高考物理 备考30分钟课堂专练系列 专题08 磁场（教师版）.doc

2013年高考物理 备考30分钟课堂专练系列 专题08 磁场（教师版）1（陕西省陕师大附中2013届高三模拟）物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系。如关系式u=ir，既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了v（伏）与a（安）和（欧）的乘积等效。现有物理量单位：m（米）、s（秒）、n（牛）、j（焦）、w（瓦）、c（库）、f（法）、a（安）、（欧）和t（特），由他们组合成的单位都与电压单位v（伏）等效的是( )aj/c和n/c bc/f和 c和 d和2（山西省忻州一中2013届高三模拟）一个带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动，要想确定带电粒子的电荷量与质量之比，则只需要知道 （ ）a运动速度v和磁感应强度b b磁感应强度b和运动周期tc轨道半径r和运动速度v d轨道半径r和磁感应强度b答案：b 解析：根据洛伦兹力提供向心力有，可得，即，显然，选项acd错误；将代入可得，选项b正确。本题答案为b。3（唐山一中2013届高三模拟）下列关于导体在磁场中受力的说法中，正确的是（ ）a通电导体在磁场中一定受到力的作用b通电导体在磁场中有时不会受到力的作用c通电导体中的电流方向与磁场方向不平行也不垂直时，不会受到力的作用d只要导体放入磁场中，无论是否通电都会受到力的作用4（辽宁省2013届高三模拟）如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用一水平恒力f拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，在加速运动阶段（ ）a甲、乙两物块间的摩擦力不断增大 b甲、乙两物块间的摩擦力不断减小c甲、乙两物块间的摩擦力保持不变 d乙物块与地面之间的摩擦力不断减小5（江苏省南通市启东中学2013届高三模拟）如图所示，某一真空室内充满竖直向下的匀强电场e，在竖直平面内建立坐标系xoy，在y0的空间里有与场强e垂直的匀强磁场b，在y0的空间内，将一质量为m的带电液滴（可视为质点）自由释放，此液滴则沿y轴的负方向，以加速度a =2g（g为重力加速度）做匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，瞬间被安置在原点的一个装置改变了带电性质（液滴所带电荷量和质量均不变），随后液滴进入y0的空间内运动液滴在y0的空间内运动过程中（ ）a重力势能一定是不断减小 b电势能一定是先减小后增大c动能不断增大 d动能保持不变6（陕西省陕师大附中2013届高三模拟）如图所示，质量为m、电荷量为e的质子以某一初速度从坐标原点o沿x轴正方向进入场区，若场区仅存在平行于y轴向上的匀强电场时，质子通过p（d，d）点时的动能为5ek；若场区仅存在垂直于xoy平面的匀强磁场时，质子也能通过p点。不计质子的重力。设上述匀强电场的电场强度大小为e、匀强磁场的磁感应强度大小为b，则下列说法中正确的是（ ）a. b. c. d. 7（大连2013届高三第模拟）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极相连接的两个d形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，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，则下列说法正确的是（ ）a增大电场的加速电压 b增大d形金属盒的半径c减小狭缝间的距离 d减小磁场的磁感应强度8（江苏省南京市2013届高三模拟）如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a（不计重力）以一定的初速度由左边界的o点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的o点（图中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b（不计重力）仍以相同初速度由o点射入，从区域右边界穿出，则粒子b （ ）a穿出位置一定在o点下方 b穿出位置一定在o点上方c运动时，在电场中的电势能一定减小 d在电场中运动时，动能一定减小9（广西南宁二中2013届高三模拟）如图所示，一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，不计重力，在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域i，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为r的圆弧，粒子在每段圆弧上运动的时间都为t规定垂直于纸面向外的磁感应强度为正，则磁场区域i、ii、三部分的磁感应强度b随x变化的关系可能是图中的 （ ）10（河南省洛阳市2013届高三模拟）如图甲是回旋加速器的原理示意图。其核心部分是两个d型金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中（磁感应强度大小恒定），并分别与高频电源相连。加速时某带电粒子的动能ek随时间t变化规律如下图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（ ）a高频电源的变化周期应该等于tn-tn-1b在ek-t图象中t4-t3=t3-t2=t2-t1c粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大 d不同粒子获得的最大动能都相同答案：b 解析：本题考查粒子加速器的工作原理。带电粒子每经过（tntn-1）时间被加速一次，在高频电源的一个变化周期内，粒子被加速两次，所以高频电源的变化周期应该等于2（tn-tn-1），选项a11（河北省衡水中学2013届高三模拟）左图所示为足够大空间内存在水平方向的匀强磁场，在磁场中a、b两物块叠在一起置于光滑水平面上，物块a带正电，物块b不带电且表面绝缘，a、b接触面粗糙。自t =0时刻起用水平恒力f作用在物块b上，由静止开始做匀加速直线运动。右图图象的横轴表示时间，则纵轴y可以表示（ ）aa所受洛伦兹力大小 ba物块加速度大小ca对b压力大小 da对b的摩擦力大小eb对地面压力大小12（江苏省扬州中学2013届高三模拟）如图所示，质量为m、长为l的直导线用两绝缘细线悬挂于，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿x正方向的电流i，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为，则磁感应强度方向和大小可能为（ ）az正向，mgtan/il by正向，mg/il cz负向，mgtan/il d沿悬线向上，mgsin/il13. （启东中学2013届高三模拟）如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度b1=1t。位于纸面内的细直导线，长l=1 m，通有i=1 a的恒定电流。当导线与b1成60夹角时，发现其受到的安培力为零，则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度b2的可能值（ ）at bt c1t dt答案：bcd 解析：当导线与b1成60夹角时，发现其受到的安培力为零，说明该区域同时存在的另一匀强磁场b2，并且b2与b1的合磁场的磁感应强度方向沿导线方向，根据矢量合成的三角形定则，可知b2b1sin60=t，所以b2的不可能值为t，选项a错误，bcd正确。本题答案为bcd。14（江苏省扬州中学2013届高三上模拟）利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板mn上方是磁感应强度大小为b、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为l，一群质量为m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板mn进入磁场，对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是（ ）a粒子带正电b射出粒子的最大速度为c保持d和l不变，增大b，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大d保持d和b不变，增大l，射出粒子的最大速度与最小速度之差不变15. （黄冈中学2013届高三模拟）电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面。不加磁场时，电子束将通过磁场中心o点而打到屏幕上的中心m，加磁场后电子束偏转到p点外侧。现要使电子束偏转回到p点，可行的办法是（ ）a增大加速电压 b增加偏转磁场的磁感应强度c将圆形磁场区域向屏幕靠近些 d将圆形磁场的半径增大些16.（江西省重点中学协作体2013届高三联考）如图所示，空间内存在水平向右的匀强电场，在虚线mn的右侧有垂直纸面向里、磁感应强度为b的匀强磁场，一质量为m、带电荷量为+q的小颗粒自a点由静止开始运动，刚好沿直线运动至光滑绝缘的水平面c点，与水平面碰撞的瞬间小颗粒的竖直分速度立即减为零，而水平分速度不变，小颗粒运动至d处刚好离开水平面，然后沿图示曲线dp轨迹运动，ac与水平面夹角=30，重力加速度为g，求：（1）匀强电场的场强e；（2）ad之间的水平距离d；（3）已知小颗粒在轨迹dp上某处的最大速度为vm，该处轨迹的曲率半径是距水平面高度的k倍，则该处的高度为多大？17（河北正定中学2013届高三模拟）如图所示，质量为m，电荷量为e的电子从坐标原点o处沿xoy平面射入第一象限内，射入时的速度方向不同，但大小均为v0，现在某一区域内加一方向向外且垂直于xoy平面的匀强磁场，磁感应强度大小为b，若这些电子穿过磁场后都能垂直地射到与y轴平行的荧光屏mn上，求：（1）电子从y轴穿过的范围；（2）荧光屏上光斑的长度；（3）所加磁场范围的最小面积。解析：（1）设粒子在磁场中运动的半径为r，由牛顿第二定律得：，即，电子从y轴穿过的范围为。 18（陕西省陕师大附中2013届高三模拟）如图所示，在以坐标原点o为圆心、半径为r的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为b，磁场方向垂直于xoy平面向里。一带正电的粒子（不计重力）从o点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0时间从p点射出。（1）求电场强度的大小和方向。（2）若仅撤去磁场，带电粒子仍从o点以相同的速度射入，经t0/2时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。（3）若仅撤去电场，带电粒子仍从o点射入，且速度为原来的4倍，求粒子在磁场中运动的时间。19（武汉2013届高三模拟）如图所示，在光滑绝缘的水平面上固定着两对几何形状完全相同的平行金属板pq和mn，p、q与m、n四块金属板相互平行地竖直地放置已知p、q之间以及m、n之间的距离都是d=0.2 m，极板本身的厚度不计，极板长均为l=0.2 m，板间电压都是u=6v且p板电势高。金属板右侧边界以外存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度b=5t，磁场区域足够大。现有一质量m=110-4kg，电量q=-210-4c的小球在水平面上以初速度v0=4m/s，从平行板pq间左侧中点o1沿极板中线射入（1）试求小球刚穿出平行金属板pq的速度；（2）若要小球穿出平行金属板pq后，经磁场偏转射入平行金属板mn中，且在不与极板相碰的前提下，最终从极板mn的左侧中点o2沿中线射出，则金属板q、m间距离是多少?h=2rcos=20.5m=0.8m，小球偏离中轴线的位移y偏=；当小球向p偏转时，根据对称性可得，qm极板间的距离为。20（湖北省部分重点中学2013届高三模拟）如图所示，真空室内竖直条形区域i存在垂直纸面向外的匀强磁场，条形区域（含i、区域分界面）存在水平向右的匀强电场，电场强度为e，磁场和电场宽度均为l且足够长，m、n为涂有荧光物质的竖直板。现有一束质子从a处连续不断地射入磁场，入射方向与m板成60夹角且与纸面平行，质子束由两部分组成，一部分为速度大小为v的低速质子，另一部分为速度大小为3v的高速质子，当i区中磁场较强时，m板出现两个亮斑，缓慢改变磁场强弱，直至亮斑相继消失为止，此时观察到n板有两个亮斑。已知质子质量为m，电量为e，不计质子重力和相互作用力，求：（1）此时i区的磁感应强度；（2）到达n板下方亮斑的质子在磁场中运动的时间；（3）n板两个亮斑之间的距离解析：（1）此时低速质子速度恰好与两场交界相切且与电场方向垂直，如下图所示；设此时低速质子在磁场中运动半径为r1，根据几何关系可得，所以r1=；由洛伦兹力提供向心力可得，联立以上两式，可得。21（浙江省2013届高三模拟）如图a所示，水平直线mn下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷的正电荷置于电场中的o点由静止释放，经过105s后，电荷以v0=1.5l04m/s的速度通过mn进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度b按图b所示规律周期性变化（图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过mn时为t=0时刻）。求：（1）匀强电场的电场强度e；（2）图b中10-5s时刻电荷与o点的水平距离；（3）如果在o点右方d= 68cm处有一垂直于mn的足够大的挡板，求电荷从o点出发运动到挡板所需的时间。（sin37=0.60，cos37=0.80）10-5s时刻电荷与o点的水平距离：d=4cm。22（南京市2013届高三模拟）如图甲所示，m和n是相互平行的金属板，oo1o2为中线，o1为板间区域的中点，p是足够大的荧光屏带电粒子连续地从o点沿oo1方向射入两板间（1）若只在两板间加恒定电压u，m和n相距为d，板长为l（不考虑电场边缘效应）若入射粒子是电量为e、质量为m的电子，试求能打在荧光屏p上偏离点o2最远的电子的动能（2）若两板间只存在一个以o1点为圆心的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向