2013高考物理 真题分类解析 专题10 磁场

专题十、磁场

1．（2013高考上海物理第13题）如图，足够长的直线ab

靠近通电螺线管，与螺线管平行。用磁传感器测量ab

上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图像是

答案：C

解析：通电螺线管外部中间处的磁感应强度最小，所以用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图像是C。

2．（2013高考安徽理综第15题）图中a，b，c，d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向

如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的

方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是

A．向上 B．向下

C．向左 D．向右

【答案】B

【解析】在O点处，各电流产生的磁场的磁感应强度在O点叠加。d、b电流在O点产生的磁场抵消，a、c电流在O点产生的磁场合矢量方向向左，带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，由左手定则可判断出它所受洛伦兹力的方向是向下，B选项正确。

3. （2013全国新课标理综II第17题）空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直于横截面。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°。不计重力。该磁场的磁感应强度大小为

A ．qR m v 0

C ．

qR

mv 0

3 D ．qR m v 03

答案.A

【命题意图】本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动及其相关知识点，意在考查考生应用力学、电学知识分析解决问题的能力。

【解题思路】画出带电粒子运动轨迹示意图，如图所示。设带电粒子在匀强磁场中运动轨迹的半径为r ，根据洛伦兹力公式和

牛顿第二定律，qv 0B=m 2

v r

，解得r=mv 0/qB 。由图中几何关系可

得：tan30°=R/r。联立解得：该磁场的磁感应强度B=选项A 正确。

【技巧点拨】题述没有给出图，解答带电粒子在匀强磁场中的运动问题一定要画出轨迹图，利用洛伦兹力等于向心力和图中几何关系列出相关方程联立解得。

4. （2013全国新课标理综1第18题）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R/2，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）

A ．

m qBR 2 B ．m qBR

C ．m

qBR 23 D ．m qBR 2

【命题意图】本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动、牛顿第二定律、洛伦兹力等基础知识点，意在考查考生应用相关知识定量分析物理问题，解决问题的能力。 答案：B

解析：画出粒子运动轨迹，由图中几何关系可知，粒子运动的轨迹半径等于R ，由qvB=mv 2

/R 可得：v=

m

qBR

，选项B 正确。

5.(2013高考广东理综第21题)如图9，两个初速度大小相同的同种离子a 和b ，从O 点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P 上，不计重力，下列说法正确的有 A.a ，b 均带正电

B.a 在磁场中飞行的时间比b 的短

C. a 在磁场中飞行的路程比b 的短

D.a 在P 上的落点与O 点的距离比b 的近

5．考点：运动电荷在磁场中的运动，圆周运动，洛伦兹力， 答案：A D

解析：根据题述，由左手定则，带电粒子a ，b 均带正电，选项A 正确。由于a b 粒子做圆周运动的半径为：qB

m v

R =

相等，画出轨迹如右图, O 1 、O 2分别为a b 粒子运动轨迹所对的圆心，显然a 粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角大于b ， 由qB

m T t θπθ==

2和轨迹图可知，a 在磁场中飞行的时间比b 的长，a 在磁场中飞行的路程比b 的长，a 在P 上的落点与O 点的距离比b 的近，选项D 正确BC 错误。

6．（20分）（2013全国高考大纲版理综第26题）如图所示，虚线OL 与y 轴的夹角为θ＝60°，在此角范围内有垂直于xOy 平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B 。一质量为m 、电荷量为q （q ＞0）的粒子从左侧平行于x 轴射入磁场，入射点为M 。粒子在磁场中运动的轨道半径为R 。粒子离开磁场后的运动轨迹与x 轴交于P 点（图中未画出），且OD ＝R 。不计重力。求

M 点到O 点的距离和粒子在磁场中运动的时间。

6．（20分）解：根据题意，粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设运动轨迹交虚线OL 于A 点，圆心在y 轴上的C 点，AC 与y 轴的夹角为α；粒子从A 点射出后，运动轨迹交x 轴的P 点，设AP 与x 轴的夹角为β，如图所示。有 （判断出圆心在y 轴上得1分）

2q B m R =v v （1分）

周期为 2πm

T qB

= （1分）

过A 点作x 、y 轴的垂线，垂足分别为B 、D 。由几何知识得 sin αAD R =，cot 60OD AD =︒，

cot βBP OD =，OP AD BP =+

α=β （2分） 联立得到

sin αα1= （2分） 解得α=30°，或α=90° （各2分） 设M 点到O 点的距离为h ，有 sin αAD R =

h R OC =-

，cos αOC CD OD R =-= 联立得到 h=R

Rcos(α+30°) （1分） 解得h=

(1-

3)R

（α=30°） （2分） h=

R

（α=90°） （2分） 当α=30°时，粒子在磁场中运动的时间为 π126T m t qB

=

= （2分） 当α=90°时，粒子在磁场中运动的时间为 π42T m t qB

=

= （2分）