2021学年高考物理模拟新题精选分类解析(第9期)专题09磁场

2013年高考物理模拟新题精选分类解析（第9期）专题09 磁场

1．（2013湖南省永州市模拟）

如图所示，有两根长均为

L 、质量均为m 的细导体棒a 、b ，其中a

被水平放置在倾角为

45°的绝缘光滑斜面上，

b 被水平固定在斜面的右侧，且与

a 在同一水平

面上，a 、b 相互平行。当两细棒中均通以大小为I 的同向电流时，a 恰能在斜面上保持静止，关于b 的电流在a 处产生的磁场的磁感应强度B ，下列说法正确的是

A ．方向竖直向上

B ．大小为

22mg IL

C ．大小为

mg IL

D ．若使b 竖直向下移动，a 仍能保持静止

2. (2013江西省吉安市一模)如图所示,两根通电直导线用四根长度相等的绝缘细线悬挂于O 、O ’

两点，已知OO ’连线水平，导线静止时绝缘细线与竖直方向的夹角均为θ，保持导线中的电流大小

和方向不变，在导线所在空间加上匀强磁场后绝缘细线与竖直方向的夹角均增大了相同的角度，下列分析正确的是

A ．.两导线中的电流方向一定相同

B ．所加磁场的方向可能沿x 轴正向

C ．.所加磁场的方向可能沿z 轴正向

D ．. 所加磁场的方向可能沿

y 轴负向

45°

a b

3、（14分）（2013湖南省长沙市模拟）如图甲所示，M

、N 为竖直放置的两块平行金属板，圆形虚线为与N 相连且接地的圆形金属网罩（不计电阻）。PQ 为与圆形网罩同心的金属收集屏，通过阻

值为r 0的电阻与大地相连。小孔s 1、s 2、圆心O 与PQ 中点位于同一水平线上。圆心角2θ=120°、

半径为R 的网罩内有大小为

B ，方向垂直纸面向里的匀强磁场。M 、N 间相距

2

R 且接有如图乙所示的

随时间

t

变化的电压，

t

T

U U sin

0MN （0

t

T ），0MN

U U （t >T ）（式中

m

R eB U 2

20

3，T 已

知），质量为m 电荷量为e 的质子连续不断地经

s 1进入M 、N 间的电场，接着通过s 2进入磁场。（质

子通过M 、N 的过程中，板间电场可视为恒定，质子在s 1处的速度可视为零，质子的重力及质子间

相互作用均不计。）

（1）若质子在t >T 时刻进入s 1，为使质子能打到收集屏的中心需在圆形磁场区域加上一个匀强电场，求所加匀强电场的大小和方向？

（2）质子在哪些时间段内自s 1处进入板间，穿出磁场后均能打到收集屏

PQ 上？

（3）若毎秒钟进入

s 1的质子数为n ，则收集屏PQ 电势稳定后的发热功率为多少？

R

r3（1分）

消耗在电阻上的功率为

2

0 P I r 热

所以收集板发热功率

2

200

2

0r e n neU r I IU P P P －＝－热总板（用其他正确解法同样给分）。

4．(16分)（2013湖南省永州市模拟）如图所示，

xoy 平面内存在着沿y 轴正方向的匀强电场，一

个质量为m 、电荷量为+q 的粒子从坐标原点

O 以速度v 0沿x 轴正方向开始运动。当它经过图中

虚线上的(23,)M L L 点时，撤去电场，粒子继续运动一段时间进入一个矩形匀强磁场区域（图中未画出），后又从虚线上的某一位置N 处沿y 轴负方向运动并再次经过M 点，已知磁场方向垂直xOy 平面向里，磁感

应强度大小为

B ，不计粒子的重力。求：

（1）电场强度的大小；（2）N 点的坐标；

（3）矩形磁场的最小横截面积。

5．（2013甘肃省兰州市模拟）如图所示，在xOy平面的第三象限有一场强为E的匀强电场，电场的方向平行于y轴向上；在第四象限有一匀强磁场，方向垂直于纸面。平面内其他部分为真空。有

一质量为m，电荷量-q的质点由电场左侧平行于x轴以初速度v0射入电场。质点到达x轴上M点时，速度方向与x轴的夹角为θ，M点与原点O的距离为d。接着，质点进入磁场，并从y轴上的N点（图中没有画出）垂直于y轴飞离磁场。不计重力影响。求

（1）A点的横坐标；

（2）匀强磁场的磁感应强度强B的大小和方向；

（3）质点从A到N的时间。

由①⑤⑥得

tan

dq

mv B

0⑧

（2）质点的运动分为三个阶段，第一阶段在电场中时间为

6. (14分) （2013江苏省常州市调研）如图所示，在矩形ABCD区域内，对角线BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场，对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场(图中未标出)，矩形AD边长为L，AB边长为2L.一个质量为m、电荷量为＋q的带电粒子(重力不计)以初速度v0从A点沿AB方向进入电场，在对角线BD的中点P处进入磁场，并从DC边上以垂直于DC边的速度离开磁场(图中未画出)，求：

(1) 带电粒子经过P点时速度v的大小和方向；

(2) 电场强度E的大小；

(3) 磁场的磁感应强度B的大小和方向．

6. (14分)解：(1) 带电粒子在电场中做类平抛运动，则水平方向：L＝v0t

7.（2013贵州适应性测试）在半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度

大小为B。有两个相同的带正电的粒子从A点垂直于磁场方向进入磁场中，进入磁场时的速度v1和v2大小未知、方向与AO的夹角均为α，如图所示。已知两粒子的质量为m、电量为q，它们在磁场中做匀速圆周运动的半径都是R，不计粒子的重力和它们之间的相互作用。求：

(1)两粒子的运动速度v1和v2的大小；

(2)两粒子在磁场中运动的时间之差：

(3)两粒子离开磁场的位置之间的距离。