各地名校高三物理試題分類匯編-磁場(一)

磁場部分【題組一】一、選擇題1．山東省兗州市2010屆高三上學期模塊檢測一束帶電粒子以同一速度，并從同一位置進入勻強磁場，在磁場中它們的軌跡如圖所示．粒子的軌跡半徑為，粒子的軌跡半徑為，且，、分別是它們的帶電量，則（C）A．帶負電、帶正電，荷質(zhì)比之比為B．帶負電、帶正電，荷質(zhì)比之比為C．帶正電、帶負電，荷質(zhì)比之比為D．帶正電、帶負電，荷質(zhì)比之比為2．福建省龍巖二中2010屆高三摸底考試如圖所示，水平放置的平行金屬板a、b帶有等量異種電荷，a板帶正電，兩板間有垂直于紙面向里的勻強磁場，若一個帶正電的液滴在兩板間做直線運動，其運動的方向是（D） A．沿豎直方向向下B．沿豎直方向向上 C．沿水平方向向左 D．沿水平方向向右3．海南省海口市2010屆高三調(diào)研測試如圖所示,一束電子以大小不同的速率沿圖示方向飛入橫截面為一正方形的勻強磁場區(qū),在從ab邊離開磁場的電子中，下列判斷正確的是（AD）A.從b點離開的電子速度最大B.從b點離開的電子在磁場中運動時間最長C.從b點離開的電子速度偏轉(zhuǎn)角最大D.在磁場中運動時間相同的電子,其軌跡線一定重合4．北京市第八十中學2009——2010學年度第一學期月考由中國提供永磁體的阿爾法磁譜儀如圖所示，它曾由航天飛機攜帶升空，將來安裝在阿爾法國際空間站中，主要使命之一是探索宇宙中的反物質(zhì)。所謂的反物質(zhì)即質(zhì)量與正粒子相等，帶電量與正粒子相等但相反，例如反質(zhì)子即為，假若使一束質(zhì)子、反質(zhì)子、α粒子和反α粒子組成的射線，以相同的速度通過ＯＯ'進入勻強磁場Ｂ２而形成的4條徑跡，則：（C）A．1、3是反粒子徑跡B．2、4為反粒子徑跡

C．1、2為反粒子徑跡D．4為反α粒子徑跡5．江西省九江市上學期六校2010屆高三聯(lián)考如圖所示,一閉合的小金屬環(huán)用一根絕緣細桿掛在固定點O處，使金屬圓環(huán)在豎直線OO′的兩側(cè)來回擺動的過程中穿過水平方向的勻強磁場區(qū)域，磁感線的方向和水平面垂直。若懸點摩擦和空氣阻力均不計，則 （AC）A．金屬環(huán)每次進入和離開磁場區(qū)域都有感應電流，而且感應電流的方向相反B．金屬環(huán)進入磁場區(qū)域后越靠近OO′線時速度越大，而且產(chǎn)生的感應電流越大C．金屬環(huán)開始擺動后，擺角會越來越小，擺角小到某一值后不再減小D．金屬環(huán)在擺動過程中，機械能將全部轉(zhuǎn)化為環(huán)中的電能6．海南省?？谑?010屆高三調(diào)研測試如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，滑動變阻器電阻為R，開關K閉合。兩平行極板間有勻強磁場，一帶電粒子(不計重力)正好以速度v勻速穿過兩板。以下說法正確的是：(AB)

A．保持開關閉合，將滑片p向上滑動一點，粒子將可能從下極板邊緣射出B．保持開關閉合，將滑片p向下滑動一點，粒子將可能從下極板邊緣射出

C．保持開關閉合，將a極板向下移動一點，粒子將一定向下偏轉(zhuǎn)D．如果將開關斷開，粒子將繼續(xù)沿直線穿出hBCDEF7．吉林省長白縣2010屆高三質(zhì)量檢測如圖所示，虛線EF的下方存在著正交的勻強電場和勻強磁場，電場強度為E，磁感應強度為B.一帶電微粒自離EF為hhBCDEFA．微粒受到的電場力的方向一定豎直向上B．微粒做圓周運動的半徑為C．從B點運動到D點的過程中微粒的電勢能和重力勢能之和在最低點C最小D．從B點運動到D點的過程中微粒的電勢能先增大后減小8．浙江省溫州市十校聯(lián)合體2010屆高三期中聯(lián)考在一絕緣、粗糙且足夠長的水平管道中有一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電球體，管道半徑略大于球體半徑。整個管道處于磁感應強度為B的水平勻強磁場中，磁感應強度方向與管道垂直?，F(xiàn)給帶電球體一個水平速度v0，則在整個運動過程中，帶電球體克服摩擦力所做的功可能為（AC）× × × × × × × ×× × × × × ×× × × × × ×× × × × × ×Bv0C、 D、。二、非選擇題×××××××××BLd9．四川省宜賓市2010屆高三摸底測試×××××××××BLd答案：向左mgd/qBL10．廣東省藍田中學2010屆高三摸底考試如圖所示，寬度為L的足夠長的平行金屬導軌MN、PQ的電阻不計，垂直導軌水平放置一質(zhì)量為m電阻為R的金屬桿CD，整個裝置處于垂直于導軌平面的勻強磁場中，導軌平面與水平面之間的夾角為θ，金屬桿由靜止開始下滑，動摩擦因數(shù)為μ，下滑過程中重力的最大功率為P，求磁感應強度的大小．解：金屬桿先加速后勻速運動，設勻速運動的速度為v，此時有最大功率，金屬桿的電動勢為：E=BLv）回路電流I=EQ\F(E,R)安培力F=BIL金屬桿受力平衡，則有：mgsinθ=F+μmgcosθ重力的最大功率P=mgvsinθ(1分)解得：B=EQ\F(mg,L)EQ\R(,\F(Rsinθ(sinθ-μcosθ),P))11．福建省龍巖二中2010屆高三摸底考試如圖所示，在x<0且y<0的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直于xy平面向里.磁感應強度大小為B，在x>0且y<0的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強電場.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從x軸上的M點沿y軸負方向垂直射入磁場，結(jié)果帶電粒子從y軸的N點射出磁場而進入勻強電場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后打到x軸上的P點，已知===l。不計帶電粒子所受重力，求：（1）帶電粒子進入勻強磁場時速度的大??；（2）帶電粒子從射入勻強磁場到射出勻強電場所用的時間；（3）勻強電場的場強大小.解：（1）設帶電粒子射入磁場時的速度大小為v，由帶電粒子射入勻強磁場的方向和幾何關系可知，帶電粒子在磁場中做圓周運動，圓心位于坐標原點，半徑為l。 （2）設帶電粒子在磁場中運動時間為t1，在電場中運動的時間為t2，總時間為t。 t1t2t（3）帶電粒子在電場中做類平拋運動xyAOMxyAOMNθv012．山東省費縣一中2010屆高三第一次調(diào)研測試如圖所示，直角坐標系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感應為B,方向垂直xOy平面向里，電場線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點進入電場和磁場，恰能做勻速圓周運動，從x軸上的N點第一次離開電場和磁場，MN之間的距離為L，小球過M點時的速度方向與x軸的方向夾角為。不計空氣阻力，重力加速度為g，求(1)電場強度E的大小和方向；(2)小球從A點拋出時初速度v0的大小；(3)A點到x軸的高度h.答案：（1），方向豎直向上（2）（3）xyxyAOMNθv0θO/P（1）小球在電場、磁場中恰能做勻速圓周運動，說明電場力和重力平衡（恒力不能充當圓周運動的向心力），有①②重力的方向豎直向下，電場力方向只能向上，由于小球帶正電，所以電場強度方向豎直向上。（2）小球做勻速圓周運動，O′為圓心，MN為弦長，，如圖所示。設半徑為r，由幾何關系知③小球做勻速圓周運動的向心力由洛侖茲力提供，設小球做圓周運動的速率為v，有④ 由速度的合成與分解知⑤由③④⑤式得⑥（3）設小球到M點時的豎直分速度為vy，它與水平分速度的關系為⑦由勻變速直線運動規(guī)律⑧由⑥⑦⑧式得⑨13．浙江省溫州市十校聯(lián)合體2010屆高三期中聯(lián)考如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成。已知：靜電分析器通道的半徑為R，均勻輻射電場的場強為E。磁分析器中有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感強度為B。問：（1）為了使位于A處電量為q、質(zhì)量為m的離子，從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，加速電場的電壓U應為多大？（2）離子由P點進入磁分析器后，最終打在乳膠片上的Q點，該點距入射點P多遠？解：（1）離子在加速電場中加速，根據(jù)動能定理有①(2分)離子在輻向電場中做勻速圓周運動，電場力提供向心力，有②(2分)解得③(2分)（2）離子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，有④(3分)由②、④式得⑤(2分)(1分)14.江蘇省淮陰中學2010屆高三摸底考試如圖所示，直線MN下方無磁場，上方空間存在兩個勻強磁場，其分界線是半徑為R的半圓，兩側(cè)的磁場方向相反且垂直于紙面，磁感應強度大小都為B?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電微粒從P點沿半徑方向向左側(cè)射出，最終打到Q點，不計微粒的重力。求：（1）微粒在磁場中運動的周期；（2）從P點到Q點，微粒的運動速度大小及運動時間；（3）若向里磁場是有界的，分布在以O點為圓心、半徑為R和2R的兩半圓之間的區(qū)域，上述微粒仍從P點沿半徑方向向左側(cè)射出，且微粒仍能到達Q點，求其速度的最大值。NNOMPQBB解：（1）由（2分）（2分）得（1分）（2）粒子的運動軌跡將磁場邊界分成n等分（n=2，3，4……）由幾何知識可得：；；（1分）又（1分）得（n=2，3，4……）（1分）當n為偶數(shù)時，由對稱性可得（n=2，4，6……）（1分）當n為奇數(shù)時，t為周期的整數(shù)倍加上第一段的運動時間，即（n=3，5，7……）（1分）NNOMPQO1哦BO21哦BBO1NOMPQO219ANOMPQO1哦BO21哦BO321哦BO4321哦BBB（3）由幾何知識得；(1分)且不超出邊界須有：（1分）得（1分）O1哦BOO1哦BO21哦BBMPQNO比較當n=3、n=4時的運動半徑，知當n=3時，運動半徑最大，粒子的速度最大．（2分）得：（1分）NONOMPQO1哦BO21哦BO321哦BO4321哦BCC／ⅡⅠBBO1NMO21O31OPQ15．河南省武陟一中2010屆高三第一次月考如圖甲所示，建立Oxy坐標系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關于x軸對稱，極板長度和板間距均為l，第一四象限有磁場，方向垂直于Oxy平面向里。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右連接發(fā)射質(zhì)量為m、電量為＋q、速度相同、重力不計的帶電粒子。在0~3t0時間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓（不考慮極板邊緣的影響）。已知t=0時刻進入兩板間的帶電粒子恰好在t0時刻經(jīng)極板邊緣射入磁場。上述m、q、l、l0、B為已知量。（不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況）（1）求電壓U的大小。（2）求EQ\F(1,2)t0時進入兩板間的帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑。（3）何時進入兩板間的帶電粒子在磁場中的運動時間最短？求此最短時間。圖甲圖甲圖乙圖乙答案：（1）（2）（3）【解析】（1）t=o時刻進入兩極板的帶電粒子在電場中做勻變速曲線運動，t0時刻剛好從極板邊緣射出，在y軸負方向偏移的距離為l/2，則有①Eq=ma②l/2=at02/2③聯(lián)立以上三式，解得兩極板間偏轉(zhuǎn)電壓為④。（2）t0/2時刻進入兩極板的帶電粒子，前t0/2時間在電場中偏轉(zhuǎn)，后t0/2時間兩極板沒有電場，帶電粒子做勻速直線運動。帶電粒子沿x軸方向的分速度大小為v