2019届高考物理真题同步分类解析专题06磁场
(最新整理)2019年高考物理试题汇编—电磁感应
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2018普通高校招生考试试题汇编—电磁感应24.(2018全国卷1).(15分)(注意:在试题卷上作答无效)如图,两根足够长的金属导轨ab 、cd 竖直放置,导轨间距离为L 1电阻不计。
在导轨上端并接两个额定功率均为P 、电阻均为R 的小灯泡。
整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。
现将一质量为m 、电阻可以忽略的金属棒MN 从图示位置由静止开始释放。
金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好。
已知某时刻后两灯泡保持正常发光.重力加速度为g 。
求:(1)磁感应强度的大小:(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率.解析:每个灯上的额定电流为I=U =(1)最后MN 匀速运动故:B2IL=mg B =(2)U=BLv 得:2P v mg==6.如图,EOF 和为空间一匀强磁场的边界,其中EO∥E O F ''',FO∥E O '',且EO⊥OF; 为∠EOF 的角平分线,F O ''OO 'OO '间的距离为l ;磁场方向垂直于纸面向里。
一边长为l 的正方形导线框沿方向匀速通过磁场,t =0时刻恰好位于图OO '示位置。
规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,则感应电流i 与实践t 的关系图线可能正确的是7.(2018海南).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。
2019高考物理试题重点原创精品系列:专项10磁场(解析版)
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2019高考物理试题重点原创精品系列:专项10磁场(解析版)【考点预测】磁场一般会以选项题和计算题两种形式出现,假设是选项题一般考查对磁感应强度、磁感线、安培力和洛仑兹力这些概念的理解,以及安培定那么和左手定那么的运用;假设是计算题主要考查安培力大小的计算,以及带电粒子在磁场中受到洛伦兹力和带电粒子在磁场中的圆周运动的分析判断和计算,尤其是带电粒子在电场、磁场中的运动问题对学生的空间想象能力、分析综合能力、应用数学知识处理物理问题的能力有较高的要求,仍是本考点的重点内容,有可能成为试卷的压轴题。
由于本考点知识与现代科技密切相关,在近代物理实验中有重大意义,因此考题还可能以科学技术的具体问题为背景,考查学生运用知识解决实际问题的能力和建模能力。
预测2018年的高考基础试题仍是重点考查法拉第电磁感应定律及楞次定律和电路等效问题、综合试题还是涉及到力和运动、动量守恒、能量守恒、电路分析、安培力等力学和电学知识、主要的类型有滑轨类问题、线圈穿越有界磁场的问题、电磁感应图象的问题等、此除日光灯原理、磁悬浮原理、电磁阻尼、超导技术这些在实际中有广泛的应用问题也要引起重视。
【考点定位】【三年真题】【2018高考试题解析】〔2018•重庆〕如下图,正方形区域MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场、在外力作用下,一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动,t=0时刻,其四个顶点M′、N′、P′、Q′恰好在磁场边界中点、以下图象中能反映线框所受安培力f的大小随时间t变化规律的是()ABCD【考点定位】磁场〔2018·广东〕15.质量和电量都相等的带电粒子M 和N ,以不同的速度率经小孔S 垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图2种虚线所示,以下表述正确的选项是()A 、M 带负电,N 带正电B.M 的速度率小于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【答案】A【解析】由左手定那么可知M 带负电,N 带正电,故A 选项正确。
2019年高考理综物理试题分项汇编磁场
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2019年高考物理试题磁场1.某空间存在匀强磁场和匀强电场。
一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后,做匀速直线运动;若仅撤除电场,则该粒子做匀速圆周运动,下列因素与完成上述两类运动无关的是A.磁场和电场的方向B.磁场和电场的强弱C.粒子的电性和电量D.粒子入射时的速度【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(北京卷)【答案】C拓展:本题考查了带电粒子在复合场中的运动,实际上是考查了速度选择器的相关知识,注意当粒子的速度与磁场不平行时,才会受到洛伦兹力的作用,所以对电场和磁场的方向有要求的。
2.(多选)如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2,L1中的电流方向向左,L 2中的电流方向向上;L1的正上方有a、b两点,它们相对于L2对称。
整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。
已知a、b两点的磁感应强度大小分别为和,方向也垂直于纸面向外。
则()A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理(全国II卷)【答案】AC拓展:磁场强度是矢量,对于此题来说ab两点的磁场强度是由三个磁场的叠加形成,先根据右手定则判断导线在ab两点产生的磁场方向,在利用矢量叠加来求解即可。
3.(多选)如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。
将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态。
下列说法正确的是()A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(新课标I卷)【答案】AD【拓展】此题中套在一根铁芯上的两个线圈,实际上构成一个变压器。
【推荐】2019年高考物理试题分项解析专题10磁场第01期.doc
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专题10 磁场一.选择题1.【2019武汉联考】如图所示,PQ 、MN 是放置在水平面内的光滑导轨,GH 是长度为L 、电阻为r 的导体棒,其中点与一端固定的轻弹簧连接,轻弹簧的劲度系数为k 。
导体棒处在方向向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中。
图中E 是电动势为E 、内阻不计的直流电源,电容器的电容为C 。
闭合开关,待电路稳定后,下列说法正确的是( )A .导体棒中电流为12ER R r ++B .轻弹簧的长度增加1()BLEk R r +C .轻弹簧的长度减少2()BLEk R r +D .电容器带电量为1()ECrk R r +【参考答案】D2.(2019黑龙江齐齐哈尔五校联考)如图所示,长方形ABCD 内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B ,边长,E 、F 分别为AD 、BC 边的中点,在A 处有一粒子源,可以沿AB 方向射出不同速率的带正电的同种粒子,粒子的质量为m ,电量为q ,不计粒子的重力,对于粒子在磁场中的偏转,下列说法正确的是A. 粒子可能从C点射出磁场B. 粒子在磁场中的运动时间可能为C. 从D点射出的粒子在磁场中运动的时间是从E点射出粒子在磁场中运动时间的2倍D. 从E点射出的粒子在磁场中运动的时间是从F点射出粒子在磁场中运动时间的2倍【参考答案】D粒子在磁场中做圆周运动的周期:,粒子从AD边离开磁场时在磁场中的运动时间:,粒子恰好从BC中点离开磁场时的运动时间:,粒子从BF间离开磁场时的运动时间:,由此可知,粒子在磁场在的运动时间为:、或、或,由于,粒子在磁场中的运动时间不可能为,故B错误;从D点射出的粒子在磁场中运动的时间与从E点射出粒子在磁场中运动时间相等,都为,故C错误;从E点射出的粒子在磁场中运动的时间为,F点是BC的中点,从F点射出粒子在磁场中运动时间是,故从E点射出的粒子在磁场中运动的时间一定是从F点射出粒子在磁场中运动时间的2倍,故D正确。
故选:D。
2019年高考物理试题分项解析专题10磁场第02期【word版】.doc
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专题10 磁场一.选择题1.(2019年1月湖北黄冈市调研)已知长直通电导线产生的磁场中,某点的磁感应强度满足B=k rI (其中k 为比例系数,I 为电流强度,r 为该点到直导线的距离)。
如图,A 、B 、C 三根相互平行的固定长直导线分别位于等腰直角三角形的三个顶点,均通有电流I ,A 、B 两根导线中电流方向垂直纸面向里,C 导线中电流垂直纸面向外,下列说法正确的是A.A 导线所受磁场作用力的方向与AB 平行B.C 导线所受磁场作用力的方向与AB 垂直C.A 、B 、C 三根单位长度所受的磁场作用力大小之比为1︰1︰2D.A 、B 、C 三根单位长度所受的磁场作用力大小之比为2︰2︰1【参考答案】BC2. (2019年1月云南昆明复习诊断测试)如图所示,直径为d 的圆形区域内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场,MN 为圆的直径,一重力不计的带电粒子从M 点沿MN 方向以速度ν射入磁场区域,最后从圆周上的P 点离开磁场,若∠NOP=60°,下列说法正确的是A.粒子带正电B.粒子的比荷为Bdv 332 C.洛伦兹力对粒子的冲量为零 D.粒子在磁场中运动的时间为vd 63 【参考答案】BD 【命题意图】本题考查带电粒子在圆形磁场区域运动,冲量和动量定理及其相关知识点。
【方法归纳】带电粒子在有界匀强磁场中运动,可根据题述条件画出运动轨迹,由几何条件可以得出运动轨迹半径r ,由洛伦兹力提供向心力列方程得出待求量。
若容易得出轨迹弧长s,由t=s/v得出带电粒子在磁场中的运动时间。
3.(2019福建泉州质检)如图所示,在x轴上方空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。
在原点O处有一粒子源,沿纸面各个方向不断地释放出同种粒子,粒子以相同的速率v射入磁场、粒子重力及粒子间的作用均不计。
图中的阴影部分表示粒子在磁场中能经过的区域其边界与y轴交点为M,与x轴交点为N,已知ON=L。
2019届高考物理大一轮复习金考卷:磁场(含解析)
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阶段示范性金考卷(八)(教师用书独具)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.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.在第1、2、4、6、7、9、10、12小题给出的4个选项中,只有一个选项正确;在第3、5、8、11小题给出的四个选项中,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. 三根平行的直导线,分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点,如图所示,现使每条通电导线在斜边中点O 所产生的磁感应强度的大小为B.下列说法正确的是( )A. O 点的磁感应强度大小为2BB. O 点的磁感应强度大小为5BC. O 点的磁感应强度方向水平向右D. O 点的磁感应强度方向沿OI 3方向指向I 3解析:由安培定则可知电流大小为I 3的导线在O 点产生的磁感应强度方向垂直于O 点指向I 2,同样由安培定则可知I 1与I 3在O 处磁感应强度相同,I 2在O 点磁感应强度方向指向I 3.由平行四边形定则可得B 0=+2+B 2=5B ,设方向与OI 3连线夹角为α,可得tan α=2B B=2,所以α=arctan2.答案:B2. 如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直斜面放置一根长为L 、质量为m 的直导线,当通以电流I 时,欲使导线静止在斜面上,外加匀强磁场B 的大小和方向可能是( )A. B =mgtan α/(IL),方向垂直斜面向上B. B =mgsin α/(IL),方向垂直斜面向下C. B =mgtan α/(IL),方向竖直向上D. B =mg/(IL),方向水平向右解析:当磁场方向垂直斜面向上时,由左手定则可知,安培力方向沿斜面向下,导线不可能静止,A 错误;同理可知C 、D 错误;磁场方向垂直斜面向下时,安培力沿斜面向上,由平衡条件得:BIL =mgsin α,解得B =mgsin αIL,故答案为B. 答案:B3. [2018·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下,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.由F=BIL可知选项D正确.答案:AD4. 如图所示,一个带正电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中,现给滑环一个水平向右的瞬时作用力,使其开始运动,则滑环在杆上的运动情况不可能的是( )A. 始终做匀速运动B. 始终做减速运动,最后静止于杆上C. 先做加速运动,最后做匀速运动D. 先做减速运动,最后做匀速运动解析:给滑环一个瞬时作用力,滑环获得一定的速度v,当qvB=mg时,滑环将以v做匀速直线运动,故A 正确.当qvB<mg时,滑环受摩擦阻力做减速运动,直到停下来,故B正确.当qvB>mg时,滑环先做减速运动,当减速到qvB=mg后,以速度v=mgqB做匀速直线运动,故D对.由于摩擦阻力作用,滑环不可能做加速运动,故C错,应选C.答案:C5. [2018·山西四校联考]如图所示,两个横截面分别为圆形和正方形的区域内有磁感应强度相同的匀强磁场,圆的直径和正方形的边长相等,两个电子以相同的速度分别飞入两个磁场区域,速度方向均与磁场方向垂直,进入圆形磁场的电子初速度方向对准圆心;进入正方形磁场的电子初速度方向垂直于边界,从中点进入.下面判断正确的是( )A. 两电子在两磁场中运动时,其半径一定相同B. 两电子在磁场中运动的时间一定不相同C. 进入圆形磁场区域的电子一定先飞离磁场D. 进入圆形磁场区域的电子一定不会后飞离磁场解析:两个电子以相同的速度分别飞入两个磁感应强度相同的磁场区域,两电子在两磁场中运动时,其半径一定相同,A 正确;当运动的轨道半径等于圆形磁场区域的半径时,两电子在磁场中运动的时间都为T/4,时间相同,B 错误;进入圆形磁场区域的电子不一定先飞离磁场,二者可能同时飞出磁场,进入圆形磁场区域的电子一定不会后飞离磁场,C 错误,D 正确.答案:AD6. 如图所示,一个带负电的物体由粗糙绝缘的斜面顶端由静止下滑到底端时速度为v ,若加一个垂直于纸面向外的匀强磁场,则带电体滑到底端时速度将( )A. 大于vB. 小于vC. 等于vD. 无法确定解析:由左手定则判断带负电的物体沿斜面下滑时所受洛伦兹力方向垂直斜面向下,所以使物体与斜面之间的弹力增大,滑动摩擦力增大,从顶端滑到底端的过程中克服摩擦力做的功增多,根据动能定理可知,滑到底端时的动能小于无磁场时滑到底端的动能,故速率变小.答案:B7. [2018·江西景德镇]如图所示是某离子速度选择器的原理示意图,在一半径为R 的绝缘圆柱形筒内有磁感应强度为B 的匀强磁场,方向平行于轴线.在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔M 、N ,现有一束速率不同、比荷均为k 的正、负离子,从M 孔以α角入射,一些具有特定速度的离子未与筒壁碰撞而直接从N 孔射出(不考虑离子间的作用力和重力).则从N 孔射出的离子( )A. 是正离子,速率为kBR/cos αB. 是正离子,速率为kBR/sin αC. 是负离子,速率为kBR/sin αD. 是负离子,速率为kBR/cos α解析:根据左手定则可判断出,从N 孔射出的离子是正离子,从N 孔射出的离子在磁场中做匀速圆周运动,其运动轨迹所对圆心角等于入射离子的偏向角2α,如图所示,根据几何关系可得,粒子做圆周运动的轨道半径r =R/sin α,根据洛伦兹力提供向心力得,Bvq =mv2r,解得,v =kBR/sin α,B 项正确.答案:B8. [2018·江西重点中学联考]如图所示,一个半径为R 的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交,环上各点的磁感应强度B 大小相等,方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向).若导电圆环上载有如图所示的恒定电流I ,则下列说法正确的是( )A. 导电圆环有收缩的趋势B. 导电圆环所受安培力方向竖直向上C. 导电圆环所受安培力的大小为2BIRD. 导电圆环所受安培力的大小为2πBIR解析:若导线圆环上载有如图所示的恒定电流I ,由左手定则可得导线圆环上各小段所受安培力斜向内,导电圆环有收缩的趋势,导电圆环所受安培力方向竖直向上,导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsin θ,选项AB 正确.答案:AB9. 如图所示,有a 、b 、c 、d 四个离子,它们带等量同种电荷,质量不等,它们的质量关系有m a =m b <m c =m d ,以不等的速率v a <v b =v c <v d 进入速度选择器后,有两个离子从速度选择器中射出,进入磁感应强度为B 2的磁场,另两个离子射向P 1和P 2.由此可判定( )A. 射向P 1的是a 离子B. 射向P 2的是b 离子C. 射向A 1的是c 离子D. 射向A 2的是d 离子解析:通过在磁场中的偏转轨迹知,离子带正电.在速度选择器中,有qE =qvB.v =EB ,只有速度满足一定值的离子才能通过速度选择器.所以只有b 、c 两离子能通过速度选择器.a 的速度小于b 的速度,所以a 受到的电场力大于洛伦兹力,a 向P 1偏转,故A 正确、B 错误;b 、c 两离子通过速度选择器进入磁感应强度为B 2的磁场中,根据r =mvqB知,质量大的半径大,故射向A 1的是b 离子,射向A 2的是c 离子,故C 、D 错误.答案:A10. 利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子.板MN 下方是磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场.板上有一小孔O 和宽为d 的缝AC ,小孔与缝左端A 的距离为L.一群质量为m 、电荷量为q ,具有不同速度的粒子从小孔垂直于板MN 进入磁场,对于能够从宽为d 的缝射出的粒子,下列说法正确的是( )A. 这些粒子从缝射出的速度方向不一定垂直于MNB. 从缝右端C 点射出的粒子比从缝左端A 点射出的粒子在磁场中运动的时间长C. 射出粒子的最大速度为+mD. 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不变解析:由几何关系可知,当粒子垂直于MN 射入磁场时,一定以垂直于MN 的方向射出磁场,在磁场中运动的时间与速度大小无关,故选项A 、B 错误;射出粒子的最大半径为R =L +d 2,由Bqv =m v2R 得最大速度为+2m,选项C 错误;最小速度为LBq 2m ,最大速度与最小速度之差Δv =dBq2m,与L 无关,故选项D 正确.答案:D11. [2018·江苏扬州中学高三质检]如图所示,直角三角形ABC 中存在一匀强磁场,比荷相同的两个粒子沿AB 方向自A 点射入磁场,分别从AC 边上的P 、Q 两点射出,则( )A .从P 射出的粒子速度大B .从Q 射出的粒子速度大C .从P 射出的粒子,在磁场中运动的时间长D .两粒子在磁场中运动的时间一样长解析:作出各自的轨迹如图所示,根据圆周运动特点知,分别从P 、Q 点射出时,速度方向与AC 边夹角相同,故可判定从P 、Q 点射出时,半径R 1<R 2,所以从Q 点射出的粒子速度大,B 正确;根据图示可知,两个运动轨迹所对应的圆心角相等,所以从P 、Q 点射出时,两粒子在磁场中的运动时间相等.BD 正确.答案:BD12. 如图所示,有一长方体金属块放在垂直表面C 的匀强磁场中,磁感应强度大小为B ,金属块的厚度为d ,高为h ,当有稳恒电流I 沿平行平面C 的方向通过金属块时,金属块上、下两面M 、N 上的电势分别为j M 、j N ,则下列说法中正确的是( )A. 由于磁场力的作用,金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目为BI ed |1j M -j N |B. 由于磁场力的作用,金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目为BI eh |1j M -j N |C. M 面比N 面电势高D. 金属块的左面比右面电势低解析:由于洛伦兹力作用使电子堆积在金属块上表面且形成一附加电场,方向向上.设两面M 、N 上的电势差为U ,则U =|j M -j N |,稳定时电子所受的洛伦兹力与电场力相平衡,则evB =eU/h ,根据金属导电时的规律I =neSv ,式中S =dh ,联立各式可得金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目n =BI ed |1j M -j N |,选项A 对,B错;由左手定则可知,电子积累在上端面,电势低,故C 错;由于电源外的电路中电流由高电势流向低电势,故D 错.答案:A第Ⅱ卷 (非选择题,共50分)二、计算题(本题共4小题,共50分)13. (12分)[2018·苏州模拟]如图所示为一电流表的原理示意图.质量为m 的均质细金属棒MN 的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连,绝缘弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd 内有匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直纸面向外.与MN 的右端N 连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,MN 的长度大于ab .当MN 中没有电流通过且处于平衡状态时,MN 与矩形区域的cd 边重合,当MN 中有电流通过时,指针示数可表示电流强度.(1)当电流表示数为零时,弹簧伸长多少?(重力加速度为g) (2)若要电流表正常工作,MN 的哪一端应与电源正极相接?(3)若k =2.0 N/m ,ab =0.20 m ,cb =0.050 m ,B =0.20 T ,此电流表的量程是多少?(不计通电时电流产生的磁场的作用)(4)若将量程扩大2倍,磁感应强度应变为多大?解析:(1)设当电流表示数为零时,弹簧的伸长量为Δx ,则有mg =k Δx , ① 解得:Δx =mgk. ②(2)为使电流表正常工作,作用于通有电流的金属棒MN 的安培力必须向下,因此M 端应接正极. (3)设电流表满偏时通过MN 的电流强度为I m ,则有BI m ab +mg =k(cb +Δx), ③ 联立并代入数据得I m =2.5 A . ④(4)设量程扩大后,磁感应强度变为B′,则有 2B′I m ab +mg =k(cb +Δx). ⑤解得:B′=k cb2I m ab. ⑥代入数据得:B′=0.10 T.答案:(1)mgk(2)M 端 (3)2.5 A (4)0.10 T14. (12分)如图所示,在xOy 坐标平面的第一象限内存在有场强大小为E 、方向竖直向上的匀强电场,第二象限内存在有方向垂直纸面向外的匀强磁场.荧光屏PQ 垂直于x 轴放置且距y 轴的距离为L.一质量为m 、带电荷量为+q 的粒子(不计重力)自坐标为(-L,0)的A 点以大小为v 0、方向沿y 轴正方向的速度进入磁场,粒子恰好能够到达原点O 而不进入电场.现若使该带电粒子仍从A 点进入磁场,但初速度大小为22v 0、方向与x 轴正方向成45°角,求:(1)带电粒子到达y 轴时速度方向与y 轴正方向之间的夹角. (2)粒子最终打在荧光屏PQ 上的位置坐标.解析:(1)设磁场的磁感应强度为B ,则由题意可知,当粒子以速度v 0进入磁场时,设其圆周运动的半径为R ,有Bqv 0=m v 20R ,其中R =L2当粒子以初速度大小为22v 0、方向与x 轴正方向成45°角进入磁场时,设其圆周运动的半径为R′,则有Bq22v 0=m 8v 2R′由以上各式可解得R′=2L由几何关系可知粒子做圆周运动的圆心在y 轴上,所以该粒子必定垂直于y 轴进入匀强电场.故粒子到达y 轴时,速度方向与y 轴正方向之间的夹角为90°.(2)由几何关系可知CO =(2-1)L带电粒子在电场中做类平抛运动,设其运动时间为t ,在电场中向上运动的距离为h ,则有: L =22v 0t ,h =12at 2,a =qEm以上各式联立可解得:h =qEL216mv 20所以粒子最终打在荧光屏PQ 上的位置坐标为 (L ,qEL 216mv 20+(2-1)L) 答案:(1)90° (2)(L ,qEL216mv 20+(2-1)L) 15. (12分)如图所示,水平放置的矩形容器内充满垂直纸面向外的匀强磁场,容器的高为d ,右边足够宽,底面MN 为荧光屏,在荧光屏中心O 处置一粒子源,可以向纸面内以OA 、OB 为边界的区域内连续均匀发射速率为v 0、质量为m 、电荷量为q 的正粒子,其中沿OA 方向发射的粒子刚好不碰到容器的上板面打在荧光屏上产生荧光.OA 、OB 与MN 的夹角分别为α=60°,β=30°,不计粒子的重力及粒子间的相互作用.求:(1)磁场的磁感应强度B 的大小;(2)分别沿OA 、OB 方向发射的粒子在磁场中运动的时间差Δt. 解析:如图为粒子在匀强磁场中的运动轨迹.(1)设粒子源发出的粒子在磁场中运动的半径为r ,对于沿OA 方向发射的粒子,由几何关系得 r +rsin β=d 解得r =2d3由牛顿第二定律得Bqv 0=mv 2r联立解得B =3mv 02qd(2)沿OA 、OB 方向发射的粒子在磁场中运动的时间分别设为t 1、t 2,粒子做匀速圆周运动的周期设为T ,则 T =2πmBqt 1=23Tt 2=16TΔt =2T 3-16T联立解得Δt =2πd3v 0.答案:(1)3mv 02qd (2)2πd3v 016. (14分)如图所示,第一象限的某个矩形区域内,有方向垂直纸面向外的匀强磁场B 1,磁场的下边界与x 轴重合.一质量m =1×10-14kg 、电荷量q =1×10-10C 的带正电微粒以某一速度v 沿与y 轴负方向成60°角的方向从N 点射入,经P 点进入第四象限内沿直线运动,一段时间后,微粒经过y 轴上的M 点并沿与y 轴负方向成60°角的方向飞出.第四象限内有互相正交的匀强电场E 与匀强磁场B 2,E 的大小为0.5×103V/m ,B 2的大小为0.5 T ;M 点的坐标为(0,-10 cm),N 点的坐标为(0,30 cm),不计微粒重力.(1)求匀强磁场B 1的大小和微粒的运动速度v. (2)B 1磁场区域的最小面积为多少?解析:(1)带正电微粒以某一速度v 沿与y 轴负方向成60°角的方向从N 点射入,由于重力忽略不计,微粒在第一象限内仅受洛伦兹力做匀速圆周运动;微粒在第四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伦兹力的变化,所以微粒必做匀速直线运动,因此,电场力和洛伦兹力大小相等,方向相反,由力的平衡有Eq =B 2qv所以v =E B 2=0.5×1030.5 m/s =1×103m/s根据题意画出微粒的运动轨迹如图:因为M 点的坐标为(0,-10),N 点的坐标为(0,30),由几何关系可知微粒在第一象限内做圆周运动的半径为R =2033 cm =315m 微粒做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,即qB 1v =m v 2R解得B 1=32T. (2)由图可知,磁场B 1的最小区域应该分布在图示的矩形PACD 内.由几何关系易得 PD =2Rsin60°=0.2 m PA =R(1-cos60°)=330m 所以,所求磁场的最小面积为 S =PD·PA=15×330 m 2=3150 m 2.答案:(1)32 T 1×103m/s (2)3150m 2。
2019高考物理新题精选分类解析专项14磁场
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2019高考物理新题精选分类解析专项14磁场十【四】磁场1、〔2018上海市黄浦区期末〕分别置于a 、b 两处的长直导线垂直纸面放置,通有大小相等的恒定电流,方向如下图,a 、b 、c 、d 在一条直线上,且ac=cb=bd 。
c 点的磁感应强度大小为B 1,d 点的磁感应强度大小为B 2。
假设将b 处导线的电流切断,那么〔〕〔A 〕c 点的磁感应强度大小变为12B 1,d 点的磁感应强度大小变为12B 1-B 2〔B 〕c 点的磁感应强度大小变为12B 1,d 点的磁感应强度大小变为12B 2-B 1〔C 〕c 点的磁感应强度大小变为B 1-B 2,d 点的磁感应强度大小变为12B 1-B 2〔D 〕c 点的磁感应强度大小变为B 1-B 2,d 点的磁感应强度大小变为12B 2-B 1 答案:A解析:c 点的磁场是分别置于a 、b 两处的长直导线中电流产生的。
由安培定那么可知分别置于a 、b 两处的长直导线在c 点产生的磁场方向相同,a 、b 两处的长直导线在c ’点产生的磁场的磁感应强度大小为B 1/2。
由对称性可知,b 处的长直导线在d 点产生的磁场的磁感应强度大小为B 1/2,方向向下。
a 处的长直导线在c ’点产生的磁场的磁感应强度大小为B 1/2-B 2。
假设将b 处导线的电流切断,那么c 点的磁感应强度大小变为12B 1,d 点的磁感应强度大小变为12B 1-B 2,选项A正确。
2.〔2018广东汕头市期末〕如图,长方形线框abcd 通有电流I ,放在直线电流I '附近,线框与直线电流共面,那么以下表述正确的选项是A.线圈四个边都受安培力作用,它们的合力方向向左B.只有ad 和bc 边受安培力作用,它们的合力为零C.ab 和dc 边所受安培力大小相等,方向相同D.线圈四个边都受安培力作用,它们的合力为零3、〔2018安徽省黄山市一模〕如下图,半径为r 的圆形空间内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中,并由B点射出,且∠AOB =120°,那么该粒子在磁场中运动的时间为()A.2πr3v0B.23πr3v0C.πr3v0D.3πr3v04、〔2018山东省菏泽期末〕如下图,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根直导体棒,在导体棒中通有垂直纸面向里的电流,图中a点在导体棒正下方,b点与导体棒的连线与斜面垂直,c点在a点左侧,d点在b点右侧。
(各地汇编)2019年物理试卷 “磁场”部分试题及详细解析
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2019年物理试卷“磁场”部分试题解析A.考纲要求“磁场”部分知识,其出题综合度之大,考查程度之深,要求分析能力之高,让无数考生望而生畏,让优秀生同样不敢轻视。
考生普遍感到“磁场”部分知识当属高考知识困难之最,其出题广泛度不亚于牛顿力学,并且经常综合牛顿力学作为压轴题出现。
基础薄弱的考生可能对此类题毫无头绪,基础好的考生也需沉着冷静,以极其严谨的态度才能拿下此类题,其区分度在高考中较大,所以常用来拉开分数差距。
参阅2019年新课标高考物理部分考纲,“磁场”为高考必考内容。
其内容包括:磁场、磁感应强度、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向、安培力、安培力的方向、匀强磁场中的安培力、洛伦兹力、洛伦兹力的方向、洛伦兹力的公式、带电粒子在匀强磁场中的运动、质谱仪和回旋加速器。
各知识点的掌握要求如表1所示,其中“Ⅰ”表示对所列知识要知道其内容及含义,并能在有关问题中识别和直接使用,与课程标准中"了解"和"认识"相当;“Ⅱ”表示对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用,与课程标准中"理解"和"应用"相当。
表1磁场各知识点大纲考察要求知识点磁场磁感应强度磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向安培力、安培力的方向、匀强磁场中的安培力洛伦兹力、洛伦兹力的方向、洛伦兹力的公式带电粒子在匀强磁场中的运动质谱仪和回旋加速器能力要求ⅠⅠⅡⅡⅡⅠB .2019年高考中该部分知识点考题解析1.(广州卷,6分)质量和电量都相等的带电粒子M 和N ,以不同的速度率经小孔S 垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图2种虚线所示,下列表述正确的是()A .M 带负电,N 带正电 B.M 的速度率小于N 的速率C.洛伦兹力对M 、N 做正功 D.M 的运行时间大于N 的运行时间【解析】选A。
磁场-2019年高考真题和模拟题分项汇编物理+Word版含解析
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专题 磁场1.(2019·新课标全国Ⅰ卷)如图,等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M 、N 与直流电源两端相接,已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ,则线框LMN 受到的安培力的大小为A .2FB .1.5FC .0.5FD .0【答案】B【解析】设每一根导体棒的电阻为R ,长度为L ,则电路中,上下两路电阻之比为,根据并联电路两端各电压相等的特点可知,上下两路电流之比12:1:2I I =。
如下图所示,由于上路通电的导体受安培力的有效长度为L ,根据安培力计算公式F ILB =,可知,得12F F '=,根据左手定则可知,两力方向相同,故线框LMN 所受的合力大小为,故本题选B 。
2.(2019·新课标全国Ⅱ卷)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。
ab 边中点有一电子发射源O ,可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子。
已知电子的比荷为k 。
则从a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为A .14kBlB .14kBl ,54kBlC .12kBlD .12kBl ,54kBl【答案】B【解析】a 点射出粒子半径R a =4l=a mv Bq ,得:v a =4Bql m =4Blk ,d 点射出粒子半径为,R =54l ,故v d =54Bql m =54klB ,故B 选项符合题意3.(2019·新课标全国Ⅲ卷)如图,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为12B 和B 、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。
一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子垂直于x 轴射入第二象限,随后垂直于y 轴进入第一象限,最后经过x 轴离开第一象限。
粒子在磁场中运动的时间为A .5π6mqBB .7π6mqBC .11π6mqBD .13π6mqB【答案】B【解析】运动轨迹如图。
2019高考物理试题分类汇编电磁感应纯word附解析
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2019 高考物理试题分类汇编- 电磁感觉 ( 纯 word 附分析 )〔 2018 上海〕 25、正方形导线框处于匀强磁场中,磁场方向垂直框平面,磁感觉强度随时间均匀增添,变化率为k。
导体框质量为B m、边长为 L,总电阻为 R,在恒定外力 F 作用下由静止开始运动。
导F__________,导体框中感觉电流做功的体框在磁场中的加快度大小为功率为 _______________。
F/ m,k2L4/ R,25.【考点】此题观察电磁感觉的力学识题和能量问题【分析】导体框在磁场中遇到的合外力等于F,依据牛顿第二定律可知导体框的加快度为F。
因为导体框运动不产生感觉电流,仅是磁感觉强度增添产生感觉电流,因此磁场am变化产生的感觉电动势为,故导体框中的感觉电流做功的功率为B l2 kE StE 2k 2 l 4PRR【答案】F k 2l 4m R【方法总结】闭合线框在匀强磁场中切割磁场时,固然产生感觉电动势,但是不产生感觉电流。
匀强磁场变化产生感觉电流,但是闭合线框所受安培力的合力为零。
〔 2018 上海〕 26、〔 4 分〕为判断线圈绕向,可将敏捷电流计G与线圈 L 连接,以下图。
线圈由 a 端开始绕至 b 端;当电流从电流计G左端流入时,指针向左偏转。
〔 1〕将磁铁 N 极向下从线圈上方竖直插入L 时,发现指针向左偏转。
俯视野圈,其绕向为 _______________〔填“顺时针”或“逆时针” 〕。
〔 2〕当条形磁铁从图中虚线地点向右远离L 时,指针向右偏转。
俯视野圈,其绕向为_______________ 〔填“顺时针”或“逆时针”〕。
〔 1〕顺时针,〔 2〕逆时针,26.【考点】此题观察楞次定律【分析】〔 1〕磁铁 N极向下从线圈上方竖直插入 L 时,线圈的磁场向下且加强,感觉磁场向上,且电流流入电流计左端,依据右手定那么可知线圈顺时针绕向。
〔2〕条形磁铁从图中虚线地点向右远离 L 时,线圈的磁场向上且减弱,感觉电流从电流计右端流入,依据右手定那么可知线圈逆时针绕向。
2019高考物理真题 电磁学解答题及答案(8道题)
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书山有路勤为径,学海无涯苦作舟2019高考物理真题·电磁学综合题及答案(8道题)1.如图所示,匀强磁场的磁感应强度大小为B .磁场中的水平绝缘薄板与磁场的左、右边界分别垂直相交于M 、N ,MN =L ,粒子打到板上时会被反弹(碰撞时间极短),反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.质量为m 、电荷量为-q 的粒子速度一定,可以从左边界的不同位置水平射入磁场,在磁场中做圆周运动的半径为d ,且d <L ,粒子重力不计,电荷量保持不变. (1)求粒子运动速度的大小v ;(2)欲使粒子从磁场右边界射出,求入射点到M 的最大距离d m ; (3)从P 点射入的粒子最终从Q 点射出磁场,PM =d ,QN =2d,求粒子从P 到Q 的运动时间t .【来源】江苏省2019年高考物理试题【答案】(1)qBd v m =;(2)m d =;(3)A.当1L nd d =+(时,π2L m t d qB =(),B.当L nd d =+(时, π2L m t d qB =-()分析:(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力有:2v qvB m R=,解得:mv R qB = 由题可得:R d = 解得qBdv m=; (2)如图所示,粒子碰撞后的运动轨迹恰好与磁场左边界相切解得m d =(3)粒子的运动周期2πmT qB=设粒子最后一次碰撞到射出磁场的时间为t ',则 (1,3,5,)4Tt nt n '=+=A.当1L nd d =+(时,粒子斜向上射出磁场 112t T '=解得π2L m t d qB =+()B.当L nd d =+(时,粒子斜向下射出磁场 512t T '=解得π2L m t d qB =-().2.空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O 、P 是电场中的两点.从O 点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m 的小球A 、B .A 不带电,B 的电荷量为q (q >0).A 从O 点发射时的速度大小为v 0,到达P 点所用时间为t ;B 从O 点到达P 点所用时间为2t.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.【来源】2019年全国统一高考物理试卷(新课标Ⅲ)【答案】(1)3mg E q=;(2)222k 0=2()E m v g t +分析:(1)设电场强度的大小为E ,小球B 运动的加速度为a .根据牛顿定律、运动学公式和题给条件,有 mg +qE =ma ①2211()222t a gt =② 解得3mg E q=③(2)设B 从O 点发射时的速度为v 1,到达P 点时的动能为E k ,O 、P 两点的高度差为h ,根据动能定理有2k 112E mv mgh qEh -=+④且有102tv v t =⑤ 21书山有路勤为径,学海无涯苦作舟联立③④⑤⑥式得222k 0=2()E m v g t +⑦ 3.如图所示,匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈,线圈平面与磁场垂直.已知线圈的面积S =0.3m 2、电阻R =0.6Ω,磁场的磁感应强度B =0.2T.现同时向两侧拉动线圈,线圈的两边在Δt =0.5s 时间内合到一起.求线圈在上述过程中 (1)感应电动势的平均值E ;(2)感应电流的平均值I ,并在图中标出电流方向; (3)通过导线横截面的电荷量q .【来源】江苏省2019年高考物理试题【答案】(1)E =0.12V ;(2)I =0.2A (电流方向见图);(3)q =0.1C分析:(1)由法拉第电磁感应定律有: 感应电动势的平均值E t∆Φ=∆ 磁通量的变化B S ∆Φ=∆ 解得:B SE t∆=∆ 代入数据得:E =0.12V ;(2)由闭合电路欧姆定律可得: 平均电流E I R=代入数据得I =0.2A由楞次定律可得,感应电流方向如图:(3)由电流的定义式qI t=∆可得:电荷量q =I ∆t 代入数据得q =0.1C 。
2019年高考理科综合(3卷)(物理部分)答案详解(附试卷)
![2019年高考理科综合(3卷)(物理部分)答案详解(附试卷)](https://img.taocdn.com/s3/m/6749cb3d783e0912a2162abc.png)
2019年普通高等学校招生全国统一考试(III 卷)理科综合能力测试(物理部分)答案详解(本试卷物理分值分布:力学49分、电磁学46分、热学/光学15分、原子物理学0分)二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.14.(电磁学)楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现?A .电阻定律B .库仑定律C .欧姆定律D .能量守恒定律【解析】当线圈与磁体间有相对运动时,根据"来拒去留”可知,磁场力都是阻碍线圈与磁体间的相对运动,有外力对系统做了功,导致其他形式的能转化为线圈的电能;当导体做切割磁感线运动时,安培力总是阻碍导体的运动,导体克服安培力做,把其他形式的能转化为电能,所以楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现,故D 正确.【答案】D【分析】考察对楞次定律的理解.根据"来拒去留”可知,线圈与磁体间的相对运动过程中存在能量的转化.15.(力学)金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的向心加速度大小分别为a 金、a 地、a 火,沿轨道运行的速率分别为v 金、v 地、v 火.已知它们的轨道半径R 金<R 地<R 火,由此可以判定A .a 金>a 地>a 火B .a 火>a 地>a 金C .v 地>v 火>v 金D .v 火>v 地>v 金【解析】行星绕太阳运动时,万有引力提供向心力,设太阳的质量为M ,行星的质量为m ,行星的轨道半径为R ,根据牛顿第二定律有:Rv m ma R Mm G 22==可得向心加速度为2R M G a =,线速度为RGM v =.由已知R 金<R 地<R 火,所以有a 金>a 地>a 火,v 金>v 地>v 火.【答案】A【分析】行星绕太阳做匀速圆周运动,由太阳的万有引力提供向心力,由牛顿第二定律列式分析距离关系、线速度关系及加速度关系.16.(力学)用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示.两斜面I 、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g .当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面I 、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2,则A .12=F F ,B .12F F ,C .1213==22F mg F ,D .1231==22F mg F mg ,【解析】将重力进行分解如图A16所示,根据几何关系可得mg mg F 2330cos 1== ,mg mg F 2130sin 2== ,故D 正确.图A16【答案】A【分析】将重力进行分解,根据几何关系求解圆筒对斜面I 、II 压力的大小.17.(力学)从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用.距地面高度h 在3m 以内时,物体上升、下落过程中动能E k 随h 的变化如图所示.重力加速度取10m/s 2.该物体的质量为A .2kgB .1.5kgC .1kgD .0.5kg【解析】根据动能定理可得k E mah Δ=,得斜率的大小为hE ma k Δ=.设物体受到与运动方向相反的外力为F ,上升过程中,N 12N 33672Δ111=-===+h E ma F mg k ,下落过程中,N 8N 32448Δ222=-===-h E ma F mg k ,解得kg 1=m .【答案】C 【分析】根据动能定理得到图象的斜率表示的物理量,再根据牛顿第二定律列方程求解质量.18.(电磁学)如图,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为12B 和B 、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场.一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子垂直于x 轴射入第二象限,随后垂直于y 轴进入第一象限,最后经过x 轴离开第一象限.粒子在磁场中运动的时间为A .5π6mqB B .7π6mqB C .11π6mqB D .13π6mqB【解析】粒子在磁场中的运动轨迹如图A18所示,粒子在第二象限的运动时间为qBm qB m t 2ππ2411=⨯=第一象限的磁感应强度为第二象限磁感应强度的一半,根据qB mv R π=可知,其运动半径为第二象限的2倍,即122R R =,根据几何关系可得21cos 212=-=R R R θ,得3π=θ,所以粒子在第一象限的运动时间为qB m B q m t 32π2π2612=⨯=所以粒子在磁场中运动的时间为qBm qB m qB m t t t 67π32π2π21=+=+=.图A18【答案】A【分析】画出粒子在磁场中的运动轨迹,求出轨迹对应的圆心角,再根据周期公式求解.19.(电磁学)如图,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒ab 、cd 静止在导轨上.t =0时,棒ab 以初速度v 0向右滑动.运动过程中,ab 、cd 始终与导轨垂直并接触良好,两者速度分别用v 1、v 2表示,回路中的电流用I 表示.下列图像中可能正确的是【解析】A 、B :金属棒滑动过程中,系统水平方向动量守恒,根据动量守恒定律可得mv mv 20=,得20v v =,所以ab 的速度逐渐减小,cd 的速度逐渐增大,相对速度越来越小,最后为零,则安培力逐渐减小、加速度逐渐减小到零,故A 正确、B 错误;C 、D :设两根导体棒的总电阻为R ,由于Rv v BL I )(21-=,二者的速度之差越来越小,最后速度之差为0,则感应电流越来越小,最后为零,故C 正确、D 错误.【答案】AC【分析】根据动量守恒定律分析最终的速度大小,根据受力情况确定速度变化情况;根据导体棒切割磁感应线产生的感应电动势大小和闭合电路的欧姆定律分析电流强度的变化.20.(力学)如图(a ),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平.t =0时,木板开始受到水平外力F 的作用,在t =4s 时撤去外力.细绳对物块的拉力f 随时间t 变化的关系如图(b )所示,木板的速度v 与时间t 的关系如图(c )所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取g =10m/s 2.由题给数据可以得出A .木板的质量为1kgB .2s~4s 内,力F 的大小为0.4NC .0~2s 内,力F 的大小保持不变D .物块与木板之间的动摩擦因数为0.2【解析】A :根据图象可知物块与木板之间的滑动摩擦力为2N .0=滑f .在t =4s 后撤去外力,此时木板在水平方向上只受到滑动摩擦力的作用,根据图象可知此时木板的加速度大小为22s /m 2.0=a ,根据牛顿第二定律有2ma f =滑,所以木板的质量为kg 1=m .故A 正确.B :2s 〜4s 内,根据图象可知,木板的加速度为21s /m 2.0=a ,根据牛顿第二定律有1ma f F =-滑,解得N 4.0=F .故B 正确.C :0〜2s 内,整体受力平衡,拉力F 的大小始终等于绳子的拉力f ,即F=f ,根据图象可知绳子的拉力f 增大,则力F 增大.故C 错误.D :物块与木板之间的滑动摩擦力g m f 物块滑μ=,由于物块的质量未知,因此物块与木板之间的动摩擦因数无法求得.故D 错误.【答案】AB【分析】根据图象得到各阶段木板的加速度大小,根据经过受力分析以及牛顿第二定律即可求解木板的质量、拉力F .21.(电磁学)如图,电荷量分别为q 和–q (q >0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a 、b 是正方体的另外两个顶点.则A .a 点和b 点的电势相等B .a 点和b 点的电场强度大小相等C .a 点和b 点的电场强度方向相同D .将负电荷从a 点移到b 点,电势能增加【解析】A :等量异号电荷形成的电场线和等势面如图A21所示.结合题图中对应的几何关系可知,a 靠近负电荷,而b 靠近正电荷,则可知,a 点电势一定小于b 点电势;故A 错误.(a)(b)(c)图A21B 、C :a 、b 两点是两电荷单独在两点形成的电场强度的叠加,由图A21(c)可知,两点处的两分场强恰好相同,故合场强一定相同,故B 、C 正确.D :根据A 中分析可知将负电荷从a 点移到b 点时,是从低点势移向高电势,因电荷带负电,故电势能减小,故D 错误.【答案】BC【分析】真空中两等量异号电荷叠加形成电场,根据等量异种电荷电场线以及等势面的性质即可确定两点的电势和场强关系;再根据电场线确定电场力做功情况,从而确定电势能的变化.三、非选择题:共174分.第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33~38题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共129分.22.(5分)(力学)甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验.实验中,甲同学负责释放金属小球,乙同学负责在小球自由下落的时候拍照.已知相机每间隔0.1s 拍1幅照片.(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息,在此实验中还必须使用的器材是__________.(填正确答案标号)A .米尺B .秒表C .光电门D .天平(2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法.答:____________________________________________________________.(3)实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a 、b 和c 得到ab =24.5cm 、ac =58.7cm ,则该地的重力加速度大小为g =__________m/s 2.(保留2位有效数字)【解析】(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息,好需要测量距离的器材,因此在此实验中还必须使用的器材是米尺,故A 正确.(2)将米尺竖直放置,使小球下落时尽量靠近米尺.(3)根据匀变速直线运动的规律有2Δgt h =,因此该地的重力加速度大小为222m/s 7.9(0.1s)m 245.0m)245.0m 587.0(Δ=--==t h g .【答案】1)A ;(2)将米尺竖直放置,使小球下落时尽量靠近米尺;(3)9.7【分析】根据实验的原理确定需要测量的物理量,从而确定所需的测量器材;根据匀变速直线运动的规律得出该地的重力加速度大小.23.(10分)(电磁学)某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50μA刻度.可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500Ω),电阻箱(0~99999.9Ω),干电池(E=1.5 V,r=1.5Ω),红、黑表笔和导线若干.(1)欧姆表设计将图(a)中的实物连线组成欧姆表.欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为__________Ω:滑动变阻器选__________(填“R1”或“R2”).(2)刻度欧姆表表盘通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示.表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为__________、__________.(3)校准红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向__________kΩ处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量.若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为__________Ω.【解析】(1)将电源、电流表、定值电阻以及滑动变阻器串接即可组成欧姆表,故实物图如图A23所示;图A23根据闭合电路欧姆定律有:Rr R R R EA ++++=)(A 500滑μ式中A R 为电流表的内阻,滑R 为滑动变阻器的电阻,R 为所测电阻阻值.解得:Ω900=滑R ,故滑动变阻器选择1R .(2)由(1)可知,欧姆表的内阻15kΩ0=+++=r R R R R A 滑内,根据闭合电路欧姆定律有:aR R E +=内A 25μ解得:kΩ45=a R .同理可知:aR R E +=内A 75μ解得:kΩ5=b R .(3)欧姆表在使用时应先将两表笔短接,使欧姆表指针指向满偏刻度,即Ω0处;电阻箱的读数为:35000.0Ω35kΩ1kΩ510kΩ3==⨯+⨯.【答案】(1)实物图如图A23所示,900,R 1;(2)45,5;(3)0;35000.0【分析】明确欧姆表的原理,从而确定内部结构;再根据闭合电路欧姆定律即可求出滑动变阻器接入阻值;明确欧姆表的内阻,根据闭合电路欧姆定律和内阻的意义即可确定对应的刻度;根据欧姆表使用前需要进行欧姆调零进行分析,同时明确电阻箱的读数方法.24.(12分)(电磁学)空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O 、P 是电场中的两点.从O 点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m 的小球A 、B .A 不带电,B 的电荷量为q (q >0).A 从O 点发射时的速度大小为v 0,到达P 点所用时间为t ;B 从O 点到达P 点所用时间为2t .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.【解析】(1)设电场强度的大小为E ,小球B 运动的加速度为a .根据牛顿定律、运动学公式和题给条件,有mg +qE =ma ①2211()222t a gt =②解得3mgE q =③(2)设B 从O 点发射时的速度为v 1,到达P 点时的动能为E k ,O 、P 两点的高度差为h ,根据动能定理有2k 112E mv mgh qEh -=+④且有102t v v t =⑤212h gt =⑥联立③④⑤⑥式得222k 0=2()E m v g t +⑦【分析】(1)根据牛顿第二定律分析加速度,结合位移时间关系即可求出电场强度;(2)结合动能定理,位移时间、速度时间关系式进行分析,即可正确解答.25.(20分)(力学)静止在水平地面上的两小物块A 、B ,质量分别为m A =l.0kg ,m B =4.0kg ;两者之间有一被压缩的微型弹簧,A 与其右侧的竖直墙壁距离l =1.0m ,如图所示.某时刻,将压缩的微型弹簧释放,使A 、B 瞬间分离,两物块获得的动能之和为E k =10.0J.释放后,A 沿着与墙壁垂直的方向向右运动.A 、B 与地面之间的动摩擦因数均为u =0.20.重力加速度取g =10m/s².A 、B 运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短.(1)求弹簧释放后瞬间A 、B 速度的大小;(2)物块A 、B 中的哪一个先停止?该物块刚停止时A 与B 之间的距离是多少?(3)A 和B 都停止后,A 与B 之间的距离是多少?【解析】(1)设弹簧释放瞬间A 和B 的速度大小分别为v A 、v B ,以向右为正,由动量守恒定律和题给条件有0=m A v A –m B v B ①22k 1122A AB B E m v m v =+②联立①②式并代入题给数据得v A =4.0m/s ,v B =1.0m/s ③(2)A 、B 两物块与地面间的动摩擦因数相等,因而两者滑动时加速度大小相等,设为a .假设A 和B 发生碰撞前,已经有一个物块停止,此物块应为弹簧释放后速度较小的B .设从弹簧释放到B 停止所需时间为t ,B 向左运动的路程为s B .,则有B B m a m g μ=④212B B s v t at =-⑤B v at -=⑥在时间t 内,A 可能与墙发生弹性碰撞,碰撞后A 将向左运动,碰撞并不改变A 的速度大小,所以无论此碰撞是否发生,A 在时间t 内的路程s A 都可表示为212A A S v t at =-⑦联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得s A =1.75m ,s B =0.25m ⑧这表明在时间t 内A 已与墙壁发生碰撞,但没有与B 发生碰撞,此时A 位于出发点右边0.25m 处.B 位于出发点左边0.25m 处,两物块之间的距离s 为s =0.25m+0.25m=0.50m ⑨(3)t 时刻后A 将继续向左运动,假设它能与静止的B 碰撞,碰撞时速度的大小为v A ′,由动能定理有()2211222A A A A AB m v m v m g l s μ'-=-+⑩联立③⑧⑩式并代入题给数据得/sA v '=⑪故A 与B 将发生碰撞.设碰撞后A 、B 的速度分别为v A ′′和v B ′′,由动量守恒定律与机械能守恒定律有()A A A A B B m v m v m v '''''-=+⑫222111222A A A AB B m v m v m v '''''=+⑬联立⑪⑫⑬式并代入题给数据得m /s,m /s 55A B v v ''''==-⑭这表明碰撞后A 将向右运动,B 继续向左运动.设碰撞后A 向右运动距离为s A ′时停止,B 向左运动距离为s B ′时停止,由运动学公式222,2A A B B as v as v ''''''==⑮由④⑭⑮式及题给数据得0.63m,0.28m A B s s ''==⑯s A ′小于碰撞处到墙壁的距离.由上式可得两物块停止后的距离0.91m A B s s s '''=+=⑰【分析】(1)A 与B 分离的过程中二者的动量守恒,由动量守恒定律结合功能关系即可求出分离后的速度;(2)由动量定理即可分别求出停止的时间,由动量定理求出其中的一个停止运动时另一个的速度,由动能定理求出位移,由几何关系求出距离;(3)由动能定理求出位移,由几何关系求出距离.(二)选考题:共45分.请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答.如果多做,则每科按所做的第一题计分.33.[物理——选修3–3](15分)(热学)(1)(5分)用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是________________________________________________________________.实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以________________________________________________________________________________.为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是___________________________________.【解析】用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜;实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,测出1mL 油酸酒精溶液的滴数,得到一滴溶液中纯油酸的体积;为得到油酸分子的直径,由S V d =,还需测量的物理量是单分子层油膜的面积.【答案】使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜;把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,测出1mL 油酸酒精溶液的滴数,得到一滴溶液中纯油酸的体积;单分子层油膜的面积.【分析】根据浓度按比例算出纯油酸的体积;把油酸分子看成球形,且不考虑分子间的空隙,油膜的厚度近似等于油酸分子的直径,由SV d =可以求出直径大小.(2)(10分)如图,一粗细均匀的细管开口向上竖直放置,管内有一段高度为2.0cm 的水银柱,水银柱下密封了一定量的理想气体,水银柱上表面到管口的距离为2.0cm.若将细管倒置,水银柱下表面恰好位于管口处,且无水银滴落,管内气体温度与环境温度相同.已知大气压强为76cmHg ,环境温度为296K.(i )求细管的长度;(i )若在倒置前,缓慢加热管内被密封的气体,直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止,求此时密封气体的温度.【解析】(i )设细管的长度为L ,横截面的面积为S ,水银柱高度为h ;初始时,设水银柱上表面到管口的距离为h 1,被密封气体的体积为V ,压强为p ;细管倒置时,气体体积为V 1,压强为p 1.由玻意耳定律有pV =p 1V 1①由力的平衡条件有p =p 0+ρgh②p 1=p 0–ρgh ③式中,ρ、g 分别为水银的密度和重力加速度的大小,p 0为大气压强.由题意有V =S (L –h 1–h )④V 1=S (L –h )⑤由①②③④⑤式和题给条件得L =41cm⑥(ii )设气体被加热前后的温度分别为T 0和T ,由盖–吕萨克定律有10V V T T ⑦由④⑤⑥⑦式和题给数据得T =312K ⑧【分析】(i )此过程中气体的温度不变,根据气体的初末状态的压强和体积的状态参量,由玻意耳定律列式计算即可.(ii )对管内气柱缓慢加热,气柱经历等压变化,根据盖-吕萨克定律列式求解.34.[物理——选修3–4](15分)(力学/光学)(1)(5分)水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上.振动片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源.两波源发出的波在水面上相遇.在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样.关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,下列说法正确的是________.(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)A .不同质点的振幅都相同B .不同质点振动的频率都相同C .不同质点振动的相位都相同D .不同质点振动的周期都与振动片的周期相同E .同一质点处,两列波的相位差不随时间变化【解析】A 、B 、D :由题意可知两列波的周期与频率相同,即这两列波为相干波,形成干涉图样后,有加强与减弱区域,处在不区域的质点的振幅不一样,但不同的质点,振动的频率和周期与波源的频率和周期相同,即不同的质点的振动频率相同,故A 错误,B 、D 正确;C :不同位置处的质点起振的先后顺序不同,离波距离不同的质点,振动的相位是不同的,故C 错误;E :同一质点,两列波传播到该质点的时间差是一定的,故两列波的相位差是恒定的,不随时间变化,故E 正确.【答案】BDE【分析】振动加强点的振幅等于两列波的振幅之和,振动减弱点的振幅等于两列波的振幅之差;介质中各质点振动的周期与波源的周期相同;质点在振动过程,不同时刻偏离平衡位置的位移大小会发生变化;对同一质点而言,两列波的相位差是恒定的.(2)(10分)如图,直角三角形ABC 为一棱镜的横截面,∠A =90°,∠B =30°.一束光线平行于底边B C 射到AB 边上并进入棱镜,然后垂直于AC 边射出.(i )求棱镜的折射率;(ii )保持AB 边上的入射点不变,逐渐减小入射角,直到BC 边上恰好有光线射出.求此时AB 边上入射角的正弦.【解析】(i )光路图及相关量如图所示.光束在AB 边上折射,由折射定律得图A34sin sin i n α=①式中n 是棱镜的折射率.由几何关系可知α+β=60°②由几何关系和反射定律得==Bββ'∠③联立①②③式,并代入i =60°得n =④(ii )设改变后的入射角为i ',折射角为α',由折射定律得sin sin i n α'='⑤依题意,光束在BC 边上的入射角为全反射的临界角c θ,且c 1sin n θ=⑥由几何关系得c 30θα'=+⑦由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为sin i'=⑧【分析】(i)根据折射定律求出光线从AC边进入棱镜时的折射率;(ii)根据c 1sinCθ=求出临界角,判断光是在BC面上发生全反射的入射角,然后求出此时AB边上入射角的正弦.附:试卷2019年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.14.楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现?A .电阻定律B .库仑定律C .欧姆定律D .能量守恒定律15.金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的向心加速度大小分别为a 金、a 地、a 火,沿轨道运行的速率分别为v 金、v 地、v 火.已知它们的轨道半径R 金<R 地<R 火,由此可以判定A .a 金>a 地>a 火B .a 火>a 地>a 金C .v 地>v 火>v 金D .v 火>v 地>v 金16.用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示.两斜面I 、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g .当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面I 、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2,则A .12=F F ,B .12F F ,C .1213==22F mg F ,D .1231==22F mg F mg ,17.从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用.距地面高度h 在3m 以内时,物体上升、下落过程中动能E k 随h 的变化如图所示.重力加速度取10m/s 2.该物体的质量为A .2kgB .1.5kgC .1kgD .0.5kg18.如图,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为12B 和B 、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场.一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子垂直于x 轴射入第二象限,随后垂直于y 轴进入第一象限,最后经过x 轴离开第一象限.粒子在磁场中运动的时间为A .5π6mqB B .7π6mqB C .11π6mqB D .13π6mqB19.如图,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒ab 、cd 静止在导轨上.t =0时,棒ab 以初速度v 0向右滑动.运动过程中,ab 、cd 始终与导轨垂直并接触良好,两者速度分别用v 1、v 2表示,回路中的电流用I 表示.下列图像中可能正确的是20.如图(a ),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平.t =0时,木板开始受到水平外力F 的作用,在t =4s 时撤去外力.细绳对物块的拉力f 随时间t 变化的关系如图(b )所示,木板的速度v 与时间t 的关系如图(c )所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取g =10m/s 2.由题给数据可以得出A.木板的质量为1kgB.2s~4s内,力F的大小为0.4NC.0~2s内,力F的大小保持不变D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.221.如图,电荷量分别为q和–q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点.则A.a点和b点的电势相等B.a点和b点的电场强度大小相等C.a点和b点的电场强度方向相同D.将负电荷从a点移到b点,电势能增加三、非选择题:共174分.第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33~38题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共129分.22.(5分)甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验.实验中,甲同学负责释放金属小球,乙同学负责在小球自由下落的时候拍照.已知相机每间隔0.1s拍1幅照片.(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息,在此实验中还必须使用的器材是__________.(填正确答案标号)A.米尺B.秒表C.光电门D.天平(2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法.答:____________________________________________________________.(3)实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab=24.5cm、ac=58.7cm,则该地的重力加速度大小为g=__________m/s2.(保留2位有效数字)。
高考物理磁场高考真题
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高考物理磁场高考真题2019年高考物理试题中,磁场部分是考查学生掌握磁场相关知识的重要环节。
磁场是物理学中一个重要的概念,也是高考物理考试的热点之一。
下面将介绍一些高考真题中的磁场问题,帮助考生更好地理解和应对这一考点。
**1. 某电子以速度v进入均匀磁感应强度为B的磁场内,磁场方向与电子速度方向成90度,求磁场作用力与电子速度方向的夹角。
**根据洛伦兹力的公式F=qvBsinθ,其中F为磁场作用力,q为电子电荷,v为电子速度,B为磁感应强度,θ为磁场与速度的夹角。
由题可知,θ=90度,所以sinθ=1,因此磁场作用力与电子速度方向的夹角为90度。
**2. 一条长直导线通以电流I,沿导线有两点A、B,A处离导线距离为r1,B处离导线距离为r2,r1小于r2。
设磁感应强度为B1与B2,那么B1与B2的关系是什么?**根据安培环路定理,磁场大小与电流的大小成正比,与导线到磁场的距离成反比。
由此可知,B1与B2的关系为B1>B2。
**3. 一匀强磁场使质子运动,若质子受到的磁场力和向心力大小相等,则质子的速率为多少?**在匀强磁场中,磁场力F=qvB,向心力Fc=mv²/r,其中q为质子电荷,v为质子速率,B为磁感应强度,m为质子质量,r为运动半径。
当F=Fc时,有qvB=mv²/r,解得v=Br/q。
**4. 一长度为l的直导线通以电流I,在它上端$A$处放置一个带正电的粒子,粒子受安培力作用,求安培力的大小。
**根据洛伦兹力的公式F=qvBsinθ,其中F为安培力,q为粒子电荷,v为粒子速度,B为磁感应强度,θ为速度与磁场的夹角。
在该题中,θ=90度,所以sinθ=1,即安培力的大小为F=qvB。
通过以上几道高考物理磁场真题的解析,我们可以看到磁场问题在高考物理考试中的重要性。
掌握好磁场相关知识,熟练应用公式进行计算,将有助于考生在高考中取得更好的成绩。
希望同学们在复习备考中多多练习,提升解题能力,取得优异的成绩。
2019年高考物理真题同步分类解析专题06磁场含解析20190715217
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专题06 磁场1. (2019全国1卷17)如图,等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M 、N 与直流电源两端相接,已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ,则线框LMN 受到的安培力的大小为( )A .2FB .1.5FC .0.5FD .0【答案】B【解析】设导体棒MN 的电流为I ,则MLN 的电流为2I ,根据BIL F =,所以ML 和LN 受安培力为2F,根据力的合成,线框LMN 受到的安培力的大小为F +2. (2019全国1卷24)(12分)如图,在直角三角形OPN 区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向外。
一带正电的粒子从静止开始经电压U 加速后,沿平行于x 轴的方向射入磁场;一段时间后,该粒子在OP 边上某点以垂直于x 轴的方向射出。
已知O 点为坐标原点,N 点在y 轴上,OP 与x 轴的夹角为30°,粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d ,不计重力。
求 (1)带电粒子的比荷;(2)带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间。
【答案】(1)设带电粒子的质量为m ,电荷量为q ,加速后的速度大小为v 。
由动能定理有212qU mv =①设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ,由洛伦兹力公式和牛领第二定律有2v qvB m r=②由几何关系知d =2r ③ 联立①②③式得 224q Um B d=④ (2)由几何关系知,带电粒子射入磁场后运动到x 轴所经过的路程为⑤带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为s t v=⑥ 联立②④⑤⑥式得⑦【解析】另外解法(2)设粒子在磁场中运动时间为t 1,则 (将比荷代入)设粒子在磁场外运动时间为t 2,则带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为21t t t +=,代入t 1和t 2得.3. (全国2卷17)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。
2019年高考物理真题同步分类解析07 电磁感应与交流电(解析版)
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2019年高考物理试题分类解析专题07电磁感应1. (2019全国1卷20)空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图(a )中虚线MN 所示,一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S ,将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内,圆心O 在MN 上。
t =0时磁感应强度的方向如图(a )所示:磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图(b )所示,则在t =0到t =t 1的时间间隔内( )A .圆环所受安培力的方向始终不变B .圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C .圆环中的感应电流大小为004B rSt ρD .圆环中的感应电动势大小为200π4B r t【答案】BC【解析】根据楞次定律,圆环中的感应电流始终沿顺时针方向,B 正确;根据左手定则,圆环所受安培力的方向先向左后向右,A 错误;根据法拉第电磁感应定律,圆环中的感应电动势大小为02002212t r B t B r S t B E ππ=⋅=⋅∆∆=,D 错误;根据欧姆定律,圆环中的感应电流大小R E I =,其中SR r 2πρ=,得I =004B rSt ρ,C 正确。
2. (全国2卷21)如图,两条光滑平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为θ,导轨电阻忽略不计。
虚线ab 、cd 均与导轨垂直,在ab 与cd 之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。
将两根相同的导体棒PQ 、MN 先后自导轨上同一位置由静止释放,两者始终与导轨垂直且接触良好。
已知PQ 进入磁场开始计时,加速度恰好为零。
从PQ 进入磁场开始计时,到MN 离开磁场区域为止,流过PQ 的电流随时间变化的图像可能正确的是( )【答案】AD【解析】因为PQ进入磁场开始计时,加速度恰好为零,所以在MN进入磁场前,感应电流不变。
如果PQ 离开磁场后过一段时间MN才进入磁场,MN进入磁场后的速度与PQ在磁场质点速度相等,所以感应电流大小相等,(两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放),方向相反,A正确。
2019高考物理试题分类汇编-磁场(纯word附解析)
![2019高考物理试题分类汇编-磁场(纯word附解析)](https://img.taocdn.com/s3/m/bbeb91e40875f46527d3240c844769eae009a3d6.png)
2019 高考物理试题分类汇编 - 磁场 ( 纯 word 附分析 )〔2018 上海〕 32、〔 13 分〕载流长直导线四周磁场的磁感觉强度大小为 B=kI/r ,式中常量 k> 0, I 为电流强度, r为距导M N 线的距离。
在水平长直导线MN正下方,矩形线圈 abcd 通以逆a b时针方向的恒定电流,被两根轻质绝缘细线静止地悬挂,以下图。
开始时 MN内不通电流,此时两细线内的张力均为T0。
当d cMN通以强度为 I1 的电流时,两细线内的张力均减小为T1,当 MN内电流强度变成I2 时,两细线内的张力均大于T0。
〔1〕分别指出强度为I1 、 I2 的电流的方向;〔2〕求 MN分别通以强度为I1 、 I2 的电流时,线框遇到的安培力F1 与 F2 大小之比;〔3〕当 MN内的电流强度为I3 时两细线恰巧断裂,在此瞬时线圈的加快度大小为a,求 I3 。
【考点】本题考察电磁感觉与力学知知趣联合。
【分析】〔 1〕 I1 方向向左, I2 方向向右11〔2〕当 MN中通以电流 I 时,线圈所受安培力大小为F= kIiL 〔r1-r2〕, F1:F2 = I1:I2〔 3〕 2T0= G, 2T1+ F1= G, F3+ G= G/ga,I1:I3= F1:F3 =〔 T0- T1〕 g/ 〔 a- g〕 T0, I3=〔 a- g〕T0I1/〔 T0- T1〕g【答案】〔 1〕 I1方向向左, I2 方向向右;〔 2〕 F1:F2 = I1:I2;〔 3〕〔 a-g〕T0I1/ 〔 T0- T1〕g〔2018 新课标〕 25〔 18 分〕如图,一半径为 R的圆表示一柱形地区的横截面〔纸面〕。
在柱形地区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 的粒子沿图中直线在圆上的 a 点射入柱形地区,在圆上的 b 点走开该地区,走开时速度方向与直线垂直。
圆心O 到直线的距离为3/5R 。
现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线的匀强电场,同一粒子以同样速度沿直线在 a 点射入柱形地区,也在 b 点走开该地区。
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(1)设带电粒子的质量为 m ,电荷量为 q ,加速后的速度大小为 v 。
由动能定理有 qU = mv 2①
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ,由洛伦兹力公式和牛领第二定律有 q vB = m ②
专题 06 磁场
1. (2019全国1卷17)如图,等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框
平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M 、N 与直流电源两端相接,已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ,则
线框LMN 受到的安培力的大小为( )
A .2F
B .1.5F
【答案】B
C .0.5F
D .0
【解析】设导体棒MN 的电流为I ,则MLN 的电流为
I F
,根据 F = BIL ,所以ML 和LN 受安培力为 ,根据力的
2 2
合成,线框LMN 受到的安培力的大小为 F +
2. (2019全国1卷24)(12分)如图,在直角三角形OPN 区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B 、方向
垂直于纸面向外。
一带正电的粒子从静止开始经电压U 加速后,沿平行于x 轴的方向射入磁场;一段时间后,
该粒子在OP 边上某点以垂直于x 轴的方向射出。
已知O 点为坐标原点,N 点在y 轴上,OP 与x 轴的夹角为30°,
粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d ,不计重力。
求
(1)带电粒子的比荷;
(2)带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间。
【答案】
1 2
v 2 r
1 5
由几何关系知 d = 2 r ③
联立①②③式得
q 4U =
m B 2d 2
④
(2)由几何关系知,带电粒子射入磁场后运动到x 轴所经过的路程为
⑤
带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为
s t = ⑥
v
联立②④⑤⑥式得
⑦
【解析】另外解法(2)设粒子在磁场中运动时间为t 1,则
(将比荷代入)
设粒子在磁场外运动时间为t 2,则
带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为 t = t 1 + t 2 ,代入t 1和t 2得
.
3. (全国 2 卷 17)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。
ab 边中点有一电子源 O ,可向磁场内沿垂直于 ab 边的方向发射电子。
已知电子
的比荷为 k 。
则从 a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为(
)
A . kBl , kBl
4 4
1 5
B . kBl , kBl
4 4
15
mv
qB a
R=mv
qB4
A.
5πm
6qB6qB C.
由T=qB,t=t+t,代入解得t=
C.kBl,kBl
24
【答案】B
【解析】
15
D.kBl,kBl
24
左图:从a点射出的电子运动轨迹,半径R=
a
l klB
,代入公式R=得v=;
44
右图:从d点射出的电子运动轨迹,OD=
5
l,
2
5klB
得v=
d
所以答案为D。
,半径,代入公式
4.(全国3卷18)如图,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为1
2
B
和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。
一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子垂直于x轴射入第二象限,随后垂直于y轴进入第一象限,最后经过x轴离开第一象限。
粒子在磁场中运动的时间为()
B.
7πm11πm
6qB D.
13πm
6qB
【答案】B
【解析】如下图所示,粒子在第二象限运动的时间t=
1
T
1,在第一象限运动的时间
4,1
2πm
,
12
7πm
6qB.
5.(北京卷16)如图所示,正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。
一带电粒子垂直磁场边界从a点射入,从b点射出。
下列说法正确的是()
A.粒子带正电
B.粒子在b点速率大于在a点速率
C.若仅减小磁感应强度,则粒子可能从b点右侧射出
D.若仅减小入射速率,则粒子在磁场中运动时间变短
【答案】C
【解析】
根据左手定则,粒子带负电,A错误;匀速圆周运动,速率不变,B错误;若仅减小磁感应强度,根据半径
A
a
公式 r =
mv
qB
,则粒子做圆周运动的半径增大,所以粒子可能从b 点右侧射出,C 正确;若仅减小入射速率,
根据半径公式 r = mv qB
,则粒子做圆周运动的半径减小,如下图所示,则粒子在磁场中圆周运动的圆心角变
大,根据 t = θT
2π 2π m ,因为 T = 不变,圆心角变大,则运动时间变长,所以 D 错误。
,
qB
6. (天津卷 4)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υ 。
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υ 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
eU a
【答案】4.D
【解析】电子定向移动方向向左,根据左手定则,电子向后表面偏转,所以前表面的电势比后表面的高,
错误;
根据洛伦兹力等于电场力 Bev = U a
e ,得前、后表面间的电压U =Bav ,所以 B 、C 错误;
eU
自由电子受到的洛伦兹力大小为 E e = ,D 正确。
a
7.(江苏卷7)如图所示,在光滑的水平桌面上, 和
b 是两条固定的平行长直导线,通过的电流强度相等. 矩
形线框位于两条导线的正中间,通有顺时针方向的电流,在 a 、b 产生的磁场作用下静止.则a 、b 的电流方
向可能是( )
(A)均向左(B)均向右
(C)a的向左,b的向右(D)a的向右,b的向左
【答案】CD
【解析】验证法:a的向左,b的向右如下图安培力方向相反,线框静止。
同理D正确,A、B错误。
8.(江苏卷16)(16分)如图所示,匀强磁场的磁感应强度大小为B.磁场中的水平绝缘薄板与磁场的左、右边界分别垂直相交于M、N,MN=L,粒子打到板上时会被反弹(碰撞时间极短),反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.质量为m、电荷量为-q的粒子速度一定,可以从左边界的不同位置水平射入磁场,在磁场中做圆周运动的半径为d,且d<L,粒子重力不计,电荷量保持不变。
(1)求粒子运动速度的大小v;
(2)欲使粒子从磁场右边界射出,求入射点到M的最大距离d m;
d
(3)从P点射入的粒子最终从Q点射出磁场,PM=d,QN=2,求粒子从P到Q的运动时间t.
【答案】
(1)粒子的运动半径d=
mv
m
qBd
解得v=
qB m
(2)如图4所示,粒子碰撞后的运动轨迹恰好与磁场左边界相切
由几何关系得d m=d(1+sin60°)
解得
(3)粒子的运动周期T=
2π
qB
设粒子最后一次碰撞到射出磁场的时间为t',则
(a)当时,粒子斜向上射出磁场
t'=
1
12
T解得
(b)当时,粒子斜向下射出磁场
t'=
5
12
T解得
【解析】(3)
(a)当时,粒子斜向上射出磁场,如下图所示。
设最后一段弧所用时间为t’,则,
粒子从射入磁场到射出磁场的运动时间t为:
其中,T=
2πm
qB
解得
第(3)问(a)图
(b)当时,粒子斜向下射出磁场,如下图所示。
设最后一段弧所用时间为t’,则
粒子从射入磁场到射出磁场的运动时间
其中,T=
2πm
qB
解得
,
16题第(3)问(b)图。