2022年新疆高考物理总复习：磁场

2022年新疆高考物理总复习：磁场

1.如图所示，水平平行金属板P|P2之间有水平向里匀强磁场B1和竖直方向的匀强电场（未

画出），竖直挡板MN右侧有水平向外的匀强磁场B2,O为挡板上的一个小孔。一些离

子正对着O孔水平射入金属板P|P2之间，其中有两个离子沿虚线轨迹运动，最终分别打

在挡板上的Ai和A2处，OAi：OA2=2：3,由此可判定（）

A.金属板P|P2间的匀强电场方向竖直向上

B.打在Ai和A2处的两个离子都带正电荷

C.打在Ai和A2处的两个离子速率之比为vi：V2=2：3

D.打在Ai和A2处的两个离子比荷之比为"：—=3：2

叫m2

【分析】带电离子在电场和磁场相互叠加的区域内，做匀速直线运动，在磁场区域内做

匀速圆周运动，

带电粒子在加速电场中电场力做功等于粒子动能的增加量，由动能定理可以求得粒子进

入磁场时的速度。

根据左手定则判断粒子的电性。

根据洛伦兹力提供向心力求解。

【解答】解：AB、带电离子在电场和磁场相互叠加的区域内，做匀速直线运动，在磁场

区域内做匀速圆周运动，根据左手定则可知，带电离子带负电，故金属板P|P2间受到的

电场力方向竖直向上，则匀强电场方向竖直向下，故AB错误：

CD、在电场和磁场相互叠加的区域内根，据受力平衡可知，qE=qvBi，

2

磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB2=m^

联立解得：—=—1-

mB1B2r

ri：r2=OAi：OA2=2：3

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则红：—=3：2,故C错误，D正确.

如m2

故选：D。

【点评】该题考查了粒子在电场与磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程是解题的关键，

应用动能定理与牛顿第二定律可以解题。

2.如图所示，一倾角为6=53°的粗糙绝缘斜面固定在水平面上，在其所在的空间存在竖

直向上、大小E=1X102N/C的匀强电场和垂直纸面向外、大小B=1X102T的匀强磁场。

现让一质量m=0.4kg、电荷量q=lX10-2C的带负电小滑块从斜面上某点由静止释放,

小滑块运动1m后离开斜面。已知cos53°=0.6,g=10m/s2,则以下说法正确的是()

A.离开斜面前小滑块沿斜面做匀加速运动

B.小滑块离开斜面时的速度为1.8m/s

C.在离开斜面前的过程中小滑块电势能增加了0.8J

D.在离开斜面前的过程中摩擦产生的热量为2.2J

【分析】分析小球的受力，当小球离开斜面时其支持力为零，以此在垂直于斜面方向列

方程求解小球离开斜面时的速度；分析小球以题干中的加速度运动的情况下小球离开斜

面时的速度大小是否符合题意；根据功能关系分析小球电势能的增加量；根据能量守恒

定律求解该过程中由于摩擦而产生的热量。

【解答】解：A.小球在下滑过程中受重力、电场力、洛伦兹力、弹力和摩擦力作用。由

于洛伦兹力的大小变化使小球对斜面的弹力减小，从而导致摩擦力减小，故小球做加速

度增大的加速运动，故A错误；

B.当洛伦兹力增大至小球与斜面的弹力为0时，小球将离开斜面运动，此时有：

qvB=(mg+Eq)cos53°

解得：小球离开斜面时的速度为3m/s,所以，故B错误；

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C.整个过程中，电场力做正功由

Ep=-EqlsinS

代入数据得小球的电势能减小了0.8J,所以，故C错误；

D.由动能定理得

1

（mg+Eq）Xlsin530-Wf=2mv2

解得整个过程中摩擦力做功-2.2J,即产生的热量为2.2J,故D正确。

故选：D。

【点评】解决该题需要正确分析小球在运动过程的受力，知道小球刚离开斜面时小球的

受力特征，掌握相应的功能关系求解电势能。

3.如图所示，边长为L的正三角形abc（含边界）内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁

场的磁感应强度为B。质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以大小不等的速度从a点沿

ad方向射入磁场，ad与ab的夹角为30°。下列判断正确的是（）

：KX-.

IX\X

;茅・

A.若能从ac边射出，则粒子的速度V2警

B.若能从be边射出，则粒子的速度vS萼

C.若粒子的速度v=警，则恰好从c点射出

D.若粒子的带电量为-q,则会从be的中点射出

【分析】粒子在磁场中均做匀速圆周运动，根据几何关系确定粒子轨迹圆的圆心，画出

粒子运动轨迹的示意图，利用洛伦兹力提供向心力求出半径公式，再与儿何关系结合即

可求解。

【解答】解：ABC、粒子刚好能从c点射出，如图所示：

V2

根据几何关系可得：R=L,据牛顿第二定律得：Bqv=—

mR

联立解得粒子得速度为：丫=警

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若能从ac边射出，则粒子的速度vS肝，

若能从be边射出，则粒子的速度V2辞，故C正确，AB错误:

D、粒