2010年高考物理磁场复习汇编2

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2010届高考物理总复习磁场--三年联考题汇编 05-08年联考题-推荐下载

更好的教育，更美好的人生
P
a
R
O
y
Q
－
I
x
B
＋
7（2008 届南通市部分重点中学三模）环形对撞机是研究高能粒子的重要装置。带电粒子
在电压为 U 的电场中加速后注入对撞机的高真空圆环形状的空腔内，在匀强磁场中，做半
径恒定的圆周运动带电粒子，且局限在圆环空腔内运动，粒子碰撞时发生核反应。关于带
q
电粒子的比荷，加速电压 U 和磁感应强度 B 以及粒子运动的周期 T 的关系，下列说法中
流所受安培力 F 的方向，其中正确的是
（.A）
3（2007 江苏如皋海安联考）如图所示，一块铜板放在磁场中，板面与磁场方向垂直，板内通有如图所示方向的电流，a、b 是铜板左、右边缘的两点，则下列判断正确的是（B ）
①电势 Ua>Ub ②电势 Ub>Ua ③仅电流增大时， U a U b 增大
m
正确的是
q
①对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度 B 越大
m
q
②对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度 B 越小
m
③对于给定的带电粒子，加速电压 U 越大，粒子运动的周期 T 越小
④对于给定的带电粒子，不管加速电压 U 多大，粒子运动的周期 T 都不变
A．①③
B．②③
evkI C．方向垂直纸面向里，大小为 3a
evkI D．方向指向 X 轴正方向，大小为 3a
6(2008 江苏宿迁市)．如图所示，把长为 L 的导体棒置于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为 B，当导体棒中通以方向向左的电流 I 时，导体棒受到的安培力大小和方向分别是（B） A．大小为 BIL，方向竖直向上 B．大小为 BIL，方向竖直向下

10年高考物理试题汇编含2020-10 静电场2(原卷板)

电压为 U，极板长度为 L，板间距为 d。
4
（1）忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时初速度 v0 和从电场射出时沿垂直版面方向的偏转距离 Δy；（2）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请利用
下列数据分析说明其原因。已知U 2.0 102 V ，d 4.0 102 m ，m 9.11031 kg ，e 1.6 1019 C ， g 110 m/s2 。（3）极板间既有电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势的定义式。类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的G 概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点。
t 度大小为 v0，到达 P 点所用时间为 t；B 从 O 点到达 P 点所用时间为 2 。重力加速度为 g，求
（1）电场强度的大小；（2）B 运动到 P 点时的动能。 11.（2016 北京卷）如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于版面的方向射入偏转电场，并
从另一侧射出。已知电子质量为 m，电荷量为 e，加速电场电压为U0 ，偏转电场可看做匀强电场，极板间
十年高考分类汇编专题10静电场2
（2011—2020）
目录
题型一、带电粒子在复合场中的运动................................................................................................ 1 题型二、带电粒子在纯电场、复合场中运动的综合类问题............................................................ 3
A. Q 点的电势比 P 点高
B. 油滴在 Q 点的动能比它在 P 点的大

2010高考物理精品习题磁场(全套含解析)

磁场第Ⅰ课时磁场•磁感应强度1．下列关于磁场的说法中，正确的是( )A ．只有磁铁周围才存在磁场B ．磁场是假想的，不是客观存在的C ．磁场是在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才产生D ．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用【解析】磁铁和电流周围都能够产生磁场，答案A 错；磁场归根结底是运动电荷产生的客观物质，答案B 错；在磁体或电流周围首先产生磁场，其次放入磁场中的磁体或电流将通过磁场与之发生相互作用，所以C 错，D 对．【答案】D2．关于磁感线，下列说法中正确的是( )A ．磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致B ．两条磁感线的空隙处不存在磁场C ．不同磁场形成的磁感线可以相交D ．磁感线是磁场中客观存在的、肉眼看不见的曲线【解析】磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，所以A 正确；用磁感线的疏密反映磁场的强弱，但不等于空隙处不存在磁场，磁场是充满某个区域的，所以B 错误；不同磁源产生的磁场在某一区域叠加合成，磁感线应描绘的是叠加后的合磁场，某处的磁感应强度是唯一的，所以磁感线是不相交的，C 错误；磁感线是形象描绘磁场假想的曲线，可以用实验来模拟，但是不存在的，D 错误．【答案】A3．一条竖直放置的长直导线，通有由下而上的电流，它产生的磁场在它正北方某处的磁感应强度与地磁场在该处的磁感应强度大小相等，设地磁场方向水平向北，则该处的磁场方向为( )A ．向东偏北450B ．向正西C ．向西偏北450D ．向正北【解析】作水平面内的平面图如图所示，地磁场的磁感应强度分量向正北，直导线电流产生的磁场在该点的磁感应强度分量向正西，由矢量平行四边形定则合成可得该点的磁感应强度应为西偏北450角方向．【答案】C4．通电螺线管附近放置四个小磁针，如图11-1-7所示，当小磁针静止时，图中小磁针的指向可能的是(涂黑的一端为N 极)( )A ．aB ．bC ．cD ．d【解析】根据安培定则判断在通电螺线管的内部磁感线方向应是向左的，外部是向右的，如图是螺线管内外磁场用磁感线描绘的分布图，要求学会用磁感线将磁场的空间分布形象化，以便判断磁场的方向和大小．由此可判断小磁针acd 的 N 极都应向左，而小磁针b 的N 极应向右．【答案】B5．下列所述的情况，哪一种情况可以肯定钢棒没有磁性( )A ．将钢棒的一端接近磁针的N 极时，则两者互相吸引，再将钢棒的这一端接近磁针的S 极时，则两者互相排斥B ．将钢棒的一端接近磁针的N 极时，则两者互相排斥，再将钢棒的另一端接近磁针的N 极时，则两者互相吸引图11-1-7C ．将钢棒的一端接近磁针的N 极时，则两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的S 极时，则两者仍互相吸引D ．将钢棒的一端接近磁针的N 极时，则两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的N 极时，则两者仍互相吸引【解析】A ．将钢棒的一端接近磁针的N 极，两者互相吸引，钢棒的这一端可能是S 极，因为异名磁极互相吸引，再将钢棒的这一端S 极接近磁针的S 极，两者相互排斥，因为同名磁极互相排斥，所以情况A 可能；B ．将钢棒的一端接近磁针的N 极，两者互相排斥，钢棒的这一端一定是N 极，再将钢棒的另一端S 极接近磁针的N 极，两者互相吸引，所以情况B 成立；C ．将钢棒的一端接近磁针的N 极，两者互相吸引，钢棒的这一端可能是S 极，再将钢棒的另一端N 极接近磁针的S 极，两者互相吸引，所以情况C 可能；D ．将钢棒的一端接近磁针的N 极，两者互相吸引，钢棒的这一端可能是S 极，再将钢棒的另一端N 极接近磁针的N 极，两者应互相排斥，与所述矛盾．若钢棒没有磁性，当它接近磁针的N 极时，钢棒被磁化，且该端为S 极，所以互相吸引，当钢棒的另一端接近磁针N 极时，钢棒又被磁化为S 极，互相吸引，与所述情况D 相符．【答案】D6．（2002年上海春季高考）如图11-1-8是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图．其工作原理类似打点计时器．当电流从电磁铁的接线柱a 流入，吸引小磁铁向下运动，由此可判断：电磁铁的上端为_____极，永磁铁的下端为_____极（N 或S ）【解析】从线圈的绕制方向和安培定则判断电磁铁上端等效于S 极，由异名磁极相吸原理可知永磁体下端为N 极．【答案】S 、N7．实验室有一旧的蓄电池，输出端的符号变得模糊不清，无法分别正、负极，某同学设计了下面的判断电源两极的方法：在桌面上放一个小磁针，在磁针右侧放置一个螺线管，如图11-1-9为水平桌面上的俯视图．闭合开关后，磁针指南的一端向东偏转，由此可判断电源A 端是_____极（正或负）．【解析】磁针指南的一端就是S 极，由于电磁铁的作用而逆时针向东偏转，可知电磁铁的左侧等效于N 极，所以判断电路中电流为逆时针方向，B 端为电源正极，A 端为电源负极．【答案】负8．某试验小组为了探究通电长直导线产生的磁场的磁感应强度B 与导线上电流强度I 0和距离r 间的关系，设计了如图11-1-10所示的试验：一根固定通电长直导线通以可调节的电流强度I 0，一根可以自由运动的短导线与之在同一平面内，通以恒定的电流I=2A ，长度L=0.1m ，应用控制变量法：（1）使两导线距离r 保持不变,调节长直导线中的电流强度I 0，测得相应的磁场力F ，得到如下实验数据：填充上述表格中的磁感应强度B 一栏的值，并归纳磁感应强度B 和产生磁场的长直导线上的电流I 0的关系是______________．（2）使长直导线中的电流强度I 0保持不变，调节短导线与之的距离r ，测得相应的磁场力F ，图11-1-9填充上述表格中的磁感应强度B 一栏的值，并归纳磁感应强度B 和空间位置与长直导线间的距离r 的关系是______________．【解析】由磁感应强度的定义式ILF B =计算相应的磁感应强度的值，从数据可以归纳出磁感应强度B 与产生磁场的长直导线上的电流I 0成正比，与距离r 成反比．【答案】0.505，1.00，1.49，1.98，2.51，成正比；6.00，2.95，2.05，1.50，1.20，成反比．9．长为1.2m ,质量为1kg 的金属杆静止于相距1m 的两水平轨道上，金属杆中通有方向如图11-1-11所示、大小为20A 的恒定电流，两轨道内外存在竖直方向的匀强磁场．金属杆与轨道间的动摩擦因数为0．6，（1）欲使杆向右匀速运动，求磁场的磁感应强度大小和方向（2/10s m g =）；（2）欲使杆向右以加速度为2/2sm 作匀加速运动，求磁场的磁感应强度大小．【解析】（1）匀速运动时磁场力与滑动摩擦力平衡，所以磁场力N mg F F f 6===μ，金属杆上有电流通过部分是导轨间的1m 长，由定义式得T ILF B 3.0==，由左手定则可判断磁场方向竖直向上．（2）匀加速运动时由牛顿第二定律，ma F F f =-，得N F ma F f 8=+=，T B 4.0=．【答案】0.3T ，0.4T10．如图11-1-12所示，不计电阻的U 形导轨水平放置，导轨宽l =0.5m ，左端连接电源，电动势E=6V ，内阻r=0.9Ω和可变电阻R ，在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1Ω的导体棒MN ，并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量为m =20g的重物，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，改变可变电阻的阻值，在1Ω≤R≤5Ω的取值范围内都能使MN 处于静止，求匀强磁场的磁感应强度．（g =10m/s 2）【解析】可变电阻在一定的取值范围内都能使MN 处于静止，说明导体棒MN 与导轨间存在摩擦力，由左手定则判断导体棒所受到的磁场力水平向左，当R=1Ω时，由闭合电路欧姆定律可知电流强度最大且I 1=3A ，所受最大静摩擦力m F 方向向右，三力平衡关系是mg F L BI m +=1，当R=5Ω时，电流强度最小I 2=1A ，所受最大静摩擦力m F 方向向左，三力平衡关系是mg F L BI m =+2，可得mg I I BL 2)(21=+，变形可得磁感应强度为T T I I L mg B 2.0)13(5.01002.02)(221=+⨯⨯⨯=+=．【答案】0.2T第Ⅱ课时磁场对电流的作用1．如图11-2-10所示是磁场对直线电流的作用力判断，其中正确是( )图11-1-11 图11-1-12【解析】A 图中导线是与磁场垂直放置的，所受安培力应该是最大的力的方向也遵守左手定则，所以A 正确；B 图中的安培力方向应该是垂直导线向左；C 图中的安培力方向向下，大小应该是最大值；D 图中由于导线与磁场平行，所以不受安培力作用．【答案】A2．在赤道上空，沿东西方向水平放置两根通电直导线a 和b ，且导线a 在北侧，导线b 在南侧，导线a 中的电流方向向东，导线b 中的电流方向向西，则关于导线a 和地磁场对导线b 的安培力F 1和F 2的方向判断正确的是 ( )A ．F 1水平向南， F 2竖直向下B ．F 1竖直向下， F 2水平向北C ．F 1水平向北， F 2竖直向上D ．F 1竖直向上， F 2水平向南【解析】由安培定则判断导线a 产生的磁场在导线b 所在处的方向是竖直向下，由左手定则判断安培力F 1向南，在赤道上空的地磁场方向是水平向北，所以F 2竖直向下．【答案】A3．一根用导线绕制的螺线管，每匝线圈之间存在一定的空隙，螺线管水平放置，在通电的瞬间，可能发生的情况是( )A ．伸长B ．缩短C ．弯曲D ．转动【解析】每匝线圈等效于一个小磁针，且相邻的两个是异名磁极，所以互相吸引，螺线管有收缩可能．【答案】B4．如图11-2-11所示，一根通有电流I 的直铜棒MN ，用导线挂在磁感应强度为B 的匀强磁场中，此时两根悬线处于张紧状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零( )A ．适当增大电流强度IB ．使电流反向并适当减小电流强度IC ．保持电流强度I 不变，适当减小磁感应强度BD ．使电流反向，适当减小磁感应强度B【解析】根据左手定则判断，铜棒MN 所受的安培力竖直向上，但因为小于铜棒重力，所以悬线依然处于张紧状态，适当增大电流强度I 使安培力恰好平衡重力时，张力就为零．【答案】A5．磁电式电流表中通以相同电流时，指针偏转角度越大，表示电流表灵敏度越高，若其余条件都相同，则灵敏度高的电流表具有( )A ．比较小的通电线圈的横截面积B ．劲度系数比较大的两个螺旋弹簧C ．比较少的通电线圈匝数D ．比较强的辐向分布的磁场【解析】电流表中指针偏转角度与线圈匝数n 、磁感应强度B 、线圈面积S 和与两个螺旋弹簧劲度系数k 的关系为knBS =θ，所以n 、B 、S 越大，灵敏度越高；k 越大，灵敏度越低．【答案】D6．在磁感应强度B ＝0.4T 的匀强磁场中，一段长为0.5m 的通电导体在外力作用下做匀速直线运动，设通过导体的电流强度为4A ，运动速度是0.6m ／s ，电流方向、速度方向、磁场方向两两相互垂直，则移动这段导线所需要的功率是 W ．【解析】导体所受安培力方向与电流方向和磁场方向两两垂直，而外力与安培力两力平衡，所以可以判断外力与导体速度方向相同，所以48w .0v BIL v =⋅=⋅=外F P ．【答案】0.487．一只磁电式电流表，线圈长为2.0cm ，宽为1.0cm ，匝数为图11-2-10 图11-2-11 图11-2-12250匝，线圈所在处的均匀辐向分布的磁场的磁感应强度为0.2T ．如图11-2-12所示．当通入电流为0.10mA 时，作用在线圈上的安培力的力矩大小为，线圈转动的方向为；若螺旋弹簧的旋转力矩M ＝K θ，其中K ＝3.3×10-6N ·m ／rad ，则线圈偏转的角度为．【解析】1．安培力力矩公式是nBIS M =，面积S=2.0×10-4m 2 电流强度I=10-4A,所以Nm Nm M 64410100.2102.0250---=⨯⨯⨯⨯=；根据左手定则，左边所受安培力竖直向上，右边所受安培力竖直向下，线圈顺时针方向转动．2．当螺旋弹簧的旋转力矩与安培力力矩平衡时，偏转角度稳定，且0662.173.0103.310==⨯==--rad rad k M θ．【答案】10-6Nm ，顺时针方向，17.208．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图11-2-13所示，1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2g 的炮体(包括金属杆MN 的质量)加速到10km ／s 的电磁炮，若轨道宽为2m ，长为100m ，通过的电流为10A ，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度B 为多少?(不计摩擦)【解析】电磁炮作匀加速直线运动，根据as v v t 2202=-，电磁炮的加速度为252242/105/1002)10(2s m s m s v a t ⨯=⨯==，使之加速的力就是安培力，所以安培力N N ma F 353101.1105102.2⨯=⨯⨯⨯==-，磁感应强度T T IL F B 55210101.13=⨯⨯==．【答案】55T9．如图11-2-14，质量为m ，长为L 的金属棒MN ，通过柔软金属丝挂于a ，b 点，ab 点间电压为U ，电容为C 的电容器与a 、b 相连，整个装置处于磁感应强度为B ，竖直向上的匀强磁场中．接通S ，电容器瞬间结束放电后又断开S ，则MN 能摆起的最大高度是多少?【解析】分析金属棒MN 的物理过程有：（1）在金属丝竖直时，电容器放电的瞬间，受到安培力冲量作用而获得水平动量，（2）在竖直平面内以ab 为轴线向上摆动，此过程中金属棒机械能守恒．由动量定理，mv t L I B =⋅，得mv BqL =，而CU q =，所以m BCUL v =；摆动过程mgh mv =221，最大高度为2222)(2gmBCUL g v h ==．【答案】222)(gm BCUL 10. 如图11-2-15所示，在倾角为300的斜面上，放置两条宽L=0.5m的平行导轨，将电源、滑动变阻器用导线连接在导轨上，在导轨上横放一根质量m=0.2kg 的金属杆ab ，电源电动势E=12V ，内阻r=0．3Ω，金属杆与导轨间最大静摩擦力为fm=0.6N ，磁场方向垂直轨道所在平面，B=0.8T ．金属杆ab 的电阻为0.2Ω，导轨电阻不计．欲使杆的轨道上保持静止，滑动变阻器的使用电阻的范围多大?(g 取10m ／s 2)【解析】重力沿斜面向下的分力G 1=mgsin300=1.0N >fm,所以在没有安培力的情况下，金属杆ab 将下滑．金属杆ab 所受的安培力方向沿斜面向上，如果所取电阻较小，电流强度较大，则安培力BIL 可能大于金属杆ab 的重力沿斜面方向的分力G 1，金属杆ab 有向上滑动的趋势，静摩擦力沿斜面向下，当静摩擦力为最大值时，金属杆ab 处于临界状态；反之，如果所取电阻较大，电流强度较小，则安培力BIL 可能小于G 1，金属杆ab有向下滑动的趋势，静摩擦力沿斜面向上，当静摩擦力为最大值时，金属图11-2-13 图11-2-14 图11-2-15杆ab 又处于临界状态；在两个临界状态的临界条件分别为：m f G L BI +=11和12G f L BI m =+，对应的电流强度A BLf G I m 411=+=和112=-=BL f G I m A ，根据闭合电路欧姆定律最小电阻Ω=--=5.211r r I E R ab 和最大电阻Ω=--=5.1122r r I E R ab ．【答案】2.5Ω≤R≤11.5Ω第Ⅲ课时磁场对运动电荷的作用1．如图11-3-10所示，在电子射线管上方平行放置一通电长直导线，则电子射线将( )A ．向上偏转B ．向下偏转C ．向纸内偏转D ．向纸外偏转【解析】根据安培定则，通电导线产生的磁场在电子射线处的方向是指向读者，射线管内电子的运动方向是水平向右，根据左手定则判断电子所受洛伦兹力方向向上，所以电子向上偏转，答案A 正确．【答案】A2．一带电粒子，沿垂直于磁场的方向射人一匀强磁场，粒子的一段径迹如图11-3-11所示，径迹上每一小段都可以看成圆弧，由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(电量不变)，则可判定( )A ．粒子从a 到b ，带正电B ．粒子从b 到a ，带正电C ．粒子从a 到b ，带负电D ．粒子从b 到a ，带负电【解析】带电粒子在运动中动能逐渐减少，即速率逐渐减小，根据半径公式，粒子的运动半径逐渐减小，由轨迹形状可知，粒子的运动方向是b到a ，选择轨迹上的一个点（如b 点）根据左手定则可以判断粒子是带正电的．【答案】B3．如图11-3-12所示，电子以垂直于匀强磁场的速度V A ，从A 处进入长为d ，宽为h 的磁场区域，发生偏移而从B 处离开磁场,从A 至B 的电子经过的弧长为s,若电子电量为e ，磁感应强度为B ，则( )A ．电子在磁场中运动的时间为t=d ／V AB ．电子在磁场中运动的时间为t ＝s ／V AC ．洛伦兹力对电子做功是BeV A ·hD ．电子在A 、B 两处的速度相同【解析】解题时容易受带电粒子在匀强电场中运动的负迁移，错误地将电子的运动判断成类似于平抛运动的匀变速曲线运动，答案A 和C 就是这种错误判断引起的；要区分洛伦兹力作用下的匀速圆周运动和匀强电场中在电场力作用下的匀变速曲线运动，本题中在洛伦兹力作用下作匀速圆周运动时，洛伦兹力是一个变力，对粒子不做功；A 、B 两处的速度方向是不同的，故答案D 错误；因为是匀速圆周运动，所以时间等于弧长除于速度，答案B 正确．【答案】B4．在电视机的显像管中，电子束的扫描是用磁偏转技术实现的，其扫描原理如图11-3-13所示．电子从电子枪射出，向右射入圆形区域内的偏转磁场，磁场方向垂直于圆面，设磁场方向向里时磁感应强度为正值．当不加磁场时，电子束将通过O 点而打在屏幕的中心M 点．为了使屏幕上出现一条以M 点为中点，并从P 点向Q 点逐次扫描的亮线PQ ，偏转磁场的磁感应强度B 随时间变化的规律应是图11-3-14中的（）图11-3-10 图11-3-11 图11-3-12图11-3-13【解析】首先要使通过磁场的电子在中心点O 左右两侧偏转，则需改变磁场的方向，在一次扫描过程中，沿电子运动方向观察，由左向右逐次扫描，则洛伦兹力先向左后向右，根据左手定则判断，磁场方向应先向外（B 为负值）后向里（B 为正值）；其次要使电子偏转到PQ 间任何一点上，即通过磁场时，要求有不同的偏转角度，所以磁感应强度B 的大小应随时间而变化，答案C 正确．【答案】C5．如图11-3-15所示，比荷为e /m 的电子，以速度0v 从A 点沿AB边射入边长为a 的等边三角形的匀强磁场区域中，欲使电子能从BC边穿出，磁感应强度B 的取值为（）A ．ae mvB 03= B ．aemv B 02= C ．ae mv B 03< D ．aemv B 02< 【解析】先根据题意画出电子沿弧运动的轨迹，因为弧上任意一点的速度方向必然与过该点的半径垂直，故可以过A 点作与0v 方向（即AB 方向）垂直的直线，此直线即为带电粒子做匀速圆周运动的半径所在的直线．同理过C 点作垂直于BC 的直线，也为过该点的半径所在的直线，两直线相交于O 点，即为带电粒子做匀速圆周运动的圆心，如图所示，由图示情况可以看出圆心角∠AOC=1200,θ=600．当3232sin 2a a a r ===θ时,电子刚好不能从BC 边射出，要使电子可以从BC 边射出，必满足r ＞3a，而r ＝Bemv 0，所以 B ＜aemv 03时，电子可以从BC 边射出．【答案】C6．质量为m 、电量为+q 的带电粒子（不计重力），以速度V 垂直进入磁感应强度为B 的匀强磁场中，并作顺时针方向的匀速圆周运动，则粒子的角速度大小为________，向心加速度大小为________；带电粒子的匀速圆周运动等效于一个环形电流，该环形电流的电流强度为图11-3-14图11-3-15________，其产生的磁场的方向与匀强磁场的方向________（相同或相反）．【解析】洛伦兹力提供向心力2ωmr Bqv =，且r v ω=，得到2ωωmr r Bq =，mBq =ω；向心加速度mBqv a =；等效环形电流的电流强度m Bq T q I π22==；电流方向是顺时针方向，由安培定则判断电流产生的磁场垂直轨道平面向里，而根据左手定则判断匀强磁场方向垂直轨道平面向外，所以两者方向相反．【答案】m Bq =ω；mBqv a =；m Bq I π22=；相反． 7．如图11-3-16所示为一正方形空腔的横截面，a 、b 、c 为三个小孔(孔径不计)，腔内有一垂直于纸面向里的匀强磁场，一束具有不同速率的电子，由孔a 垂直磁场方向射入空腔．如从孔b 、c 分别有电子射出，则从两孔射出电子的速率之比V b :V c ＝________，飞行时间之比t b :t c =________.【解析】由各孔的轴线方向可知，从孔b 射出的电子的速度方向改变1800，圆周运动的圆心为ab 的中点，直径为ab ；从孔c 射出的电子的速度方向改变900,圆周运动的圆心是b 点，半径是ab ．所以两者的轨道半径之比为1：2，根据半径公式可知，两者的速度之比为1：2；轨道对应的圆心角之比是2：1,根据时间公式Bq mt θ=，可知两者的运动时间之比是2：1．【答案】1：2； 2：18．（2001年高考全国卷）如图11-3-17所示，在y<0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xoy 平面并指向纸面外，磁感应强度为B ，一带正电的粒子以速度V 0从O 点射入磁场，入射方向在xoy 平面内，与x 轴正方向的夹角为θ，若粒子射出磁场的位置与O 点的距离为L ，求该粒子的电量和质量之比(比荷)q/m ．【解析】如图所示，带正电粒子在磁场中匀速圆周运动而从x轴上的A 点射出，半径O 1O 和O 1A 分别与入射的初速度和出射的末速度垂直，由平面几何知识可以判断：其中∠OO 1A=2θ，则∠OO 1D=θ，所以圆周运动的半径为θsin 2L r =，由半径公式Bqmv r =，可得比荷为LB v Br v m q θsin 20⋅==．【答案】LB v θsin 20⋅9．两极板M 、N 相距为d ，板长为3d ，两极板都未带电，板间有垂直于纸面向外的匀强磁场，如图11-3-18所示，一群电子沿平行于极板的方向从各个位置以速度V 射入板间．为了使电子都不从板间穿出，磁感应强度B 的取值范围是怎样的?(设电子电量为e 、质量为m)【解析】如图所示，电子射入磁场时所受洛伦兹力向上，都向上偏转，显然从下极板A 点射入的电子最容易从右侧或左侧穿出，所以以该电子为研究对象，若半径足够大，恰好从上极板C 点处射出，对应的半径为r 1,由直角三角形O 1CD 得22121)3()(d d r r +-=，d r 51=；若半径足够小，恰好从上极板图11-3-16 图11-3-17 图11-3-18D 点处射出，对应的半径为r 2,22d r =,由半径公式Bq mv r =，得de mv q r mv B 511==，demv B 22=．当电子的轨道半径的取值为2r <r <1r 时，电子不会从板间穿出，根据半径公式可知磁感应强度越大，电子的轨道半径越小，所以磁感应强度B 的范围是：21B B B <<．【答案】de mv B de mv 25<< 10．正负电子对撞机的最后部分的简化示意图如图11-3-19所示（俯视图），位于水平面内的粗实线所示的圆环形真空管道是正、负电子作圆周运动的“容器”，经过加速器加速后的正、负电子分别引人该管道时，具有相等的速度v ，它们沿管道向相反的方向运动．在管道内控制它们运动的是一系列圆形电磁铁，即图中的n 个A 1、A 2、A 3、……An ，并且均匀分布在整个圆环上(图中只示意性地用细实线画了几个．其它的用虚线表示)，每个电磁铁内的磁场都是匀强磁场，并且磁感应强度都相同，方向都竖直向下．每个磁场区域的直径为d ，改变电磁铁内电流的大小，就可改变磁感应强度，从而改变电子偏转角度的大小，经过精确的调整，首先实现了电子沿管道的粗虚线运动，这时电子经每个电磁铁时射入点和射出点都在圆形电磁铁的直径两端，这就为进一步实现正、负电子的对撞作好了准备．（ 1 ）试确定正、负电子在管道中分别沿什么方向运动；（ 2 ）已知正、负电子的质量都是m ，所带的电荷为e ，重力不计．求电磁铁内磁感应强度的大小．【解析】（ 1 ）如图所示，以电子通过磁场中C 点时分析：洛伦兹力指向圆心O ，由左手定则判断，负电子在磁场中应从C点顺时针方向向D 点运动，正电子在图中沿逆时针方向运动．（ 2 ）电子经过每个电磁铁产生的磁场时，入射点与出射点是直径的两端，圆弧CD 对应的圆心角是n πθ2=，所以由图所示可知，r d 22sin =θ，半径2sin 2θd r =，电子在电磁铁内做圆运动的半径为Be mv r =，解得de n mv B )sin 2(π⋅=．【答案】正电子沿逆时针方向运动，负电子沿顺时针方向运动；de n mv )sin 2(π⋅．第Ⅳ课时带电粒子在复合场中的运动1．用回旋加速器分别加速α粒子和质子时，若磁场相同，则加在两个D 形盒间的交变电压的频率应不同，其频率之比为( )A ．1：1B ．1:2C ．2:1D ．1：3【解析】粒子每次在磁场中回旋的时间是匀速圆周运动的半周期，这个时间也正是交变电压的半周期，所以交变电压的频率就是粒子在磁场中匀速圆周运动的频率，根据m Bq f π2=，频率与粒子的比荷成正比，α粒子和质子的比荷之比是1：2，所以频率之比也是1：2.【答案】B2．如11-4-10图，空间某一区域中存在着方向互相垂直的匀强电场图11-3-19 ×× × × × ×B E 图11-4-10和匀强磁场，电场的方向水平向右，磁场方向水平向里．一个带电粒子在这一区域中运动时动能保持不变，不计粒子的重力，则带电粒子运动的方向可能是（）A . 水平向右B . 水平向左C. 竖直向上D. 竖直向下【解析】带电粒子所受的洛伦兹力一定对它不做功，而粒子的动能又保持不变，所以可以判断所受的电场力对它也没有做功，粒子一定沿电场中的等势面移动，即竖直方向，若是竖直向上运动，不论是正电荷还是负电荷，洛伦兹力与电场力一定方向相反，可能平衡而作匀速直线运动，粒子的动能保持不变；若是竖直向下运动，不论是正电荷还是负电荷，洛伦兹力与电场力一定方向相同，在两力的作用下而作曲线运动，电场力做功，粒子的动能将发生变化．【答案】C3．如图11-4-11所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为V ，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，当滑块沿斜面滑至底端，则滑至底端时的速率( )A ．变大B ．变小C ．不变D ．条件不足，无法判断【解析】由左手定则判断带负电的滑块沿斜面下滑时所受洛伦兹力方向垂直斜面向下，所以使滑块与斜面之间的弹力增大，滑动摩擦力增大，从顶端滑到底端过程中克服摩擦力做功增大，根据动能定理，滑到底端时的动能小于无磁场时到底端的动能，速率变小．【答案】B4．某空间存在着如图11-4-12所示的水平方向的匀强磁场，A 、B 两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平地面上．物块A 带正电，物块B 为不带电的绝缘块．水平恒力F 作用在物块B 上，使A 、B 一起由静止开始向左运动．在A 、B 一起向左运动的过程中，以下关于A 、B 受力的说法中正确的是（）A ．A 对B 的压力变小 B ．B 对A 的摩擦力保持不变C ．A 对B 的摩擦力变大D ．B 对地面的压力保持不变【解析】AB 系统在水平方向仅受水平恒力F 作用，所以作匀加速直线运动，随着AB 速度的增大，带正电的物块A 所受的洛伦兹力逐渐增大，且由左手定则判断洛伦兹力方向竖直向下，所以A 对B 的压力变大，B 对地面的压力变大，B 对A 的摩擦力为静摩擦力，且a m F A f =，由于系统作匀加速直线运动，加速度a 恒定，所以静摩擦力保持不变，A 对B 的静摩擦力也不变．【答案】B5．环型对撞机是研究高能粒子的重要装置．带电粒子被电压为U 的电场加速后，注入对撞机的高真空环状空腔内，在匀强磁场中作半径恒定的匀速圆周运动．带电粒子局限在环状空腔内运动，粒子碰撞时发生核反应．关于带电粒子的比荷q /m 、加速电压U 和磁感应强度B 以及粒子运动的周期T 的关系有如下判断：①对于给定的U ，q /m 越大，则B 应越大；②对于给定的U ，q /m 越大，则B 应越小；③对于给定的带电粒子，U 越大，则T 越小；④对于给定的带电粒子，不管U 多大，T 都不变，其中正确的是（）A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④【解析】在电场加速中，根据动能定理有：221mv qU =，令k =q /m,得kU mqU v 22==,在洛伦兹力的作用下粒子图11-4-11 图11-4-12 图11-4-13。

10年高考物理试题汇编含2020-13 磁场1(原卷版)

十年高考分类汇编专题13磁场（1）目录题型一、带电粒子在纯磁场中的运动 (1)题型二、通电导线在磁场中的受力以及场强的矢量性叠加 (6)题型三、带电粒子在电场、以及在复合场中运动的综合类问题 (9)题型一、带电粒子在纯磁场中的运动1.（2020天津）0如图所示，在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。

一带电粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角45θ=︒。

粒子经过磁场偏转后在N点（图中未画出）垂直穿过x轴。

已知OM a=，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计。

则（）A. 粒子带负电荷B. 粒子速度大小为qBa mC. 粒子在磁场中运动的轨道半径为aD. N与O点相距1)a+2.（2020全国3）真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a和3a的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。

一速率为v的电子从圆心沿半径方向进入磁场。

已知电子质量为m，电荷量为e，忽略重力。

为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为（）12A. ae mv 23B. ae mvC. ae mv 43D. aemv 53 3.（2020全国1）一匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示， ab为半圆，ac 、bd 与直径ab 共线，ac 间的距离等于半圆的半径。

一束质量为m 、电荷量为q （q >0）的粒子，在纸面内从c 点垂直于ac 射入磁场，这些粒子具有各种速率。

不计粒子之间的相互作用。

在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为（）A. 76m qBπ B. 54m qB π C. 43m qB π D. 32m qBπ 4.（2020北京）如图所示，在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针。

现驱动圆盘绕中心轴高速旋转，小磁针发生偏转。

下列说法正确的是（）A. 偏转原因是圆盘周围存在电场B. 偏转原因是圆盘周围产生了磁场C. 仅改变圆盘的转动方向，偏转方向不变D. 仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变5.（2019全国2）如图，边长为l的正方形abcd内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面（abcd 所在平面）向外。

【物理】2010年高考试题分类汇编——磁场

2010年高考物理试题分类汇编——磁场（全国卷1）26．（21分）如下图，在0x ≤≤区域内存在与xy 平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.在t=0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy 平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y 轴正方向的夹角分布在0～180°范围内。

已知沿y 轴正方向发射的粒子在0t t =时刻刚好从磁场边界上,)P a 点离开磁场。

求：⑴ 粒子在磁场中做圆周运动的半径R 及粒子的比荷q ／m ；⑵ 此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y 轴正方向夹角的取值范围； ⑶ 从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。

【答案】⑴a R 332=32Bt m q π= ⑵速度与y 轴的正方向的夹角范围是60°到120°⑶从粒子发射到全部离开所用时间为02t【解析】 ⑴粒子沿y 轴的正方向进入磁场，从P 点经过做OP 的垂直平分线与x 轴的交点为圆心，根据直角三角形有222)3(R a a R -+=解得a R 332=23sin ==R a θ，则粒子做圆周运动的的圆心角为120°，周期为03t T =粒子做圆周运动的向心力由洛仑兹力提供，根据牛顿第二定律得R T m Bqv 2)2(π=，TRv π2=，化简得032Bt m q π= ⑵仍在磁场中的粒子其圆心角一定大于120°，这样粒子角度最小时从磁场右边界穿出；角度最大时从磁场左边界穿出。

角度最小时从磁场右边界穿出圆心角120°，所经过圆弧的弦与⑴中相等穿出点如图，根据弦与半径、x 轴的夹角都是30°，所以此时速度与y 轴的正方向的夹角是60°。

角度最大时从磁场左边界穿出，半径与y 轴的的夹角是60°，则此时速度与y 轴的正方向的夹角是120°。

所以速度与y 轴的正方向的夹角范围是60°到120°⑶在磁场中运动时间最长的粒子的轨迹应该与磁场的右边界相切，在三角形中两个相等的腰为a R 332=，而它的高是 a a a h 333323=-=，半径与y 轴的的夹角是30°，这种粒子的圆心角是240°。

高考物理新电磁学知识点之磁场知识点总复习含答案(2)

高考物理新电磁学知识点之磁场知识点总复习含答案(2)一、选择题1．如图所示，在两个水平放置的平行金属板之间，存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场．一束带电粒子（不计重力）沿着直线通过两板间而不发生偏转，则这些粒子一定具有相同的（）A．质量m B．初速度v C．电荷量q D．比荷q m2．如图所示，有abcd四个离子，它们带等量的同种电荷，质量不等．有m a＝m b＜m c＝m d，以不等的速度v a＜v b＝v c＜v d进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出，进入B2磁场，由此可判定( )A．射向P1的是a离子B．射向P2的是b离子C．射到A1的是c离子D．射到A2的是d离子3．质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹分别如图中的两支虚线所示，下列表述正确的是（）A．M带正电，N带负电B．M的速率大于N的速率C．洛伦磁力对M、N做正功D．M的运行时间大于N的运行时间4．如图所示，两相邻且范围足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度方向平行、大小分别为B和2B。

一带正电粒子（不计重力）以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域Ⅰ，其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成60 角，经过t1时间后粒子进入到磁场区域Ⅱ，又经过t2时间后回到区域Ⅰ，设粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中的角速度分别为ω1、ω2，则()A．ω1∶ω2＝1∶1B．ω1∶ω2＝2∶1C．t1∶t2＝1∶1D．t1∶t2＝2∶15．如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置。

其核心部分是两个D形金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。

则下列说法正确的是（）A．带电粒子从磁场中获得能量B．带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关C．带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关D．带电粒子做圆周运动的周期随半径增大而增大6．下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（）A．图甲是通电导线周围存在磁场的实验。

2010年高考物理电磁场专题

第二讲电场、磁场［高考命题趋向］在电场部分中，高考主要考查库仑定律、点电荷的电场、场强的叠加、电势、电势差、电场线、等势面等概念以及电荷在电场中运动的加速和偏转等问题，其中既有难度中、低档的选择题，也可能与其它知识联系出现难度较大的综合性计算题。

高考对磁场部分的考查侧重于磁场的基本概念和安培力的简单应用，带电粒子在磁场中的运动的应用。

带电粒子在磁场中的圆周运动问题，几乎年年有，并且占有较大的分值，这一部分也将是09年高考的一个重点内容。

提醒注意：带电粒子在复合场中的运动问题，因其涉及的知识点比较多，易于考查学生综合利用物理知识分析处理实际问题的能力，所以几乎是高考每年必考的内容，且多以难度中等或中等偏上的计算题出现在高考试卷中。

【考点透视】一电场库仑定律：221r Q kQ F =，（适用条件：真空中两点电荷间的相互作用力）电场强度的定义式：qFE =（实用任何电场），其方向为正电荷受力的方向。

电场强度是矢量。

真空中点电荷的场强：2rkQ E =，匀强电场中的场强：d U E =。

电势、电势差：qW U ABB A AB =-=ϕϕ。

电容的定义式：U QC =，平行板电容器的决定式kdS C πε4=。

电场对带电粒子的作用：直线加速221mv Uq =。

偏转：带电粒子垂直进入平行板间的匀强电场将作类平抛运动。

提醒注意：应熟悉点电荷、等量同种、等量异种、平行金属板等几种常见电场的电场线和等势面，理解沿电场线电势降低，电场线垂直于等势面。

二磁场磁体、电流和运动电荷的周围存在着磁场，其基本性质是对放入其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用。

熟悉几种常见的磁场磁感线的分布。

通电导线垂直于匀强磁场放置，所受安培力的大小：BIL F =，方向：用左手定则判定。

带电粒子垂直进入匀强磁场时所受洛伦兹力的大小： qvB F =，方向：用左手定则判定。

若不计带电粒子的重力粒子将做匀速圆周运动，有qB mv R =，qBm T π2=。

高考物理一轮复习：磁场(二)

高考物理一轮复习：磁场（二）一、单选题1．某长螺线管中通有大小和方向都不断变化的电流，现有一带电粒子沿螺线管轴线方向射入管中。

若不计粒子所受的重力，则粒子将在螺线管中（）A．做匀速直线运动B．做匀加速直线运动C．做圆周运动D．沿轴线来回运动2．一个带正电荷的小球从a点出发水平进入正交垂直的匀强电场和匀强磁场区域，电场方向竖直向上，某时刻小球运动到了b点，则下列说法正确的是（）A．从a到b，小球可能做匀速直线运动B．从a到b，小球可能做匀加速直线运动C．从a到b，小球动能可能不变D．从a到b，小球机械能可能不变3．如图所示，两根相互平行放置的长直导线a和b通有大小相等、方向相反的电流，a受到磁场力的大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2.则此时b受到的磁场力大小为( )A．F2B．F1-F2C．F1＋F2D．2F1-F24．两根质量均为m，长度均为L的长直导线水平、平行放置，两导线中通入的电流均为I，但电流方向相反，如图所示一根导线位于水平地面上，另一根导线位于其正上方。

当外加匀强磁场水平向右，两根导线间距为ℎ时恰能静止不动。

当外加匀强磁场水平向左，两根导线间距为ℎ′=2ℎ时恰能静止不动。

已知长直导线产生的磁感应强度与到导线的距离成反比、与电流强度成正比，重力加速度为g，则外加匀强磁场的磁感应强度B为（）A．3mg8IL B．mg5ILC．mg3ILD．3mg5IL5．如图所示，水平面内有4条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，它们构成一个九宫格。

四个相同的圆形闭合线圈在其中四个方格内放置于正中心，直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当4条直导线中的电流都增大时，四个线圈1、2、3、4中感应电流的情况是（）A．线圈1中有感应电流B．线圈2中有感应电流C．线圈3中无感应电流D．线圈4中无感应电流6．Ioffe-Prichard磁阱常用来约束带电粒子的运动。

2010年高考物理真题电场、磁场汇编资料

2010年高考真题电场、磁场汇编（全国卷1）16．关于静电场，下列结论普遍成立的是 A ．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B ．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低C ．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零D ．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向【答案】C【解析】在正电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势高，离正电荷远，电场强度小，电势低；而在负电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势低，离负电荷远，电场强度小，电势高，A 错误。

电势差的大小决定于两点间距和电场强度，B 错误；沿电场方向电势降低，而且速度最快，C 正确；场强为零，电势不一定为零，如从带正电荷的导体球上将正电荷移动到另一带负电荷的导体球上，电场力做正功。

【命题意图与考点定位】考查静电场中电场强度和电势的特点，应该根据所学知识举例逐个排除。

（全国卷2）17. 在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为410V/m.已知一半径为1mm 的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为10m/2s ,水的密度为310kg/3m 。

这雨滴携带的电荷量的最小值约为A ．2⨯910-C B. 4⨯910-C C. 6⨯910-C D. 8⨯910-C【答案】B 【解析】带电雨滴在电场力和重力最用下保持静止，根据平衡条件电场力和重力必然等大反向mg=Eq ，则339944410 3.14103341010r mgq C EEρπ--⨯⨯⨯====⨯。

【命题意图与考点定位】电场力与平衡条件的结合。

（新课标卷）17.静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab 为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)答案：A解析：粉尘受力方向应该是电场线的切线方向，从静止开始运动时，只能是A 图那样，不可能出现BCD 图的情况。

高中物理高考 14 磁场2(原卷版)

十年高考分类汇编专题14磁场（2）——电磁综合压轴大题（2011-2020）1.（2020天津）多反射飞行时间质谱仪是一种测量离子质量的新型实验仪器，其基本原理如图所示，从离子源A 处飘出的离子初速度不计，经电压为U 的匀强电场加速后射入质量分析器。

质量分析器由两个反射区和长为l 的漂移管（无场区域）构成，开始时反射区1、2均未加电场，当离子第一次进入漂移管时，两反射区开始加上电场强度大小相等、方向相反的匀强电场，其电场强度足够大，使得进入反射区的离子能够反射回漂移管。

离子在质量分析器中经多次往复即将进入反射区2时，撤去反射区的电场，离子打在荧光屏B 上被探测到，可测得离子从A 到B 的总飞行时间。

设实验所用离子的电荷量均为q ，不计离子重力。

（1）求质量为m 的离子第一次通过漂移管所用的时间1T ；（2）反射区加上电场，电场强度大小为E ，求离子能进入反射区的最大距离x ；（3）已知质量为0m 的离子总飞行时间为0t ，待测离子的总飞行时间为1t ，两种离子在质量分析器中反射相同次数，求待测离子质量1m 。

2.（2020全国2）如图，在0≤x ≤h ，y -∞<<+∞区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B 的大小可调，方向不变。

一质量为m ，电荷量为q （q >0）的粒子以速度v 0从磁场区域左侧沿x 轴进入磁场，不计重力。

（1）若粒子经磁场偏转后穿过y 轴正半轴离开磁场，分析说明磁场的方向，并求在这种情况下磁感应强度的最小值B m ；（2）如果磁感应强度大小为m2B ，粒子将通过虚线所示边界上的一点离开磁场。

求粒子在该点的运动方向与x 轴正方向的夹角及该点到x 轴的距离。

3.（2020江苏）空间存在两个垂直于Oxy 平面的匀强磁场，y 轴为两磁场的边界，磁感应强度分别为02B 、03B 。

甲、乙两种比荷不同的粒子同时从原点O 沿x 轴正向射入磁场，速度均为v 。

2010-2015年新课标全国卷专题分类汇总——专题10：磁场

专题10：磁场考情分析：考．查．频率高．．．，利用磁场考察考生分析问题和解决问题能力的比重是最高的。

这些题目涉及了对安培力的分析，但主要研究的是带电粒子在磁场中．．．．．．．．的运动．．．。

带电粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动是高考考察永恒的主题，结合平面几何图形分析带电粒子的圆周运动是不变的法则。

建议：适度关注组合场和复合场中带电粒子的运动问题。

1、（2010新课标全国卷）（多选）在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。

下列说法正确的是A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象B．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在C．库仑发现了点电荷的相互作用规律：密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律：洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律2、（2015年新课标全国卷I）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3、（2015年新课标全国卷II）（多选）有两个运强磁场区域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是I中的相等4、（2014年新课标全国卷I）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）。

一带电粒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。

已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速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A．2 B． 2 C．1 D．2 25、（2014年新课标全国卷II）（多选）图为某磁谱仪部分构件的示意图。

(课标人教版)2010年高考物理复习资料磁场学生版1解读

第8讲磁场一、磁场磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的，磁场和电场一样，是物质存在的另一种形式，是客观存在。

小磁针的指南指北表明地球是一个大磁体。

磁体周围空间存在磁场；电流周围空间也存在磁场。

电流周围空间存在磁场，电流是大量运动电荷形成的，所以运动电荷周围空间也有磁场。

静止电荷周围空间没有磁场。

磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。

磁场是物质存在的一种形式。

磁场对磁体、电流都有磁力作用。

与用检验电荷检验电场存在一样，可以用小磁针来检验磁场的存在。

如图所示为证明通电导线周围有磁场存在——奥斯特实验，以及磁场对电流有力的作用实验。

1．地磁场地球本身是一个磁体，附近存在的磁场叫地磁场，地磁的南极在地球北极附近，地磁的北极在地球的南极附近。

2．地磁体周围的磁场分布与条形磁铁周围的磁场分布情况相似。

3．指南针放在地球周围的指南针静止时能够指南北，就是受到了地磁场作用的结果。

4．磁偏角地球的地理两极与地磁两极并不重合，磁针并非准确地指南或指北，其间有一个交角，叫地磁偏角，简称磁偏角。

说明：①地球上不同点的磁偏角的数值是不同的。

②磁偏角随地球磁极缓慢移动而缓慢变化。

③地磁轴和地球自转轴的夹角约为11°。

二、磁场的方向在电场中，电场方向是人们规定的，同理，人们也规定了磁场的方向。

规定：在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场方向。

确定磁场方向的方法是：将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置，当小磁针在该位置静止时，小磁针N极的指向即为该点的磁场方向。

磁体磁场：可以利用同名磁极相斥，异名磁极相吸的方法来判定磁场方向。

电流磁场：利用安培定则（也叫右手螺旋定则）判定磁场方向。

三、磁感线在磁场中画出有方向的曲线表示磁感线，在这些曲线上，每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。

（1）磁感线上每一点切线方向跟该点磁场方向相同。

（2）磁感线特点（1）磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线越密的地方表示磁场越强，磁感线越疏的地方表示磁场越弱。

十年高考(2010-2019年)之高三物理真题精选分类汇编专题10 静电场2(解析版)

十年高考(2010-2019年)之高三物理真题精选分类汇编专题10 静电场2(解析版)静电场2题型一：带电粒子在电场中的运动及其功能关系1.（2019江苏）一匀强电场的方向竖直向上。

当t=0时刻，一带电粒子以一定的初速度水平射入该电场。

电场力对粒子做功的功率为P，不计粒子重力。

则P-t关系图象是什么？答案：A解析：由于带电粒子在电场中类似于平抛运动，在电场力方向上做匀加速直线运动，加速度为qE/m，经过时间t间，电场力方向速度为qEt/m，功率为P=qE(qEt/m)=qE²t/m，所以P与t成正比，故选项A正确。

题型二：带电粒子在复合场中的运动的综合类问题5.（未知考试）在一电场中，一带电粒子同时受到电场力和重力的作用，导致其做抛物线运动。

求出该粒子的速度、加速度、运动方程和其在最高点处的动能和势能之和。

解析：由于受到电场力和重力的作用，该带电粒子做抛物线运动，其速度和加速度均不是常量。

可以利用牛顿第二定律和电场力的表达式来求解。

在运动过程中，带电粒子的运动方程为x=x0+v0xt+1/2at²，y=y0+v0yt+1/2gt²，其中x0、y0、v0x、v0y分别为起始位置和速度的分量，a为电场力的加速度，g为重力加速度。

在最高点处，带电粒子的速度为零，动能为0，势能为qEy。

因此，动能和势能之和为qEy。

题型三：带电粒子在电场中运动的综合类问题8.（未知考试）一带电粒子在电场中做匀速圆周运动，其轨道半径为r，角速度为ω。

求出该粒子所带的电荷量和电场强度。

解析：由于带电粒子在电场中做匀速圆周运动，其受到的电场力的大小等于向心力的大小，即qE=mω²r。

因此，带电粒子所带的电荷量为q=mω²r/E。

同时，根据电场力的表达式，可得电场强度E=q/r²。

因此，带电粒子所带的电荷量和电场强度分别为q=mω²r/E和E=q/r²。

2010-2019年高考物理真题分专题训练专题12 磁场(教师版含解析)

十年高考真题分类汇编(2010－2019) 物理专题12磁场选择题：1.(2019•海南卷•T2)如图，一段半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面(纸面)上，铜线所在空间有一匀强磁场，磁场方向竖直向下。

当铜线通有顺时针方向电流时，铜线所受安培力的方向A.向前B.向后C.向左D.向右【答案】A【解析】半圆形导线所受的安培力等效于直径长的直导线所受的安培力，由左手定则可知，铜线所受安培力的方向向前，故选A.2.(2019•海南卷•T9)如图，虚线MN的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，两电荷量相同的粒子P、Q从磁场边界的M点先后射入磁场，在纸面内运动。

射入磁场时，P的速度v P垂直于磁场边界，Q的速度v Q与磁场边界的夹角为45°。

已知两粒子均从N点射出磁场，且在磁场中运动的时间相同，则( )A.P和Q的质量之比为1：2B.P和Q2C.P和Q2D.P和Q速度大小之比为2：1【答案】AC【解析】AB、由题意可知，P、Q两粒子的运动轨迹分别为半圆、四分之一圆，再根据m tqB＝解得：m P ：m Q =1：2，故A 正确，B 错误；CD 、结合几何关系可知，R P ：R Q ＝1：2，由公式2v qvB m R＝，解得：v P ：v Q ＝2：1，故C 正确，D 错误。

故选：AC 。

3.(2019•天津卷•T4)笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。

当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作：当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。

如图所示，一块宽为a 、长为c 的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e 的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为v 。

当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压U ，以此控制屏幕的熄灭。

则元件的( )A. 前表面的电势比后表面的低B. 前、后表面间的电压U 与v 无关C. 前、后表面间的电压U 与c 成正比D. 自由电子受到的洛伦兹力大小为eUa【答案】D 【解析】【详解】由图知电流从左向右流动，因此电子的运动方向为从右向左，根据左手定则可知电子偏转到后面表，因此前表面的电势比后表面的高，故A 错误，电子在运动过程中洛伦兹力和电场力平衡，有=,=U F evB F eE ea =洛电，故=U F e a 洛，故D 正确，由UevB e a=则电压U avB =，故前后表面的电压与速度有关，与a 成正比，故BC 错误。

【物理】2010年高考试题分类汇编——电磁感应(2)

2010年高考物理试题分类汇编——电磁感应（全国卷1）17．某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为54.510-⨯T 。

一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m ，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过。

设落潮时，海水自西向东流，流速为2m/s 。

下列说法正确的是A ．河北岸的电势较高B ．河南岸的电势较高C ．电压表记录的电压为9mVD ．电压表记录的电压为5mV【答案】BD【解析】海水在落潮时自西向东流，该过程可以理解为：自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场。

根据右手定则，右岸即北岸是正极电势高，南岸电势低，D 对C 错。

根据法拉第电磁感应定律351092100105.4--⨯=⨯⨯⨯==BLv E V , B 对A 错。

【命题意图与考点定位】导体棒切割磁场的实际应用题。

（全国卷2）18.如图，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b 和下边界d 水平。

在竖直面内有一矩形金属统一加线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平。

线圈从水平面a 开始下落。

已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a 、b 之间的距离。

若线圈下边刚通过水平面b 、c （位于磁场中）和d 时，线圈所受到的磁场力的大小分别为b F 、c F 和d F ，则A.d F >c F >b FB.c F <d F <b FC.c F >b F >d FD.c F <b F <d F【答案】D【解析】线圈从a 到b 做自由落体运动，在b 点开始进入磁场切割磁感线所有受到安培力b F ，由于线圈的上下边的距离很短，所以经历很短的变速运动而进入磁场，以后线圈中磁通量不变不产生感应电流，在c 处不受安培力，但线圈在重力作用下依然加速，因此从d 处切割磁感线所受安培力必然大于b 处，答案D 。

【命题意图与考点定位】线圈切割磁感线的竖直运动，应用法拉第电磁感应定律求解。