2012年3月高考物理 模拟联考题精选解析 12磁场（学生版）

用心 爱心 专心1 磁场磁场 1 2012 年 3 月福州质检 如图所示 在平行线 MN PQ 之间存在竖直向上的匀强电场和 垂直纸面的磁场 未画出 磁场的磁感应强度从左到右逐渐增大 一带电微粒进入该区域 时 由于受到空气阻力作用 恰好能沿水平直线 OO 通过该区域 带电微粒所受的重力忽 略不计 运动过程带电量不变 下列判断正确的是 A 微粒从左到右运动 磁场方向向里 B 微粒从左到右运动 磁场方向向外 C 微粒从右到左运动 磁场方向向里 D 微粒从右到左运动 磁场方向向外 1 答案 2 2012 年 3 月河南焦作一模 欧姆在探索导体的导电规律的时候 没有电流表 他利 用小磁针的偏转检测电流 具体的做法是 在地磁场的作用下 处于水平静止的小磁针上 方 平行于小磁针水平放置一直导线 当该导线中通有电流的时候 小磁针就会发生偏转 当通过该导线的电流为 I 时 发现小磁针偏转了 30 由于直导线在某点产生的磁场与通 过直导线的电流成正比 当他发现小磁针偏转了 60 时 通过该直导线的电流为 A 3I B 2I C I D I3 2 答案 3 2012 年 3 月安徽省 江南十校 高三联考 如图所示 边 界 OA 与 OC 之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场 边界 OA 上有一粒子源 S 某一时刻 从 S 平行于纸面向各个方向 发射出大量带正电的同种粒子 不计粒子的重力及粒子间 的相互作用 所有粒子的初速度大小相同 经过一段时间 有大量粒子从边界 OC 射出磁场 已知 AOC 60 从边界 OC 射出的粒子在磁场中运动的最短时间等于T 6 T 为粒 子在磁场中运动的周期 则从边界 OC 射出的粒子在磁场中运动的最长时间为 A T 3 B T 2 用心 爱心 专心2 C 2T 3 D 5T 6 3 答案 4 2012 年 3 月江苏省苏北四星级高中联考 如图所示 质量为 m 长为 L 的直导线用两 绝缘细线悬挂于 O O 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 A z正向 tan B y正向 mg IL mg IL C z负向 tan D 沿悬线向上 sin mg IL mg IL 4 答案 5 2012 年 3 月江苏三校联考 狄拉克曾经预言 自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子 其周围磁 感线呈均匀辐射状分布 如图甲所示 距离它r处 的磁感应强度大小为 k为常数 其磁场分 2 k B r 布与负点电荷Q的电场 如图乙所示 分布相似 现 假设磁单极子S和负点电荷Q均固定 有带电小球分别在S极和Q附近做匀速圆周运动 则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是 A 若小球带正电 其运动轨迹平面可在S的正上方 如图甲所示 B 若小球带正电 其运动轨迹平面可在Q的正下方 如图乙所示 C 若小球带负电 其运动轨迹平面可在S的正上方 如图甲所示 D 若小球带负电 其运动轨迹平面可在Q的正下方 如图乙所示 5 答案 6 2012 年 3 月陕西渭南市质检 如图 1 所示 长方形线框abcd通有电 流I 放在直线电流I 附近 以下关于线框四个边受到安培力的说法正 确的是 A 线框只有两个边受力 合力向左 B 线框只有两个边受力 合力向右 C 线框四个边都受力 合力向左 D 线框四个边都受力 合力向右 6 答案 用心 爱心 专心3 7 2012 年 3 月山东德州一模 如图甲所示 带负电的物块 A 放在足够长的不带电的绝缘小车 B 上 两者均保持静止 置于垂直于纸面向里的匀强磁场中 在 t 0时刻用水平恒力 F 向左推小车 B 已知地面光滑 AB 接触面粗糙 A 所带电 荷量保持不变 图乙中关于 A B 的 v t 图象大致正确的是 8 2012 年 3 月江西南昌一模 劳伦斯和利文斯设计的回旋加 速器工作原理如图所示 置于高真空中的D形金属半径为R 两盒间的狭缝很小 带电粒子穿过的时间可忽略 磁感应强度 为B的匀强磁场与盒面垂直 高频交流电频率为f 加速电压为 U 若A处粒子源产生的质子质量为m 电荷量为 q 在加速器 中被加速 且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响 则 下列说法正确的是 A 质子被加速后的最大速度不可能超过 2 Rf B 质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比 C 质子离开回旋加速器时的最大动能与交流电频率 f 成正比 D 质子第 2 次和第 1 次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为 1 2 8 答案 9 17 分 2012 年 3 月陕西渭南市质检 从粒子源不断发射 相同的带电粒子 初速可忽略不计 这些粒子经电场加速后 从M孔以平行于MN方向进入一个边长为d的正方形的磁场区 域MNQP 如图 14 所示 磁感应强度大小为B 方向垂直纸面 用心 爱心 专心4 向外 其中PQ的中点S开有小孔 外侧紧贴PQ放置一块荧光屏 当把加速电压调节为U 时 这些粒子刚好经过孔S 打在荧光屏上 不计粒子的重力和粒子间的相互作用 请说明 粒子的电性并求出粒子的比荷 q m 9 17 分 解题指导 应用动能定理求出带电粒子经电场加速后的速度 画出带电粒子在 磁场中运动轨迹图 利用洛伦兹力提供向心力和图中几何关系列方程解答 解 10 20 分 2012 年 3 月兰州诊断 如图所示 第四象限内 有互相正交的匀强电场 E 与匀强磁场 B1 E 的大小为 1 5 l03v m B1大小为 0 5T 第一象限的某个矩形区 域内 有方向垂直纸面的匀强磁场 磁场的下边界与 x 轴重合 一质量 m l 10 14kg 电荷量 q 2 10 10C 的带 正电微粒以某一速度 v 沿与 y 轴正方向 60 角从 M 点射 入 沿直线运动 经 P 点后即进入处于第一象限内的磁场 B2区域 一段时间后 小球 经过 y 轴上的 N 点并与 y 轴正方向成 60 角的方向飞出 M 点的坐标为 0 10 N 点的坐标为 0 30 不计微粒重力 g 取 10m s2 则求 1 微粒运动速度 v 的大小 2 匀强磁场 B2的大小 3 B2磁场区域的最小面积 10 解析 11 20 分 20122012 年贵州省黔东南州一模年贵州省黔东南州一模 如图 所示 一带电微粒质量为 m 2 0 10 11kg 电荷量 q 1 0 10 5C 从静止开始经电压为 U1 100V 的电 场加速后 水平进入两平行金属板间的偏转电场中 微粒射出电场时的偏转角 30 并接着进入一 个方向垂直纸面向里 宽度为 D 34 6cm 的匀强磁 场区域 已知偏转电场中金属板长L 20cm 两板 间距 d 17 3cm 重力忽略不计 求 用心 爱心 专心5 带电微粒进入偏转电场时的速率v1 偏转电场中两金属板间的电压U2 为使带电微粒不会由磁场右边射出 该匀强磁场的磁感应强度 B 至少多大 12 18 分 2012 年 3 月河南焦作一模 如图所示 在直角坐标系的原点 O 处有一放射 源 向四周均匀发射速度大小相等 方向都平行于纸面的带电粒子 在放射源右侧有一很 薄的挡板 垂直于 x 轴放置 挡板与xoy平面交线的两端M N正好与原点O构成等边三 角形 O 为挡板与 x 轴的交点 在整个空间中 有垂直 于xoy平面向外的匀强磁场 图中未画出 带电粒子在 磁场中沿顺时针方向做匀速圆周运动 已知带电粒子的 质量为m 带电荷量大小为q 速度大小为 MN的长 度为L 不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用 1 确定带电粒子的电性 2 要使带电粒子不打在挡板上 求磁感应强度的最小值 3 要使MN的右侧都有粒子打到 求磁感应强度的最大值 计算过程中 要求画出 各临界状态的轨迹图 12 18 分 解题指导 根据带电粒子在磁场中沿顺时针 方向做匀速圆周运动 利用左手定则可判断出粒子带正电 荷 带电粒子在匀强磁场中运动 利用洛伦兹力公式等于 向心力和图中几何关系列方程解答 解 13 19 分 2012 年 3 月湖北孝感二模 如图所示 在 正方形区域 abcd 内充满方向垂直纸面向里的 磁感应强度 为 B 的匀强磁场 在 t 0 时刻 一位于正方形区域中心 O 的 粒子源在 abcd 平面内向各个方向发射出大量带正电的粒子 所有粒子的初速度大小均相同 粒子在磁场中做圆周运动 用心 爱心 专心6 的半径恰好等于正方形边长 不计重力