2022年高考物理真题分类汇编专题磁场.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载2022 年高考物理真题分类汇编专题 9 磁场152022 新课标全国卷关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,以下说法正确的是 A安培力的方向可以不垂直于直导线 B安培力的方向总是垂直于磁场的方向 C安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 D将直导线从中点折成直角,安培力的大小肯定变为原先的一半 15B解析 此题考查安培力的大小和方向安培力总是垂直于磁场与电流所打算的平面,因此,安培力总与磁场和电流垂直,A 错误, B 正确;安培力FBIL sin ,其中 是电流方向与磁场方向的夹角,C 错误;将直导线从中点折成直角
2、,导线受到安培力的情形与直角导线在磁场中的放置情形有关,并不肯定变为原先的一半,D 错误162022 新课标全国卷如下列图, MN 为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场 未面出 ,一带电粒子从紧贴铝板上表面的 P 点垂直于铝板向上射出,从 Q 点穿越铝板后到达 PQ 的中点 O,已知粒子穿越铝板时,其动能缺失一半,速度方向和电荷量不变不计重力铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为 A2B. 2C 1D. 2 216D解析 此题考查了带电粒子在磁场中的运动依据qv B2 mv r有B1 B2r2 r1 v 1 v 2,穿过铝板后粒子动能减半,就v 1 v 22,穿过铝板后粒子运
3、动半径减半,就r11 2,因此 B1 B22 2,D 正确182022 山东卷 如下列图,场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd,水平边 ab 长为 s,竖直边 ad 长为 h.质量均为 m、带电荷量分别为q 和 q 的两粒子,由 a、c 两点先后沿 ab 和 cd 方向以速率 v 0 进入矩形区 两粒子不同时显现在电场中 不计重力如两粒子轨迹恰好相切,就 v 0等于 s 2qE s qEA. 2 mh B. 2 mhs C. 42qE mh D.sqE4mh18B 解析 两个粒子都做类平抛运动两个粒子在竖直方向上都做加速度大小相等的名师归纳总结 匀加速直线运动, 由于竖直
4、位移大小相等,所以它们的运动时间相等两个粒子在水平方向第 1 页,共 16 页上都做速度大小相等的匀速直线运动,由于运动时间相等,所以水平位移大小相等综合判- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载2,由 h 2 Eq 2mt2,s 2v0t 得断,两个粒子运动到轨迹相切点的水平位移都为s 2,竖直位移都为v0s 2 mh,选项 B 正确Eq20 2022 新课标卷 图为某磁谱仪部分构件的示意图图中,永磁铁供应匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子当这些粒子从上部垂直进入磁场时,以下说法正确
5、选项 A电子与正电子的偏转方向肯定不同B电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径肯定相同C仅依据粒子运动轨迹无法判定该粒子是质子仍是正电子D粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越小20AC 解析 电子、正电子和质子垂直进入磁场时,所受的重力均可忽视,受到的洛伦兹力的方向与其电性有关,由左手定就可知 A 正确;由轨道公式 Rmv Bq知,如电子与正电子与进入磁场时的速度不同,就其运动的轨迹半径也不相同,故 B 错误由 Rmv Bq2mEkBq知,D 错误因质子和正电子均带正电,且半径大小无法运算出,故依据粒子运动轨迹无法判定该粒子是质子仍是正电子,C 正确92022 江苏卷 如下列图,导电物质为电
6、子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为 I,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小B 与 I 成正比,方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔元件的电流为 I H,与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压 U H满意:UHkI HB d,式中 k 为霍尔系数, d 为霍尔元件两侧面间的距离电阻 R 远大于 RL,霍尔元件的电阻可以忽视,就 A霍尔元件前表面的电势低于后表面B如电源的正负极对调,电压表将反偏CI H与 I 成正比D电压表的示数与 RL消耗的电功率成正比9CD 解析 由于导电物质为电子,在霍尔元件中,电子是向上做定向移动的,依据左手定就可判定电子受到的洛伦兹力方向向后表面,故霍尔元
7、件的后表面相当于电源的负极,霍尔元件前表面的电势应高于后表面,A 选项错误;如电源的正负极对调,就 IH 与 B 都反向,由左手定就可判定电子运动的方向不变,B 选项错误;由于电阻 R 和 RL 都是固定的,且 R 和 RL 并联,故 I HRRLI ,就 C 正确;因 B 与 I 成正比, IH 与 I 成正比,就 RL UHkIHBdI 2,RL 又是定值电阻,所以 D 正确182022 安徽卷 “ 人造小太阳” 托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体,使其名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载
8、中的带电粒子被尽可能限制在装置内部,而不与装置器壁碰撞已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T 成正比,为约束更高温度的等离子体,就需要更强的磁场,以使带电粒子在磁场中的运动半径不变由此可判定所需的磁感应强度B 正比于 A.TBTC. T3DT218A 解析 此题是 “ 信息题 ” :考查对题目新信息的懂得才能和解决问题的才能根2据洛伦兹力供应向心力有 qvBmv r解得带电粒子在磁场中做圆周运动的半径 rmv qB.由动能的定义式 Ek1 2mv 2,可得 r2mEkqB,结合题目信息可得 BT,选项 A 正确;16 2022 北京卷 带电粒子 a、b 在同一匀强磁场中做匀速圆周运
9、动,它们的动量大小相等, a 运动的半径大于 b 运动的半径如 a、b 的电荷量分别为 qa、qb,质量分别为 ma、mb,周期分别为 Ta、Tb.就肯定有 A. qaqbB.mambC. TaTb D. qa marb,就 qaqb,A 正确,其他条件未知,B、C、D 无法判定25 2022 全国卷 如图,在第一象限存在匀强磁场,磁感应强度方向垂直于纸面 xy平面 向外;在第四象限存在匀强电场,方向沿 x 轴负向在 y 轴正半轴上某点以与 x 轴正向平行、大小为 v0 的速度发射出一带正电荷的粒子,该粒子在 d,0点沿垂直于 x 轴的方向进入电场不计重力如该粒子离开电场时速度方向与 y 轴负
10、方向的夹角为 ,求:1 电场强度大小与磁感应强度大小的比值;2该粒子在电场中运动的时间25答案 1 1 2v 0tan 2 2v0tan 2d解析 1 如图, 粒子进入磁场后做匀速圆周运动设磁感应强度的大小为 B,粒子质量与所带电荷量分别为 m 和 q,圆周运动的半径为 R0.由洛伦兹力公式及牛顿其次定律得2qv 0Bmv R0 0由题给条件和几何关系可知 R0d设电场强度大小为 E,粒子进入电场后沿 x 轴负方向的加速度 大小为 ax,在电场中运动的时间为 t,离开电场时沿 x 轴负方向的速度大小为 vx.由牛顿定律及运动学公式得Eqmaxvxaxtvx2 td名师归纳总结 由于粒子在电场中
11、做类平抛运动如图 ,有第 3 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料tan v x v 0欢迎下载联立式得B1 2v0tan 2 2联立式得t2d v 0tan 222022 福建卷 如下列图,某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道,管道的长为 L、宽为 d、高为 h,上下两面是绝缘板前后两侧面 M、N 是电阻可忽视的导体板,两导体板与开关 S 和定值电阻 R 相连整个管道置于磁感应强度大小为 B、方向沿 z轴正方向的匀强磁场中管道内始终布满电阻率为 的导电液体 有大量的正、负离子 ,且开关闭合前后,液体在管道进、出口两
12、端压强差的作用下,均以恒定速率 v0 沿 x 轴正向流动,液体所受的摩擦阻力不变1求开关闭合前,M、N 两板间的电势差大小U0;U 0保2求开关闭合前后,管道两端压强差的变化 p;3调整矩形管道的宽和高,但保持其他量和矩形管道的横截面积Sdh 不变,求电阻R 可获得的最大功率Pm及相应的宽高比d h的值221Bdv022 Ldv 0B LhRd3LSv2 0B2LR4解析 1设带电离子所带的电荷量为q,当其所受的洛伦兹力与电场力平稳时,持恒定,有U0 qv0Bq d得 U0Bdv02设开关闭合前后,管道两端压强差分别为 p1、p2,液体所受的摩擦阻力均为 f,开关闭合后管道内液体受到的安培力为
13、 F安,有 p1hdfp2hdfF安F安BId 依据欧姆定律,有IU 0Rr两导体板间液体的电阻rd Lh由 式得2 pLd v0B LhRd3电阻 R 获得的功率为名师归纳总结 PPI2R第 4 页,共 16 页Lv 0B2LR dR- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载当d hLR 时, .电阻 R 获得的最大功率2 2PmLSv 4 0B.362022 广东卷 18 分如图 25 所示,足够大的平行挡板 A1、A2竖直放置,间距 6L.两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域和,以水平面 MN 为抱负分界面, 区的磁感应强度为 B0,
14、方向垂直纸面对外 .A1、A2 上各有位置正对的小孔 S1、 S2,两孔与分界面 MN的距离均为 L.质量为 m、电荷量为 q 的粒子经宽度为 d 的匀强电场由静止加速后,沿水平方向从 S1进入区,并直接偏转到 MN 上的 P 点,再进入区,P 点与 A1 板的距离是 L 的k 倍,不计重力,遇到挡板的粒子不予考虑1如 k1,求匀强电场的电场强度 E;2如 2k3,且粒子沿水平方向从S2射出,求出粒子在磁场中的速度大小v 与 k 的关系式和区的磁感应强度B 与 k 的关系式3612 2qB 0L2md 2v(k21)qB0L 2m Bk 3kB0解析 1 粒子在电场中,由动能定理有qEd1 2
15、mv 20 粒子在 区洛伦兹力供应向心力2qvB0mv r当 k1 时,由几何关系得rL解得2 2EqB 2md . 0L2由于 2k0的静止粒子被发射装置 图中未画出 从 O 点发射,沿 p 板上表面运动时间 t 后到达 K 孔,不与板碰撞地进入两板之间粒子视为质点,在图示平面内运动,电荷量保持不变,不计空气阻力,重力加速度大小为 g. 1求发射装置对粒子做的功;2电路中的直流电源内阻为r,开关 S 接“1”位置时,进入板间的粒子落在b 板上的 A点, A 点与过 K 孔竖直线的距离为l.此后将开关S 接“ 2”位置,求阻值为R 的电阻中的电流强度;3如选用恰当直流电源,电路中开关 S 接“
16、1”位置,使进入板间的粒子受力平稳,此时在板间某区域加上方向垂直于图面的、磁感应强度大小合适的匀强磁场 磁感应强度 B 只能在 0 Bm 21 5 m 范畴内选取 ,使粒子恰好从 b 板的 T 孔飞出,求粒子飞出时速度方 21 2 qt 向与 b 板板面的夹角的全部可能值 可用反三角函数表示 2 3111mh 2t 2 2 q(Rr)gmh 2hl 2t 2 30B0 满意题目要求, 夹角 趋近 00.名师归纳总结 就题目所求为0arcsin2 5.第 7 页,共 16 页102022 四川卷 在如下列图的竖直平面内,水平轨道 CD 和倾斜轨道GH 与半径 r944m 的光滑圆弧轨道分别相切于
17、D 点和 G 点, GH 与水平面的夹角37 .过 G 点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面对里,磁感应强度B1.25 T ;过 D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度E1 104 N/C.小物体 P1质量 m2 103 kg、电荷量 q 8 106 C,受到水平向右的推力F9.98 103 N 的作用,沿CD 向右做匀速直线运动,到达D 点后撤去推力当P1到达倾斜轨道底端- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载G 点时,不带电的小物体 P2在 GH 顶端静止释放,经过时间 t0.1 s
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- 2022 年高 物理 分类 汇编 专题 磁场
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