（新课标卷）2013年高考物理 考前预测冲刺九 磁场

1 20132013 年高考考前预测冲刺九年高考考前预测冲刺九 命题范围 命题范围 磁场磁场 一 选择题一 选择题 1 磁场中某区域的磁感线 如图所示 则 A a b两处的磁感应强度的大小不等 Ba Bb B a b两处的磁感应强度的大小不等 Ba0 b 0 若撤 去磁场则小球落在xOz平面的P l 0 0 点 已知重力加速度为g 1 已知磁场方向与某个坐标轴平行 请确定其可能的具体方向 2 求出电场强度的大小 3 求出小球落至N点时的速率 18 16 分 一对平行金属板水平放置 板间距离为d 板间有磁感应强度为B的水平向里 的匀强磁场 将金属板连入如图所示的电路 已知电源内阻为r 滑动变阻器的总电阻 7 为R 现将开关S闭合 并调节滑动触头P至右端长度为总长度的处 一质量为m 电 4 1 荷量为q的带电质点从两板正中央左端以某一初速度水平飞入场区 恰好做匀速圆周运 动 1 求电源的电动势 2 若将滑动变阻器的滑动触头P调到R的正中央位置 可以使原带电质点以水平直线 从两板间穿过 求该质点进入磁场的初速度v0 3 若将滑动变阻器的滑动触头P移到R的最左端 原带电质点恰好能从金属板缘飞出 求质点飞出时的动能 参考答案 1 B 根据磁感线的疏密程度可以判断出a b两处的磁感应强度的大小不等 Ba 2 分 20 100 5 Be mv R 2 100 3 r 因此要使粒子在磁场中运动的时间最长 则粒子在磁场中运动的圆弧所对应的 弦长最长 从右图中可以看出 以直径ab为弦 R为半径所作的圆 粒子运动的时间最 长 2 分 设该弦对应的圆心角为 而 1 分 2 qB m T 2 运动时间 2 分 qB m Tt 2 2 2 max 又 故s 2 分 5 3 sin R r 8 max 105 6 t 2 2 分 rm qB mv R 3 105 1 粒子在磁场中可能出现的区域 如图中以Oa为直径的半圆及以a为圆心Oa为半径的圆 与磁场相交的部分 绘图如图 2 分 15 解析 如图所示 带电小球在做圆周运动的过程中受到电场力FE 洛伦兹力FB和弹力 FN的作用 其合力即为小球做圆周运动的向心力 由图可知 3 分 RmvFFF EBN 2 2 分 RmvFFF EBN 2 其中FB qvB FE kQq R2 代入上式可得 2 分 2 2 R kQq Bqv R v mFN 10 上式中m R B q k Q均为常数 所以FN为v的二次函数 对照y ax2 bx c 有 a m R b Bq c kQq R2 2 分 因a 0 故FN有最小值 且当时 FN最小 临界条件 最小值为 m BqR a b v 22 2 分 m RqB R kQq F 4 22 2 min 可见 随着小球运动速度的增大 圆环对小球的弹力FN先减小 后增大 且临界状态 最小值 出现在v BqR 2m时 3 分 16 解析 1 要求光斑的长度 只要找到两个边界点即可 初速度沿x轴正方向的电子 沿弧OB运动到P 初速度沿y轴正方向的电子 沿弧OC运动到Q 设粒子在磁场中运动的半径为R 由牛顿第二定律得 4 分 R v mBqv 2 0 0 即 从图中可以看出 4 分 Be mv R 0 Be mv RPQ 0 2 沿任一方向射入第一象限的电子经磁场偏转后都能垂直打到荧光屏 MN 上 需 加最小面积的磁场的边界是以 0 R 为圆心 半径为 R 的圆的一部分 如图中实线所 示 4 分 所以磁场范围的最小面积 4 分 20222 1 2 4 1 4 3 Be mv RRRS 17 解析 1 用左手定则判断出 磁场方向为 x方向或 y方向 4 分 2 在未加匀强磁场时 带电小球在电场力和重力作用下落到P点 设运动时间为 t 小球自由下落 有H gt2 2 1 分 小球沿x轴方向只受电场力作用 Fe qE 1 分 小球沿x轴的位移为l at2 2 1 分 小球沿x轴方向的加速度为a Fe m 1 分 联立求解 得E mgl qH 2 分 3 带电小球在匀强磁场和匀强电场共存的区域运动时 洛伦兹力不做功 电场力做 功为 We qEl 1 分 重力做功为WG mgH 1 分 11 设落到N点时速度大小为v 根据动能定理得 2 分 2 2 1 mvqElmgH 解得 2 分 H lHg v 2 22 18 解析 1 因带电质点做匀速圆周运动 故电场力与重力平衡 1 分 mgF 电 又 qEF 电 两板间电场强度 1 分 d U E 电 两板间电压 1 分 4 R IU 由闭合电路欧姆定律得 1 分 rR E I 由 得 2 分 Rq dmgrR E 4 2 由题意知 电场力竖直向上 故质点带负电 由左手定则得洛伦兹力竖直向下 由平衡条件可得 2 分 0电 FBqvmg 因两极板间电压U R IU2 2 故 2 分 电电 EE2 mgEF2 电电 由 解得 1 分 qB mg v