2000-2010年高考物理试题分类汇编(全解全析全分类)上篇九、磁场.pdf

-373-说明：（1）此书近 600页，原想放在一个文档中，由于内容多，运行太慢，因此分成几个文档。（2）点击目录可浏览相应页面。（3）此书用 word排版，将近六年的全国及各省市的高考试题按高考考查知识点分类，有利于广大教师备课和学生系统复习，如有不足和遗漏之处请各位同仁批评指证。2000-2010高考物理试题分类汇编 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0v的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，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（a），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 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 1t时刻 N G。B 2t时刻 N G。-374-C 2t时刻 N G。D 4t时刻 N=G。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 AA 可能带正电且转速减小。BA 可能带正电且转速增大。CA 可能带负电且转速减小。DA 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 -375-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neK1其中 h 代表导体板单位体积中电子的个数。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。-376-4.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？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 y0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-377-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 l0.20m，电阻 R1.0；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 B0.50T 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。-378-（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 B0.2T，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 a0.4m，b0.6m，金属环上分别接有灯 L1、L2，两灯的电阻均为 R02，一金属棒MN 与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计（1）若棒以 v05m/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 l0.2米，在导轨的一端接有阻值为 R0.5 欧的电阻，在 X0 处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁感强度 B0.5 特斯拉。一质量为 mo.1 千克的金属直杆垂直放置在导轨上，并以 v02 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 a2 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。-379-11.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，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-380-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/105.26。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skmv/0.3（此过程视为匀加速运动）。（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v沿水平方向击中放在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的 深度为s。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 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 Aef 将减速向右运动，但不是匀减速 Bef 将匀减速向右运动，最后停止 Cef 将匀速向右运动 图 6 -381-Def 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，ab2bc，磁场方向垂直于纸面；实线框 abcd是一正方形导线框，ab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 AW1W2 BW22W1 CW12W2 DW24W1 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（a），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 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 1t时刻 N G。B 2t时刻 N G。C 2t时刻 N G。D 4t时刻 N=G。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 abcda B导线框离开磁场时，感应电流方向为 adcba 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 -382-8.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，I10，I20 B匀速滑动时，I10，I20 C加速滑动时，I10，I20 D加速滑动时，I10，I20 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a和b载有大小相同方向相反的电流，a受到的磁场力大小为1F，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为2F，则此时b受到的磁场力大小变为 A 2F，B21FF，C 21FF D212FF 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-383-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 ARlvB22 BRvBl CRlvB2 DRvBl2 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 Aef 将减速向右运动，但不是匀减速 Bef 将匀减速向右运动，最后停止 Cef 将匀速向右运动 Def 将往返运动 -384-14.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 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ab、cd为边界的匀强磁场区域，磁感强度大小为 B，方向垂直纸面向外，区域宽为1l，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2l，长边的长度为 21l，如图所示，某时刻线框以初速沿与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 。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；-385-（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I的正方形，棒的电阻为r，其余部分电阻不计，开始时磁感强度为0B。（1）若从0t时刻起，磁感强度均匀增加，每秒增量为k，同时保持棒静止，求棒中的感应电流，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1tt 秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？（3）若从0t时刻起，磁感强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右作匀速运动时，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t的关系式）？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ab、cd为边界的匀强磁场区域，磁感强度大小为 B，方向垂直纸面向外，区域宽为1l，瑞有一矩形线框处在图中纸面内，它的短边与ab重合，长度为2l，长边的长度为 21l，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 。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-386-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 l0.2米，在导轨的一端接有阻值为 R0.5 欧的电阻，在 X0 处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁感强度 B0.5 特斯拉。一质量为 mo.1 千克的金属直杆垂直放置在导轨上，并以 v02 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 a2 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），R14、R28（导轨其它部分电阻 不计）。导轨 OAC 的形状满足方程)3sin(2xy（单位：m）。磁感强度 B0.2T 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 v5.0m/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。-387-22.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，在水平面上有两 条平行导电导轨 MN、PQ,导 轨间距离为l，匀强磁场垂直 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12mm、和1R2、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0v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 vF 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 M 2 1 N 0v P Q -388-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 r00.10/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 l0.20m。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 Bkt，比例系数 k0.020T/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 t0 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 t6.0s 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 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.-389-27.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 B0.50T 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 l0.20m。两根 质量均为 m0.10kg 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 R0.50。在 t0 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 t5.0s，金属杆甲的加速度为 a1.37m/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。-390-29.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l。导轨上面横放着两根导体棒cdab和，构成矩形回路，如图所示两根导体棒的质量皆为m，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都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度0v（见图）若两导体棒在运动中始终不接触，求：（1）在运动中产生的焦耳热最多是多少 （2）当ab棒的速度变为初速度的43时，cd棒的加速度是多少？75磁电式电表原理 F a1 b1 c1 d1 x1 y1 a2 b2 c2 d2 x2 y2 -391-76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 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）。S d 高频电源 导向板 B -392-3.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BqmvR。哪 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 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-393-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：22K介子衰变的方程为,K0 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 A1：1 B1：2 C1：3 D1：6 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0v的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，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 -394-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 Ca 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的速度从左边 S 处沿图中虚线方向入射，虚线平行于两