2021-2022年高考物理试题分类汇编 专题九 磁场

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2021版高考物理一轮复习单元质检九磁场 (4)

2021版高考物理一轮复习单元质检九磁场   (4)

单元质检九磁场(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分。

在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。

全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.(2019·河南郑州模拟)如图所示,两根无限长导线均通以恒定电流I,两根导线的直线部分和坐标轴非常接近,弯曲部分是以坐标原点O为圆心、半径相同的一段圆弧,规定垂直于纸面向里的方向为磁感应强度的正方向,已知直线部分在原点O处不形成磁场,此时两根导线在坐标原点处的磁感应强度为B,下列四个选项中均有四根同样的、通以恒定电流I的无限长导线,O处磁感应强度也为B的是()2.(2019·江西南昌模拟)奥斯特在研究电流的磁效应实验时,将一根长直导线南北放置在小磁针的正上方,导线不通电时,小磁针在地磁场作用下静止时N极指向北方。

现在导线中通有由南向北的恒定电流I,小磁针转动后再次静止时N极指向()A.北方B.西方C.西偏北方向D.北偏东方向3.(2019·浙江杭州月考)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()4.在绝缘圆柱体上a、b两个位置固定有两个金属圆环,当两环通有图示电流时,b处金属圆环受到的安培力为F1;若将b处金属圆环移动位置c,则通有电流为I2的金属圆环受到的安培力为F2。

今保持b处于金属圆环原来位置不变,在位置c再放置一个同样的金属圆环,并通有与a处金属圆环同向、大小为I2的电流,则在a位置的金属圆环受到的安培力()A.大小为|F1-F2|,方向向左B .大小为|F 1-F 2|,方向向右C .大小为|F 1+F 2|,方向向左D .大小为|F 1+F 2|,方向向右5.(2019·福建漳州模拟)不计重力的两个带电粒子1和2经小孔S 垂直于磁场边界,且垂直于磁场方向进入匀强磁场,在磁场中的轨迹如图所示。

2022高考物理单元测试卷——第9单元 磁场(含答案)

2022高考物理单元测试卷——第9单元 磁场(含答案)

2022高考物理单元测试卷第9单元磁场一、单项选择题1、如图所示,带正电粒子刚进入匀强磁场时,所受到的洛伦兹力的方向垂直纸面向外的是()A.B.C.D.2、电动机的应用加快了人类社会进步,下列家用电器利用了电动机工作的是()A.日光灯B.电熨斗C.电风扇D.电蚊拍3、直流电动机通电后,使线圈发生转动的力是()A. 重力B. 电场力C. 磁场力D. 摩擦力4、下列物理量属于矢量的是()A.功B.时间C.电流D.磁感应强度5、阴极射线管是一种能从其阴极A发射出电子流的装置。

如图所示的阴极射线管放在蹄形磁铁的N、S两极间,则此时电子流将()A.向S极偏转B.向N极偏转C.向上偏转D.向下偏转6、下列关于磁感线的说法不正确的是()A.磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向B.磁场中两条磁感线一定不相交C.地球的地理北极的磁感线由地面指向空中D.磁感线分布较密的地方,磁感应强度较强7、下图所示的实验装置中发现电流磁效应现象的是()A. B.C. D.8、下列说法中正确的是()A. 磁感线可以表示磁场的方向和强弱B. 磁感线从磁体的N极出发,终止于磁体的S极C. 磁铁能产生磁场,电流不能产生磁场D. 放入磁场中的电流元受力方向即该点的磁场方向9、如图所示,在倾角为的光滑斜面上,垂直纸面水平放置一根长为,质量为的通电直导线,电流方向垂直纸面向里,欲使导线静止于斜面上,则外加匀强磁场的磁感应强度的大小和方向可以是()A.,方向垂直斜面向下B.方向竖直向下C.,方向水平向左D.,方向水平向右10、如图所示,宽度为d的区域内有大小为B、方向与纸面垂直的匀强磁场和大小为E、沿竖直方向的匀强电场,从区域左边界上的A点射出的带电粒子垂直于左边界进入该区域后,刚好能够做匀速直线运动。

现撤去电场仅保留磁场,当粒子从该区域右边界射出时,其速度方向与水平方向的夹角为30°,不计粒子的重力,则有()A.粒子必带正电荷B.粒子的初速度大小为C.该粒子的比荷为D.粒子在磁场中运动的时间为11、在直角三角形abc区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,,,边长。

2021版高考物理一轮复习单元质检九磁场(含解析)

2021版高考物理一轮复习单元质检九磁场(含解析)

单元质检九磁场(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分。

在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。

全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.(2019·河南郑州模拟)如图所示,两根无限长导线均通以恒定电流I,两根导线的直线部分和坐标轴非常接近,弯曲部分是以坐标原点O为圆心、半径相同的一段圆弧,规定垂直于纸面向里的方向为磁感应强度的正方向,已知直线部分在原点O处不形成磁场,此时两根导线在坐标原点处的磁感应强度为B,下列四个选项中均有四根同样的、通以恒定电流I的无限长导线,O处磁感应强度也为B的是()2.(2019·江西南昌模拟)奥斯特在研究电流的磁效应实验时,将一根长直导线南北放置在小磁针的正上方,导线不通电时,小磁针在地磁场作用下静止时N极指向北方。

现在导线中通有由南向北的恒定电流I,小磁针转动后再次静止时N极指向()A.北方B.西方C.西偏北方向D.北偏东方向3.(2019·浙江杭州月考)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()4.在绝缘圆柱体上a、b两个位置固定有两个金属圆环,当两环通有图示电流时,b处金属圆环受到的安培力为F1;若将b处金属圆环移动位置c,则通有电流为I2的金属圆环受到的安培力为F2。

今保持b处于金属圆环原来位置不变,在位置c再放置一个同样的金属圆环,并通有与a处金属圆环同向、大小为I2的电流,则在a位置的金属圆环受到的安培力()A.大小为|F1-F2|,方向向左B .大小为|F 1-F 2|,方向向右C .大小为|F 1+F 2|,方向向左D .大小为|F 1+F 2|,方向向右5.(2019·福建漳州模拟)不计重力的两个带电粒子1和2经小孔S 垂直于磁场边界,且垂直于磁场方向进入匀强磁场,在磁场中的轨迹如图所示。

2021年广东省新高考物理专题复习:磁场(含答案解析)

2021年广东省新高考物理专题复习:磁场(含答案解析)

2021年广东省新高考物理专题复习:磁场1.如图所示,一矩形区域abcd内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场和竖直向下的匀强电场、大小为E,现从矩形区域ad边的中点O处沿纸面与ad边夹角为30°方向发射一个带电微粒(微粒的速度未知),微粒恰好在复合场中做圆周运动。

已知ab、cd边足够长,ad边长为L,微粒质量为m,重力加速度为g。

则:(1)微粒带何种电?电荷量大小为多少?(2)若微粒能从cd边射出,求可能从cd边射出的区域的长度x。

2.如图所示,xOy 为竖直面内的直角坐标系,在y 轴两侧存在电场强度大小相等的匀强电场,y 轴右侧电场方向竖直向下,y 轴左侧电场方向竖直向上。

y 轴左侧还存在一个方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场(图中未画出),磁场边界与y 轴相切于O 点。

现有一个质量为m 、带电荷量为+q 的小球,用长为l 、不可伸长的绝缘细线悬挂在P 点的钉子上,P 点与坐标原点O 的距离亦为l ,将小球拉至细线绷直且与y 轴负方向成α=60°角无初速释放,小球摆至O 点还未进入磁场瞬间细线恰好被拉断。

小球在y 轴左侧运动一段时间后刚好击中P 点的钉子,此时速度方向与y 轴正方向的夹角为β=37°,已知细线能承受的最大张力F =4mg ,小球可视为质点,重力加速度为g ,sin37°=0.6,不计阻力。

求:(1)电场强度的大小:(2)磁感应强度的大小和磁场区域的面积。

3.如图,一半径为R 的圆表示一柱形区域的横截面(纸面)。

在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场,一质量为m 、电荷量为q 的粒子从直线ac 与圆的交点a 正对圆心射入柱形区域,而后从圆上的b 点离开该区域,bo 连线与直线垂直。

圆心O 到直线的垂直距离为12R ,现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线ac 的匀强电场,同一粒子以同样速率在a 点沿直线ac 射入柱形区域,也在b 点离开该区域。

高考考点分类汇编专题九仿用句式、正确运用常见的修辞手法试题

高考考点分类汇编专题九仿用句式、正确运用常见的修辞手法试题

专题九仿用句式、正确运用常见的修辞手法高考试题A组2021年高考题1.(2021大纲全国,20,6分)仿照下面的例如,自选话题,另写一句话,要求使用比喻的修辞手法,句式与例如一样。

平和犹如绿叶,春天衬万紫千红却无妒意,秋天托累累硕果而不张扬。

解析:此题考察仿用句式和正确运用常见修辞手法的才能。

仿写句子要做到:①理解例句的意义,特别是隐含意义,保证仿写的句义与原句一致。

②注意例句的句式特点,特别是分句间的关系,甚至关联词也要一一对应。

③注意例句的修辞手法,仿句要与之保持一致。

④注意例句的用词特点,如词语的褒贬、雅俗、色彩等,仿句用词要与之相似。

⑤注意例句的感情基调,如忧伤、喜悦、沉重、明快等,仿句要与之一致。

最后可将仿句与例句及要求对照,看是否完全符合要求。

解答仿写题目,要从形式和内容两方面入手。

此题例如以“平和〞为话题,写了一个比喻句,再用“春天〞与“秋天〞比照,写出各自的特点,从而突出“平和〞的内涵与作用。

可就近联想话题,如“淡泊〞“沉着〞“宁静〞等。

答案(例如):坚毅犹如青松,夏季迎灿烂阳光却无轻浮,冬季遇皑皑白雪而不屈从。

2.(2021,17,4分)以下是某中学庆贺老师节文艺演出的一段主持词。

仿照画线局部的句式,在空缺处补写相应的语句。

要求:句式一致,字数相等,语意相关。

学生甲:老师,您坚守一方净土,用粉笔书写忠诚,默默无闻;学生乙:老师,您勤耕三尺讲台,①。

学生甲:加减乘除,算不尽您付出的辛劳;学生乙:②。

解析:此题考察仿写句子的才能。

仿写句子要做到四统一:句式一致、字数一致、内容一致、修辞一致。

所以①处要注意仿“用……写……〞加一个四字短语的格式,紧扣老师“勤耕三尺讲台〞的话题,赞扬老师的奉献精神;②处要注意仿一个四字短语加“算不尽……〞的格式,用详细的教学内容来表现老师的工作特点与辛勤付出。

答案:(例如一)①用汗水浇灌希望,孜孜不倦②诗词歌赋,颂不完您带来的感动(例如二)①用双手托起将来,无怨无悔②赤橙黄绿,画不完您多彩的人生3.(2021,7,5分)仿照下面例如,用比喻的手法描绘一组事物。

2021年高考物理试题分类汇编磁场

2021年高考物理试题分类汇编磁场

2021年高考物理试题分类汇编磁场带详细的解析北京高考(2022)(第19卷)19.如图所示的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。

一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的o点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的o′点(图中未标出)穿出。

若撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由o点射入,从区域右边界穿出,则粒子ba.穿出位置一定在o′点下方b.穿出位置一定在o′点上方c、在电场中运动时,动能必须减小【解析】a粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动,则该粒子一定做匀速直线运动,故对粒子a有:bqv=eq即只要满足e=bv无论粒子带正电还是负电,粒子都可以沿直线穿出复合场区,当撤去磁场只保留电场时,粒子b由于电性不确定,故无法判断从o’点的上方或下方穿出,故ab错误;粒子b在穿过电场区的过程中必然受到电场力的作用而做类似于平抛的运动,电场力做正功,其电势能减小,动能增大,故c项正确d项错误。

【答案】c国家卷117.如图,一段导线abcd位于磁感应强度大小为b的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。

线段ab、bc和cd的长度均为l,且abcbcd135。

流经导线的电流为i,方向如图中箭头所示。

导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力a.沿着纸张向上的方向,尺寸1)ilbb方向沿纸面向上,大小为1)ilbc.纸张向下的方向,尺寸1)ilbd方向沿纸面向下,大小为1)ilb回答a【解析】本题考查安培力的大小与方向的判断.该导线可以用a和d之间的直导线长为(21)l是等效的。

根据FBIL,大小为(21)比尔,方向根据左手法则A为正确.26分(21分)(注:试卷上的答案无效)如图,在x轴下方有匀强磁场,磁感应强度大小为b,方向垂直于xy平面向外。

p是经过详细分析y轴上距原点为h的一点,n0为x轴上距原点为a的一点。

a是一块平行于x轴的挡板,与x轴的距离为,a的中点在y轴上,长度略小于。

2021届高考物理一轮复习:单元检测九 磁场(含解析)

2021届高考物理一轮复习:单元检测九 磁场(含解析)

单元检测九 磁场考生注意:1.本试卷共4页.2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.3.本次考试时间90分钟,满分100分.4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.1~8小题只有一个选项符合要求,选对得4分,选错得0分;9~12小题有多个选项符合要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.)1.(2019·黑龙江齐齐哈尔市联谊校期末)如图1所示,两根绝缘轻质弹簧的劲度系数均为k ,竖直静止吊起一根长为L 的匀质水平金属棒AC ,金属棒处在与棒垂直的水平匀强磁场中,当金属棒中通入由A 端流向C 端的电流I 时,两弹簧的伸长量均增加了x .关于该匀强磁场的磁感应强度的大小和方向,下列判断正确的是( )图1A .大小为kx IL,方向水平向里 B .大小为kx IL ,方向水平向外 C .大小为2kx IL ,方向水平向里 D .大小为2kx IL,方向水平向外 2.(2019·山东临沂市上学期期末)如图2所示,绝缘粗糙固定斜面处于垂直斜面向上的匀强磁场B 中,通有垂直纸面向里的恒定电流I 的金属细杆水平静止在斜面上.若仅把磁场方向改为竖直向上,则( )图2A .金属杆所受的摩擦力一定变大B .金属杆所受的摩擦力一定变小C .金属杆所受的安培力大小保持不变D .金属杆对斜面的压力保持不变3.(2019·甘肃兰州市第一次诊断)如图3所示,矩形abcd 内存在匀强磁场,ab =2ad ,e 为cd 的中点.速率不同的同种带电粒子从a 点沿ab 方向射入磁场,其中从e 点射出的粒子速度为v 1;从c 点射出的粒子速度为v 2,则v 1∶v 2为(不计粒子重力)( )图3 A .1∶2B .2∶5C .1∶3D .3∶54.(2019·山东潍坊市二模)中核集团研发的“超导质子回旋加速器”,能够将质子加速至光速的12,促进了我国医疗事业的发展.若用如图4所示的回旋加速器分别加速氕、氘两种静止的原子核,不考虑加速过程中原子核质量的变化,以下判断正确的是( )图4A .氘核射出时的向心加速度大B .氕核获得的最大速度大C .氘核获得的最大动能大D .氕核动能增大,其偏转半径的增量不变5.(2020·山东德州市月考)电磁流量计是一种测量导电液体流量的装置(单位时间内通过某一截面的液体体积,称为流量),其结构如图5所示,上、下两个面M 、N 为导体材料,前后两个面为绝缘材料.流量计的长、宽、高分别为a 、b 、c ,左、右两端开口,在垂直于前、后表面向里的方向加磁感应强度大小为 B 的匀强磁场,某次测量中,与上、下两个面M 、N 相连的电压表示数为 U ,则管道内液体的流量为( )图5A.U B cB.U Bb C .UBc D .UBb6.(2019·山东泰安市质量检测)如图6所示,正方形区域abcd 内存在磁感应强度为B 的匀强磁场,e 是ad 的中点,f 是cd 的中点,如果在a 点沿对角线方向以速率v 射入一带负电的粒子(重力不计),恰好从e 点射出.若磁场方向不变,磁感应强度变为B 2,粒子的射入方向不变,速率变为2v .则粒子的射出点位于( )图6A .e 点B .d 点C .df 间D .fc 间7.如图7所示,正三角形的三条边都与圆相切,在圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,质子11H 和氦核42He 都从顶点A 沿∠BAC 的角平分线方向射入磁场,质子11H 从C 点离开磁场,氦核42He 从相切点D 离开磁场,不计粒子重力,则质子和氦核的入射速度大小之比为( )图7A .6∶1B .3∶1C .2∶1D .3∶28.(2019·福建南平市第二次综合质检)如图8所示,在边长为L 的正方形区域abcd 内有垂直纸面向里的匀强磁场,有一个质量为m 、带电荷量大小为q 的离子(重力不计),从ad 边的中点O 处以速度v 垂直ad 边界向右射入磁场区域,并从b 点离开磁场.则( )图8A .离子在O 、b 两处的速度相同B .离子在磁场中运动的时间为πm 4qBC .若增大磁感应强度B ,则离子在磁场中的运动时间增大D .若磁感应强度B <4m v 5qL,则该离子将从bc 边射出 9.(2020·山西临汾市模拟)如图9所示,在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道,圆心O 与轨道左、右最高点a 、c 在同一水平线上,水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直.一个带负电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点a 滑下,则下列说法中正确的是( )图9A .滑块经过最低点b 时的速度与磁场不存在时相等B .滑块从a 点到最低点b 所用的时间比磁场不存在时短C .滑块经过最低点b 时对轨道的压力与磁场不存在时相等D .滑块能滑到右侧最高点c10.(2019·山东淄博市3月一模)如图10所示,半径为R 的四分之一圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,过(-2R,0)点垂直x 轴放置一线形粒子发射装置,能在0<y ≤R 的区间内各处沿x 轴正方向同时发射出速度均为v 、带正电的同种粒子,粒子质量为m 、电荷量为q .不计粒子的重力及粒子间的相互作用力.若某时刻粒子被装置发射出后,经过磁场偏转恰好击中y 轴上的同一位置,则下列说法中正确的是( )图10A .粒子击中点距O 点的距离为RB .磁场的磁感应强度为m v qRC .粒子离开磁场时速度方向相同D .粒子从离开发射装置到击中y 轴所用时间t 的范围为2R v ≤t <(π+2)R 2v11.(2019·山东聊城市二模)如图11所示,圆心角为90°的扇形COD 内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,E 点为半径OD 的中点,现有比荷大小相等的两个带电粒子a 、b ,以不同的速度分别从O 、E 点沿OC 方向射入磁场,粒子a 、b 分别从D 、C 两点射出磁场,不计粒子所受重力及粒子间相互作用,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则下列说法中正确的是( )图11A .粒子a 带负电,粒子b 带正电B .粒子a 、b 在磁场中运动的加速度之比为2∶5C .粒子a 、b 的速度之比为5∶2D .粒子a 、b 在磁场中运动的时间之比为180∶5312.(2020·湖北武汉市月考)如图12(a)所示,在半径为R 的虚线区域内存在周期性变化的磁场,其变化规律如图(b)所示.薄挡板MN 两端点恰在圆周上,且MN 所对的圆心角为120°.在t =0时,一质量为m 、电荷量为+q 的带电粒子,以初速度v 从A 点沿直径AOB 射入场区,运动到圆心O 后,做一次半径为R 2的完整的圆周运动,再沿直线运动到B 点,在B 点与挡板碰撞后原速率返回(碰撞时间不计,电荷量不变),运动轨迹如图(a)所示.粒子的重力不计,不考虑变化的磁场所产生的电场,下列说法正确的是( )图12A .磁场方向垂直纸面向外B .图(b)中B 0=2m v qRC .图(b)中T 0=(π+1)R vD .若t =0时,质量为m 、电荷量为-q 的带电粒子,以初速度v 从A 点沿AO 入射,偏转、碰撞后,仍可返回A 点二、计算题(本题共4小题,共52分)13.(12分)(2019·湖北宜昌市四月调研)如图13所示,在倾角为θ的斜面上,固定有间距为l 的平行金属导轨,现在导轨上,垂直导轨放置一质量为m的金属棒ab,整个装置处于垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,导轨与电动势为E、内阻为r的电源连接,金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ,且μ<tan θ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,金属棒和导轨的电阻不计,现闭合开关,发现滑动变阻器接入电路的阻值为0时,金属棒不能静止.图13(1)判断金属棒所受的安培力方向;(2)求使金属棒在导轨上保持静止时滑动变阻器接入电路的最小阻值R1和最大阻值R2.14.(12分)(2019·贵州安顺市适应性监测(三))如图14所示,在xOy平面内的y轴左侧有沿y 轴负方向的匀强电场,y轴右侧有垂直纸面向里的匀强磁场,y轴为匀强电场和匀强磁场的理想边界.一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)从x轴上的N点(-L,0)以速度v0沿x轴正方向射出.已知粒子经y轴的M点(0,-32L)进入磁场,若粒子离开电场后,y轴左侧的电场立即撤去,粒子最终恰好经过N点.求:图14(1)粒子进入磁场时的速度大小及方向;(2)匀强磁场的磁感应强度大小.15.(13分)(2019·山东德州市上学期期末)如图15所示,水平放置的平行板电容器上极板带正电,下极板带负电,两极板间存在场强为 E 的匀强电场和垂直纸面向里的磁感应强度大小为B 的匀强磁场.现有大量带电粒子沿中线 OO ′ 射入,所有粒子都恰好沿 OO ′ 做直线运动.若仅将与极板垂直的虚线MN 右侧的磁场去掉,则其中比荷为q m的粒子恰好自下极板的右边缘P 点离开电容器.已知电容器两极板间的距离为3mE qB2,带电粒子的重力不计.图15(1)求下极板上 N 、P 两点间的距离;(2)若仅将虚线 MN 右侧的电场去掉,保留磁场,另一种比荷的粒子也恰好自P 点离开,求这种粒子的比荷.16.(15分)(2020·河南示范性高中模拟)如图16所示,竖直线MN 左侧存在水平向右的匀强电场,右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场,其磁感应强度大小B =π×10-2 T ,在P 点竖直下方,d =72π m 处有一垂直于MN 的足够大的挡板.现将一重力不计、比荷q m=1×106 C/kg 的正电荷从P 点由静止释放,经过Δt =1×10-4 s ,该电荷以v 0=1×104 m/s 的速度通过MN 进入磁场.求:图16(1)P 点到MN 的距离及匀强电场的电场强度E 的大小;(2)电荷打到挡板的位置到MN 的距离;(3)电荷从P 点出发至运动到挡板所用的时间.答案精析1.D [弹簧伸长量增加,则金属棒所受安培力方向竖直向下,由左手定则可知,磁场的方向水平向外;设金属棒所受安培力的大小为F 安,对金属棒,F 安=BIL =2kx ,解得:B =2kx IL,故D 正确,A 、B 、C 错误.] 2.C [由公式F =BIL 可知,金属杆受到的安培力大小不变,故C 正确;磁场方向改变前:弹力为mg cos θ,摩擦力大小为|mg sin θ-F |,磁场方向改变后:弹力为mg cos θ+F sin θ,摩擦力大小为:|mg sin θ-F cos θ|,所以金属杆对斜面的压力变大,摩擦力的变化不确定,故A 、B 、D 错误.]3.B [速率不同的同种带电粒子从a 点沿ab 方向射入磁场,从e 点、c 点射出磁场对应的轨迹如图:由几何关系可得:r 1=ad 、(r 2-ad )2+(2ad )2=r 22,则r 2=52ad ,r 1r 2=25.带电粒子在磁场中运动时,洛伦兹力充当向心力,有q v B =m v 2r ,解得:v =qBr m ;则v 1v 2=r 1r 2=25.故B 项正确,A 、C 、D 项错误.]4.B [由q v B =m v 2r 得:v m =qBR m ,则a =v m 2R =B 2q 2R m 2,E km =12m v m 2=B 2q 2R 22m,氕核的质量较小,两核的带电荷量相同,故选项B 正确,A 、C 错误;由r =m v qB =2mE k qB可知氕核动能增大,其偏转半径的增量要改变,选项D 错误.]5.B [最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡,有:q v B =q U c解得:U =v Bc ,液体的流速为:v =U cB ; 则流量为:Q =v bc =U B b ,故选B.] 6.C [当磁感应强度为B ,粒子速率为v 时,半径R =m v qB; 当磁感应强度变为B 2,粒子速率变为2v 时,半径R ′=2m v q ·12B =4R 如图所示,过a 点作速度v 的垂线,即为粒子在a 点所受洛伦兹力的方向,延长cd 交该垂线于O 点,由题图可知Oa =4R ,Od =ad =2ae =22R <R ′,Of =Od +df =32R >R ′,因此粒子出射点应在df 间.]7.A [设三角形的边长为L ,根据几何关系可以得到磁场圆的半径为R =36L ,质子进入磁场时的运动轨迹如图甲所示,由几何关系可得r 1=R tan 60°=12L 氦核进入磁场时的运动轨迹如图乙所示,由几何关系可得:r 2=R tan 30°=16L粒子在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力,即q v B =m v 2r ,可得v =Bqr m,结合两个粒子的轨迹半径与比荷可求得质子和氦核的入射速度大小之比为6∶1,故A 正确.]8.D [离子在磁场中做匀速圆周运动,在O 、b 两处的速度大小相同,但是方向不同,选项A 错误;离子在磁场中运动的半径满足:R 2=L 2+(R -12L )2,解得R =5L 4,则离子在磁场中运动的弧长所对应的圆心角的正弦值为sin θ=0.8,即θ=53°,运动的时间t =θ360°T =53°360°·2πm qB >πm 4qB,选项B 错误;若增大磁感应强度B ,由R =m v qB,则离子在磁场中运动的半径减小,离子将从ab 边射出,此时离子在磁场中运动对应的弧长减小,则运动时间减小,选项C 错误;若离子从bc 边射出,则R =m v qB >5L 4,即B <4m v 5qL,选项D 正确.] 9.AD [滑块下滑时受到重力、洛伦兹力、轨道的支持力,洛伦兹力与轨道支持力不做功,只有重力做功,由动能定理可知,滑块经过最低点b 时的速度与磁场不存在时相等,故A 正确;根据能量守恒定律得滑块能滑到右侧最高点c ,故D 正确;滑块在下滑过程中,在任何位置的速度与有没有磁场无关,因此滑块从a 点到最低点所用时间与磁场不存在时相等,故B 错误;滑块到达最低点b 时,若存在磁场,由牛顿第二定律得:F N -mg -q v b B =m v b 2r,可得:F N =mg +q v b B +m v b 2r ,若磁场不存在,则F N1=mg +m v b 2r,根据牛顿第三定律,滑块经最低点时对轨道的压力比磁场不存在时大,故C 错误].10.ABD [由题意,某时刻发出的粒子都击中了y 轴上同一点,因最高点射出的粒子只能击中(0,R ),则粒子击中点距O 点的距离为R ,选项A 正确;从最低点射出的粒子也击中(0,R ),则粒子做匀速圆周运动的半径为R ,由洛伦兹力提供向心力得:q v B =m v 2R ,B =m v qR,选项B 正确;粒子运动的半径都相同,但是入射点不同,则粒子离开磁场时的速度方向不同,选项C 错误;粒子从最低点射出时运动时间最长,此时粒子在磁场中的偏转角为90°,最长时间为t 1=14T +R v =14×2πR v +R v =π+22v R .从最高点直接射向(0,R )的粒子运动时间最短,则最短的时间为t 2=2Rv ,选项D 正确.] 11.ABD [据题中条件,画出两粒子的轨迹如图:由左手定则可判断粒子a 带负电,粒子b 带正电,故A 项正确;设扇形COD 的半径为R ,据几何关系可得,r a =R 2、(r b -R 2)2+R 2=r b 2,则r a r b =R25R 4=25.据q v B =m v 2r ,解得:v =qBr m,两粒子的比荷相等,则粒子a 、b 的速度之比为2∶5;据q v B =ma ,解得:a =q v Bm ,两粒子的比荷相等,则粒子a 、b 在磁场中运动的加速度之比为2∶5,故B 项正确,C 项错误;由图知,粒子a 轨迹的圆心角θa =180°;据sin θb =Rr b =0.8可得,粒子b 轨迹的圆心角θb =53°;据t =θ360°T 、T =2πmqB 可得,粒子a 、b 在磁场中运动的时间之比为180∶53,故D 项正确.]12.BC [根据粒子轨迹,由左手定则可知,磁场方向垂直纸面向里,选项A 错误;由牛顿第二定律:q v B 0=m v 2R 2,解得B 0=2m v qR ,选项B 正确;虚线区域内不加磁场时粒子做匀速直线运动,t 1=R v ,虚线区域内加磁场后粒子做匀速圆周运动,t 2=sv =2π×R 2v =πR v ,磁场变化的周期:T 0=t 1+t 2=(π+1)Rv ,选项C 正确;若t =0时,质量为m 、电荷量为-q 的带电粒子,以初速度v 从A 点沿AO 入射,到达O 点后向下偏转,与板碰撞后,到达B 板,与B 碰撞后向上偏转90°,然后从磁场中飞出,则不能返回A 点,选项D 错误.] 13.(1)平行于斜面向上(2)BEl mg sin θ+μmg cos θ-r BElmg sin θ-μmg cos θ-r 解析 (1)由左手定则可判断金属棒所受安培力的方向平行于斜面向上(2)金属棒所受安培力F =B E R +r l ,故R =R 1时,F 有最大值F 1,所受的摩擦力为最大静摩擦力,方向平行斜面向下,则由平衡条件得F N1=mg cos θ F 1=mg sin θ+F fmax F fmax =μF N1 又F 1=B ER 1+rl ,联立解得:R 1=BElmg sin θ+μmg cos θ-rR =R 2时,F 有最小值F 2,所受的摩擦力为最大静摩擦力,方向平行斜面向上,同理可得F 2=mg sin θ-μmg cos θ 又F 2=B ER 2+rl联立解得:R 2=BElmg sin θ-μmg cos θ-r .14.(1)2v 0 与x 轴正方向成60°角斜向下 (2)43m v 09Lq解析 (1)粒子在电场中做类平抛运动,有:3L 2=12at 12, L =v 0t 1,设粒子到达M 点的速度大小为v ,方向与x 轴正方向成θ角;轨迹如图:则有:tan θ=at 1v 0,v =v 0cos θ联立解得:θ=60°,v =2v 0;即粒子进入磁场时的速度大小为2v 0,方向与x 轴正方向成60°角斜向下. (2)设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R ,有q v B =m v 2R ,由几何关系有:3L2+L tan θ=2R cos θ, 联立解得B =43m v 09Lq .15.(1)3mE qB 2(2)4q7m解析 (1)粒子自 O 点射入到虚线MN 的过程中做匀速直线运动,qE =q v B 粒子过MN 时的速度大小v =EB仅将MN 右侧磁场去掉,粒子在MN 右侧的匀强电场中做类平抛运动, 沿电场方向:3mE 2qB 2=qE 2m t 2垂直于电场方向:x =v t由以上各式计算得出下极板上N 、 P 两点间的距离x =3mEqB 2. (2)仅将虚线MN 右侧的电场去掉,粒子在MN 右侧的匀强磁场中做匀速圆周运动,设经过 P 点的粒子的比荷为q ′m ′,其做匀速圆周运动的半径为 R ,由几何关系得:R 2=x 2+(R -3mE 2qB 2)2解得R =7mE4qB 2又q ′v B =m ′v 2R解得:q ′m ′=4q7m.16.(1)0.5 m 100 N/C (2)32π m (3)143×10-4 s 解析 (1)电荷在电场中做匀加速直线运动,P 点到MN 的距离为x =12v 0Δt解得x =0.5 m由速度公式v 0=a Δt 由牛顿第二定律qE =ma 解得E =100 N/C(2)电荷在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律可得:q v 0B =m v 02r解得r =1πm运动周期T =2πrv 0=2×10-4 s电荷在电场、磁场中的运动轨迹如图, O 点到挡板的距离为d -3r =12πm 则cos ∠AON =12,即∠AON =60°则A 点到MN 的距离x AN =r sin 60° =32πm. (3)电荷在电场中运动的总时间:t 1=3Δt =3×10-4 s 电荷在磁场中运动的圆弧所对的圆心角为θ=π+π-π3=53π电荷在磁场中运动的总时间t 2=θ2πT解得t 2=53×10-4 s则电荷从P 点出发至运动到挡板所需的时间为t =t 1+t 2=143×10-4 s .。

2021-2022年高考物理一轮复习 第九章 磁场考点通关

2021-2022年高考物理一轮复习 第九章 磁场考点通关

2021-2022年高考物理一轮复习第九章磁场考点通关考纲下载考情上线1.磁场、磁感应强度、磁感线(Ⅰ)2.通电直导线和通电线圈周围磁场的方向(Ⅰ)3.安培力、安培力的方向(Ⅰ)4.匀强磁场中的安培力(Ⅱ)5.洛伦兹力、洛伦兹力的方向(Ⅰ)6.洛伦兹力公式(Ⅱ)7.带电粒子在匀强磁场中的运动(Ⅱ)8.质谱仪和回旋加速器(Ⅰ)高考地位纵观近几年高考,涉及本章知识点的题目年年都有,考查次数最多的是与洛伦兹力有关的带电粒子在匀强磁场或复合场中的运动,其次是与安培力有关的通电导体在磁场中的加速或平衡问题考点布设1.本章知识常与电场、恒定电流以及电磁感应、交变电流等章节知识广泛联系综合考查2.速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器等磁场在生活和科技方面的应用单元磁场的描述__磁场对电流的作用磁场、磁感应强度和磁通量[记一记]1.磁场磁体与磁体之间,磁体与通电导体之间,以及通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的。

2.磁感应强度(1)物理意义:描述磁场的强弱和方向。

(2)定义式:B=FIL(通电导体垂直于磁场)。

(3)方向:小磁针静止时N极的指向。

3.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体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。

2025年高考物理总复习专题九磁场第1讲磁场、磁场对电流的作用

2025年高考物理总复习专题九磁场第1讲磁场、磁场对电流的作用

第1讲磁场、磁场对电流的作用知识巩固练1.(2023年佛山模拟)如图(俯视图),在竖直向下、磁感应强度大小为2 T的匀强磁场中,有一根长0.4 m的金属棒ABC从中点B处折成60°角静置于光滑水平面上,当给棒通以由A 到C、大小为5 A的电流时,该棒所受安培力为()A.方向水平向右,大小为4.0 NB.方向水平向左,大小为4.0 NC.方向水平向右,大小为2.0 ND.方向水平向左,大小为2.0 N【答案】D【解析】金属棒的有效长度为AC,根据几何知识得L=0.2 m,根据安培力公式得F=BIL=2×5×0.2=2 N,根据左手定则可判定安培力水平向左,故A、B、C错误,D正确.2.(2023年北京昌平二模)如图所示为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度.它的右臂挂有一个矩形线圈,匝数为N,底边长为L,下部悬在匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直.当线圈中通有电流I时,调节砝码使两臂达到平衡;然后使电流反向、大小不变,这时需要在左盘中增加质量为m的砝码,才能使两臂达到新的平衡.所测磁场的磁感强度B的大小为()A.mg2NIL B.2mgNILC.NIL2mgD.2NILmg【答案】A【解析】根据平衡条件有mg=2NBIL,解得B=mg2NIL,A正确.3.(2022年华师附中测试)(多选)在匀强磁场中放入一条通电短导线,并将它固定.然后改变导线中通入的电流,画出该导线所受安培力的大小F与通过导线电流I的关系图像,其中图A为曲线.M、N各代表一组F、I的数据.则在下列四幅图中,你认为可能正确的是()A BC D【答案】BD【解析】在匀强磁场中,通电导线受到的安培力为F=BIL sin θ,当电流方向与磁场方向平行时,安培力为0.当电流方向与磁场方向不平行时,在匀强磁场中,安培力与电流大小成正比,F-I图像为过原点的直线.故B、D正确.4.如图所示,水平导轨接有电源,导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒a、b、c,其中b最短,c为直径与b等长的半圆,导体的电阻与其长度成正比,导轨电阻不计.现将装置置于向下的匀强磁场中,接通电源后,三根导体棒中均有电流通过,则它们受到安培力的大小关系为() A.F a>F b=F c B.F a=F b>F cC.F a=F b=F cD.F a>F b>F c【答案】B【解析】导体棒a、b、c的有效长度相等,但c的电阻大于a、b,所以通过c 的电流小于a、b.由F=BIL,可知B正确,A、C、D错误.5.如图所示,在匀强磁场中,有一个正六边形线框.现给线框通电,正六边形线框中依次相邻的四条边受到的安培力的合力大小是F,则正六边形线框的每条边受到的安培力的大小为()F B.F C.√3F D.2FA.√33【答案】A【解析】根据左手定则,依次相邻的四条边中相对的两条边受的安培力等大反向合力为零,中间相邻的两条边受安培力方向夹角为60°,每边受安培力设为F1,则2F1cos F,A正确.30°=F,可得F1=√33综合提升练6.(2023年朝阳模拟)如图甲所示,在匀强磁场中,质量为m、长为L的导体棒用两根等长绝缘细线悬挂于同一水平线上的O、O'两点,两细线均与导体棒垂直.图乙中直角坐标系的x 轴与导体棒及OO'平行,z轴竖直向上.若导体棒中通以沿x轴正方向、大小为I的电流,导体棒静止时细线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度可能()A.沿x轴正方向,大小为mgILB.沿y轴正方向,大小为mgcos θILC.沿z轴正方向,大小为mgtan θILD.沿细线向下,大小为mgsin θIL【答案】D【解析】若磁感应强度沿x轴正方向,与电流方向同向,导体棒不受安培力.导体棒不可能在图示位置保持静止,A错误;若磁感应强度沿y轴正方向,由左手定则,导体棒受安培力竖直向上,导体棒不可能在图示位置保持静止,B错误;沿z轴正方向,由左手定则,导体棒受安培力水平向左,导体棒不可能在图示位置保持静止,C错误;沿细线向下,大小为mgsin θ,安培力大小F安=mg sin θ,方向与细线垂直斜向右上方.安培力与细线的拉力IL的合力恰好与重力平衡.且导体棒静止时细线与竖直方向夹角为θ,D正确.7.(多选)如图所示,两平行导轨ab,cd竖直放置在匀强磁场中,匀强磁场方向竖直向上,将一根金属棒PQ放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触.现在金属棒PQ中通以变化的电流I,同时释放金属棒PQ使其运动.已知电流I随时间t变化的关系式为I=kt(k为常数,k>0),金属棒与导轨间存在摩擦.则下面关于棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图像中,可能正确的有()A B C D,F f=μF N=μF安【答案】AD【解析】根据牛顿第二定律,得金属棒的加速度a=mg-F fm=μBIL=μBLkt,联立解得加速度a=g-μBLkt,与时间呈线性关系,且t=0时,a=g,故A正确,mB错误;因为开始加速度方向向下,与速度方向相同,做加速运动,加速度逐渐减小,即做加速度逐渐减小的加速运动,然后加速度方向向上且逐渐增大,做加速度逐渐增大的减速运动,故C错误,D正确.8.(2023年大同模拟)(多选)如图所示,正三角形的三个顶点a、b、c处,各有一条垂直于纸面的长直导线.a、c处导线的电流大小相等,方向垂直纸面向外,b处导线电流是a、c处导线电流的2倍,方向垂直纸面向里.已知长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度与电流成正比、与该点到导线的距离成反比.关于b、c处导线所受的安培力,下列表述正确的是()A.方向相反B.方向夹角为60°C.大小的比值为√3D.大小的比值为2【答案】AD【解析】如图所示,结合几何关系知b、c处导线所受安培力方向均在平行纸面方向,方向相反,A正确,B错误;设导线长度为L,导线a在b处的磁感应强度大小为B,结合几何关系知b处磁感应强度为B合=√3B,b导线受安培力为F安=B合(2I)L=2√3BIL,c处磁感应强度为B'合=√3B,c导线受安培力为F'安=B'合IL=√3BIL,联立解得F 安F'安=2,C错误,D 正确.9.如图所示,在磁感应强度B=1 T,方向竖直向下的匀强磁场中,有一个与水平面成θ=37°角的导电滑轨,滑轨上放置一个可自由移动的金属杆ab.已知接在滑轨中的电源电动势E=12 V,内阻不计.ab杆长L=0.5 m,质量m=0.2 kg,杆与滑轨间的动摩擦因数μ=0.1,滑轨与ab 杆的电阻忽略不计.要使ab杆在滑轨上保持静止,求滑动变阻器R的阻值的变化范围(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,结果保留1位有效数字).解:分别画出ab杆在恰好不下滑和恰好不上滑这两种情况下的受力分析图,如图所示.甲乙当ab杆恰好不下滑时,如图甲所示.由平衡条件,得沿滑轨方向mg sin θ=μF N1+F安1cos θ,垂直滑轨方向F N1=mg cos θ+F安1sin θ,L,解得R1≈5 Ω.而F安1=B ER1当ab杆恰好不上滑时,如图乙所示.由平衡条件,得沿斜面方向mg sin θ+μF N2=F安2cos θ,垂直斜面方向F N2=mg cos θ+F安2sin θ,L,解得R2≈3 Ω.而F安2=B ER2要使ab杆保持静止,R的取值范围是3 Ω≤R≤5 Ω.。

2021年各地高考物理真题分类汇编: 磁场

2021年各地高考物理真题分类汇编: 磁场
D.在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内,不存在磁感应强度为零的位置
答案BCD
解析:
导线所受的安培力可以用 计算,因为磁场与导线垂直,故B正确;移走导线b前,b 电流较大,则p点磁场方向与b产生磁场方向同向,向里,移走后,p点磁场方向与a产生磁场方向相同,向外,故C正确;在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内,两导线在任意点产生的磁场均不在同一条直线上,故不存在磁感应强度为零的位置。故D正确。故选BCD。
故选B。
7.(2021·广东卷)截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线,长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线,若中心直导线通入电流 ,四根平行直导线均通入电流 , ,电流方向如图所示,下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是()
A B. C. D.
答案C
解析:
因 ,则可不考虑四个边上的直导线之间的相互作用;根据两通电直导线间的安培力作用满足“同向电流相互吸引,异向电流相互排斥”,则正方形左右两侧的直导线 要受到 吸引的安培力,形成凹形,正方形上下两边的直导线 要受到 排斥的安培力,形成凸形,故变形后的形状如图C。故选C。
计算题
8.(2021·广东卷)图是一种花瓣形电子加速器简化示意图,空间有三个同心圆a、b、c围成的区域,圆a内为无场区,圆a与圆b之间存在辐射状电场,圆b与圆c之间有三个圆心角均略小于90°的扇环形匀强磁场区Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ。各区感应强度恒定,大小不同,方向均垂直纸面向外。电子以初动能 从圆b上P点沿径向进入电场,电场可以反向,保证电子每次进入电场即被全程加速,已知圆a与圆b之间电势差为U,圆b半径为R,圆c半径为 ,电子质量为m,电荷量为e,忽略相对论效应,取 。
由于
联立解得
9.(2021·河北卷 )如图,一对长平行栅极板水平放置,极板外存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场,极板与可调电源相连,正极板上O点处的粒子源垂直极板向上发射速度为 、带正电的粒子束,单个粒子的质量为m、电荷量为q,一足够长的挡板 与正极板成 倾斜放置,用于吸收打在其上的粒子,C、P是负极板上的两点,C点位于O点的正上方,P点处放置一粒子靶(忽略靶的大小),用于接收从上方打入的粒子, 长度为 ,忽略栅极的电场边缘效应、粒子间的相互作用及粒子所受重力。 。

带电粒子在磁场中运动(解析版)—三年(2022-2024)高考物理真题分类汇编(全国通用)

带电粒子在磁场中运动(解析版)—三年(2022-2024)高考物理真题分类汇编(全国通用)

带电粒子在磁场中运动考点01 带电粒子在直线边界磁场中的运动1. (2024年高考河北卷)如图,真空区域有同心正方形ABCD和abcd,其各对应边平行,ABCD的边长一定,abcd的边长可调,两正方形之间充满恒定匀强磁场,方向垂直于正方形所在平面.A处有一个粒子源,可逐个发射速度不等、比荷相等的粒子,粒子沿AD方向进入磁场。

调整abcd的边长,可使速度大小合适的粒子经ad边穿过无磁场区后由BC边射出。

对满足前述条件的粒子,下列说法正确的是()A. 若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为45°,则粒子必垂直BC射出B. 若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为60°,则粒子必垂直BC射出C. 若粒子经cd边垂直BC射出,则粒子穿过ad边的速度方向与ad边夹角必为45°D. 若粒子经bc边垂直BC射出,则粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角必为60°【答案】ACD【解析】根据几何关系可知,若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为45°,则粒子必经过cd边,作出粒子运动轨迹图,如图甲所示粒子从C点垂直于BC射出,故AC正确;若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为60°时,若粒子从cd边再次进入磁场,作出粒子运动轨迹如图乙所示则粒子不可能垂直BC射出;若粒子从bc边再次进入磁场,作出粒子运动轨迹如图丙所示则粒子一定垂直BC 射出,故B 错误、D 正确。

2. (2024年高考广西卷)Oxy 坐标平面内一有界匀强磁场区域如图所示,磁感应强度大小为B ,方向垂直纸面向里。

质量为m ,电荷量为q +的粒子,以初速度v 从O 点沿x 轴正向开始运动,粒子过y 轴时速度与y 轴正向夹角为45°,交点为P 。

不计粒子重力,则P 点至O 点的距离为( )A.mv qBB.32mv qBC. (1mvqB+ D. 1mv qB æççè【答案】C 【解析】粒子运动轨迹如图所示在磁场中,根据洛伦兹力提供向心力有:2v qvB mr=可得粒子做圆周运动的半径:mv r qB=根据几何关系可得P 点至O点的距离:(1cos 45PO r mvL r qB=+=°故选C 。

新高考物理复习专题九静电场练习含答案

新高考物理复习专题九静电场练习含答案

专题九静电场五年高考考点过关练考点一静电场中力的性质1.(2019课标Ⅰ,15,6分)如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则()A.P和Q都带正电荷B.P和Q都带负电荷C.P带正电荷,Q带负电荷D.P带负电荷,Q带正电荷答案D2.(2023全国甲,18,6分)在一些电子显示设备中,让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场,可以使发散的电子束聚集。

下列4幅图中带箭头的实线表示电场线,如果用虚线表示电子可能的运动轨迹,其中正确的是()答案A3.(2022湖北,4,4分)密立根油滴实验装置如图所示,两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间产生匀强电场。

用一个喷雾器把密度相同的许多油滴从上板中间的小孔喷入电场,油滴从喷口喷出时由于摩擦而带电。

金属板间电势差为U时,电荷量为q、半径为r的球状油滴在板间保持静止。

若仅将金属板间电势差调整为2U,则在板间能保持静止的球状油滴所带电荷量和半径可以为()A.q,rB.2q,rC.2q,2rD.4q,2r答案D4.(2023湖南,5,4分)如图,真空中有三个点电荷固定在同一直线上,电荷量分别为Q1、Q2和Q3,P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°和30°。

若P 点处的电场强度为零,q>0,则三个点电荷的电荷量可能为()A.Q1=q,Q2=√2q,Q3=qq,Q3=-4qB.Q1=-q,Q2=-4√33C.Q1=-q,Q2=√2q,Q3=-qq,Q3=4qD.Q1=q,Q2=-4√33答案D5.(2023全国乙,24,12分)如图,等边三角形△ABC位于竖直平面内,AB边水平,顶点C 在AB边上方,3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。

已知AB边中点M处的电场强度方向竖直向下,BC边中点N处的电场强度方向竖直向上,A点处点电荷的电荷量的绝对值为q,求(1)B点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3个点电荷的正负;(2)C点处点电荷的电荷量。

历年(2021-2023)全国高考物理真题分项(磁场)汇编(附答案)

历年(2021-2023)全国高考物理真题分项(磁场)汇编(附答案)

历年(2021-2023)全国高考物理真题分项(磁场)汇编磁现象和安培力.左半部分垂直纸面向外,右半部分垂直纸面向里C.2BIl),直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场,与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化,其截面图如图(b)所示。

导线通以电流I,静止后,悬线偏离竖直方向的夹角为θ。

下列说法正确的是()A.当导线静止在图(a)右侧位置时,导线中电流方向由N指向MB.电流I增大,静止后,导线对悬线的拉力不变C.tanθ与电流I成正比D.sinθ与电流I成正比4.(2022·浙江·统考高考真题)利用如图所示装置探究匀强磁场中影响通电导线受力的因素,导线垂直匀强磁场方向放置。

先保持导线通电部分的长度L不变,改变电流I的大小,然后保持电流I不变,改变导线通电部分的长度L,得到导线受到的安培力F分别与I和L的关系图象,则正确的是( )A.B.C.D.p的软导线两端固定,固定点的距离为2L,导线通有电流5.(2021·江苏·高考真题)在光滑桌面上将长为LI,处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导线中的张力为( )A .BILB .2BILC .BIL pD .2BILp 6.(2021·广东·高考真题)截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线,长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线,若中心直导线通入电流1I ,四根平行直导线均通入电流2I ,12I I ?,电流方向如图所示,下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是( )A .B .C .D .7.(2021·全国·高考真题)两足够长直导线均折成直角,按图示方式放置在同一平面内,EO 与'O Q 在一条直线上,'PO 与OF 在一条直线上,两导线相互绝缘,通有相等的电流I ,电流方向如图所示。

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考点一磁场磁场力1.(xx海南单科,1,3分)如图,a是竖直平面P上的一点。

P前有一条形磁铁垂直于P,且S极朝向a点。

P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下,在水平面内向右弯曲经过a点。

在电子经过a点的瞬间,条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向( )A.向上B.向下C.向左D.向右答案 A2.(xx课标Ⅱ,18,6分)(多选)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,导线通电时指南针不偏转答案BC9.(xx课标Ⅰ,24,12分)如图,一长为10 cm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0.1 T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘。

金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连,电路总电阻为2 Ω。

已知开关断开时两弹簧的伸长量均为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相比均改变了0.3 cm。

重力加速度大小取10 m/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。

答案依题意,开关闭合后,电流方向为从b到a,由左手定则可知,金属棒所受的安培力方向为竖直向下。

开关断开时,两弹簧各自相对于其原长的伸长量为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=IBL②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 kg⑤(安培力方向判断正确给2分,①②③④⑤式各2分。

)考点二带电粒子在匀强磁场中的运动1.(xx课标Ⅰ,14,6分)两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。

一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的( )A.轨道半径减小,角速度增大B.轨道半径减小,角速度减小C.轨道半径增大,角速度增大D.轨道半径增大,角速度减小答案 D2.(xx课标Ⅱ,19,6分)(多选)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ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Ⅰ中运动的电子相比,Ⅱ中的电子( )A.运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍B.加速度的大小是Ⅰ中的k倍C.做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍D.做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等答案AC3.(xx四川理综,7,6分)(多选)如图所示,S处有一电子源,可向纸面内任意方向发射电子,平板MN垂直于纸面。

在纸面内的长度L=9.1 cm,中点O与S间的距离d=4.55cm,MN与SO直线的夹角为θ,板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B=2.0×10-4 T。

电子质量m=9.1×10-31 kg,电量e=-1.6×10-19 C,不计电子重力。

电子源发射速度v=1.6×106 m/s的一个电子,该电子打在板上可能位置的区域的长度为l,则( )A.θ=90°时,l=9.1 cmB.θ=60°时,l=9.1 cmC.θ=45°时,l=4.55 cmD.θ=30°时,l=4.55 cm答案AD4.(xx北京理综,17,6分)实验观察到,静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变,衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图。

则( )A.轨迹1是电子的,磁场方向垂直纸面向外B.轨迹2是电子的,磁场方向垂直纸面向外C.轨迹1是新核的,磁场方向垂直纸面向里D.轨迹2是新核的,磁场方向垂直纸面向里答案 D5.(xx广东理综,16,4分)在同一匀强磁场中,α粒子He)和质子H)做匀速圆周运动,若它们的动量大小相等,则α粒子和质子( )A.运动半径之比是2∶1B.运动周期之比是2∶1C.运动速度大小之比是4∶1D.受到的洛伦兹力之比是2∶1答案 B12.(xx江苏单科,15,16分)一台质谱仪的工作原理如图所示,电荷量均为+q、质的加速电场,其初速度几乎为零。

这些离子经加速后量不同的离子飘入电压为U通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,最后打在底片上。

已知放置底片的区域MN=L,且OM=L。

某次测量发现MN中左侧区域MQ损坏,检测不到离子,但右侧区域QN仍能正常检测到离子。

在适当调节加速电压后,原本打在MQ的离子即可在QN检测到。

(1)求原本打在MN中点P的离子质量m;(2)为使原本打在P的离子能打在QN区域,求加速电压U的调节范围;(3)为了在QN区域将原本打在MQ区域的所有离子检测完整,求需要调节U的最少次数。

(取lg2=0.301,lg3=0.477,lg5=0.699)答案(1) (2)≤U≤(3)3次13.(xx山东理综,24,20分)如图所示,直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内,O为圆心,GH为大圆的水平直径。

两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场。

间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场,上极板开有一小孔。

一质量为m、电量为+q的粒子由小孔下方处静止释放,加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场,由H点紧靠大圆内侧射入磁场。

不计粒子的重力。

(1)求极板间电场强度的大小;(2)若粒子运动轨迹与小圆相切,求Ⅰ区磁感应强度的大小;(3)若Ⅰ区、Ⅱ区磁感应强度的大小分别为、,粒子运动一段时间后再次经过H点,求这段时间粒子运动的路程。

答案(1) (2)或(3)5.5πD考点三带电粒子在复合场中的运动4.(xx福建理综,22,20分)如图,绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,电场强度大小为E,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B。

一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑,到达C点时离开MN做曲线运动。

A、C两点间距离为h,重力加速度为g。

(1)求小滑块运动到C点时的速度大小v;C;(2)求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf(3)若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置,当小滑块运动到D点时撤去磁场,此后小滑块继续运动到水平地面上的P 点。

已知小滑块在D点时的速度大小为v,从D点运动到P点的时间为t,求小滑D。

块运动到P点时速度的大小vP答案(1) (2)mgh-(3)5.(xx天津理综,12,20分)现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。

真空中存在着如图所示的多层紧密相邻的匀强电场和匀强磁场,电场与磁场的宽度均为d。

电场强度为E,方向水平向右;磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。

电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直。

一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子在第1层电场左侧边界某处由静止释放,粒子始终在电场、磁场中运动,不计粒子重力及运动时的电磁辐射。

(1)求粒子在第2层磁场中运动时速度v2的大小与轨迹半径r2;(2)粒子从第n层磁场右侧边界穿出时,速度的方向与水平方向的夹角为θn,试求sin θn;(3)若粒子恰好不能从第n层磁场右侧边界穿出,试问在其他条件不变的情况下,也进入第n层磁场,但比荷较该粒子大的粒子能否穿出该层磁场右侧边界,请简要推理说明之。

答案(1)2 (2)B(3)若粒子恰好不能从第n层磁场右侧边界穿出,则θn=sin θn=1在其他条件不变的情况下,换用比荷更大的粒子,设其比荷为,假设能穿出第n层磁场右侧边界,粒子穿出时速度方向与水平方向的夹角为θn',由于>则导致sin θn'>1说明θ'不存在,即原假设不成立。

所以比荷较该粒子大的粒子不能穿出该n层磁场右侧边界。

6.(xx浙江理综,25,22分)使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出,离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等。

质量为m,速度为v的离子在回旋加速器内旋转,旋转轨道是半径为r的圆,圆心在O点,轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度为B。

为引出离子束,使用磁屏蔽通道法设计引出器。

引出器原理如图所示,一对圆弧形金属板组成弧形引出通道,通道的圆心位于O'点(O'点图中未画出)。

引出离子时,令引出通道内磁场的磁感应强度降低,从而使离子从P点进入通道,沿通道中心线从Q点射出。

已知OQ长度为L,OQ与OP的夹角为θ。

(1)求离子的电荷量q并判断其正负;(2)离子从P点进入,Q点射出,通道内匀强磁场的磁感应强度应降为B',求B';(3)换用静电偏转法引出离子束,维持通道内的原有磁感应强度B不变,在内外金属板间加直流电压,两板间产生径向电场,忽略边缘效应。

为使离子仍从P点进入,Q点射出,求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小。

答案(1) 正电荷(2)(3)方向沿径向向外Bv-7.(xx重庆理综,9,18分)图为某种离子加速器的设计方案。

两个半圆形金属盒内存在相同的垂直于纸面向外的匀强磁场。

其中MN和M'N'是间距为h的两平行极板,其上分别有正对的两个小孔O和O',O'N'=ON=d,P为靶点,O'P=kd(k为大于1的整数)。

极板间存在方向向上的匀强电场,两极板间电压为U。

质量为m、带电量为q的正离子从O点由静止开始加速,经O'进入磁场区域。

当离子打到极板上O'N'区域(含N'点)或外壳上时将会被吸收。

两虚线之间的区域无电场和磁场存在,离子可匀速穿过。

忽略相对论效应和离子所受的重力。

求:(1)离子经过电场仅加速一次后能打到P点所需的磁感应强度大小;(2)能使离子打到P点的磁感应强度的所有可能值;(3)打到P点的能量最大的离子在磁场中运动的时间和在电场中运动的时间。

答案(1) (2)(n=1,2,3…k2-1)(3) h30897 78B1 碱33492 82D4 苔40189 9CFD 鳽22414 578E 垎35193 8979 襹38850 97C2 韂v^33938 8492 蒒 22329 5739 圹{32683 7FAB 羫28665 6FF9 濹34300 85FC 藼精品文档实用文档。

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