以磁场范围的最小面积（4分）17解析：（1）用左手定则判断出：磁场方向为x方向或y方向 （4分）（2）在未加匀强磁场时，带电小球在电场力和重力作用下落到p点，设运动时间为t，小球自由下落，有h=gt2/2（1分）小球沿x轴方向只受电场力作用，fe=qe（1分）小球沿x轴的位移为l=at2/2（1分）小球沿x轴方向的加速度为a=fe/m（1分）联立求解，得e=mgl/qh （2分）（3）带电小球在匀强磁场和匀强电场共存的区域运动时，洛伦兹力不做功电场力做功为：we=qel，（1分）重力做功为wg=mgh（1分）设落到n点时速度大小为v，根据动能定理得，（2分）解得，（2分）18解析：（1）因带电质点做匀速圆周运动，故电场力与重力平衡，（1分）又两板间电场强度（1分）两板间电压（1分）由闭合电路欧姆定律得，（1分）由得，（2分） （2）由题意知，电场力竖直向上，故质点带负电，由左手定则得洛伦兹力