高三物理模拟试题分类汇编:磁场

编辑: 逍遥路 关键词: 高三 来源: 高中学习网

【物理精品】2012版《6年高考4年模拟》
磁场部分
第一部分 六年高考荟萃
2011年高考题
1(2011全国卷1第15题)。如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流 和 ,且 ;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面;b点在两导线之间,b、d的连线与导线所在平面垂直。磁感应强度可能为零的点是

A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
解析:要合磁感应强度为零,必有 和 形成两个场等大方向,只有C点有可能,选C
2(2011海南第7题).自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是
A.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系
B.欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系
C.法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系
D.焦耳发现了电流的热效应,定量得出了电能和热能之间的转换关系
解析:考察科学史,选ACD
3(2011海南第10题).空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是
A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同
B. 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同
C.在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同
D.在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大
解析:在磁场中半径 运动时间: (θ为转过圆心角),故BD正确,当粒子从O点所在的边上射出的粒子时:轨迹可以不同,但圆心角相同为1800,因而AC错
4(2011新标理综第14题).为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是 (B)

解析:主要考查安培定则和地磁场分布。根据地磁场分布和安培定则判断可知正确答案是B。
5.(2011新标理综第18题).电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原的2倍,理论上可采用的方法是(BD)
A.只将轨道长度L变为原的2倍
B.只将电流I增加至原的2倍
C.只将弹体质量减至原的一半
D.将弹体质量减至原的一半,轨道长度L变为原
的2倍,其它量不变
解析:主要考查动能定理。利用动能定理有 ,B=kI解得 。所以正确答案是BD。
6(2011浙江第20题).利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板N上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,板上有两条宽度分别为2d和d 的缝,两缝近端相距为L。一群质量为、电荷量为q,具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板N进入磁场,对于能够从宽度为d的缝射出的粒子,下列说法正确的是
A. 粒子带正电
B. 射出粒子的最大速度为
C. 保持d和L不变,增大B,射出粒子的最大速度与最小速
度之差增大
D. 保持d和B不变,增大L,射出粒子的最大速度与最小速
度之差增大
答案:BC
解析:由左手定则可判断粒子带负电,故A错误;由题意知:粒子的最大半径 、粒子的最小半径 ,根据 ,可得 、 ,则 ,故可知B、C正确,D错误。
7(2011上海第18题).
如图,质量为 、长为 的直导线用两绝缘细线悬挂于 ,并处于匀强磁场中。当导线中通以沿 正方向的电流 ,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为 。则磁感应强度方向和大小可能为
(A) 正向,
(B) 正向,
(C) 负向,
(D)沿悬线向上,
答案:BC
8(2011安徽第23).(16分)
如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出。
(1)求电场强度的大小和方向。
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经 时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。
(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,且速度为原的4倍,求粒子在磁场中运动的时间。
解析:(1)设带电粒子的质量为,电荷量为q,初速度为v,电场强度为E。可判断出粒子受到的洛伦磁力沿x轴负方向,于是可知电场强度沿x轴正方向
且有 qE=qvB ①
又 R=vt0 ②
则 ③
(2)仅有电场时,带电粒子在匀强电场中作类平抛运动
在y方向位移 ④
由②④式得 ⑤
设在水平方向位移为x,因射出位置在半圆形区域边界上,于是

又有 ⑥
得 ⑦
(3)仅有磁场时,入射速度 ,带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动,设轨道半径为r,由牛顿第二定律有

又 qE=a ⑨
由⑦⑧⑨式得 ⑩
由几何关系 ○11
即 ○12
带电粒子在磁场中运动周期

则带电粒子在磁场中运动时间

所以 ○13
9(2011全国卷1第25).(19分)
如图,与水平面成45°角的平面N将空间分成I和II两个区域。一质量为、电荷量为q(q>0)的粒子以速度 从平面N上的 点水平右射入I区。粒子在I区运动时,只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用,电场强度大小为E;在II区运动时,只受到匀强磁场的作用,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。求粒子首次从II区离开时到出发点 的距离。粒子的重力可以忽略。
解析:设粒子第一次过N时速度方向与水平方向成α1角,位移与水平方向成α2角且α2=450,在电场中做类平抛运动,
则有: 得出:
在电场中运行的位移:
在磁场中做圆周运动,且弦切角为α=α1-α2,
得出:
在磁场中运行的位移为:
所以首次从II区离开时到出发点 的距离为:
10(2011新标理综第25题).(19分)
如图,在区域I(0≤x≤d)和区域II(d≤x≤2d)内分别存在匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和2B,方向相反,且都垂直于Oxy平面。一质量为、带电荷量q(q>0)的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域I,其速度方向沿x轴正向。已知a在离开区域I时,速度方向与x轴正方向的夹角为30°;因此,另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从p点沿x轴正向射入区域I,其速度大小是a的1/3。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求
(1)粒子a射入区域I时速度的大小;
(2)当a离开区域II时,a、b两粒子的y坐标之差。



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