磁场高考题 2解析
《磁场》高考试题回顾
1.两根互相平行的长直导线位于图中纸面内，导线中通有大小相等、方向相
反的电流，如图所示，导线a、b所受的安培力F a、F b的方向是：
A.F a向左，F b向右
B.F a向右，F b向左
C.两力都垂直纸面，F a向里，F b向外
D.两力都垂直纸面，F a向外，F b向里
2.如图，A是一个通电圆环，MN是一段直线，它水平地放在环中并与环共
面，当有电流i．从N流向M时，MN所受的磁场力的方向将是：
A.沿纸面向上
B.沿纸面向下
C.垂直于纸面向外
D.垂直于纸面向里
3.如图所示，通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同
一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行．关于MN的
磁场对线框的作用；下列叙述中正确的是：
A.线框有两条边所受的安培力方向相同
B.线框有两条边所受的安培力大小相同
C.线框所受的安培力的合力朝左
D.cd所受安培力对ab边的力矩不为零
4.如图所示，一矩形通电线框abcd，可绕其中心轴OO，转动，它
处在与OO，垂直的匀强磁场中．在磁场作用下线框开始转动，最后静止在平衡位置，则平衡后：
A.线框四边都不受磁场的作用力
B.线框四边受到指向线框外部的磁场作用力，但合力为零
C.线框四边受到指向线框内部的磁场作用力，但合力为零
D.线框的一对边受到指向线框外部的磁场作用力，另一对边受指向
线框内部的磁场作用力，但合力为零．
5.如图所示，一位于xy平面内的矩形通电线圈只能绕ox轴转动，
线圈的四个边分别与x、y轴平行，线圈中电流方向如图．当
空间加上如下所述的哪种磁场时，线圈会转动起来？
A.方向沿x轴的恒定磁场
B.方向沿y轴的恒定磁场
C.方向沿z轴的恒定磁场
D.方向沿z轴的变化磁场
6.下列哪些实例满足机械能守恒
①物体做自由落体运动；
②在水平拉力作用下物体沿光滑的水平面做直线运动；
③物体沿斜面匀速下滑；
④电子垂直射入匀强磁场后的运动
A.只有①和②
B.只有②和③
C.只有①和④
D.只有①、③和④
7.如图所示，为氢原子中核外电子绕核作匀速圆周运动(逆时针方向)
的示意图，电子绕核运动可等效地看作环形电流．设此环形电流在通过圆心并垂直圆面的轴线上一点P 处产生的磁感强度的大小为B 1。现在沿垂直于轨道平面的方向加一磁感强度B 0的外磁场，这时设电子的轨道半径没变，而它的速度发生变化．若用B 2表示此时环形电流在P 点产生的磁感强度大小．则B 2的方向： A.垂直于纸面向里时，B 2> B 1 B.垂直于纸面向外时，B 2> B 1 C.垂直于纸面向里时，B 2< B 1 D.垂直于纸面向外时，B 2< B 1
8. 如图所示，每个电子都绕着同样的正电荷做匀速圆周运动，轨道半径相等，在(a )、(b )情况下，轨道平面与匀强磁场B 垂直．设三种情况下电子转动的角速度分别为ωa 、ω
b 、ω
c ，则： A. ωa >ωc >ωb B. ωa >ωb >ωc C. ωa =ωb =ωc D. ωa <ωc <ωb
9. 如图所示的天平可用采测定磁感强
度．天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l ，共N 匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面．当线圈中通有电流I (方向如图)时，在天平左、右两边加上质量各为m 1、m 2的砝码，天平平衡．当电流反向(大小不变)
时，右边再加上质量为m 的砝码后，天平重新平衡，由此可知：
A.磁感强度的方向垂直纸面向里，大小为NIl g
m m )(21-
B.磁感强度的方向垂直纸面向里，大小为NIl
mg
2
C.磁感强度的方向垂直纸面向外，大小为NIl g
m m )(21-
D.磁感强度的方向垂直纸面．向外，大小为NIl
mg
2
10. 质子和α粒子垂直射入同一匀强磁场；发现两个粒子在相同半径的圆形轨道上运动，如果质子的速率为v ，那么α粒子的速率是： A.v/2 B.v/4 C.v D.2v
11. 如图所示，ab 是一弯管，其中心线是半径为R 的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中．磁场的方向垂直于圆弧所在平面，并指向纸外，有一束粒子对准a 端射入弯管，粒子有不同的速度，不同的质量，但都是一价正离子，则： A.只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
B.只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
C.只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
D.只有能量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
12. 如图所示，有三束粒子，分别是质子(p )、氚核(H 3
1)和α粒子束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，(磁场方向垂直纸面向里)．上面四图中，哪个图正确的表示出这三束粒子的运动轨迹？
13. 一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段都可近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)从图中情况可以确定：
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
14. 在同一匀强磁场中，质子和电子各自在垂直于磁场的平面内做半径相同的匀速圆周运动，质子的质量为m p ，电子的质量为m e ，则： A.质子与电子的速率之比等于m e /m p B.质予与电子的动量大小之比等于m e /m p C.质子与电子的动能之比等于m e /m p
D.质予与电子的圆周运动周期之比等于m e /m p
15. 两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场 中．设r 1、r 2为这两个电子的运动轨道半径，T 1、T 2是它们的运动周期，则： A. r 1=r 2，T 1≠T 2 B. r 1≠r 2，T 1≠T 2 C. r 1=r 2，T 1＝T 2 D. r 1≠r 2，T 1＝T 2
16. 质子和α粒子在同一匀强磁场中作半径相同的圆周运动．由此可知质子的动能E 1和α粒子的动能E 2之比E 1:E 2等于
A. 4:1
B. 1:1
C. 1:2
D. 2 :1
17. 两个粒子，带电量相等，在同一匀强磁场中只受磁场力而作匀速圆周运动．
A.若速率相等，则半径必相等
B.若质量相等，则周期必相等
C.若动量大小相等，则半径必相等
D.若动能相等，则周期必相等
18. 三个质子1、2和3分别以大小相等，方向如图所示的初速度v 1、v 2和v 3，经过平板MN 上的小孔O 射入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，
整个装置放在真空中，且不计重力，这三个质子打到平板MN 上的位置到小孔O 的距离分别是s 1、s 2和s 3，则： A. s 1>s 2>s 3 B. s 1s 2 D. s 1=s 3
个离子在电场力和磁场力作用下，从静止开始沿ABC 曲线运动，到达B 点时速度恰为零．C 点是最低点，不计重力，下面说法正确的是：
A.离子必带正电
B.A 点和B 点位于同一高度
C.离子在C 点时速度最大
D.离子到达B 点时，将沿原曲线返回A 点
20. 三个相同的带电小球1、2、3，在重力场中从同一高度由静止开始落下。其中小球1通过一附加的水平方向匀强电场，小球2通过一附加的水平方向匀强磁场，设三个小球落到同一高度时的动能分别为E 1、E 2和E 3，忽略空气阻力，则： A. E 1>E 2=E 3 B. E 1=E 2>E 3 C. E
1>E 2>E 3 D. E 1=E 2=E 3
21. 图表示方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E ，磁感强度为B ，复合场的水平，宽度为d ，竖直方向足够长．现有一束电量为q 。质量为m 的α粒子，初速度v 0各不相同，沿电场方向进入场区．有人认为，那些能进出场区的α粒子的，动能增量△E K 为：
(1)d B E q )( (2)B
qEd
(3)qEd (4)0
其中正确的：
A.只有(1)
B.只有(3)
C.只有(2)和(4)
D.只有(3)和(4)
22. 在图中虚线所围的区域内．存在电场强度为E 的匀强电场和磁感强度为B 的匀强磁场．已知从左方水平射入的电子，穿过此区域时未发生偏转．设重力可忽略不计，则在此区域中的E 和B 的方向可能是：
A.E 和B 都沿水平方向，并与电子运动的方向相同
B.E 和B 都沿水平方向，并与电子运动的方向相反
C.E 竖直向上，B 垂直纸面向外
D.E 竖直向上，B 垂直纸面向里
23. 如图所示，连接平行金属板P 1和P 2(板面垂直于纸面)的导线的一部分CD 和另一连接电池的回路的一部分GH 平行，CD 和GH 均在纸面内，金属板置于磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当一束等离子体射入两金属板之间时，CD 段导线受到力的方向为：
A.等离子体从右方射入时，CD 受力的方向背离GH
B.等离子体从右方射入时，CD 受力的方向指向GH
C.等离子体从左方射入时，CD 受力的方向背离GH
D.等离子体从左方射入时，CD 受力的方向指向GH
24. 如图所示，在x 轴上方有垂直于xy 平面向里的匀强磁场，磁感
应强度为B ；在x 轴下方有沿y 轴负方向的匀强电场，场强为E 。一质量为m ，电量为-q 的粒子从坐标原点。沿着y 轴正方向射出．射出之后，第三次到达x 轴时，它与点o 的距离为L ，求此粒子射出时的速度v 和运动的总路程s (重力不计)．
25.一个初速度为零的带电粒子，电量为q，质量为m，经电势差为U的电场区域加速后，
射入磁感强度为B的匀强磁场中，粒子速度方向与磁场方向垂直，求粒子在磁场中运动轨道的半径．
26.如图所示，一平板电容器的两极板M、N通过变阻器R
与电源ε相连．在距N板较远处，有一磁感强度B为
0.10T的匀强磁场，方向垂直纸面向外，磁场的边界面
P与N板平行．不考虑重力场。
⑴当极板间的电压为4.5V时，一质量为1.0 ×10-12kg、电
量为1.0×10-8C的点电荷q，从M由静止开始加速，并
从N板上的小孔C射出，经金属屏蔽管C进入磁场．
①若要q经磁场后从N板的小孔D射进电容器内，则C、D之间的
距离应为多少？
②当q回到M孔时的速度是多大？
⑵若在磁场区域内放置另一带负电的点电荷q，调节极板间的电压，再使q从M 板出发经C孔和G管进入磁场后，在磁场区域内仍然沿1小题中运动轨迹运动，则：
①点电荷Q应放在哪里？
②变阻器的滑键应向哪边移动？为什么？
27.如图所示，带电质点质量为m，电量为q，以平行于ox轴的速
度v从y轴上的a点射入图中第一象限所示的区域．为了使该质
点能从x轴上的b点以垂直于ox轴的速度v射出，可在适当的
地方加一个垂直于xy平面、磁感应强度为B的匀强磁场．若此
磁场仅分布在一个圆形区域内，试求这圆形磁场区域的最小半
径，重力忽略不计．
28..（09年山东卷）25．（18分）如图甲所示，建立Oxy 坐标系，两平行极板P 、Q 垂直于y 轴且关于x 轴对称，极板长度和板间距均为l ，第一四象限有磁场，方向垂直于Oxy 平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x 轴间右连接发射质量为m 、电量为+q 、速度相同、重力不计的带电粒子在0~3t 时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）。
已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t 0时，刻经极板边缘射入磁场。上述m 、q 、l 、l 0、B 为已知量。（不
考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）
（1）求电压U 的大小。
（2）求1
2
时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。
（3）何时把两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间。
v
图甲
图乙
8.（09年福建卷）22.(20分)图为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0×10-3T,在X轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口，在Y上安放接收器，现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率从P处射入磁场，若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50m的M处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为m,电量为q,不记其重力。
（1）求上述粒子的比荷q
m
；
（2）如果在上述粒子运动过程中的某个时刻，在第一象限内再加一个匀强电场，就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动，求该匀强电场的场强大小和方向，并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场；
（3）为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子，在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内，求此矩形磁场区域的最小面积，并在图中画出该矩形。
1.A
2.A
3.BC
4.B
5.B
6.C
7.BC
8.AD
9.B 10.A 11.C 12.C 13.B 14.AC 15.D 16.B 17.BC 18.D 19.ABC 20.B 21.D
22.ABC 2.AD 25.mE
L qB L m qBL 162,42
2+π 26. 平行于磁场方向 27.
q
mU B 21 28.22
021mv mv - 29.qB m v qB m v 2,2 30.⑴0.6m ，0；⑵点电荷Q 应放在过C 、D 中点的水平线与P 板的交点上，也就是原来的点荷q 在磁场中作半圆运动的圆心处。这时点电荷q 在磁场中作半圆运动的向心力，由库仑力和洛仑兹力的合力提供。 31.qB
mv
r 22=
32.96.1=m q ，磁场的方向与重力的方向夹角为α的一切斜向方向都是
可能的。
28.解析：（1）0t =时刻进入两极板的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动，0t 时刻刚好从极板边缘射出，在y 轴负方向偏移
的距离为1
2
l ，则有0U E l =①
Eq ma =② 2
01122
l at =③ 联立以上三式，解得两极板间偏转电压为2
020
ml U qt =④。
（2）012t 时刻进入两极板的带电粒子，前012t 时间在电场中偏转，后01
2
t 时间两极板没有
电场，带电粒子做匀速直线运动。带电粒子沿x 轴方向的分速度大小为00
l
v t =⑤ 带电粒子离开电场时沿y 轴负方向的分速度大小为01
2
y v a
t
=⑥ 带电粒子离开电场时的速度大小为v =
设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为R
，则有2
v Bvq m R
=⑧
联立③⑤⑥⑦⑧式解得0
2R qBt =
⑨。 （3）02t 时刻进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短。带电粒子离开磁场时沿y 轴正方向的分速度为'0y v at =⑩，设带电粒子离开电场时速度方向与y 轴正方向的夹角为α，则0'
tan y
v v α=
，联立③⑤⑩式解得4π
α=，带电粒子在磁场运动的轨迹图如图所示，圆弧所对的圆心角为22π
α=
，所求最短时间为min 1
4
t T =,带电粒子在磁场中运动的周期为2m T Bq π=
，联立以上两式解得min 2m
t Bq
π=。 答案（1）
m
q
=4.9×710C/kg （或5.0×710C/kg ）；（2）s t 6109.7-?= ； （3）225.0m S = 解析：第（1）问本题考查带电粒子在磁场中的运动。第（2）问涉及到复合场（速度选择器模型）第（3）问是带电粒子在有界磁场（矩形区域）中的运动。
（1）设粒子在磁场中的运动半径为r 。如图甲，依题意M 、P 连线即为该粒子在磁场中作匀速圆周运动的直径，由几何关系得 2
2L
r =
由洛伦兹力提供粒子在磁场中作匀速圆周运动的向心力，可得
r
v m qvB 2
= ②
联立①②并代入数据得
m
q
=4.9×710C/kg （或5.0×710C/kg ） ③
（2）设所加电场的场强大小为E 。如图
乙，当粒子子经过
Q 点时，速度沿y 轴正方向，依题意，在此时加入沿x 轴正方向的匀强电场，电场力与此时洛伦兹力平衡，则有 qvB qE = ④ 代入数据得
C N E /70= ⑤
所加电场的长枪方向沿x 轴正方向。由几何关系可知，圆弧PQ 所对应的圆心角为45°，设带点粒子做匀速圆周运动的周期为T ，所求时间为t ，则有
T t 0
360
45= ⑥
v
r
T π2=
⑦
联立①⑥⑦并代入数据得 s t 6109.7-?= ⑧
（3）如图丙，所求的最小矩形是P P MM 11，该区域面积
22r S = ⑨ 联立①⑨并代入数据得 225.0m S =
矩形如图丙中P P MM 11（虚线）
圆周运动
1、物体做曲线运动时，下列说法中不可能．．．
存在的是：（ ） A ．速度的大小可以不发生变化而方向在不断地变化。
B ．速度的方向可以不发生变化而大小在不断地变化
C ．速度的大小和方向都可以在不断地发生变化
D ．加速度的方向在不断地发生变化
2、关于曲线运动的说法中正确的是：（ ）
A ．做曲线运动物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上
B ．速度变化的运动必定是曲线运动
C ．受恒力作用的物体不做曲线运动
D ．加速度变化的运动必定是曲线运动
3、关于运动的合成，下列说法中正确的是：（）
A ．合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B ．两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动
C ．只要两个分运动是直线运动，那么合运动也一定是直线运动
D ．两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等
4、关于做平抛运动的物体，下列说法中正确的是：（）
A ．从同一高度以不同速度水平抛出的物体，在空中的运动时间不同
B ．以相同速度从不同高度水平抛出的物体，在空中的运动时间相同
C ．平抛初速度越大的物体，水平位移一定越大
D ．做平抛运动的物体，落地时的速度与抛出时的速度大小和抛出时的高度有关 5、一物体从某高度以初速度0v 水平抛出，落地时速度大小为t v ，则它的运动时间为：（）]
A g v v t 0-
B g v v t 20-
C g
v v t 22
2- D g v v t 2
02
-
6、做匀速圆周运动的物体，下列哪些量是不变的：（ ）
A ．线速度
B ．角速度
C ．向心加速度
D ．向心力
7、关于圆周运动的向心加速度的物理意义，下列说法中正确的是：（ ）
A ．它描述的是线速度大小变化的快慢
B ．它描述的是角速度大小变化的快慢
C ．它描述的是线速度方向变化的快慢
D ．以上说法均不正确
8、如图所示，为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，关于摆球A 的受力情况，下列说
法中正确的是：（ ）
A ．摆球A 受重力、拉力和向心力的作用
B ．摆球A 受拉力和向心力的作用
C ．摆球A 受拉力和重力的作用
D ．摆球A 受重力和向心力的作用
９、如图所示，小物块A 与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则下列关
于A 的受力情况说法正确的是（ ）
A ．受重力、支持力
B ．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
C ．受重力、支持力、摩擦力和向心力
D ．受重力、支持力和与运动方向相同的摩擦力
10、质量为 m 的汽车，以速率v 通过半径为 r 的凹形桥，在桥面最低点时汽车对桥面的
压力大小是：（ ）
A ． mg
B ．r m v 2
C ． r m v m g 2-
D ． r
m v m g 2
+
11、物体以速度0v 水平抛出，若不计空气阻力，则当其竖直分位移与水平位移相等时，以
下说法中不正确．．．
的是（ ）
A ． 竖直分速度等于水平分速度
B ． 即时速度大小为05v
C ． 运动的时间为g v 02
D ． 运动的位移为g
v 2
22
12、一条河宽为d ，河水流速为1v ，小船在静水中的速度为2v ，要使小船在渡河过程中所行
路程S 最短，则：（ ）
A ．当1v ＞2v 时，S ＝d
B ．当1v ＜2v 时，d v v v s 1
2
2
21+=
C ．当1v ＞2v 时，d v v s 21=
D ．当2v ＜1v ，d v v s 1
2= 二、填空题
15、如图所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的2 倍，A 是大轮边缘上一点，B 是小轮
边缘上一点， C 是大轮上一点，C 到圆心O 1的距离等于小轮半径。 转动时皮带不打滑，则A 、B 两点的角速度之比ωA ：ωB ＝_ ， B 、C 两点向心加速度大小之比B a ：C a ＝_ 。 16．一辆汽车以54km/h 的速率通过一座拱桥的桥顶，汽车对
桥面的压力等于车重的一半，这座拱桥的半径是 m 。若要使汽车过桥顶时对桥面无压力，则汽车过桥顶时的速度大小至少是 m/s 。
17．从某高度处以12m/s 的初速度水平抛出一物体，经2s 落地，g 取10m/s 2，则物体抛
出处的高度是____ _m ，物体落地点的水平距离是 __m 。
的一段轨迹。已知物体是从原点O水平抛出，经测量C
点的坐标为(60，45)。则平抛物体的初速度
v＝
m/s，该物体运动的轨迹为一抛物线，其轨迹方程为
三、计算题
19、某同学在某砖墙前的高处水平抛出一石子，石子在空中运动的部
分轨迹照片如图所示。从照片可看出石子恰好垂直打在一倾角为
O
37的斜坡上的A点。已知每块砖的平均厚度为20cm，抛出点到
A点竖直方向刚好相距100块砖，求：
（1）石子在空中运动的时间t；
（2）石子水平抛出的速度v0。
20. A、B两小球同时从距地面高为h=15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0=10s
m/．A 球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g=l0m／s2．求：
(1)A球经多长时间落地?
(2)A球落地时，A、B两球间的距离是多少?
21．如图所示，长为R的轻质杆（质量不计），一端系一质量为m的小球（球大小不计），绕杆的另一端O在竖直平面内做匀速圆周运动，若小球最低点时，杆对球的拉力大小为1.5mg，求：
①小球最低点时的线速度大小？
②小球通过最高点时，杆对球的作用力的大小？
③小球以多大的线速度运动，通过最高处时杆对球不施力？
22．如图所示，轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2m的光滑1/4圆形轨道，BC段为高为h=5m的竖直轨道，CD段为水平轨道。一质量为0.1kg的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2m/s，离开B点做平抛运动（g取10m/s2），求：
①小球离开B点后，在CD轨道上的落地点到C的水平距离；
②小球到达B点时对圆形轨道的压力大小？
③如果在BCD轨道上放置一个倾角 ＝45°的斜面（如图中虚线所示），那么小球离
开B点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置。
B A D D D B
C C B
D A C 1：2 4：1 45 15根号 20 24 2
2
4
5x y = 解：（1）由题意可知：石子落到A 点的竖直位移y =100×20×10-2m=2m …………（1
分）
由y =gt 2/2…………（1分） 得t =2s …………（1分） （2） 由A 点的速度分解可得v 0= v y tan370 …………（1分））
又因v y =g ，解得v y =20m/s …（1分）故v 0=15m/s 。………（1分）
20题10分， 解：（1）A 球做竖直下抛运动：201
2
h v t gt =+将15h m =、010/v m s
=代入，可得：1t s =………………（5分）
（2）B 球做平抛运动：0212x v t
y gt
==将0
10/v m s =、1t s =代入，可得： 105x m
y m == 此时A 球与B 球的距离L
为：L =x 、y 、h 代入，
得：L =………………5分）
21题12分，解：（1）小球过最低点时受重力和杆的拉力作用，由向心力公式知
T －G ＝R
m 2
υ 解得R gR v 52/==…………（4分）
2）小球以线速度R v 5=通过最高点时所需的向心力mg F 2
1
R m
2=υ＝向 向F 小于mg ，故杆对小球施加支持力F N 的作用，小球所受重力G 和支持力F N 的合力提供
向心力，G －F N ＝mg 21，解得F N ＝mg 21
………（4分）
3）小球过最高点时所需的向心力等于重力时杆对球不施力，R
m
2
υ=mg F ＝向解得
R gR v 10==……………（4分）
22 ⑴设小球离开B 点做平抛运动的时间为t 1，落地点到C 点距离为s
由h =21gt 12 得： t 1=g
h 2=1052?s = 1 s ………………………（2分）
s = v B ·t 1 = 2×1 m = 2 m ………………………………（2分）
⑵小球达B 受重力G 和向上的弹力F 作用，由牛顿第二定律知
R
m G F 2
υ＝＝向-F 解得F ＝3N …………………（2分）
由牛顿第三定律知球对B 的压力F F -='，即小球到达B 点时对圆形轨道的压力大小为3N ，方向竖直向下。………………………（1分） ⑶如图，斜面BEC 的倾角θ=45°，CE 长d = h = 5m
因为d ＞ s ，所以小球离开B 点后能落在斜面上 ……………………………（1分）
2016年磁场高考试题汇编
2016年磁场高考试题汇编 一、选择题 1.（全国新课标I 卷，15）现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为（ ） A. 11 B. 12 C. 121 D. 144 【答案】D 【解析】设质子的质量数和电荷数分别为1m 、1q ，一价正离子的质量数和电荷数为2m 、2q ，对于任意粒子，在加速电场中，由动能定理得： 21 02qU mv =- 得 2qU v m = ① 在磁场中应满足 2 v qvB m r = ② 由题意， 由于两种粒子从同一入口垂直进入磁场，从同一出口垂直离开磁场，故在磁场中做匀速圆周运动的半径应相同． 由①②式联立求解得 匀速圆周运动的半径12mU r B q =，由于加速电压不变， 故 1212212111 r B m q r B m q =??= 其中211212B B q q ==，，可得 121 144 m m = 故一价正离子与质子的质量比约为144 2.（全国新课标II 卷，18）一圆筒处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，磁 场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示．图中直径MN 的两端分别开有小孔．筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动．在该截面，一带电粒子从小孔M 射入筒，射入时的运动方向与MN 成30?角．当筒转过90?时，该粒子恰好从小孔N 飞出圆筒．不计重力．若粒子在筒未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为
2020年高考物理试题分类汇编：电路(带详细解析)
2020年高考物理试题分类汇编：电路（带详细解析） 〔新课标卷〕19.电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如下图，图中U 为路端电压，I 为干路电流，a 、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分不为a η、b η.由图可知a η、b η的值分不为 A 、34、14 B 、13、23 C 、12、12 D 、23、13 答案：D 解析：电源效率E U = η，E 为电源的总电压〔即电动势〕，依照图象可知U a =E 32 U b =E 3 1，因此选项D 正确。 〔上海理综〕41．中国馆、世博中心和主题馆等要紧场馆，太阳能的利用规模达到了历届世博会之最，总发电装机容量达到4.6×103kW 。设太阳能电池板的发电效率为18%，地球表 面每平方米接收太阳能的平均辐射功率为 1.353kW ，那么所使用的太阳能电池板的总面积为 m 2。 答案：1.9×1014 〔上海理综〕42．各场馆的机器人专门引人注目。在以下图设计的机器人模块中，分不填入传感器和逻辑门的名称，使该机器人能够在明亮的条件下，听到呼吁声就来为你服务。
答案：光；声；与〔&〕 〔上海理综〕44．在世博园区，运行着许多氢燃料汽车，其动力来源是氢燃料电池〔结构如图〕。 〔1〕以下是估测氢燃料电池输出功率的实验步骤： ①把多用表的选择开关调至电流档，并选择恰当量程，串联在电路中。读出电流I； ②把多用表的选择开关调至电压档，把红、黑表笔并联在电动机两端，其中红表笔应该接在图中〔填〝A〞或〝B〞〕端。读出电压U； ③重复步骤①和②，多次测量，取平均值； ④依照公式P= 运算氢燃料电池输出功率。 〔2〕在上述第②步中遗漏的操作是； 〔3〕假如该电动机的效率为η，汽车运动的速度为v，那么汽车的牵引力为。 答案：〔1〕A；UI；(2)选择恰当量程；〔3〕 UI v η 〔上海物理〕5. 在图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是 〔A〕○A变大，○V变大〔B〕○A变小，○V变大 〔C〕○A变大，○V变小〔D〕○A变小，○V变小答案：B
[高考试题]磁场(1995-2005年)
1995-2005年磁场高考试题 1. (95)两个粒子,带电量相等,在同一匀强磁场中只受磁场力而作匀速圆周运动.( ) A.若速率相等,则半径必相等; B.若质量相等,则周期必相等; C.若动量大小相等,则半径必相等; D.若动能相等,则周期必相等. 2. (96)如右图所示，一细导体杆弯成四个拐角均为直角的平面折线，其ab、cd段长度 均为l 1，bc段长度为l 2 。弯杆位于竖直平面内，Oa、dO′段由轴承支撑沿水平放置。整 个弯杆置于匀强磁场中，磁场方向竖直向上，磁感应强度为B。今在导体杆中沿abcd通以大小为I的电流，此时导体杆受到的安培力对OO′轴的力矩大小等于____。 3. (96)设在地面上方的真空室内存在匀强电场和匀强磁场。已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的，电场强度的大小E＝ 4.0伏/米，磁感应强度的大小B＝0.15特。今有一个带负电的质点以v＝20米/秒的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动，求 此带电质点的电量与质量之比q/m以及磁场的所有可能方向(角度可用 反三角函数表示)。 4．(97)如图，在x轴的上方（y≥0）存在着垂直于纸面向外的匀强磁场， 磁感应强度为B。在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出 质量为m、电量为q的正离子，速率都为v。对那些在xy平面内运动的 离子，在磁场中可能到达的最大x＝________________，最大y＝________________。5．(97)质量为m、电量为q的质点，在静电力作用下以恒定速率v沿圆弧从A点运动到 B点，其速度方向改变的角度为θ（弧度），AB弧长为s。则A，B两点间的电势差U A -U B ＝_______________，AB弧中点场强大小E＝________________。6．(98上海)在同一平面上有a、b、c三根等间距平行放置的长直导线， 依次载有电流强度为1安、2安和3安的电流，各电流的方向如图所示。则导线b所受的合力方向向_____。 7、(98)通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与NM平行。关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是 （A）线框有两条边所受的安培力方向相同 （B）线框有两条边所受的安培力大小相同 （C）线框所受安培力的合力朝左 （D）cd所受安培力对ab边的力矩不为零
(完整版)2017年高考物理试题分类汇编及答案解析《磁场》.doc
磁场 1．【 2017·江苏卷】如图所示，两个单匝线圈a、 b 的半径分别为r 和2r ．圆形匀强磁场 B 的边缘恰好与 a 线圈重合，则穿过a、 b 两线圈的磁通量之比为 （A）1:1 （ B）1:2 （ C）1:4 （ D）4:1 【答案】 A 【考点定位】磁通量 【名师点睛】本题主要注意磁通量的计算公式中 S 的含义，它指的是有磁感线穿过区域的垂直 面积． 2．【2017 ·新课标Ⅰ卷】如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与 纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒 a、 b、 c 电荷量相等，质量分别 为m a、 m b、 m c。已知在该区域内， a 在纸面内做匀速圆周运动， b 在纸面内向右做匀速直线运动， c 在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是 A．m a m b m c B．m b m a m c C．m c m a m b D．m c m b m a 【答案】 B 【解析】由题意知，m a g=qE， m b g=qE+Bqv， m c g+Bqv=qE，所以m b m a m c，故 B 正确，ACD 错误。 【考点定位】带电粒子在复合场中的运动
【名师点睛】三种场力同时存在，做匀速圆周运动的条件是m a g=qE，两个匀速直线运动， 合外力为零，重点是洛伦兹力的方向判断。 3．【 2017·新课标Ⅲ卷】如图，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P 和 Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l 。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流 I 时，纸面内与两导线距离均为l 的 a 点处的磁感应强度为零。如果让P 中的电流反向、其 他条件不变，则 a 点处磁感应强度的大小为 A．0 3 2 3 0 B．B0 C．B0 D． 2B 3 3 【答案】 C 【考点定位】磁场叠加、安培定则 【名师点睛】本题关键为利用安培定则判断磁场的方向，在根据几何关系进行磁场的叠加和 计算。 4．【 2017·新课标Ⅰ卷】如图，三根相互平行的固定长直导线L1、 L2和 L3两两等距，均通 有电流， L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反，下列说法正确的是
2012年高考物理试题分类汇编：09磁场
2012年高考物理试题分类汇编：磁场 1．（2012天津卷）．如图所示，金属棒MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂，处 于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M 向N 的电流，平衡时两悬线与竖直方（ ） 向夹角均为θ，如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是A ．棒中的电流变大，θ角变大 B ．两悬线等长变短，θ角变小 C ．金属棒质量变大，θ角变大 D ．磁感应强度变大，θ角变小 解析：水平的直线电流在竖直磁场中受到水平的安培力而偏转，与竖直方向形成夹角，此时它受拉力、重力和安培力而达到平衡，根据平衡条件有mg BIL mg F = = 安θtan ，所以棒子中的电流增大θ角度变大；两悬线变短，不影响平衡状态，θ角度不变；金属质量变大θ角度变小；磁感应强度变大θ角度变大。答案A 。 2．(2012全国理综)质量分别为m 1和m 2、电荷量分别为q 1和q 2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，已知两粒子的动量大小相等。下列说法正确的是 A.若q 1=q 2，则它们作圆周运动的半径一定相等 B.若m 1=m 2，则它们作圆周运动的周期一定相等 C. 若q 1≠q 2，则它们作圆周运动的半径一定不相等 D. 若m 1≠m 2，则它们作圆周运动的周期一定不相等 【解析】根据半径公式qB mv r = 及周期公式qB m T π2=知AC 正确。 【答案】AC 3．(2012全国理综).如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M 、N 两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a 、o 、b 在M 、N 的连线上，o 为MN 的中点，c 、d 位于MN 的中垂线上，且a 、b 、c 、d 到o 点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是 A.o 点处的磁感应强度为零 B.a 、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C.c 、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D.a 、c 两点处磁感应强度的方向不同 【解析】A 错误，两磁场方向都向下，不能 ；a 、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，B 错误；c 、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，C 正确；c 、d 两点处的磁感应强度方向相同，都向下，D 错误。
高考物理电磁学知识点之磁场经典测试题及解析
高考物理电磁学知识点之磁场经典测试题及解析 一、选择题 1．如图所示，地面附近某真空环境中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带正电的油滴，沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动，由此可以判断 A．匀强电场方向一定是水平向左 B．油滴沿直线一定做匀加速运动 C．油滴可能是从N点运动到M点 D．油滴一定是从N点运动到M点 2．科学实验证明，足够长通电直导线周围某点的磁感应强度大小 I B k l ，式中常量 k>0，I为电流强度，l为该点与导线的距离。如图所示，两根足够长平行直导线分别通有电流3I和I（方向已在图中标出），其中a、b为两根足够长直导线连线的三等分点，O为两根足够长直导线连线的中点，下列说法正确的是( ) A．a点和b点的磁感应强度方向相同 B．a点的磁感应强度比O点的磁感应强度小 C．b点的磁感应强度比O点的磁感应强度大 D．a点和b点的磁感应强度大小之比为5：7 3．如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时为t.若该微粒经过P点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上．若两个微粒所受重力均忽略,则新微粒运动的 ( ) A．轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t B．轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t C．轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t
D．轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t 4．如图所示，一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。当通以从左到右的恒定电流I时，金属材料上、下表面电势分别为φ1、 φ2。该金属材料垂直电流方向的截面为长方形，其与磁场垂直的边长为a、与磁场平行的边长为b，金属材料单位体积内自由电子数为n，元电荷为e。那么 A． 12IB enb ?? -=B． 12IB enb ?? -=- C． 12 IB ena ?? -=D． 12 IB ena ?? -=- 5．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 6．如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平 面（未画出）。一群比荷为q m 的负离子以相同速率v0（较大），由P点在纸平面内向不同 方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，最终打在磁场区域右侧足够大荧光屏上，离子重力不计。则下列说法正确的是（）
2020上海市各区高考物理二模分类汇编(专题十、磁场 电磁感应)
1 专题十、磁场 电磁感应（B 卷） 一、单项选择题（每小题2分）。 1、如图所示，两个闭合正方形线框A 、B 的中心重合，放在同一水平面内。当小线框A 中 通有不断增大的顺时针方向的电流时，对于线框B ，下列说法中正确的是（ ）D （A ）有顺时针方向的电流且有收缩的趋势 （B ）有顺时针方向的电流且有扩张的趋势 （C ）有逆时针方向的电流且有收缩的趋势 （D ）有逆时针方向的电流且有扩张的趋势 二、单项选择题（每小题3分） 2、如图(甲)，闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁， 铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合。若取磁铁中心O 为坐标 原点，建立竖直向下为正方向的x 轴，则图(乙)中最能正确反映环中感应电流 i 随环心位置坐标x 变化的关系图像是 答案：B 3、如图所示，一圆形闭合小铜环从高处由静止开始下落，穿过一根竖直悬挂 的、质量为m 的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中心轴线始终保持 重合。则细绳中弹力F 随时间t 的变化关系图像可能是 （ ） B 4、如图所示，两同心圆环A 、B 置于同一光滑水平桌面上，其中A 为均匀带电绝缘环，B 为导体环，若A 环以图示的顺时针方向转动，且转速逐渐增大，则C (A) B 环将顺时针转动起来 (B) B 环对桌面的压力将增大 (C) B 环将有沿半径方向扩张的趋势 (D) B 环中有顺时针方向的电流 5、 两根相距为L 的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一部分在同一水平面内， 另一部分垂直于水平面。质量均为m 的金属细杆ab 、cd 与导轨垂直 接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不 计，回路总电阻为2R 。整个装置处于磁感应强度大小为B ，方向竖 直向上的匀强磁场中．当ab 杆在平行于水平导轨的拉力F 作用下以 速度v 1沿导轨匀速运动时，cd 杆也正好以速度v 2向下匀速运动．重 力加速度为g ．下列说法中正确的是D （A ）ab 杆所受拉力F 的大小为 R v L B 2122 （B ） cd 杆所受摩擦力为零 （C ）回路中的电流强度为 R v v BL 2)(21+ （D ） μ与v 1大小的关系为1222v L B Rmg =μ 6、如图所示，条形磁铁放在光滑水平桌面上，在其中央正上方固定一根长直导线，导线与 B A ω
高考物理电磁学知识点之磁场真题汇编附解析
高考物理电磁学知识点之磁场真题汇编附解析一、选择题 1．我国探月工程的重要项目之一是探测月球3 2He含量。如图所示，3 2 He（2个质子和1个 中子组成）和4 2 He（2个质子和2个中子组成）组成的粒子束经电场加速后，进入速度选择器，再经过狭缝P进入平板S下方的匀强磁场，沿半圆弧轨迹抵达照相底片，并留下痕迹M、N。下列说法正确的是（） A．速度选择器内部的磁场垂直纸面向外B．平板S下方的磁场垂直纸面向里 C．经过狭缝P时，两种粒子的速度不同D．痕迹N是3 2 He抵达照相底片上时留下的2．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 3．如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时为t.若该微粒经过P点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上．若两个微粒所受重力均忽略,则新微粒运动的 ( ) A．轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t B．轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t C．轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t
D．轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t 4．对磁感应强度的理解，下列说法错误的是（） A．磁感应强度与磁场力F成正比，与检验电流元IL成反比 B．磁感应强度的方向也就是该处磁感线的切线方向 C．磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的，与检验电流I无关 D．磁感线越密，磁感应强度越大 5．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。这一现象是物理学家法拉第通过实验首先发现B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量，从而冶炼金属C．图丙是李辉用多用电表的欧姆挡测量变压器线圈的电阻刘伟手握线圈裸露的两端协助测量，李辉把表笔与线圈断开瞬间，刘伟觉得有电击说明欧姆挡内电池电动势很高 D．图丁是微安表的表头，在运输时要把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理 6．如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内．则 A．b点的磁感应强度为零 B．ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里 C．cd导线受到的安培力方向向右 D．同时改变了导线的电流方向，cd导线受到的安培力方向不变 7．如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射人水平放置，电势差为U2的两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）（）
2020年高考物理试题分类汇编—磁场(后附答案)
2020年高考物理试题分类汇编—磁场（后附答案） 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2 22)3(R a a R -+= 解得a R 3 3 2= 2 3sin == 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=，T R v π2= ，化简得0 32Bt 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 3 3 2= ，而它的高是 a a a h 3 3 3323=- =，半径与y 轴的的夹角是30°，这种粒子的圆心角是 240°。所用 时间 为02t 。 所以从粒子发射到全部离开所用 时间 为02t 。 26（21分）图中左边有一对平行金属板，两板相距为d ，电压为V;两板之间有匀强磁场，磁场应强度 大小为B 0，方向平行于板面并垂直于纸面朝里。图中右边有一边长为a 的正三角形区域EFG(EF 边与金属板垂直)，在此区域内及其边界上也有匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面朝里。假设一系列电荷量为q 的正离子沿平行于金属板面，垂直于磁场的方向射入金属板之间，沿同一方向射出金属板之间的区域，并经EF 边中点H 射入磁场区域。不计重力 （1）已知这些离子中的离子甲到达磁场边界EG 后，从边界EF 穿出磁场，求离子甲的质量。 （2）已知这些离子中的离子乙从EG 边上的I 点（图中未画出）穿出磁场，且GI 长为 3 4 a ，求离子乙的质量。 （3）若这些离子中的最轻离子的质量等于离子甲质量的一半，而离子乙的质量是最大的，问磁场边界上什么区域内可能有离子到达。
【5年高考3年模拟】(新课标专用)2020全国高考物理 试题分类汇编 专题九 磁场
专题九磁场 考点一磁场磁场力 1.(2020安徽理综,15,6分)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 2.(2020上海单科,11,3分)如图,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd 共面,位置靠近ab且相互绝缘。当MN中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向( ) A.向左 B.向右 C.垂直纸面向外 D.垂直纸面向里 答案 B 考点二带电粒子在匀强磁场中的运动 3.(2020课标Ⅱ,17,6分)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v 沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离0 入射方向60°。不计重力,该磁场的磁感应强度大小为( ) A. B.
C. D. 答案 A 4.(2020课标Ⅰ,18,6分)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。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. B. C. D. 答案 B 5.(2020广东理综,21,4分)(多选)如图,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 答案AD 6.(2020天津理综,11,18分)一圆筒的横截面如图所示,其圆心为O。筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。圆筒下面有相距为d的平行金属板M、N,其
电磁感应高考试题
2006年高考 电磁感应 1.[重庆卷.21] 两根相距为L 的足够长的金属直角导轨如题21图所示放置，它们各有一 边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m 的金属细杆ab 、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R 。整个装置处于磁感应强度大小为B ，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab 杆在平行于水平导轨的拉力F 作用下以速度V 1沿导轨匀速运动时，cd 杆也正好以速率向下V 2匀速运动。重力加速度为g 。以下说法正确的是 A ．ab 杆所受拉力F 的大小为μmg ＋221 2B L V R B ．cd 杆所受摩擦力为零 C. 回路中的电流强度为12() 2BL V V R D ．μ与大小的关系为μ＝221 2Rmg B L V 2.[全国卷II.20] 如图所示，位于同一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨，处在匀 强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面，导轨的一端与一电阻相连；具有一定质量的金属杆ab 放在导轨上并与导轨垂直。现用一平行于导轨的恒力F 拉杆ab ，使它由静止开始向右运动。杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。用E 表示回路中的感应电动势，i 表示回路中的感应电流，在i 随时间增大的过程中，电阻消耗的功率等于 A ．F 的功率 B ．安培力的功率的绝对值 C ．F 与安培力的合力的功率 D ．iE 3.[上海物理卷.12] 如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R 1和R 2 相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab ，质量为m ，导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体 棒ab 沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v 时，受到安培力的大小为F ．此时 （A ）电阻R 1消耗的热功率为Fv ／3． （B ）电阻 R 。消耗的热功率为 Fv ／6． （C ）整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcos θ． （D ）整个装置消耗的机械功率为（F ＋μmgcos θ）v· 4、[天津卷.20] 在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所 示，当磁场的磁感应强度B 随时间t 如图2变化时，图3中正确表示线圈 感应电动势E 变化的是 图1 图2
2012全国普通高校招生考试试题分类汇编：磁场
2（2012天津卷）．如图所示，金属棒MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M 向N 的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ，如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是（ ） A ．棒中的电流变大，θ角变大 B ．两悬线等长变短，θ角变小 C ．金属棒质量变大，θ角变大 D ．磁感应强度变大，θ角变小 解析：水平的直线电流在竖直磁场中受到水平的安培力而偏转，与 竖直方向形成夹角，此时它受拉力、重力和安培力而达到平 衡，根据平衡条件有mg BIL mg F == 安θtan ，所以棒子中的电 流增大θ角度变大；两悬线变短，不影响平衡状态，θ角度不变；金属质量变大θ角度变小；磁感应强度变大θ角度变大。答案A 。 17(2012全国理综)质量分别为m 1和m 2、电荷量分别为q 1和q 2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，已知两粒子的动量大小相等。下列说法正确的是 A.若q 1=q 2，则它们作圆周运动的半径一定相等 B.若m 1=m 2，则它们作圆周运动的周期一定相等 C. 若q 1≠q 2，则它们作圆周运动的半径一定不相等 D. 若m 1≠m 2，则它们作圆周运动的周期一定不相等 【解析】根据半径公式qB mv r = 及周期公式qB m T π2= 知AC 正确。 【答案】AC 18(2012全国理综).如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M 、N 两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a 、o 、b 在M 、N 的连线上，o 为MN 的中点，c 、d 位于MN 的中垂线上，且a 、b 、c 、d 到o 点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是 A.o 点处的磁感应强度为零 B.a 、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C.c 、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D.a 、c 两点处磁感应强度的方向不同 【解析】A 错误，两磁场方向都向下，不能 ；a 、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，B 错误；c 、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，C 正确；c 、d 两点处的磁感应强度方向相同，都向下，D 错误。 【答案】C 10（2012海南卷）.空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一
各地高考磁场试题
06[重庆卷]24.(19分)有人设想用题24图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。粒子在电离 室中电离后带正电，电量与其表面积成正比。电离后，粒子缓慢通过小孔O 1进入极板间电压为U 的水平加速电场区域I,再通过小孔O 2射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域II,其中磁场的磁感应强度大小为B ,方向如图。收集室的小孔O 3与O 1、O 2在同一条水平线上。半径为r 0的粒子，其质量为m 0、电量为q 0,刚好能沿O 1O 3直线射入收集室。不计纳米粒子重力。 （234,3 4r S r V ππ＝＝球球） (1) 试求图中区域 II 的电场强度; (2) 试求半径为r 的粒子通过O 2时的速率; (3) 讨论半径r ≠r 2的粒子刚进入区域II 时向哪个 极板偏转。 答案:（1）E ＝B 00/2m U q ，方向竖直向上 （2）v ＝r r /0v 0 （3） r ＞r 0时，v ＜v 0，F 总＞0，粒子会向上极板偏转；
r ＜r 0时，v ＞v 0，F 总＜0，粒子会向下极板偏转； 06[全国卷II]25（20分）如图所示，在x ＜0与x ＞0的区域中，存在磁感应强度大小分别为B 1与B 2的匀强磁场， 磁场方向均垂直于纸面向里 ，且B 1＞B 2。一个带负电荷的粒子从坐标原点O 以速度v 沿x 轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间 后又经过O 点，B 1与B 2 的比值应满足什么条件 答案：粒子在整个过程中的速度大小恒为V ，交替地在xy 平面内B 1与B 2磁场区域中做匀速圆周运动，轨道都是半个圆周。设粒子的质量和电荷量的大小分别为m 和q ，圆周运动的半径分别为r 1和r 2，有 r 1＝m V q B 1， ① r 2＝m V q B 2 。 ② 现分析粒子运动的轨迹。如图所示，在xy 平面内，粒子先沿半径为r 1的半圆C 1运动至y 轴上离O 点距离为2 r 1的A 点，接着沿半径为r 2的半圆D 1运动至O 1点，OO 1的距离 d ＝2(r 2－r 1)。 ③ 此后，粒子每经历一次“回旋”（即从y 轴出发沿半径为r 1的半圆和半径为r 2的半圆回到原点下方的y 轴），粒子的y 坐标就减小d 。设粒子经过n 次回旋后与y 轴交于O n 点，若OO n 即nd 满足
磁场_经典高考物理试题分析[1]
专题9磁场 （2012上海）32．（13分）载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B ＝ kI/r ， 式中常量k ＞0，I 为电流强度，r 为距导线的距离。在水平长直导线MN 正下方，矩形线圈abcd 通以逆时针方向的恒定电流，被两根轻质绝缘细线静止地悬挂，如图所示。开始时MN 内不通电流，此时两细线内的张力均为T0。当MN 通以强度为I1的电流时，两细线内的张力均减小为T1，当MN 内电流强度变为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，线框受到的安培力F1与F2大小之比； （3）当MN 内的电流强度为I3时两细线恰好断裂，在此瞬间线圈的加速度大小为a ，求I3。 【考点】本题考查电磁感应与力学知识相结合。 【解析】（1）I1方向向左，I2方向向右 （2）当MN 中通以电流I 时，线圈所受安培力大小为F ＝kIiL （1r1－1r2 ），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 （2012新课标）25（18分）如图，一半径为R 的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。在柱形区域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 点射入柱形区域，在圆上的b 点离开该区域，离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 点射入柱形区域，也在b 点离开该区域。若磁感应强度大小为B,不计重力，求电场强度的大小。 25.（18分）解：粒子在磁场中做圆周运动。设圆周的半径为r ． 由牛顿第二定律和洛仑兹力公式得 r v m qvB 2 = ① 式中v 为粒子在a 点的速度 过b 点和O 点作直线的垂线，分别与直线交于c 和d 点。由几何关系知，线段ac 、bc 和过a 、b 两点的轨迹圆弧的两条半径（未画出）围成一正方形。因此 ac=bc=r ② 设cd=x ，由几何关系得 ac=4 5 R+x ③ bc=2 253 x R R -+ ④ 联立②③④式得r=7 5 R ⑤ 再考虑粒子在电场中的运动。设电场强度的大小为E ，粒子在电场中做类平抛运动设其加速度大小为a ，由牛顿第二定律和带电粒子在电场中的受力公式得 qE=ma ⑥ 粒子在电场方向和直线方向所走的距离均为r 由运动学公式得 r=1 2 at2
全国各地高考物理试题分类汇编磁场
全国各地高考招生物理试题汇编--磁场 5（2013重庆卷）?如题5图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b, 内有带电量为q的某种自由运动电荷。导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内 部磁感应强度大小为B。当通以从左到右的稳恒电流 下表面之间的电压为U,且上表面的电势比下表面的低。由 此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正 负分别为 A.」B—,负 qaU C. qbu，负 15 [ 2013江苏高考】.（16 分）在科学研究中，可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制?如题15-1图所示的xOy平面处于匀强电场和匀强磁场中,电场强度E 和磁感应强度B随时间t作周期性变化的图象如题15-2图所示.x 轴正方向为E的正方 向,垂直纸面向里为B的正方向.在坐标原点O有一粒子P,其质量和电荷量分别为m和+q. 不计重力.在t = T时刻释放P,它恰能沿一定轨道做往复运动. 2 （1）求P在磁场中运动时速度的大小V 0； ⑵求B0应满足的关系； 答案:C 21【2013广东高考】.如图方 向进人匀强磁场，最后打到屏 A. 9，两个初速度大小相同的同种离子 P上。不计重力。 B. C. a、b均带正电 a在磁场中飞行的时间比b的短 a在磁场中飞行的路程比b的短 a在P上的落点与O点的距离比b的近 D. 答案：AD 13【2013上海高考】?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 下列说法正确的有■ ■ ? * * ■ ? ■ ? ? 1 ' ? * P ■?■? ■■?? ■—图9 a和b,从0点沿垂直磁场 呷 1 ■ I时，测得导电材料上、 甲 I 1町 .,正 qaU ,正 qbU 上 丄 / 下
高考试题分类汇编：电磁感应
高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 2000-2008年高考试题分类汇编：电磁感应（08全国卷1）20.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中， 磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂 直低面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若 规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的 是 答案：D 解析：0-1s内B垂直纸面向里均匀增大，则由楞次定律及法拉第电磁感应定律可得线圈中产生恒定的感应电流，方向为逆时针方向，排除A、C选项；2s-3s内，B垂直纸面向外均匀增大，同理可得线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向，排除B选项，D正确。 （08全国卷2）21．如图，一个边长为l的正方形虚线框内有垂 直于纸面向里的匀强磁场；一个边长也为l的正方形导线框所在平面 与磁场方向垂直；虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直，ba的延长线平分导线框．在t=0时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动，直到整个导线框离开磁场区域．以i表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正．下列表示i-t关系的图示中，可能正a b
确的是 答案：C 解析：从正方形线框下边开始进入到下边完全进入过程中，线框切割磁感线的有效长度逐渐增大，所以感应电流也逐渐拉增大，A 项错误；从正方形线框下边完全进入至下边刚穿出磁场边界时，切割磁感线有效长度不变，故感应电流不变，B 项错；当正方形线框下边离开磁场，上边未进入磁场的过程比正方形线框上边进入磁场过程中，磁通量减少的稍慢，故这两个过程中感应电动势不相等，感应电流也不相等，D 项错，故正确选项为C 。 （08全国卷2）24．（19分）如图，一直导体棒质量为m 、长为l 、电阻为r ，其两端放在位于水平面内间距也为l 的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻（图中未画出）；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直于导轨所在平面。开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v 0。在棒的运动速度由v 0减小至v 1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I 保持恒定。导体棒一直在磁场中运动。若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。 解析：导体棒所受的安培力为：F =BIl ………………① （3分） 由题意可知，该力的大小不变，棒做匀减速运动，因此在棒的速度从v 0减小到v 1的过程中，平均速度为：)(2 1 10v v v += ……………………② （3分） 当棒的速度为v 时，感应电动势的大小为：E =Blv ………………③ （3分） 棒中的平均感应电动势为：v Bl E =………………④ （2分） 综合②④式可得：()102 1 v v Bl E += ………………⑤ （2分） 导体棒中消耗的热功率为：r I P 21=………………⑥ （2分） 负载电阻上消耗的热功率为：12P I E P -=…………⑦ （2分）
磁场高考真题
磁场真题 一、磁场或磁场对通电导线的作用 1. 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是 A ． 安培力的方向可以不垂直于直导线 B ． 安培力的方向总是垂直于磁场的方向 C ． 安培力的的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 D ． 将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半 2．如图，三根相互平行的固定长直导线1L 、2L 和3L 两两等距，均通有电流I ，1L 中电流方向与2L 中的相同，与3L 中的相反，下列说法正确的是 A ．1L 所受磁场作用力的方向与2L 、3L 所在平面垂直 B ．3L 所受磁场作用力的方向与1L 、2L 所在平面垂直 C ．1L 、2L 和3L 单位长度所受的磁场作用力大小之比为 D ．1L 、2L 和3L 3．如图，在磁感应强度大小为0B 的匀强磁场中，两长直导线P 和Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流时，纸面内与两导线距离均为的a 点处的磁感应强度为零。如果让P 中的电流反向、其他条件不变，则a 点处磁感应强度的大小为 A ．0 B 0B C 0 D ．02B
4．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 5.如图，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁 场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定， 下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连， 电路总电阻为2Ω。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合 开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了 0.3cm，重力加速度大小取 2 10m s。判断开关闭合后金属棒所受安培 力的方向,并求出金属棒的质量。 二、带电物体在有界匀强磁场中的运动问题 1.两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磁场区域后，粒子的 A.轨道半径减小，角速度增大
2019物理高考题分类汇编
2019高考物理题分类汇编 一、直线运动 18．（卷一）如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H 。 上升第一个 4H 所用的时间为t 1，第四个4H 所用的时间为t 2。不计空气阻力，则2 1 t t 满足（ ） A ．1<21t t <2 B ．2<2 1t t <3 C ．3<21t t <4 D ．4<2 1t t <5 25. （卷二）（2）汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶司机忽然发现前方有一警示牌立即刹车。从刹车系统稳定工作开始计时，已知汽车第1 s 内的位移为24 m ，第4 s 内的位移为1 m 。求汽车刹车系统稳定工开始计时的速度大小及此后的加速度大小。 二、力与平衡 16．（卷二）物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。 ，重力加速度取10m/s 2 。若轻绳能承受的最大张力为1 500 N ，则物块的质量最大为（ ） A ．150kg B ．C ．200 kg D ．16．（卷三）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 ．12F F ， B ．12F F ， C ．121=2F mg F ， D ．121=2 F F mg ， 19．（卷一 ）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑
轮，其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。 已知M始终保持静止，则在此过程中（） A．水平拉力的大小可能保持不变 B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加 C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 三、牛顿运动定律 20．（卷三）如图（a），物块和木板叠放在实验台上，木板与实验台之间的摩擦可以忽略。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=4 s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。重力加速度取g=10 m/s2。 由题给数据可以得出（） A．木板的质量为1 kg B．2 s~4 s内，力F的大小为0.4 N C．0~2 s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 四、曲线与天体 19.（卷二）如图（a），在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都 从离开跳台开始计时，用v表示他在竖直方向的速度，其v-t图像 如图（b）所示，t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻。（） A．第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小 B．第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大 C．第一次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大 D．竖直方向速度大小为v1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力 比第一次的大