[2000-2005]6年高中物理高考试题分类汇编九、磁场全国通用

用心 爱心 专心 九 磁场 373 答案 405 九 磁场 71 电流的磁场 1 选择题 2001 春季高考物理北京内蒙安徽卷 一大题 4 小题 4 分 考题 4 初速为的电子 沿平行于通电长直导线的方向射出 0 v 直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示 则 A 电子将向右偏转 速率不变 B 电子将向左偏转 速率改变 C 电子将向左偏转 速率不变 D 电子将向右偏转 速率改变 2 选择题 2001 夏季高考物理上海卷 一大题 6 小题 5 分 考题 6 如图所示是一种延时开关 当 S1闭合时 电磁铁 F 将衔铁 D 吸下 C 线路接通 当 S1断开时 由于电磁感应作用 D 将延迟一段时间才被释放 则 A 由于 A 线圈的电磁感应作用 才产生延时释放 D 的作用 B 由于 B 线圈的电磁感应作用 才产生延时释放 D 的作用 C 如果断开 B 线圈的电键 S2 无延时作用 D 如果断开 B 线圈的电键 S2 延时将变长 3 选择题 2000 夏季高考物理上海卷 一大题 10 小题 5 分 考题 10 如图 圆形线圈 P 静止在水平桌面上 其正上方悬挂一相同的线圈a Q P 和 Q 共轴 Q 中通有变化电流 电流随时间变化的规律如图 B 所示 P 所受的 重力为 G 桌面对 P 的支持力为 N 则 A 时刻 N G 1 t B 时刻 N G 2 t C 时刻 N G 2 t D 时刻 N G 4 t 用心 爱心 专心 4 选择题 2004 夏季高考物理上海卷 一大题 4 小题 5 分 考题 4 两圆环 A B 置于同一水平面上 其中 A 为均匀带电绝缘环 B 为导体环 当 A 以如图 所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时 B 中产生如图所示方向的感应电流 则 A A 可能带正电且转速减小 B A 可能带正电且转速增大 C A 可能带负电且转速减小 D A 可能带负电且转速增大 72 磁感应强度 磁感线 地磁场 1 选择题 2004 夏季高考理综全国 2 卷 第 I 卷大题 19 小题 6 分 考题 19 一直升飞机停在南半球的地磁极上空 该处地磁场的方向竖直向上 磁感应 强度为 B 直升飞机螺旋桨叶片的长度为 l 螺旋 桨转动的频率为 f 顺着地磁场的方向看螺旋桨 螺旋桨按顺时针方向转动 螺旋桨叶片的近轴端 为 a 远轴端为 b 如图所示 如果忽略 a 到转轴 中心线的距离 用 表示每个叶片中的感应电动 势 则 A fl2B 且 a 点电势低于 b 点电势 B 2 fl2B 且 a 点电势低于 b 点电势 C fl2B 且 a 点电势高于 b 点电势 D 2 fl2B 且 a 点电势高于 b 点电势 2 非选择题 2000 夏季高考理综吉林江苏浙江卷 第 卷大题 29 小题 16 分 考题 29 16 分 如图所示 厚度为 h 宽度为 d 的导体板放在垂直于它的磁感应强度 为 B 的均匀磁场中 当电流通过导体板时 在导体板的上侧面 A 和下侧面 A 之间会 产生电热差 这种现象称为霍尔效应 实验表明 当磁场不太强时 电热差 U 电流 I 和 B 的关系为 B 用心 爱心 专心 式中的比例系数 K 称为霍尔系数 霍尔效应可解释如下 外部磁场的 洛仑兹力运动的电子聚集在导体板的一侧 在导体板的另一侧会出现多余的正电荷 从而 形成横向电场 横向电场对电子施加与洛仓兹力方向相反的静电力 当静电力与洛仑兹力 达到平衡时 导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差 设电流 I 是由电子和定向流动形成的 电子的平均定向速度为 v 电量为 e 回答下列问题 1 达到稳定状态时 导体板上侧面 A 的电势 下侧面 A 的电势 填高于 低于或等 于 2 电子所受的洛仑兹力的大小为 3 当导体板上下两侧之间的电差为 U 时 电子所受静电力的大小为 4 由静电力和洛仑兹力平衡的条件 证明霍尔系数为其中 h 代表导体板单位体 ne K 1 积中电子的个数 3 非选择题 2004 夏季高考理综全国 4 卷 第 II 卷大题 24 小题 19 分 考题 24 19 分 一匀磁场 磁场方向垂直于 xy 平面 在 xy 平面上 磁场分布在以 O 为中心的一个圆 形区域内 一个质量为 m 电荷量为 q 的带电粒子 由原点 O 开始运动 初速为 v 方向 沿 x 正方向 后来 粒子经过 y 轴上的 P 点 此时速度方向与 y 轴的夹角为 30 P 到 O 的距离为 L 如图所示 不计重力的影响 求磁场的磁感强度 B 的大小和 xy 平面上磁场区 域的半径 R 用心 爱心 专心 4 非选择题 2002 夏季高考理综天津卷 第 II 卷大题 27 小题 20 分 考题 27 20 分 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 束经过电压为 U 的加速电场后 进入一圆 形匀强磁场区 如图所示 磁场方向垂直于圆面 磁场区的中心为 O 半径为 r 当 不加磁场时 电子束将通过 O 点而打到屏幕的中心 M 点 为了让电子束射到屏幕边 缘 P 需要加磁场 使电子束偏转一已知角度 此时磁场的磁感应强度 B 应为多少 5 非选择题 2002 春季高考理综全国卷 第 II 卷大题 31 小题 43 分 考题 31 43 分 Fe 是地壳中含量很丰富的元素 也是生物体所必需的元素 1 17 分 自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿 金属铁是在高炉中冶炼的 高 炉炼铁除了加入铁矿石外 还需加入焦炭和石灰石 请填空 写出磁铁矿主要成分的化学式 写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式 写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式 写出 CaCO3所参与反应的两个化学方程式 2 20 分 磁铁在电器中有广泛的应用 如发电机 如图所示 已知一台单和发电机转子导线框共有 N 匝 线框长为 l1 宽为 l2 转 子的转动角速度为 磁极间的磁感强度为 B 试导出发电机的瞬时 电动势 E 的表达式 现在知道有一种强水磁材料钕铁硼 用它制成发电机的磁极时 磁感强度可增大到原来的 K 倍 如果保持发电机结构和尺寸 转子转 动角速度 需产生的电动热都不变 那么这时转子上的导线框需要多少匝 3 6 分 铁是叶绿素生物合成过程中必需的元素 缺铁植标最明显的症状是叶片 发黄 请问这一症状首先出现在植株的幼叶还是老叶上 为什么 用心 爱心 专心 6 非选择题 2001 夏季高考物理全国卷 四大题 18 小题 12 分 考题 18 12 分 如图所示 在 y 0 的区域内存在匀强磁场 磁场方向垂直于 xy 平 面并指向纸面外 磁感强度为 B 一带正电的粒子以速度 V0从 O 点射入磁场 入射方 向在 xy 平面内 与 x 轴正方向的夹角为 若粒子射出磁场的位置与 O 点的距离为 l 求该粒子的电量和质量之比 q m 7 非选择题 2001 夏季高考物理广东河南卷 四大题 20 小题 13 分 考题 20 13 分 如图 1 所示 一对平行光滑轨道放置在水平面上 两轨道间距 l 0 20m 电阻 R 1 0 有一导体杆静止地放在轨道上 与两轨道垂直 杆及轨道 的电阻皆可忽略不计 整个装置处于磁感强度 B 0 50T 的匀强磁场中 磁场方向垂 直轨道面向下 现用一外力 F 沿轨道方向拉杆 使之做匀加速运动 测得力 F 与时间 t 的关系如图 2 所示 求杆的质量 m 的加速度 a 8 非选择题 2000 夏季高考物理广东卷 四大题 21 小题 13 分 考题 21 13 分 图示为一种可用于测量电子电量 e 与质量 m 比例 e m 的阴极射线管 管 内处于真空状态 图中 L 是灯丝 当接上电源时可发出电子 A 是中央有小圆孔的金属板 当 L 和 A 间加上电压时 其电压值比灯丝电压大很多 电子将被加速并沿图中虚直线所示 用心 爱心 专心 的路径到达荧光屏 S 上的 O 点 发出荧光 P1 P2为两块平行于虚直线的金属板 已知两 板间距为 d 在虚线所示的圆形区域内可施加一匀强磁场 已知其磁感强度为 B 方向垂直 纸面向外 a b1 b2 c1 c2都是固定在管壳上的金属引线 E1 E2 E3是三个电压可调 并可读出其电压值的直流电源 1 试在图中画出三个电源与阴极射线管的有关引线的连线 2 导出计算 e m 的表达式 要求用应测物理量及题给已知量表示 9 非选择题 2001 夏季高考物理上海卷 四大题 22 小题 3 分 考题 22 3 分 半径为 a 的圆形区域内有均匀磁场 磁感强度为 B 0 2T 磁场方向 垂直纸面向里 半径为 b 的金属圆环与磁场同心地放置 磁场与环面垂直 其中 a 0 4m b 0 6m 金属环上分 别接有灯 L1 L2 两灯的电阻均为 R0 2 一金属棒 MN 与金属环接触良好 棒与环的电阻均忽略不计 1 若棒以 v0 5m s 的速率在环上向右匀速滑动 求棒滑 过圆环直径 OO 的瞬时 如图所示 MN 中的电动势和流过 灯 L1的电流 2 撤去中间的金属棒 MN 将右面的半圆环 OL2O 以 OO 为轴向上翻转 90o 若此时磁场 随时间均匀变化 其变化率为 B t 4 3 14 T s 求 L1的功率 无字母 10 非选择题 2002 夏季高考物理上海卷 四大题 22 小题 3 分 考题 22 3 分 如图所示 两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内 距离为 l 0 2 米 在导轨的一端接有阻值为 R 0 5 欧的电阻 在 X 0 处有一与水平面垂直的均 匀磁场 磁感强度 B 0 5 特斯拉 一质量为 m o 1 千克的金属直杆垂直放置在导轨上 并以 v0 2 米 秒 的初速度进入磁场 在安培力和一垂直于杆的水平外 用心 爱心 专心 力 F 的共同作用下作匀变速直线运动 加速度大小为 a 2 米 秒 2 方向与初速度方向相反 设导轨和金属杆的电阻都可以忽略 且接触良好 求 1 电流为零时金属杆所处的位置 2 电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力 F 的大小和方向 3 保持其他条件不变 而初速度 v0取不同值 求开始时 F 的方向与初速度 v0取值 的关系 11 非选择题 2002 夏季高考物理上海卷 二大题 13 小题 4 分 考题 13 磁场具有能量 磁场中单位体积所 具有的能量叫做能量密度 其值为 B2 2 式中 B 是磁感强度 是磁导率 在空气中 为一 已知常数 为了近似测得条形磁铁磁极端面附近 的磁感强度 B 一学生用一根端面面积为 A 的条形磁铁吸住一相同面积的铁片 P 再用力 将铁片与磁铁拉开一段微小距离 l 并测出拉力 F 如图所示 因为 F 所作的功等于间隙 中磁场的能量 所以由此可得磁感强度 B 与 F A 之间的关系为 B 73 磁性材料 分子电流假说 74 磁场对通电直导线的作用 安培力 左手定则 1 非选择题 2005 夏季高考物理江苏卷 六大题 16 小题 16 分 考题 16 16 分 如图所示 固定的水平光滑金属导轨 间距为 L 左端接有阻值为 R 的电阻 处在方向竖直 磁感应强度为 B 的匀强磁场中 质量为 m 的导体棒与固定 弹簧相连 放在导轨上 导轨与导体棒的电阻均可忽略 初始时刻 弹簧恰处于自然 长度 导体棒具有水平向右的初速度 v0 在沿导轨往复运动的过程中 导体棒始终与 导轨垂直并保持良好接触 1 求初始时刻导体棒受到的安培力 2 若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时 弹簧的弹性势能为 Ep 则这一过程中安 培力所做的功 W1和电阻 R 上产生的焦耳热 Q1分别为多少 3 导体棒往复运动 最终将静止于何处 从导体棒开始运动直到最终静止的过程中 用心 爱心 专心 电阻 R 上产生的焦耳热 Q 为多少 2 非选择题 2005 夏季高考理综北京卷 第 II 卷大题 25 小题 20 分 考题 25 20 分 下图是导轨式电磁 炮实验装置示意图 两根平行长直金属导轨沿水平方向固定 其间安放金属滑块 即实验 用弹丸 滑块可沿导轨无摩擦滑行 且始终与导轨保持良好接触 电源提供的强大电流从 一根导轨流入 经过滑块 再从另一导轨流回电源 滑块被导轨中的电流形成的磁场推动 而发射 在发射过程中 该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场 方向垂直于纸 面 其强度与电流的关系为 B kl 比例常量 ATk 105 2 6 已知两导轨内侧间距 l 1 5cm 滑块的质量 m 30g 滑块沿导轨滑行 5cm 后获得的发 射速度 此过程视为匀加速运动 skmv 0 3 1 求发射过程中电源提供的电流强度 2 若电源输出的能量有 4 转换为滑块的动能 则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大 3 若此滑块射出后随即以速度沿水平方向击中放在水平面上的砂箱 它嵌入砂箱v 的 深度为 设砂箱质量为 M 滑块质量为 m 不计砂箱与水平面之间的摩擦 求 s 滑块对砂箱平均冲击力的表达式 3 选择题 2001 夏季高考物理上海卷 一大题 5 小题 5 分 考题 5 如图所示 有两根和水平方向成 角的光滑平行的金属轨道 上端接有可变 电阻 R 下端足够长 空间有垂直于轨道平面的匀强磁场 磁感强度为及一根质量为 m 的金属杆从轨道上由静止滑下 经过足够长的时间后 金属杆的速度会趋近于一个 最大速度几 则 A 如果 B 增大 vm将变大 用心 爱心 专心 B 如果 变大 vm将变大 C 如果 R 变大 vm将变大 D 如果 m 变小 vm将变大 4 选择题 2002 夏季高考大综江苏河南卷 一大题 30 小题 6 分 考题 30 如图 6 所示 在一均匀磁场中有一 U 形导线框 abcd 线框处于水平面内 磁 场与线框平面垂直 R 为一电阻 ef 为垂直于 ab 的一根导体杆 它可在 ab cd 上无 摩擦地滑动 杆 ef 及线框中导线的电阻都可不计 开始时 给 ef 一个向右的初速度 则 A ef 将减速向右运动 但不是匀减速 B ef 将匀减速向右运动 最后停止 C ef 将匀速向右运动 D ef 将往返运动 5 选择题 2001 夏季高考物理广东河南卷 一大题 7 小题 4 分 考题 7 如图所示 虚线框 abcd 内为一矩形匀强磁场区域 ab 2bc 磁场方向垂直于 纸面 实线框 a b c d 是一正方形导线框 a b 边与 ab 边平行 若将导线框匀速地拉 离磁场区域 以 W1表示沿平行于 ab 的方向拉出过程中外力所做的功 W2表示以同 样速率沿平行于 bc 的方向拉出过程中外力所做的功 则 A W1 W2 B W2 2W1 C W1 2W2 D W2 4W1 6 选择题 2000 夏季高考物理上海卷 一大题 10 小题 5 分 考题 10 如图 圆形线圈 P 静止在水平桌面上 其正上方悬挂一相同的线圈a Q P 和 Q 共轴 Q 中通有变化电流 电流随时间变化的规律如图 B 所示 P 所受的 重力为 G 桌面对 P 的支持力为 N 则 图 6 用心 爱心 专心 A 时刻 N G 1 t B 时刻 N G 2 t C 时刻 N G 2 t D 时刻 N G 4 t 7 选择题 2004 夏季高考物理江苏卷 一大题 6 小题 4 分 考题 6 如图所示 一个有界匀强磁场区域 磁场方向垂直纸面向外 一个矩形闭合导 线框 abcd 沿纸面由位置 1 左 匀速运动到位置 2 右 则 A 导线框进入磁场时 感应电流方向为 a b c d a B 导线框离开磁场时 感应电流方向为 a d c b a C 导线框离开磁场时 受到的安培力方向水平向右 D 导线框进入磁场时 受到的安培力方向水平向左 8 选择题 2002 夏季高考理综全国卷 第 I 卷大题 17 小题 6 分 考题 17 图中 EF GH 为平行的金属导轨 其电 阻可不计 R 为电阻器 C 为电容器 AB 为可在 EF 和 CH 上滑动的导体横杆 有均匀磁场垂直于 导轨平面 若用 I1 和 I2 分别表示图中该处导线中 的电流 则当横杆 AB A 匀速滑动时 I1 0 I2 0 B 匀速滑动时 I1 0 I2 0 C 加速滑动时 I1 0 I2 0 D 加速滑动时 I1 0 I2 0 9 选择题 2000 夏季高考物理上海卷 一大题 5 小题 5 分 考题 5 行驶中的汽车制动后滑行一段距离 最后停下 流星在夜空中坠落并发出明亮 的光焰 降落伞在空中匀速下降 条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈 线圈中产生 用心 爱心 专心 电流 上述不同现象中所包含的相同的物理过程是 A 物体克服阻力做功 B 物体的动能转化为其它形式的能量 C 物体的势能转化为其它形式的能量 D 物体的机械能转化为其它形式的能量 10 选择题 2000 夏季高考物理上海卷 一大题 4 小题 5 分 考题 4 如图所示 两根平行放置的长直导线和载有大小相同方向相反的电流 ab 受到的磁场力大小为 当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后 a 1 F 受到的磁场力大小变为 则此时受到的磁场力大小变为a 2 Fb A B 2 F 21 FF C D 21 FF 21 2FF 11 选择题 2003 夏季高考大综广东卷 一大题 34 小题 6 分 考题 34 如图 4 所示 ab 为一金属杆 它处在 垂直于纸面向里的匀强磁场中 可绕 a 点在纸 面内转动 S 为以 a 为圆心位于纸面内的金属圆 环 在杆转动过程中 杆的 b 端与金属环保持 良好接触 A 为电流表 其一端与金属环相连 一端与 a 点良好接触 当杆沿顺时针方向转动 时 某时刻 ab 杆的位置如图 则此时刻 A 有电流通过电流表 方向由 c d 作用于 ab 的安培力向右 B 有电流通过电流表 方向由 c d 作用于 ab 的安培力向左 C 有电流通过电流表 方向由 d c 作用于 ab 的安培力向右 D 无电流通过电流表 作用于 ab 的安培力为零 12 选择题 2004 夏季高考大综 老课程 全国 3 卷 第 I 卷大题 35 小题 36 分 考题 35 如图 5 所示 ab 和 cd 是位于水平 用心 爱心 专心 面内的平行金属轨道 其电阻可忽略不计 ac 之间连接一阻值为 R 的电阻 ef 为一垂 直于 ab 和 cd 的金属杆 它与 ab 和 cd 接触 良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动 ef 长 为 l 电阻可忽略 整个装置处在匀强磁场 中 磁场方向垂直于图中纸面向里 磁感 应强度为 B 当施外力使杆 ef 以速度 v 向 右匀速运动时 杆 ef 所受的安培力为 A B C D R lvB 22 R vBl R lvB2 R vBl 2 13 选择题 2002 夏季高考大综广东广西卷 一大题 29 小题 3 分 考题 29 如图所示 在一均匀磁场中有一 U 形导线框 abcd 线框处于水平面 磁场与 线框平面垂直 磁线与线框平面垂直 R 为一电阻 ef 为垂直于 ab 的一根导体杆 它可在 ab cd 上无 摩擦地滑动 杆 ef 及线框中导线的电阻都可不计 开始时 给 ef 一个向右的初速度 则 A ef 将减速向右运动 但不是匀减速B ef 将匀减速向右运动 最后停止 C ef 将匀速向右运动D ef 将往返运动 14 选择题 2001 夏季高考物理全国卷 一大题 5 小题 4 分 考题 5 如图所示 虚线框 abcd 内为一矩形匀强磁场区域 ab 2bc 磁场方向垂直于纸面 是线框是一正方形导 线框 边与 ab 边平行 若将导线框匀速地拉离磁场区域 以表示沿平行于 ab 的方向拉出过程中外力所做的功 表示以同样的速率沿平行于 bc 的方向拉出过程中外力所做的功 则 A B C D 用心 爱心 专心 15 非选择题 2000 夏季高考物理全国卷 二大题 12 小题 5 分 考题 12 空间存在以 为边界的匀强磁场区域 磁感强度大abcd 小为 B 方向垂直纸面向外 区域宽为 现有一矩形线框处在图中 1 l 纸面内 它的短边与重合 长度为 长边的长度为 2 如图ab 2 l 1 l 所示 某时刻线框以初速沿与垂直的方向进入磁场区域 同时 ab 某人对线框施以作用力 使它的速度大小和方向保持不变 设该线框 的电阻为 R 从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中 人对线框作用力所做的功 等于 16 非选择题 2002 夏季高考物理上海卷 四大题 23 小题 16 分 考题 23 16 分 如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图 一边长为 L 截面为正方形的塑料管道水平放置 其右端面上有一截面积为 A 的小喷口 喷口 离地的高度为 h 管道中有一绝缘活塞 在活塞的中部和上部分别嵌有两根金属棒 a b 其中棒 b 的两端与一电压表 相连 整个装置放在竖直向上的匀 强磁场中 当棒 a 中通有垂直纸面 向里的恒定电流 I 时 活塞向右匀 速推动液体从喷口水平射出 液体落地点离喷口的水平距离为 S 若液体的密度为 不计所有阻力 求 1 活塞移动的速度 2 该装置的功率 3 磁感强度 B 的大小 4 若在实际使用中发现电压表的读数变小 试分析其可能的原因 17 非选择题 2000 夏季高考物理上海卷 四大题 23 小题 13 分 考题 23 13 分 如图所示 固定水平桌面上的金属框架 cdef 处在竖直向下的匀强 磁场中 金属棒 ab 搁在框架上 可无摩擦滑动 此时 adeb 构成一个边长为的正方I 形 棒的电阻为 其余部分电阻不计 开始r 用心 爱心 专心 时磁感强度为 0 B 1 若从时刻起 磁感强度均匀增加 每秒增量为 同时保持棒静止 求棒0 tk 中的感应电流 在图上标出感应电流的方向 2 在上述 1 情况中 始终保持棒静止 当秒末时需加的垂直于棒的水平拉 1 tt 力为多大 3 若从时刻起 磁感强度逐渐减小 当棒以恒定速度向右作匀速运动时 0 tv 可使棒中不产生感应电流 则磁感强度应怎样随时间变化 写出 B 与 的关系式 t 18 非选择题 2000 夏季高考物理天津江西卷 二大题 12 小题 5 分 考题 12 空间存在以 为边界的匀强磁场区域 abcd 磁感强度大小为 B 方向垂直纸面向外 区域宽为 瑞有 1 l 一矩形线框处在图中纸面内 它的短边与重合 长度为ab 长边的长度为 2 如图所示 某时刻线框以初速沿 2 l 1 lv 与垂直的方向进入磁场区域 同时某人对线框施以作用ab 力 使它的速度大小和方向保持不变 设该线框的电阻为 R 从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中 人对线框作用力所做的功等于 19 非选择题 2002 夏季高考物理广东广西河南卷 三大题 15 小题 12 分 考题 15 12 分 如图所示 半径为 单位长度电阻为 的均匀导体圆环固定在水 平面上 圆环中心为 匀强磁场垂直水平面方向向下 磁感强 度为 平行于直径 的导体杆 沿垂直于杆的方向向右运 动 杆的电阻可以忽略不计 杆与圆环接触良好 某时刻 杆的 位置如图 2 速度为 求此时刻作用在杆上安 培力的大小 20 非选择题 2002 夏季高考物理上海卷 四大题 22 小题 3 分 考题 22 3 分 如图所示 两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内 距离为 用心 爱心 专心 l 0 2 米 在导轨的一端接有阻值为 R 0 5 欧的电阻 在 X 0 处有一与水平面垂直的均 匀磁场 磁感强度 B 0 5 特斯拉 一质量为 m o 1 千克的金属直杆垂直放置在导轨上 并以 v0 2 米 秒的初速度进入磁场 在安培力和一垂直于杆的水平外力 F 的共同作用下作 匀变速直线运动 加速度大小为 a 2 米 秒 2 方向与初速度方向相反 设导轨和金属杆的 电阻都可以忽略 且接触良好 求 1 电流为零时金属杆所处的位置 2 电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力 F 的大小和方向 3 保持其他条件不变 而初速度 v0取不同值 求开始时 F 的方向与初速度 v0取值 的关系 21 非选择题 2003 夏季高考物理上海卷 四大题 22 小题 14 分 考题 22 14 分 如图所示 OACO 为置于水平面 内的光 滑闭合金属导轨 O C 处分别接有短电阻丝 图中 粗线表法 R1 4 R2 8 导轨其它部分电阻 不计 导轨 OAC 的形状满足方程 3 sin 2xy 单位 m 磁感强度 B 0 2T 的匀强磁场方向垂直于导轨平面 一足够长的金属棒 在水平外力 F 作用下 以恒定的速率 v 5 0m s 水平 向右在导轨上从 O 点滑动到 C 点 棒与导思接触良好且始终保持与 OC 导轨 垂直 不计棒的电阻 求 1 外力 F 的最大值 属棒在导轨上运动时电阻丝 R1上消耗的最大功率 3 在滑动过程中通过金属棒的电流 I 与时间 t 的关系 22 非选择题 2004 夏季高考 物理广东卷 二大题 15 小题 15 分 考题 15 15 分 如图 在水 M 2 1 N 0 v P Q 用心 爱心 专心 平面上有两 条平行导电导轨 MN PQ 导 轨间距离为 匀强磁场垂直l 于导轨所在的平面 纸面 向 里 磁感应强度的大小为 B 两根金属杆 1 2 摆在导轨上 与导轨垂直 它们的质量和电 阻分别为和 12 mm 1 R 2 R 两杆与导轨接触良好 与导轨间的动摩擦因数为 已知 杆 1 被外力拖动 以恒定 的速度沿导轨运动 达到稳定状态时 杆 2 也以恒定速度沿导轨运动 导轨的电阻可忽 0 v 略 求此时杆 2 克服摩擦力做功的功率 23 非选择题 2004 夏季高考物理上海卷 四大题 22 小题 14 分 考题 22 14 分 水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置 问距为 L 一端通 过导线与阻值为 R 的电阻连接 导轨上放一质量为 m 的金属杆 见右上图 金属杆 与导轨的电阻忽略不计 均匀磁场竖直向下 用与导轨平行的恒定拉力 F 作用在金属 杆上 杆最终将做匀速运动 当改变拉力的大小时 相对应的匀速运动速度 v 也会变化 v 与 F 的关系如右下图 取重力加速度 g 10m s2 1 金属杆在匀速运动之前做什么运动 2 若 m 0 5kg L 0 5m R 0 5 磁感应强度 B 为多大 3 由 v F 图线的截距可求得什么物理量 其值为多少 24 非选择题 2000 夏季高考物理广东卷 二大题 12 小题 5 分 考题 12 用心 爱心 专心 空间存在以 ab cd 为边界的匀强磁场区域 磁感强度大小为凡方向垂直纸面向外 区域宽为 l1 现有一矩形线框处在图中纸面内 它的短边与 ab 重合 长度为 l2长边的长 度为 2l1 如图所示 某时刻线框以初速 v 沿与 ab 垂直的方向进入磁场区域 同时某人对 线框施以作用力 使它的速度大小和方向保持 不变 设该线框的电阻为 R 从线框开始进 入磁场到完全离开磁场的过程中 人对线框作用力所做的功等于 25 非选择题 2003 夏季高考物理 新课程 江苏卷 三大题 18 小题 13 分 考题 18 13 分 如图所示 两根平行金属导轨固定在水平桌面上 每根导轨每米的 电阻为 r0 0 10 m 导轨的端点 P Q 用电阻可忽略的导线相连 两导轨间的距离 l 0 20m 有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面 已知磁感强度 B 与时间 t 的关系为 B kt 比例系数 k 0 020T s 一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动 在滑 动过程中保持与导轨垂直 在 t 0 时刻 金属杆紧靠在 P Q 端 在外力作用下 杆 以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动 求在 t 6 0s 时金属杆所受的安培 力 26 非选择题 2001 夏季高考物理全国卷 四大题 20 小题 13 分 用心 爱心 专心 考题 20 13 分 如图 1 所示 一对平行光滑轨道放置在水平面上 两轨道间距 l 0 20m 电阻 R 1 0 有一导体杆静止放在轨道上 与两轨道垂直 杆及轨道的电 阻可忽略不计 整个装置处于磁感强度 B 0 50T 的匀强磁场中 磁场方向垂直轨道面 向下 现用一外力 F 沿轨道方向拉杆 使之做匀运动 测得力 F 与时间 t 的关系如图 2 所示 求杆的质量 m 和加速度a 27 非选择题 2003 夏季高考理综 新课程 全国卷 第 II 卷大题 25 小题 18 分 考题 25 18 分 两根平行的金属导轨 固定在同一水 平面上 磁 感强度 B 0 50T 的匀强磁场与导轨所在平面垂直 导轨 的电阻很小 可忽略不计 导轨间的距离 l 0 20m 两根 质量均为 m 0 10kg 的平行金属杆甲 乙可在导轨上无摩擦地滑动 滑动过程中与导 轨保持垂直 每根金属杆的电阻为 R 0 50 在 t 0 时刻 两杆都处于静止状态 现有一与导轨平行 大小为 0 20N 的恒力 F 作用于金属杆甲上 使金属杆在导轨上滑 动 经过 t 5 0s 金属杆甲的加速度为 a 1 37m s2 问此时两金属杆的速度各为多少 28 非选择题 2004 夏季高考理综北京卷 第 II 卷大题 23 小题 18 分 考题 23 18 分 如图 1 所示 两根足够长的直金属导轨 MN PQ 平行放置在倾角为 的绝缘斜面上 两导轨间距为 L M P 两点间接有阻值为 R 的电阻 一根质量为 m 的均匀直金属杆 ab 放在两导轨上 并与导轨垂直 整套装置处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中 磁场方向垂直斜面向下 导轨和金属杆的电阻可忽略 让 ab 杆沿导 用心 爱心 专心 轨由静止开始下滑 导轨和金属杆接触良好 不计它们之间的摩擦 1 由 b 向 a 方向看到的装置如图 2 所示 请在此图中画出 ab 杆下滑过程中某时刻 的受力示意图 2 在加速下滑过程中 当 ab 杆的速度大小为 v 时 求此时 ab 杆中的电流及其加速 度的大小 3 求在下滑过程中 ab 杆可以达到的速度最大值 29 非选择题 2004 夏季高考理综全国 1 卷 二大题 24 小题 18 分 考题 24 18 分 图中 a1b1c1d1和 a2b2c2d2为在同一竖直面内的金属导轨 处在磁感应强 度为 B 的匀强磁场中 磁场方向垂直导轨所在的平面 纸面 向里 导轨的 a1b1段与 a2b2段是竖直的 距离为 l1 c1d1段与 c2d2段也是竖直的 距离为 l2 x1y1与 x2y2为两 根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆 质量分别为 m1和 m2 它们都垂直于导轨 并与导轨保持光滑接触 两杆与导轨构成的回路的总电阻为 R F 为作用于金属杆 x1y1上的竖直向上的恒力 已知两杆运动到图示位置时 已匀速向上运动 求此时作 用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率 30 非选择题 2001 春季高考物理北京内蒙安徽卷 四大 题 20 小题 12 分 考题 20 12 分 两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内 两导轨间的 距离为 导轨上面横放着两根导体棒 构成矩形回路 如图所示 两根导lcdab和 体棒的质量皆为 电阻皆为 R 回路中其余部分的电阻可不计 在整个导轨平面内m 都有竖直向上的匀强磁场 磁感应强度为 设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑B F a1 b1 c1 d1 x1y1 a2 b2 c2 d2 x2y2 用心 爱心 专心 行 开始时 棒静止 棒有指向棒的初速度 见图 若两导体棒在运cdabcd 0 v 动中始终不接触 求 1 在运动中产生的焦耳热最多是多少 2 当棒的速度变为初速度的时 棒的加速度是多少 ab 4 3 cd 75 磁电式电表原理 76 磁场对运动电荷的作用 洛伦兹力 带电粒子在匀强磁场中的运动 1 非选择题 2005 夏季高考理综全国 2 卷 第 卷大题 24 小题 19 分 考题 24 19 分 在同时存在匀强和匀强磁场的空间中取正交坐标系 Oxyz z 轴正方向竖直向上 如 图所示 已知电场方向沿 z 轴正方向 场强大小为 E 磁场方向沿 y 轴正方向 磁感应强 度的大小为 B 重力加速度为 g 问 一质量为 m 带电量为 q 的从原点出发的质点能否 在坐标轴 x y z 上以速度 v 做匀速运动 若能 m q E B v 及 g 应满足怎样的 关系 若不能 说明理由 2 非选择题 2005 夏季高考理综天津卷 第 卷大题 25 小题 22 分 考题 25 22 分 正电子发射计算机断层 PET 是分子水平上的人体功能显像的国际 领先技术 它为临床诊断和治疗提供全新的手段 1 PET 在心脏疾病诊疗中 需要使用放射正电子的同位素 氮 13 示踪剂 氮 13 是由小型回旋加速器输出的高速质子 轰 击氧 16 获得的 反应中同时还产生另一个粒子 试写出 S d 高频电源 导向板 B 用心 爱心 专心 该核反应方程 2 PET 所用回旋加速器示意如图 其中置于高真空中的金属 D 形盒的半径为 R 两盒间距为 d 在左侧 D 形盒圆心处 放有粒子源 S 匀强磁场的磁感应强度为 B 方向如图所示 质子质量为 m 电 荷 量为 q 设质子从粒子源 S 进入加速电场时的初速度不计 质子在加速器中运动 的总时间为 t 其中已略去了质子在加速电场中的运动时间 质子在电场中的加 速次数于回旋半周的次数相同 加速质子时的电压大小可视为不变 求此加速器 所需的高频电源频率 f 和加速电压 U 3 试推证当 Rd 时 质子在电场中加速的总时间相对于在 D 形盒中回旋的时间可 忽略不计 质子在电场中运动时 不考虑磁场的影响 3 不定项选择题 2005 夏季高考理综全国 1 卷 二大题 20 小题 6 分 考题 20 如图 在一水平放置的平板 MN 的上方有匀强磁场 磁感应强度的大小为 B 磁场方向垂直于纸面向里 许多质量为 m 带电量为 q 的粒子 以相同的速率 v 沿位于纸面内的各个方向 由小孔 O 射入磁场区域 不计重力 不计粒子间的相互影响 下列图中阴影部 分表示带电粒子可能经过的区域 其中 哪 Bq mv R 个图是正确的 4 非选择题 2005 夏季高考理综全国 3 卷 第 卷大题 23 小题 16 分 用心 爱心 专心 考题 23 16 分 图中 MN 表示真空室中垂直于纸面的平板 它的一侧有匀强磁场 磁场方向垂直于纸面向里 磁感应强度大小为 B 一带电粒子从平板上狭缝 O 处以垂 直于平板的初速 v 射入磁场区域 最后到达平板上的 P 点 已知 B v 以及 P 到 O 的 距离 l 不计重力 求此粒子的电荷 e 与质量 m 之比 5 非选择题 2005 夏季高考物理广东卷 二大题 16 小题 16 分 考题 16 1 如图 12 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为边界的两个半圆形区域 中 A2A4 与 A1A3的夹角为 60 一质量为 m 带电量为 q 的粒子以某一速度从 区的边缘点 A1处沿与 A1A3成 30 角的 方向射入磁场 随后该粒子以垂直于 A2A4的方向经过圆心 O 进入 区 最后再从 A4处射 出磁场 已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为 t 求 区和 区中的磁感应强度的大 小 忽略粒子重力 6 选择题 2003 夏季高考理综全国卷 第 卷大题 22 小题 6 分 考题 22 K 介子衰变的方程为 K 0 其中 K 介子和 介子带负的基元电荷 0介子不带电 一 个 K 介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中 其轨迹 用心 爱心 专心 为 圆弧 AP 衰变后产生的 介子的轨迹为圆弧 PB 两轨迹 在 P 点相切 它们的半径 RK 与 R 之比为 2 1 0介子 的轨迹未画出 由此可知 的动量大小与 0的动量大小之 比为 A 1 1 B 1 2 C 1 3 D 1 6 7 选择题 2001 春季高考物理北京内蒙安徽卷 一大题 4 小题 4 分 考题 4 初速为的电子 沿平行于通电长直导线的方向射出 0 v 直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示 则 A 电子将向右偏转 速率不变 B 电子将向左偏转 速率改变 C 电子将向左偏转 速率不变 D 电子将向右偏转 速率改变 8 选择题 2004 夏季高考理综北京卷 第 I 卷大题 19 小题 6 分 考题 19 如图所示 正方形区域 abcd 中充满匀强磁场 磁场方向垂直纸面向里 一个 氢核从 ad 边的中点 m 沿着既垂直于 ad 边又垂直于磁场的方向 以一定速度射入磁 场 正好从 ab 边中点 n 射出磁场 若将磁场的磁感应强度变为原来的 2 倍 其他条 件不变 则这个氢核射出磁场的位置是 A 在 b n 之间某点 B 在 n a 之间某点 C a 点 D 在 a m 之间某点 9 选择题 2003 夏季高考大综辽宁卷 一大题 33 小题 6 分 考题 33 如右图所示 a b 是位于真空中的平行金属板 a 板带正电 b 板带负电 两板间的电场为匀强电场 场强为 E 同时在两板之间的空间中加匀强磁场 磁场方 向垂直于纸面向里 磁感应强度为 B 一束电子以大小为 V0 用心 爱心 专心 的速度从左边 S 处沿图中虚线方向入射 虚线平行于两板 要想使电子在两板间能沿 虚线运动 则 v0 E B 之间的关系应该是 A v0 E B B v0 B E C Vo D v0 BE EB 10 选择题 2004 春季高考理综北京卷 第 I 卷大题 22 小题 6 分 考题 22 如图 在 x 0 y 0 的空间中有恒定的匀强磁场 磁感强 度的方向垂直于 oxy 平面向里 大小为 B 现有一质量为 m 电量为 q 的带电粒子 在 x 轴上到原点的距离为 x0的 P 点 以平行于 y 轴的初速度射入此磁场 在磁场作用下沿垂直 于 y 轴的方向射出此磁场 不计重力的影响 由这些条件 可知 A 不能确定粒子通过 y 轴时的位置 B 不能确定粒子速度的大小 C 不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间 D 以上三个判断都不对 11 选择题 2000 春季高考物理北京安徽卷 一大题 4 小题 4 分 考题 4 一带电质点在匀强磁场中做圆周运动 现给定了磁场的磁感应强度 带电质点 的质量和电量 若用 表示带电质点运动的速率 R表示其轨道半径 则带电质点运动 的周期 A 与 有关 与R有关B 与 无关 与R无关 C 与 有关 与R无关D 与 无关 与R有关 12 选择题 2002 夏季高考物理广东广西河南卷 一大题 8 小题 4 分 考题 8 在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场 取坐标如图所示 一带电粒 子沿 用心 爱心 专心 轴正方向进入此区域 在穿过此区域的过程中运动方向始终不 发生偏转 不计重力的影响 电场强度 和磁感应强度 的方 向可能是 A 和 都沿 轴方向 B 沿 轴正向 沿 轴正向 C 沿 轴正向 沿 轴正向 D 都沿 轴方向 13 选择题 2002 春季高考理综全国卷 第 I 卷大题 21 小题 6 分 考题 21 图为云室中某粒子穿过铅板 P 前后的轨迹 室中匀强磁 场的方向与轨迹所在平面垂直 图中垂直于纸面向里 由此可 知此粒子 A 一定带正电 B 一定带负电 C 不带电 D 可能带正电 也可能带负电 14 非选择题 2003 夏季高考物理 新课程 江苏卷 三大题 17 小题 13 分 考题 17 13 分 串列加速器是用来产生高能离子的装置 图中虚线框内为其主体的原 理示意图 其中加速管的中部 b 处有很高的正电势 U a c 两端均有电极接地 电势 为零 现将速度很低的负一价碳离子从 a 端输入 当离子到达 b 处时 可被设在 b 处的特殊装置将其电子剥离 成为 n 价正离子 而不改变其速度大小 这些正 n 价碳 离子从 c 端飞出后进入一与其速度方向垂直的 磁感强度为 B 的匀强磁场中 在磁场 中做半径为 R 的圆周运动 已知碳离子的质量 m 2 0 10 26kg U 7 5 105V B 0 05T n 2 基元电荷 e 1 6 10 19C 求 R 15 非选择题 2001 夏季高考物理广东河南卷 四大题 18 小题 12 分 考题 18 12 分 如图所示 在 y 0 的区域内 存在匀强磁场 磁场方向垂直于 xy 平面并指向纸面外 磁感强度为 B 一带正电的粒 用心 爱心 专心 子以速度 v0从 O 点射入磁场 入射方向在 xy 平面内 与 x 轴正向的夹角为 若粒 子射出磁场的位置与 O 点的距离为 l 求该粒子的电量和质量之比 m q 16 非选择题 2001 夏季高考物理全国卷 四大题 18 小题 12 分 考题 18 12 分 如图所示 在 yl R 因朝不同方向发射的粒子的圆轨迹都过 S 由此可知 某一圆轨迹在图中 N 左侧与 ab 相切 则此切点 P1就是粒子能打中的左侧最远点 为定出 P1点的位置 可作平行于 ab 的直线 cd cd 到 ab 的距离为 R 以 S 为圆心 R 为半径 作弧交 cd 于 Q 点 过 Q 作 ab 的垂线 它与 ab 的交点即为 P1 22 1 RlRNP 再考虑 N 的右侧 任何粒子在运动中离 S 的距离不可能超过 2R 以 2R 为半径 S 为圆心作圆 交 ab 于 N 右侧的 P2点 此即右侧能打到的最远点 由图中几何关系得 用心 爱心 专心 22 2 2 lRNP 所求长度为 2121 NPNPPP 代入数值得 P1P2 20cm 19 答案 17 13 分 设碳离子到达处时的速度为 从端射出时的速度为 b 1 vc 2 v 由能量关系得 eUmv 2 1 2 1 neUmvmv 2 1 2 2 2 1 2 1 进入磁场后 碳离子做圆周运动 可得 R v mBnev 2 2 2 由以上三式可得 e nmU Bn R 1 21 由 式及题给数值可解得 75 0 mR 20 答案 21 参考解答 带电粒子从 S 出发 在两筒之间的电场力作用下加速 沿径向 穿出而进入磁场区 在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动 粒子再a 回到 S 点的条件是能沿径向穿过狭缝 只要穿过了 粒子就会bb 在电场力作用下选减速 再反向回速 经重新进入磁场区 然后 b 粒子将以同样方式经过 再经过回到 S 点 cda 设粒子射入磁场区的速度为 根据能量守恒 有 qUm 2 2 1 1 设粒子在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动的半径为 R 由洛仑兹力公式和牛顿定律得 qB R m 2 2 由并面分析可知 要回到 S 点 粒子从到必经过圆周 所以半径 R 必定等于筒ab 4 3 的外半径 即 0 r 用心 爱心 专心 0 rR 3 由以上各式解得 m Bqr U 2 22 0 4 评分标准 本题 13 分 式 2 分 式 2 分 经分析得出式 6 分 解得式 3 分 1 2 3 4 21 答案 17 1 当电子受到的电场力与洛沦兹力平衡时 电子做匀速直线运动 亮 点重新回复到中心 O 点 设电子的速度为 则 veEevB 得 即 B E v Bb U v 2 当极板间仅有偏转电场 时 电子以速度进入后 竖直方向作匀加速运动 加速度v 为 mb eU a 电子在水平方向作匀速运动 在电场内的运动时间为 v L t 1 1 这样 电子在电场中 竖直向上偏转的距离为 bmv UeL atd 2 2 12 11 22 1 离开电场时竖直向上的分速度为 mvb UeL atv 1 11 电子离开电场后做匀速直线运动 经 t2时间到达荧光屏 v L t 2 2 t2时间内向上运动的距离为 bmv LeUL tvd 2 21 22 这样 电子向上的总偏转距离为 2 1 21 2 2