高考物理 高频考点穿透卷 专题19 带电粒子(体)在磁场中的运动(含解析)-人教版高三全册物理试题.doc
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1、专题19 带电粒子(体)在磁场中的运动一.题型研究一(一)真题再现1 (2014全国卷T15)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是()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,安培力的大小一定变为原来的一半【答案】B【题型】选择题【难度】较易2(2015全国卷T24)如图,一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中;磁场的磁感应强度大小为0.1T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘,金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连,电路总电阻为
2、2。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm,重力加速度大小取。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量。【答案】【解析】金属棒通电后,闭合回路电流导体棒受到安培力根据安培定则可判断金属棒受到安培力方向竖直向下开关闭合前开关闭合后 【题型】计算题【难度】一般(二)试题猜想3如图所示,两根光滑金属导轨平行放置,导轨所在平面与水平面间的夹角为.质量为m、长为L的金属杆ab垂直导轨放置,整个装置处于垂直ab方向的匀强磁场中当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时,金属杆ab保持静止则磁感应强度的方向和大小可
3、能为()A竖直向上,mgtan /(IL)B平行导轨向上,mgcos /(IL)C水平向右,mg/(IL)D水平向左,mg/(IL)【答案】AD【题型】多选题【难度】一般4. 如图甲所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒从t0时刻起,棒上有如图乙所示的持续交变电流I,周期为T,最大值为Im,图甲中I所示方向为电流正方向则金属棒()A一直向右移动B速度随时间周期性变化C受到的安培力随时间周期性变化D受到的安培力在一个周期内做正功【答案】ABC【题型】多选题【难度】较易5.如图所示,两平行导轨与水平面成37角,导轨间
4、距为L1.0 m,匀强磁场的磁感应强度可调,方向垂直导轨所在平面向下。一金属杆长也为L,质量m0.2 kg,水平放在导轨上,与导轨接触良好而处于静止状态,金属杆与导轨间的动摩擦因数0.5,通有图示方向的电流,电流强度I2.0 A,令最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则磁感应强度的最大值和小值分别为()A1.0 T0 B1.0 T0.6 TC1.0 T0.2 T D0.6 T0.2 T【答案】C【解析】由左手定则知安培力沿斜面向上,因mgsin 1.2 N、fmmgcos 0.8 N,所以当磁感应强度B最小时,安培力F1BminIL0.4 N,即Bmin0.2 T;当B最大时,安培力F2BmaxIL2
5、.0 N,即Bmax1.0 T,C对。 【题型】选择题【难度】一般二.题型研究二(一)真题再现6(2016全国甲卷T18)一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与筒的轴平行,筒的横截面如图所示图中直径MN的两端分别开有小孔,筒绕其中心轴以角速度顺时针转动在该截面内,一带电粒子从小孔M射入筒内,射入时的运动方向与MN成30角当筒转过90时,该粒子恰好从小孔N飞出圆筒不计重力若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,则带电粒子的比荷为()A.B.C. D.【答案】A【题型】选择题【难度】较难7(2016全国丙卷T18)平面OM和平面ON之间的夹角为30,其横截面(纸面)如图所示,平面OM上方存在匀
6、强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外一带电粒子的质量为m,电荷量为q(q0)粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场,速度与OM成30角已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点,并从OM上另一点射出磁场不计重力粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为()A. B.C. D.【答案】D【题型】选择题【难度】一般8(2015全国卷T19)有两个匀强磁场区域和,中的磁感应强度是中的k倍两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动与中运动的电子相比,中的电子()A运动轨迹的半径是中的k倍B加速度的大小是中的k倍C做圆周运动的周期是中的k倍D做圆周运动的角速度与中的相等【
7、答案】AC【解析】两速率相同的电子在两匀强磁场中做匀速圆周运动,且磁场磁感应强度B1是磁场磁感应强度B2的k倍由qvB得r,即中电子运动轨迹的半径是中的k倍,选项A正确由F合ma得aB,所以,选项B错误由T得Tr,所以k,选项C正确由得,选项D错误正确选项为A、C.【题型】多选题【难度】一般9(2014全国卷T16)如图,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(未画出)。一带电拉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。已知拉子穿越铝板时,其动能损失一半,这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()A2 B
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