高考物理磁场.doc

1、高考物理磁场例1 如图10-1，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是： A磁铁对桌面的压力减小 B磁铁对桌面的压力增大C磁铁对桌面的压力不变 D以上说法都不可能例2 如图10-4所示，水平放置的扁平条形磁铁，在磁铁的左端正上方有一线框，线框平面与磁铁垂直，当线框从左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的过程中，穿过它的磁通量的变化是： A先减小后增大 B始终减小 C始终增大 D先增大后减小例3 如图10-6所示，螺线管两端加上交流电压，沿着螺线管轴线方向有一电子射入，则该电子在螺线管内将做 A加速直线运动

2、 B匀速直线运动 C匀速圆周运动 D简谐运动例4 有一自由的矩形导体线圈，通以电流I。将其移入通以恒定电流I的长直导线的右侧。其ab与cd边跟长直导体AB在同一平面内且互相平行，如图10-7所示。试判断将该线圈从静止开始释放后的受力和运动情况。（不计重力）例5 如图10-9所示，用绝缘丝线悬挂着的环形导体，位于与其所在平面垂直且向右的匀强磁场中，若环形导体通有如图所示方向的电流I，试判断环形导体的运动情况。 例6 质量为m的通电导体棒ab置于倾角为的导轨上，如图10-10所示。已知导体与导轨间的动摩擦因数为，在图10-11所加各种磁场中，导体均静止，则导体与导轨间摩擦力为零的可能情况是：例7

3、如图10-12所示，带负电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域，出磁场时速度偏离原方向60角，已知带电粒子质量m=310-20kg，电量q=10-13C，速度v0=105m/s，磁场区域的半径R=310-1m，不计重力，求磁场的磁感应强度。例8 如图10-14所示，带电粒子在真空环境中的匀强磁场里按图示径迹运动。径迹为互相衔接的两段半径不等的半圆弧，中间是一块薄金属片，粒子穿过时有动能损失。试判断粒子在上、下两段半圆径迹中哪段所需时间较长？（粒子重力不计） 例9 一个负离子的质量为m，电量大小为q，以速度v0垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中，如图10-15所示。磁感应强度B方

4、向与离子的初速度方向垂直，并垂直于纸面向里。如果离子进入磁场后经过时间t到这位置P，求：直线OP与离子入射方向之间的夹角跟t的关系？ 例10 如图10-17所示。在x轴上有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在x轴下方有沿y铀负方向的匀强电场，场强为E。一质最为m，电荷量为q的粒子从坐标原点。沿着y轴正方向射出。射出之后，第3次到达X轴时，它与点O的距离为L，求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s，（重力不计）。 例11 摆长为L的单摆在匀强磁场中摆动，摆动平面与磁场方向垂直，如图10-20所示。摆动中摆线始终绷紧，若摆球带正电，电量为q，质量为m，磁感应强度为B，当球从最高处摆到最

5、低处时，摆线上的拉力T多大？ 例12 设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图10-22所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是： A这离子必带正电荷 BA点和B点位于同一高度C离子在C点时速度最大 D离子到达B点时，将沿原曲线返回A点例13 如图10-24所示，空中有水平向右的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场，质量为m，带电量为+q的滑块沿水平向右做匀速直线运动，滑块和水平面间的动摩擦因数为，滑块与墙碰撞后速度为原来的一半。滑块返回时，去掉了电场，恰好也做匀速直线运动，

6、求原来电场强度的大小。例14图1025为方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场区域。电场强度为E，磁感强度为B，复合场的水平宽度为d，竖直方向足够长。现有一束电量为+q、质量为m初速度各不相同的粒子沿电场方向进入场区，求能逸出场区的粒子的动能增量Ek。例15初速度为零的离子经过电势差为U的电场加速后，从离子枪T中水平射出，与离子枪相距d处有两平行金属板MN和PQ，整个空间存在一磁感强度为B的匀强磁场如图1026所示。不考虑重力的作用，荷质比q/m（q，m分别为离子的带电量与质量），应在什么范围内，离子才能打到金属板上？ 例16 如图10-27所示，一块铜块左右两面接入电路中。有电流I自左向右流过铜块

7、，当一磁感应强度为B的匀强磁场垂直前表面穿入铜块，从后表面垂直穿出时，在铜块上、下两面之间产生电势差，若铜块前、后两面间距为d，上、下两面间距为L。铜块单位体积内的自由电子数为n，电子电量为e，求铜板上、下两面之间的电势差U为多少？并说明哪个面的电势高。 一、选择题1 、有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是()A通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功D通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行 第2题 第3题 第4题 第5题 第6题 第7题2、磁场中某区域的磁感线，如图所示，则()Aa、b两处的

8、磁感应强度的大小不等，BaBb Ba、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbC同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小3、两个绝缘导体环AA、BB大小相同，环面垂直，环中通有相同大小的恒定电流，如图所示，则圆心O处磁感应强度的方向为(AA面水平，BB面垂直纸面)()A指向左上方 B指向右下方 C竖直向上 D水平向右4、如图所示，垂直纸面放置的两根直导线a和b，它们的位置固定并通有相等的电流I；在a、b沿纸面的连线的中垂线上放有另一直导线c，c可以自由运动当c中通以电流I1时，c并未发生运动，则可以判定a、b中的电流()A方向相同都向里 B方向相

9、同都向外 C方向相反 D只要a、b中有电流，c就不可能静止5、美国发射的航天飞机“发现者”号搭载了一台磁谱仪，其中一个关键部件是由中国科学院电工研究所设计制造的直径为1200 mm、高为80 mm、中心磁感应强度为0.314 T的永久磁体它的主要使命是要探测宇宙空间中可能存在的物质，特别是宇宙中反氦原子核若如图39所示的磁谱仪中的4条径迹分别为质子、反质子、粒子、反氦核的径迹，其中反氦核的径迹为()A1 B2 C3 D46、如图所示，平行板电容器的两板与电源相连，板间同时有电场和垂直纸面向里的匀强磁场B，一个带电荷量为q的粒子以v0为初速度从两板中间沿垂直电磁场方向进入，穿出时粒子的动能减小了

10、，若想使这个带电粒子以v0沿原方向匀速直线运动穿过电磁场，可采用的办法是()A减小平行板的正对面积X B增大电源电压 C减小磁感应强度B D增大磁感应强度B7、由于科学研究的需要，常常将质子(11H)和粒子(42He)等带电粒子贮存在圆环状空腔中，圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B.如果质子和粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同(如图中虚线所示)，磁场也相同，比较质子和粒子在圆环状空腔中运动的动能EkH和Ek及周期TH和T的大小，有()AEkHEk，THT BEkHEk，THT CEkHEk，THT DEkHEk，THT8、如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应

11、强度为B的匀强磁场一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120角若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是()A.，正电荷 B.，正电荷C.，负电荷 D.，负电荷9、半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出AOB120，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为()A2r/3v0 B2r/3v0 Cr/3v0 D.r/3v0 第8题 第9题 第10题 第11题 第12题10、如图所示，光滑绝缘轨道A

12、BP竖直放置，其轨道末端切线水平，在其右侧有一正交的匀强电场、磁场区域，电场竖直向上，磁场垂直纸面向里一带电小球从轨道上的A点由静止滑下，经P点进入场区后，恰好沿水平方向做直线运动则可判定()A小球带负电 B小球带正电C若小球从B点由静止滑下，进入场区后将立即向上偏D若小球从B点由静止滑下，进入场区后将立即向下偏11、强磁场中置一均匀金属薄片，有一个带电粒子在该磁场中按如图所示轨迹运动由于粒子穿过金属片时有动能损失，在MN上、下方的轨道半径之比为109，不计粒子的重力及空气的阻力，下列判断中正确的是()A粒子带正电 B粒子沿abcde方向运动C粒子通过上方圆弧比通过下方圆弧时间长新课标第一网D

13、粒子恰能穿过金属片10次12、如图，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、强度为B的匀强磁场中质量为m、带电量为Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是()A滑块受到的摩擦力不变 B滑块到达地面时的动能与B的大小无关C滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 DB很大时，滑块可能静止于斜面上13、如图所示，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平指向纸内，三个带等量同种电荷的微粒处在这一正交的电、磁场中，已知a处于静止状态，b沿水平方向匀速向右运动，c沿水平方向匀速向左运动，则三个微粒质量大小关系应为 ( )A、mambmc B、mbmamc ABOCC、ma=

14、mb=mc D、mcmbma 第13题 第14题 第15题 第16题 第17题14、如图所示，一带电微粒从两竖直的带等量异种电荷的平行板上方h处自由落下，两板间还存在匀强磁场，方向垂直纸面向里，带电小球通过正交的电、磁场时 ( )A、可能作匀速直线运动 B、可能做匀加速直线运动C、可能做曲线运动 D、一定做曲线运动15、空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是( )A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一

15、定不同B. 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C.在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D.在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大16、质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速度率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图2种虚线所示，下列表述正确的是( )AM带负电，N带正电 B.M的速度率小于N的速率C.洛伦磁力对M、N做正功 D.M的运行时间大于N的运行时间17、如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度从点沿 直径方向射入磁场，经过时间从点射出磁场，与成60角。现将带电粒子的速度变为/3，仍从点沿原方向射入磁场，不计重力，

16、则粒子在磁场中的运动时间变为 ( )A. B.2 C. D.3 18、如图所示，MN是磁感应强度B匀强磁场的边界，一质量为m、电荷量为q粒子在纸面内从O点射入磁场，若粒子速度为v0，最远可落在边界上的A点，下列说法正确的有A若粒子落在A点的左侧，其速度一定小于v0 B若粒子落在A点的右侧，其速度一定大于v0C若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能小于D若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能大于 第18题 第19题 第20题 19、如图，半径为R的圆死一圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面），磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，一电荷量为q（q0）。质量为m的例子沿平行于之境ab

17、的方向摄入磁场区域，摄入点与ab的距离为，已知例子射出去的磁场与摄入磁场时运动方向间的夹角为60，则例子的速率为（不计重力）A B C D20、在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子P+和P3+，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，有一定的宽度的匀强磁场区域，如图所示，已知离子P+在磁场中转过=30后从磁场右边界射出。在电场和磁场中运动时，离子P+和P3+( )A在内场中的加速度之比为1:1 B在磁场中运动的半径之比为根号3:1C在磁场中转过的角度之比为1：2 D离开电场区域时的动能之比为1:3二、计算题1、如图所示光滑的平行导轨倾角为，处在磁感应强度为

18、B的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源电路中有一阻值为R的电阻，其余电阻不计，将质量为m、长度为L的导体棒由静止释放， 求导体棒在释放瞬间的加速度的大小 2、如图所示，直线MN上方存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，现有一质量为m、带电荷量为q的粒子在纸面内以某一速度从A点射入，其方向与MN成30角，A点到MN的距离为d，带电粒子重力不计(1)当v满足什么条件时，粒子能回到A点；(2)粒子在磁场中运动的时间t. 3、如图所示，匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的且宽度相等均为d，电场方向在纸平面内，而磁场方向垂直纸面向里一带正电粒子从O点以速度v0沿垂直电场方向进入

19、电场在电场力的作用下发生偏转，从A点离开电场进入磁场，离开电场时带电粒子在电场方向的偏移量为d，当粒子从C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致，不计带电粒子的重力，求：(1)粒子从C点穿出磁场时的速度v.(2)电场强度和磁感应强度的比值. 4、如图所示，初速度为零的负离子经电势差为U的电场加速后，从离子枪T中水平射出，经过一段路程后进入水平放置的两平行金属板MN和PQ之间，离子所经空间存在着磁感应强度为B的匀强磁场不考虑重力作用，离子的比荷q/m在什么范围内，离子才能打在金属板上？ 5、如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，

20、一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。圆心O到直线的距离为。现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域。若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小。6、如图所示，某区域有正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里.场强E10N/C.磁感应强度B1T.现有一个质量m210-6kg，带电量q+210-6C的液滴以某一速度进入该区域恰能作匀速直线运动，求这个速度的大小和方向？7、如图所示，匀强磁场沿水平方向，垂直纸面向里，磁感强度B

21、=1T，匀强电场方向水平向右，场强E=10N/C。一带正电的微粒质量m=210-6kg，电量q=210-6C，在此空间恰好作直线运动，问：（1）带电微粒运动速度的大小和方向怎样？ （2）若微粒运动到P点的时刻，突然将磁场撤去，那么经多少时间微粒到达Q点？（设PQ连线与电场方向平行）8、如图所示，PR是一块长为L=4米的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B，一个质量为m=0.1千克、带电量为q=0.5库仑的物体，从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。当物体碰到板R端挡板后被

22、弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C点，PC=L/4，物体与平板间的动摩擦因素为=0.4。求：判断物体带电性质，正电还是负电荷？物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2；磁感强度B的大小；EBRPCD电场强度E的大小和方向9、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

23、感应强度为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=2.01026 kg， U=7.5105 V，B=0.5 T，n=2，基元电荷e=1.610-19 C，求R？10、如图所示，两块平行放置的金属板，上板带正电，下板带等量负电。在两板间有一垂直纸面向里的匀强磁场。一电子从两板左侧以速度v0沿金属板方向射入，当两板间磁场的磁感强度为B1时，电子从a点射出两板，射出时的速度为2v0。当两板间磁场的磁感强度为B2时，电子从b点射出时的侧移量仅为从a点射出时侧移量的1/4，求电子从b点射出的速率？11、如图所示，在一个同时存在匀强磁场和匀强电场的空间，有一个质量为m的带电微粒，

24、系于长为l的细丝线的一端，细丝线另一端固定于O点。带电微粒以角速度在水平面内作匀速圆周运动，此时细线与竖直方向成30角，且细线中张力为零，电场强度为E，方向竖直向上。（1）求微粒所带电荷的种类和电量；（2）问空间的磁场方向和磁感强度B的大小多大？（3）如突然撤去磁场，则带电粒子将作怎样的运动？线中的张力是多大？12、如图所示，abcd是一个正方形的盒子，在cd边的中点有一小孔e，盒子中存在着沿ad方向的匀强电场，场强大小为E，一粒子源不断地从a处的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子，粒子的初速度为v0，经电场作用后恰好从e处的小孔射出，现撤去电场，在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感

25、应强度大小为B（图中未画出），粒子仍恰好从e孔射出（带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略不计）；（1）所加的磁场的方向如何?（2）电场强度E与磁感应强度B的比值为多大?13、如图所示，一质量为m，电量为+q的带电小球以V0的初速度射入水平方向的匀强电场中，小球恰能在电场中做直线运动。若电场的场强大小不变，方向改为相反，同时加一垂直纸面向外的匀强磁场，小球仍以原来的初速度重新射入，小球恰好又能做直线运动，求电场强度E及磁感强度B的大小。abcdSo14、如图所示，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d，外筒的外半径为r，在圆筒之外的足够大区

26、域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为B在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场一质量为、带电量为q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发，初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则两电极之间的电压U应是多少？（不计重力，整个装置在真空中）15、电子自静止开始经M、N板间（两板间的电压为u）的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示.求匀强磁场的磁感应强度.（已知电子的质量为m，电量为e）16、如图所示，两块垂直纸面的平行金属板A、B相距d=10.0 cm，B板的中央M处有一

27、个粒子源，可向各个方向射出速率相同的粒子，粒子的荷质比qm=4.82107 Ckg.为使所有粒子都不能达到A板，可以在A、B板间加一个电压，所加电压最小值是U0=4.15104 V；若撤去A、B间的电压，仍使所有粒子都不能到达A板，可以在A、B间加一个垂直纸面的匀强磁场，该匀强磁场的磁感应强度B必须符合什么条件?17、如图所示，水平虚线上方有场强为E1的匀强电场，方向竖直向下，虚线下方有场强为E2的匀强电场，方向水平向右；在虚线上、下方均有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一长为L的绝缘细杆，竖直位于虚线上方，b端恰在虚线上，将一套在杆上的带电小环从a端由静止开始释放，小环先加

28、速而后匀速到达b端，环与杆之间的动摩擦因数0.3，小环的重力不计，当环脱离杆后在虚线下方沿原方向做匀速直线运动，求：（1）E1与E2的比值； （2）若撤去虚线下方的电场，小环进入虚线下方后的运动轨迹为半圆，圆周半径为L/3，环从a到b的过程中克服摩擦力做功Wf与电场做功WE之比有多大?18、如图所示为质谱仪的原理图，A为粒子加速器，电压为U1；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为B2。今有一质量为m，电量为q的正离子经加速后，恰能通过速度选择器，进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动，求：（1）粒子的速度v； （2）速度选择器的电压U2；（

29、3）粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R。 19ONM、如图所示，以MN为界的两匀强磁场，磁感应强度，方向垂直纸面向里。现有一质量为m、带电量为q的正粒子，从O点沿图示方向进入中。（1）试画出粒子的运动轨迹；（2）求经过多长时间粒子重新回到O点？EB20、如图所示，套在很长的绝缘直棒上的带正电的小球，质量为m，电量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放在互相垂直，且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度是B，小球与棒的动摩擦因数为u，求（1）分析小球的运动情况；（2）小球由静止下滑过程中的最大加速度和最大速度？21、如图所示，有一个长方体形匀强磁场和匀强电场区域，它的截面为边长L0.20的正方形，其电场强度E4105Vm，磁感应强度B2102T，磁场方向垂直纸面向里。现有一束质荷比mq41010kgC的正离子流（不计离子重力），以一定的速度从电磁场区域的边界中点垂直于边界射入，且直线穿过电磁场区域。问：（1）该区域的电场强度方向如何?离子流的速度多大?L（2）在离电磁场区域右边界D=0.4处有与边界平行的平直荧光屏，若撤去电场，离子流击