高考物理 模拟新题精选分类解析（第7期）专题09 磁场.doc

2013年高考物理 模拟新题精选分类解析（第7期）专题09 磁场1（2013上海市七校调研联考）如图所示，为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以o点（图中白点）为坐标原点，沿z轴正方向磁感应强度b大小的变化最有可能为（ ）2.（2013湖北省模拟）如图所示，一条形磁铁静止在固定斜面上，上端为n极，下端为s极，其一条磁感线如图所示，垂直于纸面方向有两根完全相同的固定导线，它们与磁铁两端的连线都与斜面垂直且长度相等（如图中虚线所示）。开始两根导线未通电流，斜面对磁铁的弹力、摩擦力的大小分别为fn、ff，后来两根导线通一图示方向大小相同的电流后，磁铁仍然静止，则与未通电时相比：（ ）afn、ff均变大bfn不变，ff变小cfn变大，ff不变dfn变小，ff不变3.（2013年3月湖北省黄冈市质检）如图所示,两根通电直导线用四根长度相等的绝缘细线悬挂于o、o两点，已知oo连线水 ，导线静止时绝缘细线与竖直方向的夹角均为,保持导线中的电流大小和方向不变，在导线所在空间加上匀强磁场后绝缘细线与竖直方向的夹角均增大了相同的角度，下列分析正确的是a.两导线中的电流方向一定相同 b两导线中的电流方向一定相反c.所加磁场的方向可能沿z轴正向d.所加磁场的方向可能沿y轴负向答案：bc解析：由左手定则可知，所加磁场的方向可能沿z轴正向，两导线中的电流方向一定相反，选项bc正确。4（2013河南省中原名校联考）如图所示,pq和mn为水平平行放置的金属导轨，相距l1mpm间接有一个电动势为e6v, 内阻r1的电源和一只滑动变阻器,导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m02kg，棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连，物体的质量m03kg棒与导轨的动摩擦因数为05（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,导轨与棒的电阻不计，g取10ms2），匀强磁场的磁感应强度b2t，方向竖直向下，为了使物体保持静止，滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是 （ ）a2 b4 c5 d6欧姆定律，滑动变阻器连入电路的阻值最大值为5；所以滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是6，选项d正确。5（2013湖南省12校联考）如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来。金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中。从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力的大小的下列说法中正确的是 a大于环的重力mg，并逐渐减小 b始终等于环的重力mg c小于环的重力mg，并保持恒定 d大于环的重力mg，并保持恒定6（2013陕西省西安市一模）如图所示，甲是不带电的绝缘物块，乙是带正电，甲乙叠放在一起，置于粗糙的绝缘水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现加一水平向左的匀强电场，发现甲、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变的b甲、乙两物块可能做加速度减小的加速运动c乙物块与地面之间的摩擦力不断减小d甲、乙两物体可能做匀加速直线运动7（2013湖南省12校联考）美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得以较高能量带电粒子方面前进了一步，如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在a、c板间，带电粒子从p处静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入d形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是 a带电粒子每运动一周被加速一次 bp1p2=p2 p3 c加速粒子的最大速度与d形盒的尺寸无关 d加速电场方向需要做周期性的变化8（2013黑龙江省牡丹江市联考）导体导电是导体中的自由电荷定向移动的结果，这些可以移动的电荷又叫载流子，例如金属导体中的载流子就是自由电子。现代广泛应用的半导体材料可以分成两大类，一类是n型半导体，它的载流子为电子；另一类为p型半导体，它的载流子是“空穴”，相当于带正电的粒子。如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中，磁场方向如图所示，且与前后侧面垂直。长方体中通入水平向右的电流，测得长方体的上、下表面m、n的电势分别为um、un，则该种材料 a如果是p型半导体，有umunb如果是n型半导体，有umunc如果是p型半导体，有umund如果是金属导体，有umun答案：c9（2013河南名校质检）图甲是回旋加速器的原理示意图其核心部分是两个d形金属盒，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的变化规律如图乙所示，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在ekt图象中t4t3t3t2t2t1b高频电流的变化周期应该等于tntn-1c粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大dd形盒的半径越大，粒子获得的最大动能越大周的偏转求得，设d形盒的最大半径为r，则r，所以最大动能ekmmv，r越大，ekm越大，故d正确10（10分）（2013山东省潍坊市一模）如图所示，在xoy坐标系中，x轴上n点到o点的距离是12cm，虚线np与x轴负向的夹角是30第象限内np的上方有匀强磁场，磁感应强度b1t，第iv象限有匀强电场，方向沿y轴正向一质量m810-10kg.电荷量q=110-4c带正电粒子，从电场中m（12，8）点由静止释放，经电场加速后从n点进入磁场，又从y轴上p点穿出磁场不计粒子重力，取3，求： （1）粒子在磁场中运动的速度v； （2）粒子在磁场中运动的时间t； （3）匀强电场的电场强度e 11（18分）（2013湖南省长沙市联考）如图所示，圆心为原点、半径为的圆将平面分为两个区域，即圆内区域和圆外区域。区域内有方向垂直于平面的匀强磁场b。平行于x轴的荧光屏垂直于平面，放置在直线的位置。一束质量为m、电荷量为q、速度为的带正电粒子从坐标为（，0）的a点沿x轴正方向射入区域，粒子全部垂直打在荧光屏上坐标为（0，-2r）的点。若区域中加上平行于x轴的匀强电场，从a点沿x轴正方向以速度2射入区域的粒子垂直打在荧光屏上的n点。不考虑重力作用，求：（1）在区域中磁感应强度b的大小和方向。（2）在区域中电场的场强为多大？mn两点间距离是多少？粒子在x轴方向做匀减速直线运动，则： （2分）又联立得： （2分） （2分）12、（12分）（2013江苏模拟）如图所示，k是粒子发生器，d1、d2、d3是三块挡板，通过传感器可控制它们定时开启和关闭，d1、d2的间距为l，d2、d3的间距为。在以o为原点的直角坐标系oxy中有一磁感应强度大小为b，方向垂直纸面向里的匀强磁场，y轴和直线mn是它的左、右边界，且mn平行于y轴。现开启挡板d1、d3，粒子发生器仅在t=0时刻沿x轴正方向发射各种速率的粒子，d2仅在t=nt（n=0，1，2，t为周期）时刻开启，在t=5t时刻，再关闭挡板d3，使粒子无法进入磁场区域。已知挡板的厚度不计，粒子质量为m、电荷量为+q（q大于0），不计粒子的重力，不计粒子间的相互作用，整个装置都放在真空中。（1）求能够进入磁场区域的粒子的速度大小；（2）已知从原点o进入磁场中速度最小的粒子经过坐标为（0，2）的p点，应将磁场边界mn在oxy平面内如何平移，才能使从原点o进入磁场中速度最大的粒子经过坐标为（，6 ）的q点？解析：（12分）（1）设能够进入磁场区域的粒子的速度大小为，由题意，粒子由d1场区域，它将沿直线fq运动到q点。故f点一定在磁场的边界上。由图可知，fqh=efg=，故13（19分）（2013河南省中原名校联考）如图所示，真空室内竖直条形区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，条形区域（含、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14（2013甘肃省兰州市一模）在xoy平面内，第象限内的直线om是电场与磁场的边界，om与x轴负方向成45角。在x0且om的左侧空间存在着x轴负方向的匀强电场，场强大小为e=50n/c，在y0且om的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为b=0.2t，如图所示。一不计重力的带负电的微粒，从坐标原点o沿y轴负方向以v04103m/s的初速度进入磁场，已知微粒的带电荷量为q-41018c，质量为m11024kg。求：（1）带电微粒第一次经过磁场边界时的位置坐标及经过磁场边界时的速度方向；（2）带电微粒最终离开电、磁场区域时的位置坐标；（3）带电微粒在电、磁场区域运动的总时间(结果可以保留)。 15. （2013山东省日照市一模）如图所示，在直角坐标系的第一、四象限区域内存在两个有界的匀强磁场：垂直纸面向外的匀强磁场i、垂直纸面向里的匀强磁场ii，o、m、p、q为磁场边界和x轴的交点。在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场。一质量为m、带电荷量为+q的粒子从电场中坐标为（2l，l）的点以速度沿+x方向射出，恰好经过原点o处射入区域i又从m点射出区域i（粒子的重力忽略不计）。（1）求第三象限匀强电场场强e的大小；（2）求区域i内匀强磁场磁感应强度b的大小；（3）如带电粒子能再次回到原点o，问区域ii内磁场的宽度至少为多少？粒子两次经过原点o的时间间隔为多少？解析：（1）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动 （1分） 粒子从o到m的运动时间 （1分）粒子从m到n的运动时间 （1分）粒子在区域中的运动时间 （1分）粒子两次经过原点o的时间间隔为 （1分）16（18分）（2013年3月北京市东城区联考）如图11所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径a2a4为边