【精品试卷】专题08磁场-高考物理三轮复习精品资料(解析版)复习专用试卷

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压轴题08 电磁场综合专题(原卷版)-2020年高考物理挑战压轴题(尖子生专用)

压轴题08电磁场综合专题1．如图所示，真空区域中存在匀强电场与匀强磁场；每个磁场区域的宽度均为0.20m h =，边界水平，相邻两个区域的距离也为h ，磁感应强度大小 1.0T B =、方向水平且垂直竖直坐标系xoy 平面向里；电场在x 轴下方的整个空间区域中，电场强度的大小 2.5N/C E =、方向竖直向上。

质量41.010kg m -=⨯、电荷量44.010C q -=⨯的带正电小球，从y 轴上的P 点静止释放，P 点与x 轴的距离也为h ；重力加速度g 取10m/s 2，sin 370.6=，cos370.8=，不计小球运动时的电磁辐射。

求小球：(1)射出第1区域时的速度大小v(2)射出第2区域时的速度方向与竖直方向之间的夹角θ(3)从开始运动到最低点的时间t 。

2．如图甲所示，平行金属板M 、N 水平放置，板长L =5m 、板间距离d =0.20m 。

在竖直平面内建立xOy 直角坐标系，使x 轴与金属板M 、N 的中线OO ′重合，y 轴紧靠两金属板右端。

在y 轴右侧空间存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小B =5.0×10－3T 的匀强磁场，M 、N 板间加随时间t 按正弦规律变化的电压u MN ，如图乙所示，图中T 0未知，两板间电场可看作匀强电场，板外电场可忽略。

比荷q m=1.0×107C/kg 、带正电的大量粒子以v 0=1.0×105m/s 的水平速度，从金属板左端沿中线OO ′连续射入电场，进入磁场的带电粒子从y 轴上的 P 、Q （图中未画岀，P 为最高点、Q 为最低点）间离开磁场。

在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作恒定不变，忽略粒子重力，求：(1) 进入磁场的带电粒子在电场中运动的时间t 0及在磁场中做圆周运动的最小半径r 0；(2) P 、Q 两点的纵坐标y P 、y Q ；(3) 若粒子到达Q 点的同时有粒子到达P 点，满足此条件的电压变化周期T 0的最大值。

高考物理100考点最新模拟题(磁场)精选试题专题08 回旋加速器解析版含解析

100考点最新模拟题(磁场)精选训练8第九部分磁场八．回旋加速器一、选择题1.回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图7所示.D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上.位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略)，它们在两盒之间被电场加速.当质子被加速到最大动能E k后，再将它们引出.忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是( )A.若只增大交变电压U，则质子的最大动能E k会变大B.若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行的时间会变短C.若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子D.质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为n－1∶n【参考答案】BD2． (多选)劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示.置于真空中的D 形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U.若A处粒子源产生的质子的质量为m、电荷量为＋q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响.则下列说法正确的是( )A.质子被加速后的最大速度不可能超过2πRfB.质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U 成正比C.质子第2次和第1次经过两D 形盒间狭缝后轨道半径之比为2∶1D.不改变磁感应强度B 和交流电频率f ，该回旋加速器的最大动能不变【参考答案】 AC【名师解析】质子被加速后的最大速度受到D 形盒半径R 的制约，因v ＝2πR T＝2πRf ，故A 正确；质子离开回旋加速器的最大动能E km ＝12mv 2＝12m ×4π2R 2f 2＝2m π2R 2f 2，与加速电压U 无关，B 错误；根据R ＝mv qB ，qU ＝12mv 21，2qU ＝12mv 22，得质子第2次和第1次经过两D 形盒间狭缝后轨道半径之比为2∶1，C 正确；因回旋加速器的最大动能E km ＝2m π2R 2f 2与m 、R 、f 均有关，D 错误.3.(2016·陕西西安八校联考)如图12甲是回旋加速器的原理示意图，其核心部分是两个D 形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中(磁感应强度大小恒定)，并分别与高频电源相连，加速时某带电粒子的动能E k 随时间t 的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是( )A.高频电源的变化周期应该等于t n －t n －1B.在E k －t 图象中t 4－t 3＝t 3－t 2＝t 2－t 1C.粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大D.不同粒子获得的最大动能都相同【参考答案】 B二．计算题1. 回旋加速器是用来加速带电粒子，使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D 形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间的窄缝中形成匀强电场，使粒子每次穿过狭缝都得到加速，两盒放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近，若粒子源射出的粒子带电荷量为q ，质量为m ，粒子最大回旋半径为R m ，其运动轨迹如图3所示.问：(1)D 形盒内有无电场？(2)粒子在盒内做何种运动？(3)所加交流电压频率应是多大，粒子运动的角速度为多大？(4)粒子离开加速器时速度为多大？最大动能为多少？(5)设两D 形盒间电场的电势差为U ，盒间距离为d ，其间电场均匀，求把静止粒子加速到上述能量所需时间.【名师解析】 (1)扁形盒由金属导体制成，具有屏蔽外电场的作用，盒内无电场.(2)带电粒子在盒内做匀速圆周运动，每次加速之后半径变大.(3)粒子在电场中运动时间极短，因此高频交流电压频率要等于粒子回旋频率，因为T ＝2πm qB，故得回旋频率f ＝1T ＝qB 2πm ，角速度ω＝2πf ＝qB m. (4)粒子回旋半径最大时，由牛顿第二定律得qv m B ＝mv 2m R m ，故v m ＝qBR m m. 最大动能E km ＝12mv 2m ＝q 2B 2R 2m 2m .2．（2014·北京市顺义区模拟）1930年，Earnest O. Lawrence提出了回旋加速器的理论，他设想用磁场使带电粒子沿圆弧形轨道旋转，多次反复地通过高频加速电场，直至达到高能量.题18-10图甲为Earnest O. Lawrence设计的回旋加速器的示意图.它由两个铝制D型金属扁盒组成，两个D形盒正中间开有一条狭缝；两个D型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压.图乙为俯视图，在D型盒上半面中心S处有一正离子源，它发出的正离子，经狭缝电压加速后，进入D型盒中.在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速；为保证粒子每次经过狭缝都被加速，应设法使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致.如此周而复始，最后到达D型盒的边缘，获得最大速度后被束流提取装置提取出.已知正离子的电荷量为q，质量为m，加速时电极间电压大小恒为U，磁场的磁感应强度为B，D型盒的半径为R，狭缝之间的距离为d.设正离子从离子源出发时的初速度为零.（1）试计算上述正离子从离子源出发被第一次加速后进入下半盒中运动的轨道半径；（2）设该正离子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同，试推证当R>>d时，正离子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的时间可忽略不计（正离子在电场中运动时，不考虑磁场的影响）.（3）若此回旋加速器原来加速的是α粒子（42He），现改为加速氘核（21H），要想使氘核获得与α粒子相同的动能，请你通过分析，提出一种简单可行的办法.（2）设粒子到出口处被加速了n 次，nqU=21mv 2， qvB=m Rv 2, 联立解得：n=mUR qB 222 T =v R π2=qBm π2，t=nT /2，解得 t = U BR 22π.带电粒子电场中的多次加速运动可等效为初速度为零的匀加速运动，末速度v=m nqU 2，正离子在电场中加速的总时间t’=2v nd =v nd 2=d qUnm 2=U BRd 2.t t ''=Rd . 当R>>d 时，t>>t‘，即正离子在电场中加速的总时间相对于在D 形盒中回旋的时间可忽略不计.3．（2014·北京东城区质检）如题18-11图所示为一种获得高能粒子的装置.环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调的匀强磁场.M 、N 为两块中心开有小孔的极板，每当带电粒子经过M 、N 板时，都会被加速，加速电压均为U ；每当粒子飞离电场后，M 、N板间的电势差立即变为零.粒子在电场中一次次被加速，动能不断增大，而绕行半径R 不变（M 、N 两极板间的距离远小于R ）.当t =0时，质量为m 、电荷量为+q 的粒子静止在M 板小孔处.（1）求粒子绕行n 圈回到M 板时的动能E n ；（2）为使粒子始终保持在圆轨道上运动，磁场必须周期性递增，求粒子绕行第n 圈时磁感应强度B 的大小；（3）求粒子绕行n 圈所需总时间t n .题10-11图4．（2011·天津）回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展.（1）当今医学影像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射正电子的同位素碳11作为示踪原子.碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程.若碳11的半衰期τ为20min，经2.0h剩余碳11的质量占原来的百分之几？（结果取2位有效数字）（2）回旋加速器的原理如图18-2，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为f的交流电源上.位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计），它们在两盒之间被电场加速，D1、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中.若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P，求输出时质子束的等效电流I与P、B、R、f的关系式（忽略质子在电场中的运动时间，图18-2 其最大速度远小于光速）.（3）试推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r 的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差△r 是增大、减小还是不变？【名师解析】（2）设质子质量为m ，电荷量为q ，质子离开加速器时速度大小为v ，由牛顿第二定律知R v m qvB 2= ③质子运动的回旋周期为qB m v R T ππ22== ④由回旋加速器工作原理可知，交流电源的频率与质子回旋频率相同，由周期T 与频率f 的关系得T f 1= ⑤设在t 时间内离开加速器的质子数为N ，则质子束从回旋加速器输出时的平均功率t mv N P 221⋅= ⑥ 输出时质子的等效电流t Nq I =⑦ 由上述各式得fBR P I 2π= ⑧ 若以单个质子为研究对象解答过程正确的同样得分.（3）方法一：设*)(N k k ∈为同一盒中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为k r 、k k k k k k r r r r r r -=∆>+++111),(，在相应轨道上质子对应的速度大小分别为k v 、,1+k v D 1、D 2之间的电压为U ，由动能定理知 22212121k k mv mv qU -=+ ⑨由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力，知qBmv r k k =，则 2)(222122k k r r m B q qU -=+ 整理得)(412k k k r r qB mU r +=∆+ ⑩方法二：设*()k k N ∈为同一盒中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为r k 、11()k k k r r r ++>，1k k k r r r -∆=-，在相应轨道上质子对应的速度大小分别为k v 、1k v +，D 1、D 2之间的电压为U .由洛化兹力充当质子做圆周运动的向心力，知k k mv r qB =，故11k k k k r v r v ++= . 由动能定理知，质子每加速一次，其动能增量K E qU ∆= . 以质子在D 2盒中运动为例，第k 次进入D 2时，被电场加速(21)k -次，速度大小为k v =同理，质子第(1)k +次进入D 2时，速度大小为：1k v +=综合上述各式得：1k k r r +=. 整理得：2212121k k r k k r +-=+； 22121221k k k r r k r ++-=+； 2112(21)()k k k k r r k r r ++∆=++. 同理，对于相邻轨道半径1k r +、2k r +，121k k k r r r +++∆=-，整理后有211122(21)()k k k k r r k r r ++++∆=++. 由于2k k r r +>，比较k r ∆、1k r +∆得1k r +∆<k r ∆ .说明随轨道半径r 的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差△r 减小.点评：此题以回旋加速器切入，意在考查核反应方程、功率、回旋加速器及其相关知识.- 1n mvqB -速器中运动，相邻轨道间距离随轨道半径的增大而减小.百度文库、精选习题试题习题、尽在百度。

专题08磁场-高考物理三轮复习精品资料(解析版).docx

高中物理学习材料【两年高考真题】1．（2013·海南卷）三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I ，方向如图所示。

a 、b 和c 三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等。

将a 、b 和c 处的磁感应强度大小分别记为B 1、B 2和B 3，下列说法正确的是A ．B 1=B 2<B 3B ．B 1=B 2=B 3C ．a 和b 处磁场方向垂直于纸面向外，c 处磁场方向垂直于纸面向里D ．a 处磁场方向垂直于纸面向外，b 和c 处磁场方向垂直于纸面向里2.（2013·新课标Ⅰ卷）如图，半径为R 的圆是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 （q >0）。

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2R ，已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为（不计重力） IA ．m qBR 2B ．m qBRC ．mqBR 23 D ．m qBR 23.（2013·浙江卷）注入工艺中，初速度可忽略的离子P +和P 3+，经电压为U 的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里，有一定的宽度的匀强磁场区域，如图所示，已知离子P +在磁场中转过=30°后从磁场右边界射出。

在电场和磁场中运动时，离子P +和P 3+（）A ．在内场中的加速度之比为1:1B ．在磁场中运动的半径之比为:1C ．在磁场中转过的角度之比为1：2D ．离开电场区域时的动能之比为1:3【答案】 BCD【解析】磷离子+P 和3+P 电荷量之比为1:3，质量之比为1:1，根据加速度公式：q a=dm U ，可知两离子加速度之比为：1:3，A 选项错误；离子在电场中加速，根据动能定理得：21q=m 2U ν，进入磁场后，磁【命题意图猜想】高考试题对本专题的考查主要集中在磁场对电流的作用和磁场对运动电荷的作用，对安培力的考查主要是与安培力有关的动力学问题和能量问题，对洛伦兹力的考查主要是圆周运动的有关问题，一般在综合题中出现．预计2014年本专题仍是高考命题点，复习中一定要注意本专题与其他知识的综合应用．【最新考纲解读】1. 了解磁场、磁感应强度、磁感线2．理解通电直导线和通电线圈周围磁场的方向3．掌握安培力、安培力的方向以及匀强磁场中的安培力4．应用应用洛伦兹力、洛伦兹力的公式和洛伦兹力的方向5．了解质谱仪和回旋加速器【回归课本整合】1．带电粒子在磁场中的受力情况(1)磁场只对运动电荷有力的作用，对静止电荷无力的作用．磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力．(2)洛伦兹力的大小和方向：其大小为F ＝qvB sin θ，注意：θ为v 与B 的夹角．F 的方向仍由左手定则判定，但四指的指向应为正电荷运动的方向或负电荷运动方向的反方向．2．洛伦兹力做功的特点由于洛伦兹力始终和速度方向垂直，所以洛伦兹力永不做功，但洛伦兹力的分力可以做功．【方法技巧提炼】1．判定洛伦兹力的方向用左手定则，一定要注意左手定则的应用方法，特别是负电荷的情况．2．要抓住题目要求的两个临界状态，画出运动示意图，然后确定圆心和半径．3．确定圆心的方法：(1)圆心在入射点和出射点粒子所受洛伦兹力作用线的交点上，即在线速度垂线的交点上，如图a所示．(2)圆心在入射点和出射点构成的弦的中垂线与线速度垂线的交点上，如图b所示．4．确定半径的方法：作出辅助线，构成直角三角形，利用勾股定理或三角函数关系进行求解．【考场经验分享】1.目标要求：本节中主要考查：磁场的基本概念、带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，如何找圆心、半径和圆心角，出现在选择题中的磁场问题，题目难度适中．预计2014年高考仍可能在新课标卷中对磁场进行考查．2.注意问题：磁场是矢量，叠加时满足平行四边形定则，带电粒子在磁场中运动时，一定看清是带正电荷还是负电荷，受力的方向一定用左手定则来加以判定。

无锡新领航教育特供：2013届高考物理三轮押题精品冲刺训练专题08 磁场

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（2013精品）2013届高考物理三轮押题冲刺训练：专题08 磁场
选题表的使用说明：1.首先梳理出本单元要考查的知识点填到下表 2.按照考查知识点的主次选题，将题号填到下表专题08 磁场测试卷
一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。

在下列各题的四个选项中，有的是一个选项正确，有的是多个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分，请将正确选项的序号涂在答题卡上)
1、科学研究表明,地球自西向东的自转速度正在变慢,假如地球的磁场是由地球表面带电引
偏转显像。

专题08 万有引力与重力的关系及有中心天体的匀速圆周运动(解析版)-2025版高考物理真题精选与研析

考情概览：解读近年命题思路和内容要求，统计真题考查情况。

2024年真题研析：分析命题特点，探寻常考要点，真题分类精讲。

近年真题精选：分类精选近年真题，把握命题趋势。

必备知识速记：归纳串联解题必备知识，总结易错易混点。

名校模拟探源：精选适量名校模拟题，发掘高考命题之源。

2024年高考各卷区物理试题均考查了万有引力。

预测2025年高考会继续进行考查，一般以选择题形式出现。

考向一重力与万有引力的关系1.（2024年全国甲卷第3题）2024年5月，嫦娥六号探测器发射成功，开启了人类首次从月球背面采样返回之旅。

将采得的样品带回地球，飞行器需经过月面起飞、环月飞行、月地转移等过程。

月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的16。

下列说法正确的是（）A.在环月飞行时，样品所受合力为零B.若将样品放置在月球正面，它对月球表面压力等于零C.样品在不同过程中受到的引力不同，所以质量也不同D.样品放置在月球背面时对月球的压力，比放置在地球表面时对地球的压力小【答案】D【解析】A ．在环月飞行时，样品所受合力提供所需的向心力，不为零，故A 错误；BD ．若将样品放置在月球正面，它对月球表面压力大小等于它在月球表面的重力大小；由于月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的16，则样品在地球表面的重力大于在月球表面的重力，所以样品放置在月球背面时对月球的压力，比放置在地球表面时对地球的压力小，故B 错误，D 正确；C ．样品在不同过程中受到的引力不同，但样品的质量相同，故C 错误。

故选D 。

考向二对比问题2（2024年江西卷第4题）两个质量相同的卫星绕月球做匀速圆周运动，半径分别为1r 、2r ，则动能和周期的比值为（）A.k121k212,E r T E r T ==B.k111k222,E r T E r T ==C.k121k212,E r T E r T ==D.k111k222E r T E r T ==，【答案】A【解析】两个质量相同的卫星绕月球做匀速圆周运动，则月球对卫星的万有引力提供向心力，设月球的质量为M ，卫星的质量为m ，则半径为r 1的卫星有2211221114πv Mm G m m r r r T ==半径为r 2的卫星有2222222224πv Mm G m m r r r T ==再根据动能2k 12E mv =，可得两卫星动能和周期的比值分别为k12k21E r E r =，12T T =故选A 。

2008年高考选择题专项分析与评析(七)

2008年高考选择题专项分析与评析（七）八、磁场（08北京卷）1．在如图所示的空间中，存在场强为E的匀强电场，同时存在沿x轴负方向，磁感应强度为B的匀强磁场。

一质子(电荷量为e)在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动。

据此可以判断出A．质子所受电场力大小等于eE，运动中电势能减小，沿着z轴方向电势升高B．质子所受电场力大小等于eE，运动中电势能增大，沿着z轴方向电势降低C．质子所受电场力大小等于evB，运动中电势能不变，沿着z轴方向电势升高D．质子所受电场力大小等于evB，运动中电势能不变，沿着z轴方向电势降低C【解析】质子所受电场力与洛伦兹力平衡，大小等于evB,运动中电势能不变;电场线沿z轴负方向，沿z轴正方向电势升高。

（08广东卷）2．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是A．离子由加速器的中心附近进入加速器B．离子由加速器的边缘进入加速器C．离子从磁场中获得能量D．离子从电场中获得能量AD【解析】两个铜质D形盒D1、D2之间存在加速电场，所以离子由加速器的中心附近进入加速器，A对。

由于离子在磁场中受到的洛仑兹力不做功，离子在电场力的作用下加速，从而离子从电场中获得能量。

D对。

（08广东卷）3．带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹．图是在有匀强磁场云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是A．粒子先经过a点，再经过b点B．粒子先经过b点，再经过a点C．粒子带负电D．粒子带正电AC【解析】粒子的动能减少，从而动量减少，那么粒子的半径就会减少，所以粒子是先经过a点，再经过b点，A对。

由左手定则可知粒子带负电，C对。

九、电磁感应（08全国卷Ⅰ）1．矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直低面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是D【解析】0-1s内B垂直纸面向里均匀增大，则由楞次定律及法拉第电磁感应定律可得线圈中产生恒定的感应电流，方向为逆时针方向，排除A、C选项；2s-3s内，B垂直纸面向外均匀增大，同理可得线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向，排除B选项，D正确。

专题08 功和功能关系(解析版)

2022届高三物理二轮高频考点专题突破专题08 功和功能关系专练目标专练内容目标1重力场中的功和功能关系（1T—8T ）目标2电场中的功和功能关系（9T—13T ）目标3磁场中的功和功能关系（14T—18T ）一、重力场中的功和功能关系1．力F 对物体所做的功可由公式cos =⋅W F S α求得。

但用这个公式求功是有条件的，即力F 必须是恒力。

而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。

那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F 所做的功。

如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（）A ．甲图中若F 大小不变，物块从A 到C 过程中力F 做的为()=-W F OA OCB ．乙图中，全过程中F 做的总功为108JC ．丙图中，绳长为R ，若空气阻力f 大小不变，小球从A 运动到B 过程中空气阻力做的功12=W πRf D ．图丁中，F 始终保持水平，无论是F 缓慢将小球从P 拉到Q ，还是F 为恒力将小球从P 拉到Q ，F 做的功都是sin W Fl θ=【答案】A【详解】A ．因沿着同一根绳做功的功率相等，则力对绳做的功等于绳对物体做的功，则物块从A 到C 过程中力F 做的为()=-W F OA OC ，故A 正确；B ．乙图F x -的面积代表功，则全过程中F 做的总功为156(3)672J W =⨯+-⨯=故B 错误；C ．丙图中，绳长为R ，若空气阻力f 大小不变，可用微元法得小球从A 运动到B 过程中空气阻力做的功为1422πR W f πRf =-⋅=-故C 错误； D ．图丁中，F 始终保持水平，当F 为恒力时将小球从P 拉到Q ，F 做的功是sin W Fl θ=而F 缓慢将小球从P 拉到Q ，F 为水平方向的变力，F 做的功不能用力乘以位移计算，故D 错误；故选A 。

2．水平桌面上，长R =5m 的轻绳一端固定于O 点，如图所示（俯视图），另一端系一质量m =2.0kg 的小球，现对小球施加一个大小不变的力F =10N ，F 拉着物体从M 点运动到N 点，方向始终与小球的运动方向成37°角。

2019年高考物理专题08磁场仿真押题(含解析)

磁场仿真押题1．粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电．让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动．已知磁场方向垂直纸面向里．以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是( )答案：A2．如图所示，质量为m ＝0.5 kg 的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°、宽度为L ＝1 m 的光滑绝缘框架上，磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)．右侧回路中，电源的电动势E ＝8 V 、内阻r ＝1 Ω.额定功率为8 W 、额定电压为4 V 的电动机M 正常工作．取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度大小g 取10 m/s 2，则磁场的磁感应强度大小为( )A ．2 T B.1.73 T C ．1.5 TD ．1 T解析：电动机M 正常工作时的电流I 1＝P 1U＝2 A ，电源内阻上的电压U ′＝E －U ＝8 V －4 V ＝4 V ，根据闭合电路欧姆定律得干路中的电流I ＝U ′r＝4 A ，则通过导体棒的电流I 2＝I －I 1＝2 A ，导体棒受力平衡，有BI 2L ＝mg sin 37°，得B ＝1.5 T ，故选项C 正确．答案：C3.如图所示，纸面内有宽为L 、水平向右飞行的带电粒子流，粒子质量为m 、电荷量为－q 、速率为v 0，不考虑粒子的重力及相互间的作用，要使粒子都会聚到一点，可以在粒子流的右侧虚线框内设计一匀强磁场区域，则磁场区域的形状及对应的磁感应强度可以是(其中B 0＝mv 0qL ，A 、C 、D 选项中曲线均为半径是L 的14圆弧，B 选项中曲线为半径是L2的圆弧)( )答案：A4.如图所示，在蹄形磁铁的上方放置一个可以自由运动的通电线圈abcd ，最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内，则通电线圈运动的情况是( )A．ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向下运动B．ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向下运动C．ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向上运动D．ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向上运动答案：B5.如图所示，光滑平行金属导轨电阻不计，固定在水平面内，左端接有一直流电源和一定值电阻，两条通有大小相等方向相反的恒定电流的长直绝缘导线垂直导轨放置，一导体棒与导轨垂直且接触良好．导体棒由导轨上的M点静止释放，M、N两点到左右两直导线距离相等．下列关于导体棒在两直导线之间的运动及受力说法正确的是( )A．导体棒在M、N之间做往复运动B．导体棒一直向右做匀加速直线运动C．导体棒所受安培力先向右后向左，且先增大后减小D．导体棒所受安培力一直向右，且先减小后增大解析：根据安培定则可知，两直导线电流在M、N之间的区域内磁场都是垂直导轨平面向下的，根据左手定则可知，导体棒受到的安培力方向一直向右，则选项A、C错误；根据直线电流磁场的性质可知，离直线电流越远磁感应强度越小，根据磁场叠加可知导轨内的磁场从M到N是先减小后增大的，则安培力也一定是先减小后增大的，选项B错误，D正确．答案：D6.在xOy平面的第一象限内存在着垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两个相同的带电粒子以相同的速度分别从y轴上的P、Q两点同时垂直于y轴向右射出，最后均打在x轴上的N点，已知P、N 两点的坐标分别为(0,3L)、(3L,0)，不计两粒子的重力与相互作用．根据题中条件不能确定的是( )A．两带电粒子在磁场中运动的半径B．两带电粒子到达点N所用的时间之比C．Q点的坐标D．带电粒子的比荷答案：D7.如图所示，在直角三角形abc区域(含边界)内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，∠a＝60°，∠b＝90°，边长ac＝l.一个粒子源在a点将质量为m、电荷量为q的带正电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场，在磁场中运动时间最长的粒子中，速度的最大值是( )A.qBl 2mB.3qBl6mC.3qBl4mD.qBl 6m答案：A8．如图所示，半径为r 的圆刚好与正方形abcd 的四个边相切，在圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，一带负电粒子从ad 边的中点以某一初速度沿纸面且垂直ad 边方向射入磁场，一段时间后粒子从圆形磁场区域飞出并恰好通过正方形的d 点．设该粒子在磁场中运动的轨道半径为R ，运动时间为t ，若粒子在磁场中做圆周运动的周期为T ，粒子重力不计．下列关系正确的是( )A ．R ＝2rB ．R ＝(2－1)rC ．t ＝18TD ．t ＝38T解析：由题意可知粒子从Bd 方向射出磁场，由右图可知在△OBd 中，2R ＝r －R ，得R ＝(2－1)r ，A 错误，B 正确；粒子轨迹圆心角为3π4，所以时间t ＝34π2πT ＝3T8，C 错误，D 正确．答案：BD9.如图所示，半径为R 的圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场(图中未画出)，两个质量、电荷量都相同的带正电粒子，以相同的速率v 从a 点先后沿直径ac 和弦ab 的方向射入磁场区域，ab 和ac 的夹角为30°.已知沿ac 方向射入的粒子在磁场中运动的时间为其圆周运动周期的14，不计粒子重力，则( )A ．两粒子在磁场中运动轨道半径为RB ．两粒子离开磁场时的速度方向相同C ．沿ab 方向射入的粒子在磁场中运动的时间为2πR3vD ．沿ab 方向射入的粒子在磁场中运动的时间为πR3v答案：ABC10.如图所示，有两根长为L 、质量为m 的细导体棒a 、b ，a 被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，b 被水平固定在与a 在同一水平面的另一位置，且a 、b 平行，它们之间的距离为x ，当两细棒中均通以电流强度为I 的同向电流时，a 恰能在斜面上保持静止，则下列关于b 的电流在a 处产生的磁场的磁感应强度的说法正确的是( )A ．方向竖直向上B ．大小为2mg 2LIC ．要使a 仍能保持静止，而减小b 在a 处的磁感应强度，可使b 上移D ．若使b 下移，a 将不能保持静止答案：ACD11．如图所示，一劲度系数为k 的轻质弹簧，下面挂有匝数为n 的矩形线框abcd 。

高考物理三轮冲刺大题提分大题精做磁场对电流的作用

大题精做十磁场对电流的作用1．如图，一长为10 cm的金属棒ab用两个完好相同的弹簧水平川悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感觉强度大小为0.1 T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘。

金属棒经过开关与一电动势为12 V的电池相连，电路总电阻为2Ω。

已知开关断开时两弹簧的伸长量为0.5 cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时对照均改变了0.3 cm。

重力加速度大小取10m/s2。

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。

【解析】依题意，开关闭合后，电流方向从b到a，由左手定则可知，金属棒所受的安培力方向竖直向下。

开关断开时，两弹簧各自相对于其原长伸长了Δl1＝0.5 cm，由胡克定律和力的平衡条件得：2kΔl1＝mg①式中，m为金属棒的质量，k是弹簧的劲度系数，g是重力加速度的大小。

开关闭合后，金属棒所受安培力的大小为F＝BIL②式中，I是回路电流，L是金属棒的长度。

两弹簧各自再伸长了Δl2＝0.3 cm，由胡克定律和力的平衡条件得2k(Δl1＋Δl2)＝mg＋F③由欧姆定律有E＝IR④式中，E是电池的电动势，R是电路总电阻。

联立①②③④式，并代入题给数据得m＝0.01 kg。

⑤2．电磁缓速器是应用于车辆上以提高运行安全性的辅助制动装置，其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓车辆的速度。

电磁阻尼作用能够借助以下模型谈论：以下列图，将形状相同的两根平行且足够长的铝条固定在圆滑斜面上，斜面与水平方向夹角为θ。

一质量为m的条形磁铁滑入两铝条间，恰好匀速穿过，穿过时磁铁两端面与两铝条的间距向来保持恒定，其引起电磁感觉的收效与磁铁不动、铝条相对磁铁运动相同。

磁铁端面是边长为d的正方形，由于磁铁距离铝条很近，磁铁端面正对两铝条地域的磁场均可视为匀强磁场，磁感觉强度为B，铝条的高度大于d，电阻率为ρ。

为研究问题方便，铝条中只考虑与磁铁正对部分的电阻和磁场，其他部分电阻和磁场可忽略不计，假设磁铁进入铝条间今后，减少的机械能完好转变为铝条的内能，重力加速度为g 。

高考物理一轮复习考点延伸训练：第八章《磁场》(含解析).pdf

第八章　磁　场 (1)从近三年的高考试题考查点分布可以看出，高考对磁场专题知识的考查频率很高，其中包括磁场的基本性质和安培力的应用，洛伦兹力和带电粒子在磁场中的运动、带电粒子在复合场中的运动等，其中复合场问题的综合性较强，覆盖考点较多(一般可综合考查重力、电场力、磁场力的分析，各种力做功、能量转化的关系，圆周运动、动力学知识以及考生分析问题的能力和综合应用能力)，是现今理综试卷的一个命题热点，常以大型计算题出现，并且占有较大的分值。

(2)高考题对安培力的考查以选择题为主，对带电粒子在匀强磁场中的运动或在复合场中的运动的考查以综合计算题为主，题目难度中等偏上。

2015高考考向前瞻第1节磁场的描述__磁场对电流的作用磁场　磁感应强度 [想一想] 磁感应强度的定义式B＝的条件是什么？检验电流元的受力方向是磁感应强度B的方向吗？B的方向是如何定义的？提示：磁感应强度的定义式B＝的条件是检验电流元I很小，L很短，且IB；检验电流元I所受力F的方向，不是磁感应强度B的方向；B的方向为小磁针静止时北极的指向。

[记一记] 1．磁场 (1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用。

(2)方向：小磁针的N极所受磁场力的方向。

2．磁感应强度 (1)物理意义：描述磁场的强弱和方向。

(2)大小：B＝(通电导线垂直于磁场)。

(3)方向：小磁针静止时N极的指向。

(4)单位：特斯拉(T)。

3．匀强磁场 (1)定义：磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场。

(2)特点：匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同的、方向相同的平行直线。

4．磁通量 (1)概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S和B的乘积。

(2)公式：Φ＝BS。

(3)单位：1 Wb＝1_T·m2。

[试一试] 1．(多选)下列说法中正确的是( ) A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零 B．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零 C．表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值 D．表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值解析：选AC　电场和磁场有一个明显的区别是：电场对放入其中的电荷有力的作用，而磁场仅对在磁场中运动且速度方向和磁感应强度方向不平行的带电粒子有力的作用；磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行，因此A对B错。

2008年高考物理试题分类汇编磁场

年高考物理试题分类汇编（磁场）2008的光滑绝缘半球面开口向下，固定在水平面R24．（19分）如图，一半径为（四川卷）上。

整个空间存在匀强磁场，磁感应强度方向竖直向下。

一电荷在球面上做水平的匀速圆周运、质量为m的小球P量为q（q＞0）'到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹。

O球心O动，圆心为?。

为了使小球能够在该圆周上运动，求磁感（0＜θ＜角为θ)2应强度大小的最小值及小球P相应的速率。

重力加速度为g。

'受到。

在球面上做水平的匀速圆周运动，该圆周的圆心为OP解析：据题意，小球P OP方向的支持力N和磁场的洛仑兹力向下的重力mg、球面对它沿①f＝qvB' O。

根据牛顿第二定律式中v为小球运动的速率。

洛仑兹力f的方向指向②?0mgNcos??2v③msin?f?N?sinR由①②③式得2??nsiqRsniqBR2④0??v?v?somc是实数，必须满足由于v22??sin4gRqBRsin??⑤≥0 ??????cosm??gm2⑥由此得B≥?cosRq可见，为了使小球能够在该圆周上运动，磁感应强度大小的最小值为gm2⑦?B nmi?soqRc此时，带电小球做匀速圆周运动的速率为?sinRqB min⑧?v m2由⑦⑧式得gR⑨?sinv??cos 为对OHO为圆心，题为一种质谱仪工作原理示意图20分）题25.在以（（重庆卷）25.分DCOH 轴的和.夹角为称轴，2α的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场对称于现有一正离子束以小发散角，且MOM=d.别是离子发射点和收集点.CM垂直磁场左边界于q的离.vCMC（纸面内）从射出，这些离子在方向上的分速度均为若该离子束中比荷为0m子都能汇聚到D，试求：（1）磁感应强度的大小和方向（提示：可考虑沿CM方向运动的离子为研究对象）；（2）离子沿与CM成θ角的直线CN进入磁场，其轨道半径和在磁场中的运动时间；（3）线段CM的长度.解析：（1）设沿CM方向运动的离子在磁场中做圆周运动的轨道半径为RR=d2mv1?0qvB??R由0R2mv0 B＝得qd磁场方向垂直纸面向外（2）设沿CN运动的离子速度大小为v，在磁场中的轨道半径为R′，运动时间为t由vcosθ=v0v0得v＝?cosmv′=R qBd =?cos方法一：s设弧长为s =t v′Rα)×s=2(θ+???R??（2）=t v0方法二：?m2＝离子在磁场中做匀速圆周运动的周期T qB???Ｔt=×???)(?2 = v0(3)方法一：CM=MNcotθ?dMN?R =???)sin(?sindＲ=′?cos以上3式联立求解得CM=dcotα方法二：设圆心为A，过A做AB垂直NO，可以证明NM＝BO∵NM=CMtanθ又∵BO=ABcotα=R′sinθcotαd??cotsin =?cos∴CM=dcotα（宁夏卷）14.在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方点的导线所受安培力的方向向如图。

专题08 正弦式交变电流模型-高考物理模型(解析版)

一模型界定在本模型中,主要涉及正弦式交变电流的产生方式及其四值的应用. 二模型破解 1.几种产生方式 (i)从磁通量变化的角度:因在确定回路中感应电动势取决于磁通量随时间的变化率,由θφcos BS =知①当t B B ωcos 0=时,t E t S nB e m ωωθωsin sin cos 0==ωπ2=T 、θωcos 0S nB E m=对应于磁场随时间变化的感生电动势. ②当t S Sωcos 0=时,t E t nBS e m ωωθωsin sin cos 0==ωπ2=T 、θωcos 0nBS E m=对应于导体运动引起回路面积变化的动生电动势. ③当t ωθ=时,t E t nBS e m ωωωsin sin ==ωπ2=T 、ω0nBS E m =对应于回路在匀强磁场中匀速转动的动生电动势. (ii)从切割的角度: 由Blv E=知①当x B Bλπ2sin0=时,t E vt lv B e m ωλπsin )2sin(0==vT λ=、lv B E m0=②当t l lωsin 0=时,t E t v Bl e m ωωsin sin 0==ωπ2=T 、v Bl E m 0=当t v v ωsin 0=时t E t Blv e m ωωsin sin 0==ωπ2=T 、0Blv E m =2.四值 (i).瞬时值①交变电流在某时刻的电流，电压由电动势的数值称为瞬时值，通常用小写字母i\,u\,e 表示. ②瞬时值可以由表达式、图象来获得，也可由导体产生的动生电动势公式进行推导. ③计算线圈某时刻受力、负载的瞬时功率、氖管的发光时间等需用瞬时值. (ii).峰值①峰值是指最大的瞬时值，通常用大写字母加脚标I m 、U m 、E m 表示.②最大值可由图象获得，可由瞬时表达式i=I m sin ωt,u=U m sin ωt,e=E m sin ωt 获得，也可通过关系式E m =NBSω=NΦm ω，rR E I mm +=，U m =I m R 来计算.③当考虑某些电学元件（电容器、晶体管等）的击穿电压（耐压值）时，指的是交变电流的最大值. (iii).有效值①有效值是根据电流的热效应定义的一个等效概念：让交流与恒定电流分别到通过阻值相同的电阻，如果在交变电流的一个周期内产生的热量相等，而这个恒定电流是I 、电压是U ，我们就把I 、U 叫做这个交变电流的有效值.值通常用大写字母I 、U 、E 表示. ②对于正弦式交变电流有：m mI I I 707.02≈=m mU U U 707.02≈=m mE E E 707.02≈=对于非正弦式交变电流，可利用有效值的定义来计算其有效值.对纯电阻电路所有以下各式成立rR EI +=U=IR③○a 提到交变电流，在没有特别说明时都是指有效值. ○b 交流电气设备上，标出的额定电压、额定电流都是有效值. ○c 交流电表显示的示数是有效值. ○d 计算电功、电热时需用有效值. ○e 保险丝的熔断电流是指有效值. (iv).平均值①交变电流的平均值是指交变电流在半个周期内，在同一方面通过导体横截面的电荷量与半个周期时间的比值，也可以用图线与横轴（t 轴）所围面积跟时间的比值来表示交变电流在一定时间内的平均值，通常用符号I 、U 、E 表示.②交变电流的平均值可用公式tnE ∆∆=φ来计算，对于纯电阻电路，r R E I +=.R I U =所成立，也可由v Bl E=计算.③在计算某段时间内通过导体横截面的电荷量时需用平均值.例1.如图所示,将单匝正方形线圈ABCD 的一半放入匀强磁场中（图中虚线的左侧有垂直于纸面向里的磁场），磁场的磁感应强度B = 7Ｔ。

高考物理一轮复习第八单元磁场(含最新例题详解)课件

【答案】B
4.(2015 江苏高考)如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度。下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长 MN 相等,将它们分别挂在天平的
右臂下方。线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态。若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是( )。
【答案】A
5.(2015 石家庄摸底)如图所示,长为 L 的通电直导体棒放在光滑水平绝缘导轨上,劲度系数为 k 的水平轻弹簧一端固定,另一端拴在棒的中点, 且与棒垂直,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为 B 的匀强磁场中,弹簧伸长 x,棒处于静止状态。则( )。
第 1 讲磁感应强度安培力
1.(2015 新课标全国高考Ⅱ)指南针是我国古代四大发明之一。关于指南
针,下列说法正确的是( )。
A.指南针可以仅具有一个磁极 B.指南针能够指向南北,说明地球具有磁场 C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰 D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南
A.导体棒中的电流方向从 b 流向 a B.导体棒中的电流大小为��
��
C.若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度,x 变大 D.若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度,x 变大
【解析】由于弹簧伸长,则安培力方向水平向右;由左手定则可得,
导体棒中的电流方向从 a 流向 b,故选项 A 错误;根据胡克定律和平衡条件可得:kx=BIL,则有 I=�� ,故 B 项正确;将磁场方向缓慢顺时针或逆时针
��
转过一小角度,则安培力沿水平向右的分力一定减小,导致 x 变小,故 C、
D 项均错误。【答案】B
第1题教材中介绍了指南针及其应用,介绍了指南针能够指向南北的原因是由于地球的磁场,介绍了奥斯特实验,在小磁针上方放置通电直导线, 小磁针发生偏转等,本题把小磁针改为指南针,考查奥斯特实验、地磁场以及磁场方向的确定等知识点。第2题教材中详细介绍了直线电流磁场方向的判定定则——安培定则,同时指出了磁感应强度既有大小、又有方向,是矢量,同时介绍了磁感应强度的分解方法——遵循平行四边形定则。本题根据安培定则,判断磁场方向,结合矢量合成与分解的平行四边形定则就可作出正确选择。第3题教材在《通电导线在磁场中受到的力》一节,详细介绍了安培力的方向与导线方向、磁感应强度方向的关系,而且还画出了它们位置

2021届高考物理三轮冲刺重难点训练：磁场(解析版)

磁场(原卷)1.[来源:2021年江西省重点中学协作体高考物理第一次联考试卷（2月份）]如图所示，半圆光滑绝缘轨道MN固定在竖直平面内，O为其圆心，M、N与O高度相同，匀强磁场方向与轨道平面垂直．现将一个带正电的小球自M点由静止释放，它将沿轨道在M、N 间做往复运动．下列说法中正确的是()A. 小球在M点和N点时均处于平衡状态B. 小球由M到N所用的时间大于由N到M所用的时间C. 小球每次经过轨道最低点时对轨道的压力大小均相等D. 小球每次经过轨道最低点时所受合外力大小均相等2.[来源:2021年湖北省宜昌市高考物理模拟试卷（2月份）]如图所示，A、B、C三根通电长直导线均水平固定，导线通入的恒定电流大小相等，方向如图，其中A、B垂直纸面且关于C 对称，则导线C所受磁场力的情况是()A. 大小为零B. 方向竖直向上C. 方向竖直向下D. 方向水平向左3.[来源:2021年广东省韶关市高考物理一模试卷]如图甲所示是一个“简易电动机”，一节5号干电池的正极向上，一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，将一段裸铜导线弯成图中所示形状的线框，线框上端的弯折位置与正极良好接触，下面弯曲的两端与磁铁表面保持良好接触，放手后线框就会转动起来。

该“简易电动机”的原理图如图乙所示，关于该“简易电动机”，下列说法正确的是张平平()A. 从上往下看，该“简易电动机”逆时针旋转B. 电池的输出功率等于线框转动的机械功率C. 线框①、②两部分导线电阻在电路中是串联关系D. “简易电动机”由静止到转动起来的过程中，线框中的电流减小4.[来源:2021年广东省河源市源城区高考物理模拟试卷（2月份）]中国的特高压直流输电网已达到世界先进水平，向家坝−上海特高压直流输电工程，是世界上同类工程中容量最大、距离最远、技术最先进的。

图甲所示为输电塔，图乙为其局部放大图，两根在同一水平面内且相互平行的长直导线A和B分别通有方向相同的电流I1和I2，且I1>I2。

三年高考-高考物理试题分项版解析专题08 磁场(含解析)-人教版高三全册物理试题

专题08 磁场一、选择题1．【2016·卷】中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，如此能指南，然常微偏东，不全南也。

〞进一步研究明确，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。

结合上述材料，如下说法不正确的答案是A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C．地球外表任意位置的地磁场方向都与地面平行D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用【答案】C【考点定位】考查了地磁场【方法技巧】地球本身是一个巨大的磁体。

地球周围的磁场叫做地磁场。

地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，所以地磁场的方向是从地磁北极到地磁南极。

2．【2016·某某卷】如图，一束电子沿z轴正向流动，如此在图中y轴上A点的磁场方向是A．+x方向B．-x方向C．+y方向D．-y方向【答案】A【解析】据题意，电子流沿z 轴正向流动，电流方向沿z 轴负向，由安培定如此可以判断电流激发的磁场以z 轴为中心沿顺时针方向〔沿z 轴负方向看〕，通过y 轴A 点时方向向外，即沿x 轴正向，如此选项A 正确。

【考点定位】安培定如此、电子束产生电流的方向【方法技巧】首先需要判断出电子束产生电流的方向，再根据安培定如此判断感应磁场的方向。

3．【2016·全国新课标Ⅱ卷】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，筒的横截面如下列图。

图中直径MN 的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω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。

假设粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，如此带电粒子的比荷为A ．3B ω B ．2B ωC ．B ωD ．2Bω 【答案】A【考点定位】带电粒子在磁场中的运动【名师点睛】此题考查带电粒子在匀强磁场中的运动问题；解题时必须要画出规范的粒子运动的草图，结合几何关系找到粒子在磁场中运动的偏转角，根据两个运动的等时性求解未知量；此题难度中等，意在考查考生对物理知识与数学知识的综合能力。

2018高考物理新一轮总复习阶段示范性测试8 磁场(含解析)

阶段示范性金考卷(八)本卷测试内容：磁场本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共110分。

测试时间90分钟。

第Ⅰ卷　(选择题，共60分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分。

在每小题给出的四个选项中，第2、4、5、7、9、10、11、12小题，只有一个选项正确；第1、3、6、8小题，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

)1. [2015·长春质检]某同学家中电视机画面的幅度偏小，维修的技术人员检查后认为是显像管出了故障，显像管如图(甲)所示，L为偏转线圈，从右向左看截面图如图(乙)所示。

引起故障的原因可能是( )A. 加速电场的电压过大，电子速率偏大B. 电子枪发射能力减弱，电子数减少C. 偏转线圈的电流过大，偏转磁场增强D. 偏转线圈匝间短路，线圈匝数减少解析：根据题意，电视机画面幅度偏小是因为电子在磁场中的偏转半径变大，所以可能的原因是电子速率偏大或是磁场减弱，故选项A、D正确。

答案：AD2. [2014·云南昆明质检] 已知长直通电导体棒在其周围某点产生磁场的磁感应强度与该导体棒中的电流成正比，与该点到导体棒的距离成反比。

如图所示，a、b、c、d四根长直通电导体棒平行放置，它们的横截面构成一个正方形，O为正方形中心，a、b、d中电流方向垂直纸面向里，c中电流方向垂直纸面向外，电流大小满足：I a＝I c＝I d<I b，则关于a、b、c、d长直通电导体棒在O点产生合磁场的方向可能是( )A. 由O点指向aOb区域B. 由O点指向bOc区域C. 由O点指向cOd区域D. 由O点指向aOd区域解析：a、c两根长直通电导体棒在O点产生合磁场的方向由O指向d；b、d两根长直通电导体棒在O点产生合磁场的方向由O指向a；a、b、c、d四根长直通电导体棒在O点产生合磁场的方向可能是由O点指向aOd区域，选项D正确。

答案：D3. [2014·广州实验中学检测]如图所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则( )A. 如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是N极B. 如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是N极C. 无论如何台秤的示数都不可能变化D. 如果台秤的示数增大，台秤的示数随电流的增大而增大解析：如果台秤的示数增大，说明导线对磁铁的作用力竖直向下，由牛顿第三定律知，磁铁对导线的作用力竖直向上，根据左手定则可判断，导线所在处磁场方向水平向右，由磁铁周围磁场分布规律可知，磁铁的左端为N极，选项A正确，选项B、C错误。

高考物理专题卷：专题08(磁场)答案与解析

2015届专题卷物理专题八答案与解析1．【命题立意】主要考查磁场的磁感线分布与磁感应强度大小的变化的特点，【思路点拨】我们可以从条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布看出,两极处磁感线最密,而磁铁的两极处磁场最强，因此磁感线的疏密可以反映磁场的强弱,磁感线分布密的地方磁场就强,反之则弱，【答案】C 【解析】磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线，其疏密程度反映磁场的强弱,磁感线越密的地方磁场越强,沿z 轴正方向磁感线由密到疏再到密,即磁感应强度由大到小再到大,只有C 正确，2．【命题立意】主要考查带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式、周期公式，【思路点拨】若带电粒子的速度方向与磁场方向垂直,带电粒子在垂直于磁感线的平面内,以入射速率v 做匀速圆周运动，①轨道半径公式：r =mv /qB ②周期公式：T =2πm /qB ，【答案】AD 【解析】作出示意图如图所示,根据几何关系可以看出,当粒子从d 点射出时,轨道半径增大为原来的二倍,由半径公式qB mv R =可知,速度也增大为原来的二倍,选项A 正确,显然选项C 错误；当粒子的速度增大为原来的四倍时,才会从f 点射出,选项B 错误；据粒子的周期公式qBm T π2=,可见粒子的周期与速度无关,在磁场中的运动时间取决于其轨迹圆弧所对应的圆心角,所以从e 、d 射出时所用时间相等,从f 点射出时所用时间最短，3．【命题立意】主要考查洛伦兹力的特性，【思路点拨】洛伦兹力的大小f =qvB ,条件v ⊥B 当v ∥B 时,f =0，洛伦兹力的特性：洛伦兹力始终垂直于v 的方向,所以洛伦兹力一定不做功，【答案】B 【解析】由题意知,粒子从入射孔以45°角射入匀强磁场,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，能够从出射孔射出的粒子刚好在磁场中运动14周期,由几何关系知r ＝2R ,又r ＝mv qB ,解得v ＝qBr m＝22×106 m/s ，4．【命题立意】主要考查安培定则和左手定则，【思路点拨】判断通电导线安培力方向问题的基本方法：（1）画出导线所在处的磁场方向；（2）确定电流方向；（3）根据左手定则确定受安培力的方向，【答案】CD 【解析】导线框通过磁场区域时,根据安培定则和左手定则,导线框要受到竖直向上安培力作用,导线框既不能做自由落体运动,也不能做曲线运动,A 、B 错，导线框通过磁场区域时要克服安培力做功,机械能会减少,C 对，导线框在穿过磁场区域时,上下两个导线受到的安培力方向都向上,D 对，5．【命题立意】主要考查通电导线安培力方向问题，【思路点拨】判断安培力的方向时用左手定则，要注意左手定则与右手定则应用的区别,两个定则的应用可简单总结为：“因电而动”用左手,“因动而电”用右手,因果关系不可混淆，【答案】AC 【解析】根据电流的方向判定可以知道B 中的电流方向是向上的,那么在B 导线附近的磁场方向为逆时针方向,即为A 磁铁N 极的受力方向；由于D 磁铁产生的磁场呈现出由N 极向外发散,C 中的电流方向是向下的,由左手定则可知C 受到的安培力方向为顺时针，故选项AC 正确，6．【命题立意】主要考查粒子在磁场中做匀速圆周运动，【思路点拨】当带电粒子垂直于磁场方向射入磁场时,洛仑兹力提供向心力,粒子将作匀速圆周运动，【答案】D 【解析】依据r v m qvB 2=,粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为：qB mv r =，已知12ac ab =,电子电量为e ,电子质量不计，由此可知,离子吸收的电子个数为e q 3， 7．【命题立意】主要考查带电粒子在磁场中的偏转问题，【思路点拨】带电粒子在磁场中的连续运动,关键在于正确地画出带电粒子在不同磁场中的运动轨迹,而要正确地画出带电粒子的运动轨迹,则特别需要注意在不同磁场交界处带电粒子的运动方向，正确地做出粒子在交界磁场处的速度方向,成为确定带电粒子运动轨迹的关键，【答案】AC 【解析】若电子束的初速度不为零,则qU =mv 2/2- mv 02/2,m qU v v 220+=,轨道半径qB mv R =,增大偏转磁场的磁感应强度,轨道半径减小,电子束偏转到P 点外侧；增大加速电压,轨道半径增大,电子束偏转回到P 点；将圆形磁场区域向屏幕靠近些,电子束偏转回到P 点，正确答案选AC ，8．【命题立意】主要考查带电粒子在磁场中做圆周运动问题，【思路点拨】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动类题目的解答步骤可概括为：画轨迹、找联系、用规律，带电粒子的受力遵从洛伦兹力公式,粒子的圆周运动遵从牛顿第二定律，【答案】BD 【解析】R A cos30°+R A =d ,R B cos60°+R B =d ,,解得32330cos 160cos 1B A +=︒+︒+=R R ,A 错B 对；因qB mv R =,故R v RB q m ∝=,故323B B A A +=q /m q /m ,C 错D 对，9．【命题立意】主要考查带电粒子在复合场中的运动，【思路点拨】解带电粒子在复合场中的运动问题,首先要认识清楚是怎样的复合场,是磁场、电场与重力场中的哪两个还是三个场共存；其次要正确地对带电粒子进行受力分析；接着要对带电粒子的运动情况作出正确的判断，【答案】B 【解析】小球在磁场中的运动可以看作一个水平方向的圆周运动和一个竖直方向的匀加速运动，在磁场中运动一周的时间为T ,则qB m T π2=,在磁场中的运动总时间g h g h g h t 228=-= 又因为已知：g h qB πm 25=,所以小球在磁场中做圆周运动的圈数52.T t n ==,又因为圆周运动的半径qBmv R =，投影图如右图所示：则g h v x 20=,22202242)2(B q m g h v R x S +=+= 10．【命题立意】主要考查粒子速度选择器的原理，【思路点拨】速度选择器其工作原理：带电粒子垂直射入正交的匀强电场和匀强磁场的复合场空间,所受电场力和洛仑兹力方向相反,大小相等，【答案】C 【解析】粒子要想无偏转的通过区域Ⅱ,进入收集室的小孔O 3,需要满足qE =qvB ,即粒子的速度v =E /B ,C 正确，11．【命题立意】主要考查通电导线在安培力作用下的运动，【思路点拨】判断通电导线在安培力作用下的运动方向问题的基本方法：（1）画出导线所在处的磁场方向；（2）确定电流方向；（3）根据左手定则确定受安培力的方向；（4）根据受力情况判断运动情况，【答案】磁感强度B =21222122LV I LV I aV )m M (-+【解析】由题意知,当通以电流I 1时,安培力为F 1=BI 1L （1分）由牛顿第二定律有：F 1-f 1=（M +m ）a 又f 1=kv 12（1分）三式解得：()211v am M L BI k +-=k =（1分）当电流为I 2时,安培力为F 2=BI 2L （1分）f 2=kv 22（1分）由题知：F 2=f 2 解得：B =21222122LV I LV I aV )m M (-+（1分）12．【命题立意】主要考查洛伦兹力【思路点拨】洛伦兹力与安培力的关系：洛伦兹力是安培力的微观实质,安培力是洛伦兹力的宏观表现，所以洛伦兹力的方向与安培力的方向一样也由左手定则判定，【答案】（1）电场E 的方向与x 轴正方向成30°角斜向右上方 103m/s （2）23T （3）3.1×10-2m 2 【解析】（1）由于重力忽略不计,微粒在第一象限内仅受电场力和洛伦兹力,且微粒做直线运动,速度的变化会引起洛仑兹力的变化,所以微粒必做匀速直线运动，这样,电场力和洛仑兹力大小相等,方向相反,电场E 的方向与微粒运动的方向垂直,即与x 轴正方向成30°角斜向右上方，由力的平衡条件有Eq =Bqv （1分）得v =0.1100.13⨯=B E m/s =103m/s （1分）（2）微粒从B 点进入第二象限的磁场B '中,画出微粒的运动轨迹如右图，粒子在第二象限内做圆周运动的半径为R ,由几何关系可知R =030cos 10cm=320cm ，（1分）微粒做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,即qvB ′=m Rv 2（1分） B ′=qR mv qvR mv =2（1分）代入数据解得B ′=23T （1分）（3）由图可知,B 、D 点应分别是微粒进入磁场和离开磁场的点,磁场B ′的最小区域应该分布在以BD 为直径的圆内，由几何关系易得BD =20cm,磁场圆的最小半径r =10cm ，（1分）所以,所求磁场的最小面积为S =πr 2=0.01π=3.1×10-2m 2（1分）13．【命题立意】主要考查带电粒子在有界电磁场中的运动问题【思路点拨】带电粒子在电磁场中的运动是历年高考考查的热点之一，分析问题的关键在于分析粒子在电场、磁场中运动状态,各种运动之间的速度关联如何以及画出粒子的运动轨迹，注意粒子在边界电场、磁场中出进磁场的速度大小与方向为该题求解的突破口，本题考查考生综合应用学科内知识分析解决物理问题的能力，【答案】（1）20tan 2v gL +θ（2）qB m 2π（3）qBv gL g m 202tan 2+θ 【解析】（1）对带电小球进行受力分析,带电小球受重力mg 和电场力F ,F 合=F sin θ,mg =F cos θ（1分）解得F 合=mg tan θ（1分）根据动能定理2022121mv mv L F -=合, 解得20tan 2v gL v +=θ（2分）（2）带电小球进入电磁场区域后做匀速圆周运动,说明电场力和重力平衡,带电小球只在洛伦兹力作用下运动，通过几何知识可以得出,带电粒子在磁场中运动了41圆周,运动时间为qBm qB m T t 22414ππ=⨯==（2分）（3）带电小球在竖直方向运动的高度差等于一个半径,h =R =qB mv （2分）重力做的功为qB v gL g m qB v gL m mg mgh W 20220tan 2tan 2+=+⨯==θθ（2分）14．【命题立意】本题考查带电粒子在电磁场中运动，【思路点拨】此题构思巧妙,很好地考查了带电粒子在电磁场中运动的物理模型,对考生的审题能力、建模能力、分析综合能力、运用数学知识解决物理问题的能力等都达到了理想的考查目的，【答案】（1）13gt 0；（2）如下图所示；（3）209332)()2gt ++【解析】（1）0~t 0内,小球只受重力作用,做平抛运动，当同时加上电场和磁场时,电场力：F 1=qE 0=mg ,方向向上（1分）因为重力和电场力恰好平衡,所以在电场和磁场同时存在时小球只受洛伦兹力而做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律有：rv mqvB 20=（1分）运动周期v r T π2=,联立解得T ＝2t 0（1分）电场、磁场同时存在的时间正好是小球做圆周运动周期的5倍,即在这10t 0内,小球恰好做了5个完整的匀速圆周运动，所以小球在t 1=12 t 0时刻的速度相当于小球做平抛运动t ＝2t 0时的末速度，v y1=g ·2t 0=2gt 0（1分）所以12t 0末2211013x y v v v gt +（1分）（2）24t 0内运动轨迹的示意图如右图所示，（2分）（3）分析可知,小球在30t 0时与24t 0时的位置相同,在24t 0内小球做了t 2=3t 0的平抛运动,和半个圆周运动， 23t 0末小球平抛运动的竖直分位移大小为：()2020229321gt t g y ==（1分）竖直分速度v y2=3gt 0（1分）所以小球与竖直方向的夹角为θ＝45°,速度大小为2032v gt =（1分）此后小球做匀速圆周运动的半径m π50022==qB mv r 2032gt 1分） 30t 0末小球距x 轴的最大距离：322(1cos 45)y y r =++︒＝209332)()2gt +（1分） 15．【命题立意】带电粒子在电磁场中发生偏转，【思路点拨】带电粒子在电场中的运动有三种类型：第一种,当带电粒子沿磁场方向射入磁场时,不受洛仑兹力作用,粒子只作匀速直线运动；第二种,当带电粒子与磁场方向有一定夹角（夹角）不等于90°）入射时,带电粒子将作螺旋线运动；第三种,当带电粒子垂直于磁场方向射入磁场时,洛仑兹力提供向心力,粒子将作匀速圆周运动，【答案】（1）63L （2）qL mv 3320 qL mv 034 【解析】（1）带电粒子在电场中受到电场力的作用发生偏转,做类平抛运动，竖直方向：离开电场时的速度v y =v 0tan30°（1分）粒子发生偏转的位移t v d y 2y ==（1分）水平方向：粒子匀速运动的时间0v L t =（1分）联立以上几式解得,63L d =（1分）（2）在电场中粒子受到电场力,由牛顿第二定律得,qE =ma （1分）根据运动学公式有,v y =at （1分）又因为粒子运动时间t =0v L ,所以qL mv E 3320=（1分）带电粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即：r v mqvB 2=（1分）粒子离开电场时的速度2y 20v v v +=（1分）粒子在磁场中的运动轨迹如右图所示（1分）由几何关系得,︒=30cos 2r d （1分）解得,qLmv B 034=（1分） 16．【命题立意】本题考查带电粒子在复合场中的运动问题，【思路点拨】首先要认识清楚是怎样的复合场,是磁场、电场与重力场中的哪两个还是三个场共存；其次要正确地对带电粒子进行受力分析；接着要对带电粒子的运动情况作出正确的判断；若带电粒子受力平衡,它将静止或作匀速直线运动；若带电粒子受合外力恒定,它将作匀变速运动；在对粒子的运动形式作出正确判断之后,可结合其受力特点,或运用运动学、动力学公式、或用动量知识、或用动能定理和能量守恒列出方程求解，【答案】（1）E mg q =,小球带正电；（2）PO 的最小距离为：qBRg m r y 22==；（3）()R R z x s 722222=++=，【解析】（1）小球进入第一象限正交的电场和磁场后,在垂直磁场的平面内做圆周运动,说明重力与电场力平衡,qE ＝mg ①（1分）得Emg q =② 小球带正电，（1分）（2）小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,设匀速圆周运动的速度为v 、轨道半径为r ，有：r v mqvB 2=③（1分）小球恰能通过半圆轨道的最高点并沿轨道运动,有：R v mmg 2=④（1分）由③④得：qB Rgm r =⑤（1分）PO 的最小距离为：qB Rgm r y 22==⑥（1分）（3）小球由O 运动到N 的过程中机械能守恒：mg ·2R ＋12mv 2＝12mv 2N⑦（1分）由④⑦得：Rg v Rg v 542N =+=⑧（1分）根据运动的独立性可知,小球从N 点进入电场区域后,在x 轴方向以速度v N 做匀速直线运动,沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动,则沿x 轴方向有：x ＝v N t ⑨（1分）沿电场方向有：z ＝12at 2⑩（1分）g m qE a ==⑪（1分）t 时刻小球距O 点：()R R z x s 722222=++=（1分）。

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高中物理学习材料（精心收集**整理制作）【两年高考真题】1．（2013·海南卷）三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I ，方向如图所示。

a 、b 和c 三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等。

在电场和磁场中运动时，离子P +和P 3+（）A ．在内场中的加速度之比为1:1B ．在磁场中运动的半径之比为:1C ．在磁场中转过的角度之比为1：2D ．离开电场区域时的动能之比为1:3【答案】 BCD【解析】磷离子+P 和3+P 电荷量之比为1:3，质量之比为1:1，根据加速度公式：q a=dm U ，可知两离子加速度之比为：1:3，A 选项错误；离子在电场中加速，根据动能定理得：21q=m 2U ν，进入磁场后，磁【命题意图猜想】高考试题对本专题的考查主要集中在磁场对电流的作用和磁场对运动电荷的作用，对安培力的考查主要是与安培力有关的动力学问题和能量问题，对洛伦兹力的考查主要是圆周运动的有关问题，一般在综合题中出现．预计2014年本专题仍是高考命题点，复习中一定要注意本专题与其他知识的综合应用．【最新考纲解读】1. 了解磁场、磁感应强度、磁感线2．理解通电直导线和通电线圈周围磁场的方向3．掌握安培力、安培力的方向以及匀强磁场中的安培力4．应用应用洛伦兹力、洛伦兹力的公式和洛伦兹力的方向5．了解质谱仪和回旋加速器【回归课本整合】1．带电粒子在磁场中的受力情况(1)磁场只对运动电荷有力的作用，对静止电荷无力的作用．磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力．(2)洛伦兹力的大小和方向：其大小为F＝qvB sin θ，注意：θ为v与B的夹角．F的方向仍由左手定则判定，但四指的指向应为正电荷运动的方向或负电荷运动方向的反方向．2．洛伦兹力做功的特点由于洛伦兹力始终和速度方向垂直，所以洛伦兹力永不做功，但洛伦兹力的分力可以做功．【方法技巧提炼】1．判定洛伦兹力的方向用左手定则，一定要注意左手定则的应用方法，特别是负电荷的情况．2．要抓住题目要求的两个临界状态，画出运动示意图，然后确定圆心和半径．3．确定圆心的方法：(1)圆心在入射点和出射点粒子所受洛伦兹力作用线的交点上，即在线速度垂线的交点上，如图a所示．(2)圆心在入射点和出射点构成的弦的中垂线与线速度垂线的交点上，如图b所示．4．确定半径的方法：作出辅助线，构成直角三角形，利用勾股定理或三角函数关系进行求解．【考场经验分享】1.目标要求：本节中主要考查：磁场的基本概念、带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，如何找圆心、半径和圆心角，出现在选择题中的磁场问题，题目难度适中．预计2014年高考仍可能在新课标卷中对磁场进行考查．2.注意问题：磁场是矢量，叠加时满足平行四边形定则，带电粒子在磁场中运动时，一定看清是带正电荷还是负电荷，受力的方向一定用左手定则来加以判定。

3.经验分享：带电粒子只受洛仑兹力作用下做匀速圆周运动时，半径与速度方向垂直，如果进入和离开磁场时，运动轨迹往往是对称的，而且运动轨迹中弦的垂直平分线也过圆心。

【新题演练】1.【2014·河北石家庄高三质检（二）】如图所示，水平长直导线MN中通以M到N方向的恒定电流，用两根轻质绝缘细线将矩形线圈abcd悬挂在其正下方。

开始时线圈内不通电流，两细线内的张力均为T，当线圈中通过的电流为1时，两细线内的张力均减小为T'。

下列说法正确的是A ．线圈中通过的电流方向为a →d →c →b →aB ．线圈中涌讨的申，流方向为a →b →c →d →aC ．当线圈中电流变为T T-T 'I 时，两细线内的张力均为零 D ．当线圈中电流变为T 'T-T 'I 时，两细线内的张力均为零【答案】BC【解析】试题分析：当线圈中不通电流时，两细线的张力就是线圈的重力，当线圈中通有电流后，细线上的张力变2.【2014·陕西宝鸡一检】理论研究表明，无限长通电直导线磁场中某点的磁感应强度可用公式 IB k r表示，公式中的k 是常数、I 是导线中电流强度、r 是该点到直导线的距离。

若两根相距为L 的无限长通电直导线垂直x 轴平行放置，电流强度均为I ，如图所示。

能正确反映两导线间的磁感应强度B 与x 关系的是图中的（规定B 的正方向垂直纸面向里）3、【2014浙江省五校第一次联考】“月球勘探者号”空间探测器运用高科技手段对月球进行了近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新的成果．月球上的磁场极其微弱，通过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹，可分析月球磁场的强弱分布情况，如图所示是探测器通过月球表面①、②、③、④四个位置时，拍摄到的电子运动轨迹照片（尺寸比例相同），设电子速率相同，且与磁场方向垂直，则可知磁场从强到弱的位置排列正确的是（）A ．①②③④B ．①④②③C ．④③②①D ．③④②①【答案】A【解析】试题分析：电子在磁场中做匀速圆周运动，由题图可知在a 、b 、c 、d 四图中电子运动轨迹的半径大小关系为4321R R R R ＞＞＞，由半径公式mv R qB＝可知，半径越大，磁感应强度越小，所以1234B B B B ＞＞＞，故只有选项A 正确；4.【2014·陕西长安一中等五校高三二模】如图所示，以直角三角形AOC 为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B ，∠A ＝60°，AO ＝L ，在O 点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子(不计重力作用)，粒子的比荷为q/m ，发射速度大小都为v 0，且满足v 0＝qBL/m 。

粒子发射方向与OC 边的夹角为θ,对于粒子进入磁场后的运动，下列说法正确的是( )A ．粒子有可能打到A 点B ．以θ＝60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短C ．以θ<30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等D ．在AC 边界上只有一半区域有粒子射出5.【2014·河北邯郸高三一模】如图所示，带有正电荷的A 粒子和B 粒子先后以同样大小的速度从宽度为d 的有界匀强磁场的边界上的O 点分别以30°和60°（与边界的夹角）射入磁场，又都恰好不从另一边界飞出，则下列说法中正确的是（）A ．A 、B 两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比是13B ．A 、B 两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比是32＋3C ．A 、B 两粒子m q 之比是13D ．A 、B 两粒子m q 之比是32＋36、【2014宿州一模】如图所示，两匀强磁场方向相同，以虚线MN 为理想边界，磁感应强度分别为B 1、B 2．今有一个质量为m 、电荷量为e 的电子从MN 上的P 点沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场B 1中，其运动轨迹为如图虚线所示的“心”形图线．则以下说法正确的是（）A ．电子的运行轨迹为PENCMDB ．电子运行一周回到P 用时为T ＝eB m 12C ．B 1=2 B 2D ．B 1=4 B 27.【2014·陕西长安一中等五校高三一模】如图所示，长方形abcd 长ad=0.6m，宽ab=0.3m，O、e分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场)，磁感应强度B=0.25T。

一群不计重力、质量m=3×10－7kg、电荷量q=+2×10－3C的带电粒子以速度v=5×102m/s 沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域（）A．从Od边射入的粒子，出射点全部分布在Oa边B．从aO边射入的粒子，出射点全部分布在ab边C．从Od边射入的粒子，出射点分布在Oa边和ab边D．从aO边射入的粒子，出射点分布在ab边和be边【答案】D【解析】试题分析：带电粒子垂直进入匀强磁场，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，，圆周运动半径8.【2014·江西九所重点中学高三3月联考】如图所示，在ab=bc的等腰三角形abc区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，d是ac上任意一点，e是bc上任意一点．大量相同的带电粒子从a点以相同方向垂直磁场射入，由于速度大小不同，粒子从ac和bc上不同点离开磁场．不计粒子重力，则从c点离开的粒子在三角形abc磁场区域内经过的弧长和运动时间．与从d点和e点离开的粒子相比较A．经过的弧长一定大于从d点离开的粒子经过的弧长B．经过的弧长一定小于从e点离开的粒子经过的弧长C．运动时间一定大于从d点离开的粒子的运动时间D．运动时间一定大于从e点离开的粒子的运动时间【答案】AD【解析】试题分析：如图所示，【名师预测】【预测1】如图所示，两根长直导线m、n竖直插在光滑绝缘水平桌面上的小孔P、Q中，O为P、Q连线的中点，连线上a、b两点关于O点对称，导线中通有大小、方向均相同的电流I．下列说法正确的是A．O点的磁感应强度为零B．a、b两点磁感应强度的大小B a>B bC．a、b两点的磁感应强度相同D．n中电流所受安培力方向由P指向Q【预测2】如图所示，在边长为L 的正方形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，有一带正电的电荷，从D 点以v 0的速度沿DB 方向射入磁场，恰好从A 点射出，已知电荷的质量为m ，带电量为q ，不计电荷的重力，则下列说法正确的是A ．匀强磁场的磁感应强度为qLmv 0 B ．电荷在磁场中运动的时间为0v L C ．若电荷从CD 边界射出，随着入射速度的减小，电荷在磁场中运动的时间会减小D ．若电荷的入射速度变为2v 0，则粒子会从AB 中点射出【预测3】如图所示，半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置，在-R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出一个带正电粒子，粒子质量均为m、电荷量均为q初速度均为v，重力及粒子间的相互作用均忽略不计，所有粒子都能到达y轴，其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚Δt时间，则A．粒子到达y轴的位置一定各不相同B.磁场区域半径R应满足mv RqB ≥C ．m R t qB v θ∆=-，其中角度θ的弧度值满足sin BqR mvθ= D ．m R t qB v π∆=-间为t 1=qBm qB m θππθ=⨯22，从y=+R 处射出粒子运动时间最短，t 2=R/v ，则时间差为m R t qB v θ∆=-，C 正确，D 错误。