2013年高考物理模拟新题精选分类解析 第2期 专题09 磁场 Word版含答案

1（2013年江西百校联考）图甲是回旋加速器的示意图，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，并分别与高频电源相连带电粒子在磁场中运动的动能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，则下列说法中正确的是a在ekt图中应有t4t3t3t2t2t1b高频电源的变化周期应该等于tntn1c要使粒子获得的最大动能增大，可以增大“d”形盒的半径d在磁感应强度b、“d”形盒半径尺、粒子的质量m及其电荷量q不变的情况下，粒子的加速次数越多，粒子的最大动能一定越大2（2013武汉联考）如图所示，带异种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从o点射入宽度为d的有界匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30和60，且同时到达p点。a、b两粒子的质量之比为a12b21c34d43答案c318分）（2013河南三市联考）如图所示，在xoy平面内，过原点o的虚线mn与y轴成45角，在mn左侧空间有沿y轴负方向的匀强电场，在mn右侧空间存在着磁感应强度为b、方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、带电量为q的正、负两个带电粒子，从坐标原点o沿y轴负方向以速度v0射入磁场区，在磁场中运动一段时间后进入电场区，已知电场强度为e2bv0,不计重力，求1两个带电粒子离开磁场时的位置坐标间的距离；2带负电的粒子从原点o进人磁场区域到再次抵达x轴的时间及位置坐标。4（18分）（2013四川自贡一诊）如右图所示，在矩形abcd区域内，对角钱bd以上的区域存在有平行于ad向下的匀强电场，对角线bd以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场（图中未标出），矩形ad边长l，ab边长为2l。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子（重力不计）以初速度vo从a点沿ab方向进入电场，在对角线bd的中点p处进入磁场，并从dc边上以垂直于dc边的速度离开磁场（图中未画出），求（1）电场强度e的大小和带电粒子经过p点时速度v的大小和方向（2）磁场的磁感应强度b的大小和方向。解题思路由类平抛运动规律和速度分解合成知识列方程得到电场强度e的大小和带电粒子经过p点时速度v的大小和方向；由洛伦兹力提供向心力和相关知识解得磁场的磁感应强度b的大小和方向。考查要点类平抛运动规律、速度分解和合成、洛伦兹力、牛顿第二定律。解析18分（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，设粒子在电场中运动的时间为t，则ab方向（2分）0lvtad方向（2分）21qetm解得（2分）lv0设粒子在p点沿ad方向的分速度为vy，则有（1分）2yqelvm解之得（1分）0vy粒子在p点的速度为vv0（2分）2y设速度与ab方向的夹角为，则y0tan1所以（1分）045512分）（2013安徽皖南八校联考）如图所示，在平面直角坐标系xoy中，以0，r为圆心，半径为r的圈形区城内有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度b方向垂直于xoy平面向里，一带正电粒子从o点沿y轴正方向以v0入射进场区恰好做匀速直线运动不计重力作用。1求电场强度e的大小和方向2若仅仅撤去磁场带电粒子仍从o点以相同的速度v0射入，经电场区的最右侧的p点射出，求粒子比荷q/m。3若仅仅撤去电场带电粒子仍从o点沿y轴正方向入射但速度大小为2v0，求粒子在磁场中的运动时间解析1由qv0bqe，解得ev0b。方向沿x轴正方向。（2）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，rv0t，rat2，qema，1联立解得q/m2v0/br。（3）由q2v0bm，解得rr。2r0mvqb带电粒子在磁场中运动四分之一周期，运动时间t。02rv46（16分）（2013江苏常州模拟）如图，空间内存在水平向右的匀强电场，在虚线mn的右侧有垂直纸面向里、磁感应强度为b的匀强磁场，一质量为m、带电荷量为q的小颗粒自a点由静止开始运动，刚好沿直线运动至光滑绝缘的水平面c点，与水平面碰撞的瞬间小颗粒的竖直分速度立即减为零，而水平分速度不变，小颗粒运动至d处刚好离开水平面，然后沿图示曲线dp轨迹运动，ac与水平面夹角30，重力加速度为g，求匀强电场的场强e；ad之间的水平距离d；abdcpmn已知小颗粒在轨迹dp上某处的最大速度为vm，该处轨迹的曲率半径是距水平面高度的k倍，则该处的高度为多大7（2013武汉联考）如图所示，两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧长度为3d的区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为b。喷墨打印机的喷口可在两极板左侧上下自由移动，并且从喷口连续不断喷出abdcpmnvqemgqemgf质量均为m、速度水平且大小相等、带等量电荷的墨滴。调节电源电压至u，使墨滴在电场的左侧区域恰能沿水平方向向右做匀速直线运动。（重力加速度为g）（1）判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；（2）要使墨滴不从两板间射出，求墨滴的入射速率应满足的条件。（2）墨滴进入电场、磁场共存区域后，重力与电场力平衡，洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力1分2vqbmr从上极板边缘射进的墨滴最容易从两板间射出，只要这个墨滴没有射出，其他墨滴就都不会射出。若墨滴刚好由极板左侧射出，则112d分联立解得1分21bgdvu同理，墨滴刚好从极板右侧射出，有2223rd解得1分25联立解得1分22bgdvu要使墨滴不会从两极间射出，速率应该满足225bgdvulqnpm37yzxv0ooa1分8（16分）（2013江苏淮安调研）如图，板长为l、间距为d的平行金属板水平放置，两板间所加电压大小为u，足够大光屏pq与板的右端相距为a，且与板垂直。一带正电的粒子以初速度0沿两板间的中心线射入，射出电场时粒子速v度的偏转角为37。已知sin3706，cos3708，不计粒子的重力。求粒子的比荷q/m；若在两板右侧mn、光屏pq间加如图所示的匀强磁场，要使粒子不打在光屏上，求磁场的磁感应强度大小b的取值范围；若在两板右侧mn、光屏pq间仅加电场强度大小为e0、方向垂直纸面向外的匀强电场。设初速度方向所在的直线与光屏交点为o点，取o点为坐标原点，水平向右为x正方向，垂直纸面向外为z轴的正方向，建立如图所示的坐标系，求粒子打在光屏上的坐标（x，y，z）。9（2013浙江测试）如图所示，有3块水平放置的长薄金属板a、b和c，a、b之间相距为l。紧贴b板下表面竖直放置半径为r的半圆形塑料细管，两管口正好位于小孔m、n处。板a与b、b与c之间接有电压可调的直流电源，板b与c间还存在方向垂直纸面向外的匀强磁场。当体积为v0、密度为、电荷量为q的带负电油滴，等间隔地以速率v0从a板上的小孔竖直向下射入，调节板间电压uba和ubc，当rcmv0abln第24题图ubau1、ubcu2时，油滴穿过b板m孔进入细管，恰能与细管无接触地从n孔射出。忽略小孔和细管对电场的影响，不计空气阻力。求（1）油滴进入m孔时的速度v1；（2）b、c两板间的电场强度e和磁感应强度b的值；（3）当油滴从细管的n孔射出瞬间，将uba和b立即调整到和b，使油滴恰bau好不碰到a板，且沿原路与细管无接触地返回并穿过m孔，请给