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文档简介
专题九 磁场1.(15江苏卷)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【解析】因为在磁场中受安培力的导体的有效长度(A)最大,所以选A。【答案】A【点评】本题考查安培力内容,难度:容易2(15海南卷)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 【答案】A3.(15四川卷)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,l9.1cm B60时,l9.1cmC45时,l4.55cm D30时,l4.55cm【答案】AD【解析】试题分析:电子在磁场中受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,根据洛伦兹力大小计算公式和向心力公式有:evB,解得电子圆周运动的轨道半径为:rm4.55102m4.55cm,恰好有:rdL/2,由于电子源S,可向纸面内任意方向发射电子,因此电子的运动轨迹将是过S点的一系列半径为r的等大圆,能够打到板MN上的区域范围如下图所示,实线SN表示电子刚好经过板N端时的轨迹,实线SA表示电子轨迹刚好与板相切于A点时的轨迹,因此电子打在板上可能位置的区域的长度为:lNA, 考点:带电粒子在有界磁场中的运动。4.(15重庆卷)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【答案】D考点:本题考查放射线的性质、带电粒子在磁场中的运动。5.(15重庆卷)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,匝数为,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,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()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,求安培力的功率【答案】(1),方向水平向右 ;(2)考点:本题考查安培力、功率。6.(15重庆卷)(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.其中和是间距为的两平行极板,其上分别有正对的两个小孔和,P为靶点,(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.质量为、带电量为的正离子从点由静止开始加速,经进入磁场区域.当离子打到极板上区域(含点)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。【答案】(1) (2),(3),【解析】试题分析:(1)离子经电场加速,由动能定理:,可得磁场中做匀速圆周运动,刚好打在P点,轨迹为半圆,由几何关系可知联立解得(2)若磁感应强度较大,设离子经过一次加速后若速度较小,圆周运动半径较小,不能直接打在P点,而做圆周运动到达右端,再匀速直线到下端磁场,将重新回到O点重新加速,直到打在P点。设共加速了n次,有:且解得:,要求离子第一次加速后不能打在板上,有,且,解得:故加速次数n为正整数最大取即(3)加速次数最多的离子速度最大,取,离子在磁场中做n-1个完整的匀速圆周运动和半个圆周打到P点。由匀速圆周运动电场中一共加速n次,可等效成连续的匀加速直线运动.由运动学公式可得:考点:本题考查带电粒子在电场和磁场中的运动、牛顿第二定律、运动学公式。7.(15新课标2卷)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【答案】BC考点:安培定则8.(15新课标2卷)有两个运强磁场区域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
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