2019年高考物理真题同步分类汇编专题06 磁场(解析版)

2019年高考物理试题分类解析

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

C ．0.5F

D ．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 +F F 5.130sin 2

20

=⨯

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2

12

qU 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2

v qvB m r

=②

由几何关系知d =2r ③ 联立①②③式得 224q U

m 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

πtan302

r

s r =

+︒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 2π3()42Bd t U =+⑦

【解析】另外解法（2）设粒子在磁场中运动时间为t 1，则U

Bd qB m T t 8241412

1ππ=⋅

==(将比荷代入) 设粒子在磁场外运动时间为t 2，则U Bd qU md qU

m d v t 1236326y 2

22=

⋅=⋅== 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2π3

()42Bd t U =+.

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 ．14kBl 5

B ．14kBl ，5

4

kBl

C

．

1

2

kBl，5

4

kBl

D．

1

2

kBl，

5

4

kBl

【答案】B

【解析】

左图：从a点射出的电子运动轨迹，半径

4

a

l

R=，代入公式

qB

mv

R=得

4

klB

v

a

=;

右图：从d点射出的电子运动轨迹，OD=l

2

5

，

5

1

'

cos=

DOO,半径

4

5

'

cos

2

d

l

DOO

OD

R=

=，代入公式qB

mv

R=得

4

5

d

klB

v=

所以答案为D。

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（）

A．

5π

6

m

qB

B．

7π

6

m

qB

C．

11π

6

m

qB

D．

13π

6

m

qB

【答案】B

【解析】如下图所示，粒子在第二象限运动的时间

4

1

1

T

t=，在第一象限运动的时间

6

360

60

2

2

2

T

T

t=

=，

由

qB

T

m

2

1

π

=,

qB

qB

T

m

4

2/

m

2

2

π

π

=

=,

2

1

t

t

t+

=，代入解得t=

7π

6

m

qB

.