高考物理试题分类汇编磁场部分中学教育高考_中学教育-高考.pdf





《高考物理试题分类汇编磁场部分中学教育高考_中学教育-高考.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考物理试题分类汇编磁场部分中学教育高考_中学教育-高考.pdf(9页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、学习好资料 欢迎下载 2013磁场试题(2013 大纲理综)26(20 分)如图所示,虚线 OL 与 y 轴的夹角为 60,在此角范围内有垂直于 xOy 平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为 B。一质量为 m、电荷量为 q(q0)的粒子从左侧平行于 x 轴射入磁场,入射点为 M。粒子在磁场中运动的轨道半径为R。粒子离开磁场后的运动轨迹与 x 轴交于 P 点(图中未画出),且ODR。不计重力。求 M 点到 O 点的距离和粒子在磁场中运动的时间。【答案】3(1)3R6mqB(30)3(1)3R2mqB(90)【解析】根据题意,粒子进入磁场后做匀速圆周运动,设运动轨迹交虚线 OL 于 A 点,圆心在
2、 y 轴上的 C点,AC 与 y 轴的夹角为 ;粒子从 A点射出后,运动轨迹交 x 轴的 P 点,设 AP 与 x 轴的夹角为 ,如图所示。有 (判断出圆心在 y 轴上得 1 分)2qvBmRv (1 分)周期为 2 mTqB (1 分)过 A点作 x、y 轴的垂线,垂足分别为 B、D。由几何知识得 sinADR,cot 60ODAD,cot BPOD,OPADBP (2 分)联立得到 1sincos 13 (2 分)解得 30,或 90 (各 2 分)设 M 点到 O 点的距离为 h,有 sinADR hROC,3cos 3OCCDODRAD 联立得到 2cos(30)3hRR (1 分)解
3、得 3(1)3hR (30)(2 分)3(1)3hR (90)(2 分)当 30 时,粒子在磁场中运动的时间为 126TmtqB (2 分)当 90 时,粒子在磁场中运动的时间为 42TmtqB (2 分)x y O A L P M h D C B 60 x y O L M B 学习好资料 欢迎下载(2013 新课标 1 理综)18如图,半径为 R的圆死一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为 B,方向垂直于纸面向外。一电荷量为 q(q0)、质量为 m 的粒子沿平行于直径 ab 的方向射入磁场区域,射入点与 ab 的距离为 R/2。已知粒子射出去的磁场与射入磁场时运动方向间的夹角
4、为 60,则例子的速率为(不计重力)AmqBR2 BmqBR CmqBR23 DmqBR2【答案】B(2013 新课标 2 理综)17空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为 R,磁场方向垂直横截面。一质量为 m、电荷量为 q(q0)的粒子以速率 v0沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向 60。不计重力,该磁场的磁感应强度大小为 AqRmv330 BqRmv0 CqRmv03 DqRmv03【答案】A(2013 北京理综)22(16 分)如图所示,两平行金属板间距为 d,电势差为 U,板间电场可视为匀强电场;金属板下方有一磁感应强度为 B 的匀强磁场。带电量为+q
5、、质量为 m 的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响,求:匀强电场场强 E 的大小;粒子从电场射出时速度 的大小;粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径 R。【答案】Ud2qUm12mUBq【解析】(1)电场强度UEd(2)根据动能定理,有 212qUmv 得 2qUvm(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力,有 2vqvBmR 得 12mURBq(2013 天津理综)11.(18 分)一圆筒的横截面如图所示,其圆心为 O。筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B。圆筒下面有相距为 d 的平行金属板 M、N,其中 M 板带正
6、电荷,N 板带等量负电荷。质量为 m、电荷量为 q的带正电粒子自 M 板边缘的 P 处由静止释放,经 N 板的小孔 S 以速度 v 沿半径 SO 方向射入磁场中,粒子与圈筒发生两次碰撞后仍从 S 孔射出,设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失,且电荷量保持不变,在不计重力的情况下,求:(1)M、N 间电场强度 E 的大小;(2)圆筒的半径 R;(3)保持 M、N 间电场强度 E 不变,仅将 M 板向上平移23d,粒子仍从M 板边缘的 P 处由静止释放粒子自进入圆筒至从 S 孔射出期间,与圆筒的碰撞次数 n。+q m d O B+U a b B q 磁感应强度大小为一质量为电荷量为的粒子从左侧平行于
7、轴射入磁场入射点为粒子在磁场中运动的轨道半径为粒子离开磁场后的运动轨迹与轴交于点图中未画出且不计重力求点到点的距离和粒子在磁场中运动的时间答案解析根据题交轴的点设与轴的夹角为如图所示有判断出圆心在轴上得分分周期为分点作轴的垂线垂足分别为由几何知识得分联立得到分解得或各分设点到点的距离为有联立得到分解得分分当时粒子在磁场中运动的时间为分当时粒子在磁场中运大小为方向垂直于纸面向外一电荷量为质量为的粒子沿平行于直径的方向射入磁场区域射入点与的距离为已知粒子射出去的磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为则例子的速率为不计重力答案新课标理综空间有一圆柱形匀强磁场区学习好资料 欢迎下载【答案】(1)22mvq
8、d (2)33mvqB (3)3【解析】(1)设两极板间的电压为 U,由动能定理得 212qUmv 由匀强电场中电势差与电场强度的关系得 U=Ed 联立上式可得 22mvEqd (2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动,运用几何关系做出圆心 O,圆半径为 r,设第一次碰撞点为 A,由于粒子与圆筒发生两次碰撞又从 S 孔射出,因此 SA 弧所对圆心角3AO S。由几何关系得 tan3rR 粒子运动过程中洛伦兹力充当向心力,由牛顿第二定律,得 2vqvBmr 联立式得 33mvRqB (3)保持 M、N 间电场强度 E 不变,M 板向上平移23d后,设板间电压为U,则 33EdUU 设粒子进入 S 孔时
9、的速度为v,由式看出 22UvUv 结合式可得 33vv 设粒子做圆周运动的半径为r,则 33mvrqB 设粒子从 S 到第一次与圆筒碰撞期间的轨道所对圆心角为,比较两式得到rR,可见 2 粒子须经过这样的圆弧才能从 S 孔射出,故 n=311 (2013 山东理综)23(18 分)如图所示,在坐标系 xOy 的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场,磁磁感应强度大小为一质量为电荷量为的粒子从左侧平行于轴射入磁场入射点为粒子在磁场中运动的轨道半径为粒子离开磁场后的运动轨迹与轴交于点图中未画出且不计重力求点到点的距离和粒子在磁场中运动的时间答案解析根据题交轴的点设与轴的夹角为如图所示有判断出圆心在轴
10、上得分分周期为分点作轴的垂线垂足分别为由几何知识得分联立得到分解得或各分设点到点的距离为有联立得到分解得分分当时粒子在磁场中运动的时间为分当时粒子在磁场中运大小为方向垂直于纸面向外一电荷量为质量为的粒子沿平行于直径的方向射入磁场区域射入点与的距离为已知粒子射出去的磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为则例子的速率为不计重力答案新课标理综空间有一圆柱形匀强磁场区学习好资料 欢迎下载 场方向垂直于 xOy 平面向里;第四象限内有沿 y 轴正方向的匀强电场,电场强度大小为 E。一带电量为+q、质量为 m 的粒子,自 y 轴的 P 点沿 x 轴正方向射入第四象限,经 x 轴上的 Q 点进入第一象限,随即撤
11、去电场,以后仅保留磁场。已知 OP=d,,OQ=2d,不计粒子重力。求粒子过 Q 点时速度的大小和方向。若磁感应强度的大小为一定值 B0,粒子将以垂直 y 轴的方向进入第二象限,求 B0。若磁感应强度的大小为另一确定值,经过一段时间后粒子将再次经过 Q 点,且速度与第一次过 Q 点时相同,求该粒子相邻两次经过Q 点所用的时间。【答案】2qEdm,45 2mEqd22mdqE【解析】(1)设粒子在电场中运动的时间为0t,加速度的大小为 a,粒子的初速度为0v,过 Q 点时速度的大小为 v,沿 y 轴方向分速度的大小为yv,速度与 x 轴正方向间的夹角为,由牛顿第二定律得 qEma1 由运动学公式
12、得 2012dat2 0 02dv t3 0yvat4 220yvvv5 0tanyvv6 联立123456式得 2qEdvm7 45 8(2)设粒子做圆周运动的半径为1R,粒子在第一象限的运动轨迹如图所示,1O为圆心,由几何关系可知O1OQ 为等腰直角三角形,得 12 2Rd9 由牛顿第二定律得 201vqvBmR10 联立7910式得02mEBqd11(3)设粒子做圆周运动的半径为2R,由几何分析(粒子运动的轨迹如图所示,2O、2O是粒子做圆周运动的圆心,Q、F、G、H 是轨迹与两坐标轴的交点,连接2O、2O,由几何关系知,22O FGO 和22O QHO均为矩形,进而知 FQ、GH 均为
13、直径,QFGH 也是矩形,又 FHGQ,可知 QFGH是正方形,QOG 为等腰直角三角形)可知,粒子在第一、第三象限的轨 x O y P Q E O1 x O y P Q R1 R1 F O2 x O y Q R2 2O R2 R2 R2 G H 磁感应强度大小为一质量为电荷量为的粒子从左侧平行于轴射入磁场入射点为粒子在磁场中运动的轨道半径为粒子离开磁场后的运动轨迹与轴交于点图中未画出且不计重力求点到点的距离和粒子在磁场中运动的时间答案解析根据题交轴的点设与轴的夹角为如图所示有判断出圆心在轴上得分分周期为分点作轴的垂线垂足分别为由几何知识得分联立得到分解得或各分设点到点的距离为有联立得到分解得
14、分分当时粒子在磁场中运动的时间为分当时粒子在磁场中运大小为方向垂直于纸面向外一电荷量为质量为的粒子沿平行于直径的方向射入磁场区域射入点与的距离为已知粒子射出去的磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为则例子的速率为不计重力答案新课标理综空间有一圆柱形匀强磁场区学习好资料 欢迎下载 迹均为半圆,得 222 2Rd12 粒子在第二、第四象限的轨迹为长度相等的线段,得 22FGHQR13 设粒子相邻两次经过 Q 点所用的时间为 t,则有 22FGHQRtv14 联立7121314得 2(2)mdtqE15(2013 重庆理综)5如题 5 图所示,一段长方体形导电材料,左右两端面的边长都为 a 和 b内有带
15、电量为 q 的某种自由运动电荷导电材料置于方向垂 直于其前表面向里的匀强磁场中,内部磁感应强度大小为 B。当通以 从左到右的稳恒电流 I 时,测得导电材料上、下表面之间的电压为 U,且上表面的电势比下表面的电势低,由此可得该导电材料单位体积内 自由运动电荷数及自由运动电荷的正负别为 AaUqIB,负 BaUqIB,正 CbUqIB,负 DbUqIB,正【答案】C(2013 重庆理综)7(15 分)小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验,其装置如题 7 图所示。在该实验中,磁铁固定在水平放置的电子测力计上,此时电子测力计的读数为 G1,磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场,其余区域磁
16、场不计。直铜条 AB 的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路,总阻值为R。若让铜条水平且垂直于磁场,以恒定的速率 v 在磁场中竖直向下运动,这时电子测力计的示数为 G2,铜条在磁场中的长度为 L。(1)判断铜条所受安培力的方向,G1和 G2哪个大?(2)求铜条匀速运动时所受安培力的大小和磁感应强度的大小。【答案】(1)安培力的方向竖直向上,G2G1 (2)安 培 力 的 大 小 F=G2 G1 磁 感 应 强 度 的 大 小 21()1GG RBLv(2013 安徽理综)15图中 a、b、c、d 为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面积位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相等的电流,方向如图所示
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考 物理试题 分类 汇编 磁场 部分 中学 教育

限制150内