2022年高考物理二轮典型例题冲刺测试专题磁场 .pdf

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1、学习好资料欢迎下载2013 年高考物理二轮典型例题冲刺测试专题8 磁场 （含解析）1. 河北衡水中学调研如图所示， 平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度B11T位于纸面内的细直导线，长L1m ，通有I1 A 的恒定电流当导线与B1成 60夹角时，发现其受到的安培力为零，则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B2的可能值是 ( ) A.12T B.32T C1T D.3T 解析 当导线与B1成 60夹角时， 发现其受到的安培力为零，说明该区域同时存在着另一匀强磁场B2，并且B2与B1的合磁场的磁感应强度方向沿导线方向，根据矢量合成的三角形定则，可知B2B1sin60 32T，所以B2的值

2、不可能为12T，选项 A错误，本题选B、C、D. 答案 BCD 2.全国，质量分别为m1和m2、电荷量分别为q1和q2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动已知两粒子的动量大小相等下列说法正确的是( ) A若q1q2，则它们做圆周运动的半径一定相等B若m1m2，则它们做圆周运动的半径一定相等C若q1q2，则它们做圆周运动的周期一定不相等D若m1m2，则它们做圆周运动的周期一定不相等 解析 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即qvBmv2r，得轨道半径rmvqBpqB，已知两粒子动量大小相等，若q1q2，则r1r2，A项正确；若m1m2，r与1q有关， B项错误；带电粒子在

3、磁场中运动的周期T2mqB2pqBv，因此运动周期Tmq或1qv，若m1m2，但m1q1m2q2，周期T可相等， D项错误；若q1q2，但q1v1q2v2，周期T也可相等， C项错误 答案 A 3.吉林实验中学二模，如图所示，一带电塑料小球质量为m，用丝线悬挂于O点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为60，水平磁场垂直于小球摆动的平面当小球自左方摆到最低点时，悬线精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 10 页学习好资料欢迎下载上的张力恰为零，则小球自右方最大摆角处摆到最低点时悬线上的张力为( ) A0 B 2mgC4mgD6mg

4、解析 设小球自左方摆到最低点时速度为v，则12mv2mgL(1 cos60), 此时qvBmgmv2L，当小球自右方摆到最低点时，v大小不变，洛伦兹力方向发生变化，TmgqvBmv2L，得T4mg，故 C正确 答案 C 4.北京理综，处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值( ) A与粒子电荷量成正比B与粒子速率成正比C与粒子质量成正比D与磁感应强度成正比 解析 粒子仅在磁场力作用下做匀速圆周运动有qvBmv2R，得RmvqB，周期T2Rv2mqB，其等效环形电流IqTq2B2m，故 D选项正确 答案 D 5.安徽“江南十校”联考如

5、图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边 界OA上有一粒子源S. 某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子( 不计粒子的重力及粒子间的相互作用)，所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场已知AOC60，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最短时间等于T6(T为粒子在磁场中运动的周期) ，则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间为( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 10 页学习好资料欢迎下载A.T3B.T2C.2T3D.5T6 解析 由左手定则知，粒子做

6、逆时针圆周运动；粒子速度大小相同，故弧长越小，粒子在磁场中运动的时间就越短，过S作OC的垂线SD，如图所示，粒子轨迹过D点时在磁场中运动的时间最短；因磁场中运动的最短时间等于T6，故SOD60，由几何关系得，粒子做圆周运动的半径等于SD；由于粒子沿逆时针方向运动，故沿SA方向射入的粒子在磁场中运动的时间最长，由几何关系知，粒子在磁场中运动的轨迹恰为半圆，故粒子在磁场中运动的最长时间为T2，选项 B正确 答案 B 6.郑州三模，如图甲所示，某空间存在着足够大的匀强磁场，磁场沿水平方向磁场中有A、B两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘在t0 时刻，水平恒力F作用

7、在物块B上，物块A、B由静止开始做加速度相同的运动在物块A、B一起运动的过程中，图乙反映的可能是( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 10 页学习好资料欢迎下载A物块A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系 B 物块A对物块B的摩擦力大小随时间t变化的关系 C 物块A对物块B的压力大小随时间t变化的关系 D 物块B对地面压力大小随时间t变化的 关系 解析 洛伦兹力FqvBqBat，所以 A错误 物块A对物块B的摩擦力大小fmAa，所以f随时间t的变化保持不变，B 错误A受的 支持力NmAgqvBmAgqBat，C 正确B受

8、地面的支持力N (mAmB)gqBat，D正确 答案 CD 7.全国，如图，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流a、o、b在M、N的连线上，o为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是( ) Ao点处的磁感应强度为零Ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反Cc、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同Da、c两点处磁感应强度的方向不同 解析 根据安培定则可知M、N导线中的电流在o点产生的磁场方向均垂直MN连线，由od，故o处的磁感应强度不为零，选项A错误；由于M、N两

9、导线中电流大小相等，根据对称性知BaBb，磁感应强度方向均垂直于M、N连线，方向相同，选项B错误；c、d关于o点对称，M、N两导线中的电流在c、d两点产生的磁感应强度的矢量和相等且方向均为cd，选 项 C正确，由于a、b、c、d四点磁感应强度方精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 10 页学习好资料欢迎下载向均相同，选项D错误 答案 C 8.山西省高三如图，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成 角 (090) ，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，

10、并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，金属棒的速度大小为v，则金属 棒ab在这一过程中( ) Aab棒运动的平均速度大小为12vB沿导轨方向的位移大小为qRBLC产生的焦耳热为qBLvD受到的最大安培力大小为B2L2vRsin 解析 由ab棒受力情况可知，ab棒不是匀变速直线运动，因此ab棒运动的平均速度大小不是12v，选项 A错误；当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，qI t，IBL vR，沿导轨方向的位移xv tqRBL， 选项 B正确；由功能关系可知选项C错误；当金属棒的速度大小为v时，安培力最大，FBILB2L2vR，故 D

11、错误 答案 B 9.海南单科，图中装置可演示磁场对通电导线的作用电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动下列说法正确的是( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 10 页学习好资料欢迎下载A若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动B若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动C若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动D若a接负极，b接正极，e接负极，f

12、接正极，则L向左滑动 解析 若a接正极，b接负极，电磁铁磁极间磁场方向向上，e接正极，f接负极，由左手定则判定金属杆受安培力向左，则L向左滑动， A项错误，同理判定B、D选项正确， C项错误 答案 BD 10.山东济南高三如图所示，在空间中存在垂直纸面向外，宽度为d的有界匀强磁场一质量为m，带电荷量为q的粒子自下边界的P点处以速度v沿与下边界成30角的方向垂直射入磁场，恰能垂直于上边界射出，不计粒子重力，题中d、m、q、v均为已知量则(1) 粒子带何种电荷；(2) 磁场磁感应强度为多少 解析 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，

13、共 10 页学习好资料欢迎下载(1) 粒子带正电(2) 粒子在磁场中运动轨迹如图所示，设圆周运动半径为r，由几何关系可得rcos30d由向心力公式qvBmv2r由以上两式可解得B3mv2qd. 11.福建龙岩市高三质检如图所示，真空中有一垂直纸面向内的匀强磁场，一根轻绳固定于场内的O点，绳的末端拴一绝缘带电小球已知磁场的磁感应强度为B，绳长为L，小球带电荷量为q，质量为m.让小球在图示的竖直平面内摆动，绳与竖直方向的最大偏角为. (1) 若摆球能正常摆动，求摆球从右向左运动与从左向右运动经过最低点时，绳子的拉力之差( 2) 为保证摆球能正常摆动，对磁感应强度B有什么 限制？ 解析 (1) 从最

14、高点向最低点运动时，有mgL(1cos)12mv2当摆球从左向右运动经过最低点时，有T1qvBmgmv2L当摆球从右向左运动经过最低点时，有精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 10 页学习好资料欢迎下载T2qvBmgmv2L由得T2T12qB2gL1cos(2) 摆球从右向左摆动时洛伦兹力背离O点，摆动正常；摆球从左向右摆动时，洛伦兹力指向O点 ( 从最高点到最低点的摆动过程中，洛伦兹力增大，绳子拉力可能一直减小，也可能先减小后增大) ，设摆线与竖直方向成 角时，绳的拉力最小设摆球在角 位置时，速率为v1，绳的拉力刚好为零由

15、动能定理得mgL(cos cos) 12mv21在角 位置处，qv1Bmgcosmv21L由解得：Bmgcosqv13mv12qL当mgcosqv13mv12qL，即v123gLcos时磁感应强度有最小值Bminmq6gcosL(B小于此值，绳子在任意位置都有拉力，能正常摆动；B等于此值，绳子在此位置的拉力刚好为零，刚好能正常摆动；B大于此值，摆球离开圆轨道，不能正常摆动 ) 把代入可得cos43cos讨论： cos1 才有意义，由得cos 34，即 arccos34?当 arccos34时，满足正常摆动的条件是：Bmq6gcosL?当 1) 的颗粒打在收集板上的位置到O点的距离 解析 (1) 设带电颗粒的电荷量为q，质量为m. 有Eqmg将qm1k代入，得Ekg(2) 如图 1，有qv0Bmv20RR2(3d)2(Rd)2得Bkv05d(3) 如图 2 所示，有qv0Bmv02R1tan 3dR21d2y1R1R21d2y2ltan ，yy1y2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 10 页学习好资料欢迎下载得yd(5 2523l2529 . 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 10 页