决胜全国百所名校高考物理试题分项汇编（第01期）专题09 磁场（包含复合场）（含解析）.doc

【决胜2016】全国百所名校高考物理试题分项汇编（第01期）专题09 磁场（包含复合场）（含解析）本期导读：精选2015年5、6月份全国各省市模拟题、考前押题中的优质试题，原创性、押题性十足，每道题都凝聚着命题老师对考纲的理解，她们是对考纲的最好解读，是上一届备考师生集体智慧的结晶。期望2016届备考师生能够站在一个更高的起点上。1.【唐山一中2015年高考仿真试卷】竖直放置的固定绝缘光滑轨道由半径分别为r的圆弧mn和半径为r的半圆弧np拼接而成（两段圆弧相切于n点），小球带正电，质量为m，电荷量为q。已知将小球由m点静止释放后，它刚好能通过p点，不计空气阻力。下列说法正确的是a若加竖直向上的匀强电场e（eqa和y-a的区域内均分布着方向垂直纸面向里的相同的匀强磁场。一带正电粒子，从y轴上的（0，a）点以速度v沿与y轴负向成45角出射。带电粒子与挡板碰撞前后，x方向的分速度不变，y方向的分速度反向、大小不变。已知粒子质量为m，电荷量为q，磁感应强度的大小。不计粒子的重力。（1）求粒子进入下方磁场后第一次打在绝缘板上的位置（2）若在绝缘板上的合适位置开一小孔，粒子穿过后能再次回到出发点。写出在板上开这一小孔可能的位置坐标（不需要写出过程）（3）在满足（2）的情况下，求粒子从出射到再次返回出发点的时间11.【答案】（1）x=a；（2） 或 （n=0，1，2，3，）（3） （n=0，1，2，）【解析】 （1）粒子的轨迹如图所示，已知所以在处开孔，粒子运动的时间表达式为 （n=0，1，2，） （或写成 （n=1，2，3，） ）【考点】带电粒子在磁场中的运动.12.【广东省汕头市潮南区2015届高三5月高考模拟理科综合试题】（18分）如图所示，直角坐标系xoy位于竖直平面内，x轴与绝缘的水平面重合，在y轴右方有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场质量为m28103 kg的不带电小物块静止在原点o，a点距o点l0.045 m，质量m11103 kg的带电小物块以初速度v00.5 m/s从a点水平向右运动，在o点与m2发生正碰并把部分电量转移到m2上，碰撞后m2的速度为0.1 m/s，此后不再考虑m1、m2间的库仑力。已知电场强度e40 n/c，小物块m1与水平面的动摩擦因数为0.1，取g10 m/s2，求：（1）碰后m1的速度；（2）若碰后m2做匀速圆周运动且恰好通过p点，op与x轴的夹角30，op长为lop0.4 m，求磁感应强度b的大小；（3）其他条件不变，若改变磁场磁感应强度b的大小，使m2能与m1再次相碰，求b的大小。12.【答案】（1）0.4 m/s，方向水平向左（2） 1 t（3）0.25 t 考点：本题考查了带电粒子在磁场中运动和数形结合能力13.【湖北省襄阳市第五中学2015届高三5月模拟考试（一）理科综合】如图甲，真空中竖直放置两块相距为d的平行金属板p、q，两板间加上如图乙最大值为u0的周期性变化的电压，在q板右侧某个区域内存在磁感应强度大小为b、方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场在紧靠p板处有一粒子源a，自t=0开始连续释放初速不计的粒子，经一段时间从q板小孔o射入磁场，然后射出磁场，射出时所有粒子的速度方向均竖直向上已知电场变化周期t=，粒子质量为m，电荷量为+q，不计粒子重力及相互间的作用力。求：（1）t=0时刻释放的粒子在p、q间运动的时间；（2）粒子射入磁场时的最大速率和最小速率；（3）有界磁场区域的最小面积。 13.【答案】（1）（2）；（3）（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则：考点：带电粒子在匀强电场及在匀强磁场中的运动.14.【山东省淄博市2015届高三5月阶段性诊断考试（二模）理科综合试题】如图所示的xoy坐标系中，y轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为b，方向垂直于xoy平面向外。ql、q2两点的坐标分别为（0，l）、（0，-l），坐标为处的c点固定一平行于y轴放置的绝缘弹性挡板，c为挡板中点。带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后，沿y轴方向分速度不变，沿x轴方向分速度反向，大小不变。现有质量为m，电量为+q的粒子，在p点沿pql方向进入磁场，不计粒子重力。（1）若粒子从点ql直接通过点q2，求粒子初速度大小。（2）若粒子从点ql直接通过点o，求粒子第一次经过x轴的交点坐标。（3）若粒子与挡板碰撞两次并能回到p点，求粒子初速度大小及挡板的最小长度。14.【答案】（1）（2）（）（3） 乙考点：带电粒子在匀强磁场中的运动.15.【山东省潍坊市2015年高考模拟训练试题理科综合】如图所示，在xoy平面内存在均匀、大小随时间周期性变化的磁场和电场，变化规律分别如图乙、丙所示（规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向、+y轴方向为电场强度的正方向）。在t=0时刻由原点o发射初速度大小为v0，方向沿+y轴方向的带负电粒子（不计重力）。其中已知v0、t0、b0、e0，且，粒子的比荷，x轴上有一点a，坐标为（，0）。（1）求时带电粒子的位置坐标。（2）粒子运动过程中偏离x轴的最大距离。（3）粒子经多长时间经过a点。15.【答案】（1）（）；（2）1.5v0t0+（3）32t0【解析】 （1）在0t0时间内，粒子做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力可得：考点：带电粒子在匀强磁场中的运动.16.【广东省深圳市2015届高三第二次调研考试理综】（18分）如图xoy平面内有向里的匀强磁场，磁感应强度b=0.1t，在y轴上有一粒子源，坐标为（0，0.2m），粒子源可以在xoy平面内向各个方向均匀射出质量m=6.410-27kg、带电量q=+3.210-19c、速度v=1.0106m/s的带电粒子，一足够长薄感光板从图中较远处沿x轴负方向向左缓慢移动，其下表面和上表面先后被粒子击中并吸收粒子，不考虑粒子间的相互作用，（），求：（1）带电粒子在磁场中运动的半径及下表面被粒子击中时感光板左端点位置；（2）在整个过程中击中感光板的粒子运动的最长时间；（3）当薄板左端运动到（-0.2m，0）点的瞬间，击中上、下板面的粒子数之比；xyob16.【答案】（1）0.35m （2）1.610-6s （3）1:1击中上、下板面的粒子数之比 . 3分考点：带电粒子在匀强磁场中的运动.17.【益阳市箴言中学2015届高三第十次模拟考试】如图所示的xoy坐标系中，x轴上方，y轴与mn之间区域内有沿x轴正向的匀强电场，场强的大小n/c；x轴上方，mn右侧足够大的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小b0.2t。在原点o处有一粒子源，沿纸面向电场中各方向均匀地射出速率均为m/s的某种带正电粒子，粒子质量kg，电荷量c，粒子可以无阻碍地通过边界mn进入磁场。已知on0.2m。不计粒子的重力，图中mn与y轴平行。求：（1）粒子进入磁场时的速度大小；（2）求在电场中运动时间最长的粒子射出后第一次到达坐标轴时的坐标；（3）若在mn右侧磁场空间内加一在xoy平面内的匀强电场e2，某一粒子从mn上的p点进入复合场中运动，先后经过了a（0.5m，ya）、c（0.3m，yc）两点，如图所示，粒子在a点的动能等于粒子在o点动能的7倍，粒子在c点的动能等于粒子在o点动能的5倍，求所加电场强度e2的大小和方向。17.【答案】（1）；（2）；（3）角为，由类平抛运动的规律得：在ap连线上取一点d，设，则由匀强电场特性可知由几何知识可得：考点：带电粒子在匀强磁场中的运动.18.【山东省烟台市2015届高三高考适应性测试】如图（甲）所示，两带等量异号电荷的平行金属板平行于x轴放置，板长为l，两板间距离为2y0，金属板的右侧宽为l的区域内存在如图（乙）所示周期性变化的磁场，磁场的左右边界与x轴垂直现有一质量为m，带电荷量为+q的带电粒子，从y轴上的 a点以速度v0沿x轴正方向射入两板之间，飞出电场后从点（l，0）进入磁场区域，进入时速度方向与x轴夹角为30，把粒子进入磁场的时刻做为零时刻，以垂直于纸面向里作为磁场正方向，粒子最后从x轴上（2l，0）点与x轴正方向成30夹角飞出磁场，不计粒子重力.（1）求粒子在两板间运动时电场力对它所做的功；（2）计算两板间的电势差并确定a点的位置；（3）写出磁场区域磁感应强度b0的大小、磁场变化周期t应满足的表达式18.【答案】（1）（2）；（3）（n=1，2，3，）；【解析】试题分析：（1）设粒子刚进入磁场时的速度为v，则：电场力对粒子所做的功为：考点：带电粒子在匀强磁场中的运动.19.【安徽省马鞍山市2015届高三毕业班三模物理试题】如图甲所示，在真空中，半径为r的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。在磁场左侧有一对平行金属板m、n，两板间距离也为r，板长为l，板的中心线o1o2与磁场的圆心o在同一直线上。置于o1处的粒子发射源可连续以速度v0沿两板的中线o1o2发射电荷量为q、质量为m的带正电的粒子（不计粒子重力），mn两板不加电压时，粒子经磁场偏转后恰好从圆心o的正下方p点离开磁场；若在m、n板间加如图乙所示交变电压umn，交变电压的周期为，t=0时刻入射的粒子恰好贴着n板右侧射出。求（1）匀强磁场的磁感应强度b的大小（2）交变电压电压u0的值（3）若粒子在磁场中运动的最长、最短时间分别为t1 、t 2 ,则它们的差值为多大？乙甲19.【答案】（1）（2）（3） 考点：带电粒子在复合场中的运动.20.【陕西实验中学2015届高三下学期考前模拟】某地区多发雾霾天气，pm2.5浓度过高，为防控粉尘污染，某同学设计了一种除尘方案，用于清除带电粉尘模型简化如图所示，粉尘源从a点向水平虚线上方（竖直平面内）各个方向均匀喷出粉尘微粒，每颗粉尘微粒速度大小均为v10 m/s，质量为m51010 kg，电荷量为q1107 c，粉尘源正上方有一半径r0.5 m的圆形边界匀强磁场，磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外且大小为b0.1 t的，磁场右侧紧靠平行金属极板mn、