（科學(xué)備考 必考）高考物理大二輪復(fù)習(xí) 磁場(chǎng)（含試題）.doc

（科學(xué)備考 必考）2015高考物理大二輪復(fù)習(xí) 磁場(chǎng)（含2014試題） 物理1.(2014安徽，18，6分) “人造小太陽(yáng)”托卡馬克裝置使用強(qiáng)磁場(chǎng)約束高溫等離子體,使其中的帶電粒子被盡可能限制在裝置內(nèi)部,而不與裝置器壁碰撞。已知等離子體中帶電粒子的平均動(dòng)能與等離子體的溫度t成正比,為約束更高溫度的等離子體,則需要更強(qiáng)的磁場(chǎng),以使帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑不變。由此可判斷所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度b正比于()a.b.tc.d.t2答案 1.a解析 1.等離子體在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力提供向心力,有:qvb=,得v=動(dòng)能ek=mv2=由題意得ek=kt故有:kt=得b=即b,選項(xiàng)a正確。2.(2014浙江，20，6分)如圖1所示,兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置,間距為l,其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為b。垂直于導(dǎo)軌水平對(duì)稱(chēng)放置一根均勻金屬棒。從t=0時(shí)刻起,棒上有如圖2所示的持續(xù)交變電流i,周期為t,最大值為im,圖1中i所示方向?yàn)殡娏髡较?。則金屬棒()第20題圖1第20題圖2a.一直向右移動(dòng)b.速度隨時(shí)間周期性變化c.受到的安培力隨時(shí)間周期性變化d.受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)做正功答案 2.abc解析 2.根據(jù)題意得出v-t圖象如圖所示,金屬棒一直向右運(yùn)動(dòng),a正確。速度隨時(shí)間做周期性變化,b正確。據(jù)f安=bil及左手定則可判定,f安大小不變,方向做周期性變化,則c項(xiàng)正確。f安在前半周期做正功,后半周期做負(fù)功,則d項(xiàng)錯(cuò)。3.(2014北京，16，6分)帶電粒子a、b在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),它們的動(dòng)量大小相等,a運(yùn)動(dòng)的半徑大于b運(yùn)動(dòng)的半徑。若a、b的電荷量分別為qa、qb,質(zhì)量分別為ma、mb,周期分別為ta、tb。則一定有()a.qaqbb.mambc.tatbd.rb,pa=pb,ba=bb,故qaqb,故只有選項(xiàng)a正確。4.(2014課標(biāo)全國(guó)卷，20，6分)圖為某磁譜儀部分構(gòu)件的示意圖。圖中,永磁鐵提供勻強(qiáng)磁場(chǎng),硅微條徑跡探測(cè)器可以探測(cè)粒子在其中運(yùn)動(dòng)的軌跡。宇宙射線(xiàn)中有大量的電子、正電子和質(zhì)子。當(dāng)這些粒子從上部垂直進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是()永磁鐵 硅微條徑跡探測(cè)器 永磁鐵a.電子與正電子的偏轉(zhuǎn)方向一定不同b.電子與正電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑一定相同c.僅依據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡無(wú)法判斷該粒子是質(zhì)子還是正電子d.粒子的動(dòng)能越大,它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑越小答案 4.ac解析 4.在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,各粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向相同,但速度大小關(guān)系未知。由左手定則可知電子與正電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受洛倫茲力方向相反、偏轉(zhuǎn)方向必相反,故a正確。因r=,各粒子雖q相同、但v關(guān)系未知,故m相同、v不同時(shí)軌跡半徑不同,而當(dāng)r相同時(shí)只能表明mv相同,不能確定m的關(guān)系,故b錯(cuò)誤、c正確。由ek=mv2有r=,可見(jiàn)當(dāng)ek越大時(shí)確定的粒子其軌跡半徑越大,故d錯(cuò)誤。5.(2014課標(biāo)全國(guó)卷，16，6分)如圖,mn為鋁質(zhì)薄平板,鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(未畫(huà)出)。一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的p點(diǎn)垂直于鋁板向上射出,從q點(diǎn)穿越鋁板后到達(dá)pq的中點(diǎn)o,已知粒子穿越鋁板時(shí),其動(dòng)能損失一半,速度方向和電荷量不變,不計(jì)重力。鋁板上方和下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為()a.2b.c.1d.答案 5.d解析 5.由題圖可知,帶電粒子在鋁板上方的軌跡半徑為下方軌跡半徑的2倍;由洛倫茲力提供向心力:qvb=得v=;其動(dòng)能ek=mv2=,故磁感應(yīng)強(qiáng)度b=,=,選項(xiàng)d正確。6.(2014課標(biāo)全國(guó)卷，15，6分)關(guān)于通電直導(dǎo)線(xiàn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受的安培力,下列說(shuō)法正確的是()a.安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線(xiàn)b.安培力的方向總是垂直于磁場(chǎng)的方向c.安培力的大小與通電直導(dǎo)線(xiàn)和磁場(chǎng)方向的夾角無(wú)關(guān)d.將直導(dǎo)線(xiàn)從中點(diǎn)折成直角,安培力的大小一定變?yōu)樵瓉?lái)的一半答案 6.b解析 6.由左手定則可知,安培力的方向一定與磁場(chǎng)方向和直導(dǎo)線(xiàn)垂直,選項(xiàng)a錯(cuò)、b正確;安培力的大小f=bil sin 與直導(dǎo)線(xiàn)和磁場(chǎng)方向的夾角有關(guān),選項(xiàng)c錯(cuò)誤;將直導(dǎo)線(xiàn)從中點(diǎn)折成直角,假設(shè)原來(lái)直導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直,若折成直角后一段與磁場(chǎng)仍垂直,另一段與磁場(chǎng)平行,則安培力的大小變?yōu)樵瓉?lái)的一半,若折成直角后,兩段都與磁場(chǎng)垂直,則安培力的大小變?yōu)樵瓉?lái)的,因此安培力大小不一定是原來(lái)的一半,選項(xiàng)d錯(cuò)誤。7.（2014山東青島高三第一次模擬考試?yán)砭C物理，20）如圖所示，在邊長(zhǎng)為l的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一帶正電的電荷，從d點(diǎn)以v0的速度沿db方向射入磁場(chǎng)，恰好從a點(diǎn)射出，已知電荷的質(zhì)量為m，帶電量為q，不計(jì)電荷的重力，則下列說(shuō)法正確的是（ ）a勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 c若電荷從cd邊界射出，隨著入射速度的減小，電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間會(huì)減小d若電荷的入射速度變?yōu)?v0，則粒子會(huì)從ab中點(diǎn)射出答案 7.20. a解析 7.：a、由圖可以看出粒子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=l，根據(jù)牛頓第二定律：qv0b=，得：b=，a正確；t=，轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為90，則t=，故b錯(cuò)誤；若電荷從cd邊界射出，則轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角均為180，入射速度減小，周期與速度無(wú)關(guān)，故電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不變，c錯(cuò)誤；若電荷的入射速度變?yōu)?v0，則半徑變?yōu)?l，軌跡如圖，設(shè)df為h，由幾何知識(shí)：（2l-h）2+l2=（2l）2，得：h=（2-）ll，可見(jiàn)e不是ab的中點(diǎn)，即粒子不會(huì)從ab中點(diǎn)射出，d錯(cuò)誤。8.（2013遼寧大連高三第一次模擬考試?yán)砜凭C合試題，17）如圖所示，一根導(dǎo)線(xiàn)位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其中ab=bc=cd=de=l，且c=120、b=d=150?，F(xiàn)給這根導(dǎo)線(xiàn)通入由a至e的恒定電流i，則導(dǎo)線(xiàn)受到磁場(chǎng)作用的合力大小為（ ）abcd答案 8.17c解析 8.：導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)內(nèi)有效長(zhǎng)度據(jù)幾何關(guān)系得：d=（2+）l，故該通電導(dǎo)線(xiàn)受到安培力大小為f=bil=, c 正確。9.（2013遼寧大連高三第一次模擬考試?yán)砜凭C合試題，16）一帶負(fù)電小球在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，受重力、電場(chǎng)力和空氣阻力作用，小球克服重力做功3j，電場(chǎng)力對(duì)小球做功2j，小球克服空氣阻力做功1 j，此過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是（ ） a小球的重力勢(shì)能減少了3 j b小球的機(jī)械能增加了1j c小球的動(dòng)能減少了1j d小球的電勢(shì)能增加了2j答案 9.16b解析 9.：小球克服重力做功3j，小球的重力勢(shì)能增加3j，則小球在a點(diǎn)的重力勢(shì)能比在b點(diǎn)小3j，故a錯(cuò)誤；小球克服空氣阻力做功1j，空氣阻力做功為-1j，電場(chǎng)力對(duì)小球做功2j，兩者總功是1j，根據(jù)功能關(guān)系可知，其機(jī)械能就增加1j，則小球在a點(diǎn)的機(jī)械能比在b點(diǎn)小1j，b正確；重力、空氣阻力和電場(chǎng)力對(duì)小球做的總功為-3j+（-1）j+2j=-2j，根據(jù)動(dòng)能定理得知，小球的動(dòng)能減小2j，即小球在a點(diǎn)的動(dòng)能比在b點(diǎn)大2j，c錯(cuò)；電場(chǎng)力對(duì)小球做2j，小球的電勢(shì)能就減小2j，則小球在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)大2j，d錯(cuò)。10.（2014吉林實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三年級(jí)第一次模擬，20）某空間存在著如圖（甲）所示的足夠大的，沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)中a、b兩個(gè)物塊疊放在一起，置于光滑絕緣水平地面上，物塊a帶正電，物塊b不帶電且表面絕緣。在t1=0時(shí)刻，水平恒力f作用在物塊b上，使a，b由靜止開(kāi)始做加速度相同的運(yùn)動(dòng)。在a、b一起向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，以下說(shuō)法中正確的是（ ）a圖（乙）可以反映a所受洛倫茲力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系，圖中y表示洛倫茲力大小b圖（乙）可以反映a對(duì)b的摩擦力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系，圖中y表示摩擦力大小c圖（乙）可以反映a對(duì)b的壓力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系，圖中y表示壓力大小d圖（乙）可以反映b對(duì)地面的壓力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系，圖中y表示壓力大小答案 10.20cd解析 10.：由于a，b由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，因此當(dāng)t=0時(shí)，速度為零，洛倫茲力為零，故a錯(cuò)誤；由于a、b是一起勻加速運(yùn)動(dòng)的，且a所受洛倫茲力豎直向下，因此對(duì)于a來(lái)說(shuō)是由靜摩擦力提供其加速度，故其所受摩擦力不變，故b錯(cuò)誤；設(shè)水平方向勻加速為a，由于豎直方向合外力為零，因此a對(duì)b的壓力大小為：fn=mag+qbat，壓力為時(shí)間t的一次函數(shù)，故c正確；同理b對(duì)地面的壓力為：fn=（ma+mb）g+qbat，也是關(guān)于t的一次函數(shù)，故d正確。11.(武漢市2014屆高中畢業(yè)生二月調(diào)研測(cè)試) 如圖所示，將長(zhǎng)度為l的直導(dǎo)線(xiàn)放置在y軸上，當(dāng)通以大小為i、沿y軸負(fù)方向的電流后，測(cè)得其受到的安培力大小為f、方向沿x軸正方向。則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能：a沿z軸正方向，大小為b在xoy平面內(nèi)，大小為c在zoy平面內(nèi)，大小為d在zoy平面內(nèi)，大小為答案 11.19cd解析 11.已知電流沿y軸負(fù)方向，安培力方向沿x軸正方向，根據(jù)左手定則判斷得知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在zoy平面內(nèi)。設(shè)磁場(chǎng)與導(dǎo)線(xiàn)的夾角為，則090，當(dāng)=90時(shí)，由f=bilsin可知，b有最小值為 bmin=，當(dāng)090，b，所以b=和b=是可能的故ab錯(cuò)誤，cd正確。12.(湖北省八校2014屆高三第二次聯(lián)考) 物理學(xué)經(jīng)常建立一些典型的理想化模型用于解決實(shí)際問(wèn)題。下列關(guān)于這些模型的說(shuō)法中正確的是a體育比賽中用的乒乓球總可以看作是一個(gè)位于其球心的質(zhì)點(diǎn)b帶有確定電量的導(dǎo)體球總可以看作是一個(gè)位于其球心的點(diǎn)電荷c分子電流假說(shuō)認(rèn)為在原子或者分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部存在著一種環(huán)形電流，它使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極d在研究安培力時(shí)，與電場(chǎng)中的檢驗(yàn)電荷作用相當(dāng)?shù)氖且粋€(gè)有方向的電流元，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)使電流元的方向跟磁場(chǎng)方向平行答案 12.14c解析 12.體育比賽中用的乒乓球若研究其動(dòng)作，就不可以看作是一個(gè)位于其球心的質(zhì)點(diǎn)，故a錯(cuò)誤；帶有確定電量的導(dǎo)體球，當(dāng)其尺寸不能忽略的時(shí)候，不可以看作是一個(gè)位于其球心的點(diǎn)電荷，故b錯(cuò)誤；分子電流假說(shuō)認(rèn)為在原子或者分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部存在著一種環(huán)形電流，它使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極，故c正確；在研究安培力時(shí)，與電場(chǎng)中的檢驗(yàn)電荷作用相當(dāng)?shù)氖且粋€(gè)有方向的電流元，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)使電流元的方向跟磁場(chǎng)方向垂直，平行的時(shí)候沒(méi)有安培力，故d錯(cuò)誤。13.(2014年哈爾濱市第三中學(xué)第一次高考模擬試卷) 如圖所示，mn是紙面內(nèi)的一條直線(xiàn)，其所在空間只充滿(mǎn)與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)或只充滿(mǎn)與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的單一場(chǎng)區(qū)（場(chǎng)區(qū)都足夠大），現(xiàn)有一重力不計(jì)的帶電粒子從mn上的o點(diǎn)以水平初速度v0沿紙面射入場(chǎng)區(qū)，下列判斷正確的是：a如果粒子回到mn上時(shí)速率不變，則該空間存在的一定是磁場(chǎng)b如果粒子回到mn上時(shí)速率增大，則該空間存在的一定是電場(chǎng)c若只增大水平初速度v0，發(fā)現(xiàn)粒子再回到mn上時(shí)速度方向與增大前相同，則該空間存在的一定是磁場(chǎng)d若只增大水平初速度v0，發(fā)現(xiàn)粒子再回到mn所用的時(shí)間發(fā)生變化，則該空間存在的一定是電場(chǎng)答案 13.20bd解析 13.若帶電粒子以與電場(chǎng)線(xiàn)平行的速度v0射入，粒子返回速率不變，故a錯(cuò)誤；洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功，不能使粒子速度增大，電場(chǎng)力可使帶電粒子做功，動(dòng)能增大，故速率增加一定是電場(chǎng)，故b正確；若帶電粒子以與電場(chǎng)線(xiàn)平行的速度v0射入，粒子返回速率不變，故c錯(cuò)誤；由知，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與速率無(wú)關(guān)，故時(shí)間改變一定是電場(chǎng)，故d正確。14.（河南省豫東豫北十所名校2014屆高中畢業(yè)班階段性測(cè)試（四）如圖所示，在x軸的上方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為e，在x軸 的下方等腰三角形cdm區(qū)域內(nèi)有垂直于xoy平面由內(nèi)向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，其中c、d在x軸上，它們到原點(diǎn)o的距離均為a，?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶正電粒子，從y軸上的p點(diǎn)由靜止釋放，設(shè)p點(diǎn)到o點(diǎn)的距離為h，不計(jì)重力作用與空氣阻力的影響。，下列說(shuō)法正確的是a. 若，則粒子垂直cm射出磁場(chǎng)b若，則粒子平行于x軸射出磁場(chǎng)c若，則粒子垂直cm射出磁場(chǎng)d若，則粒子平行于x軸射出磁場(chǎng)答案 14.21ad解析 14.若h，則在電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得： qeh=mv2；在磁場(chǎng)中，有qvb=m，聯(lián)立解得：r=a，如圖，根據(jù)幾何知識(shí)可知粒子垂直cm射出磁場(chǎng)，故a正確，b錯(cuò)誤；若h，與上題同理可得：r=a，則根據(jù)幾何知識(shí)可知粒子平行于x軸射出磁場(chǎng)，故c錯(cuò)誤，d正確。15.（河南省豫東豫北十所名校2014屆高中畢業(yè)班階段性測(cè)試（四）如圖，m、n、p是以mn為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，o點(diǎn)為半圓弧的圓心， 。在m、n處各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，這時(shí)o點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b1。若將m處的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)移至p處，則o點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)閎2，則b2與b1之比為 a1: 2 b2: 1 c: 1 d: 2答案 15.15d解析 15.依題意，每根導(dǎo)線(xiàn)在o點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為，方向豎直向下，則當(dāng)m移至p點(diǎn)時(shí)，o點(diǎn)合磁感強(qiáng)度大小為b2=2cos30=，則b2與b1之比為: 2，d項(xiàng)正確。16.(河北衡水中學(xué)2013-2014學(xué)年度下學(xué)期二調(diào)考試) 利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度。其中2為力敏傳感器，3為數(shù)字電壓表，5為底部長(zhǎng)為l的線(xiàn)框。當(dāng)外界拉力作用于力敏傳感器的彈性梁上時(shí)，數(shù)字電壓表上的讀數(shù)u與所加外力f成正比，即u=kf，式中k為比例系數(shù)。用絕緣懸絲把線(xiàn)框固定在力敏傳感器的掛鉤上，并用軟細(xì)銅絲連接線(xiàn)框與電源。當(dāng)線(xiàn)框中電流為零時(shí)，輸出電壓為u0 ；當(dāng)線(xiàn)框中電流為i時(shí)，輸出電壓為u ，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 （ ）a. b. c. d. 答案 16.21d解析 16.a、由于數(shù)字電壓表上的讀數(shù)u與所加外力成正比，即u=kf，式中k為比例系數(shù)，當(dāng)通上電流后，設(shè)安培力為fa，有=kfa，即kbll=，整理得：b=，故a錯(cuò)誤；由a分析得，b錯(cuò)誤；由a分析得，c錯(cuò)誤；由a分析得，d正確。17.(汕頭市2014年普通高考模擬考試試題) 如圖，初速度可忽略、質(zhì)量相同、電量分別為q和3q的粒子p和m，經(jīng)電壓為u的電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，不計(jì)粒子重力，下列表述正確的是 a. p和m離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的動(dòng)能相同 b. p和m在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度之比為13 c. p在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑較大 d. m在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期較大答案 17.21. bc解析 17.由動(dòng)能定理，qu=mv2，可知，當(dāng)質(zhì)量、電壓與初速度相同情況下，電量越大，動(dòng)能越多，故a錯(cuò)誤；由牛頓第二定律與相結(jié)合，則有：a=，可知，a與q成正比，故b正確；由半徑公式，結(jié)合qu=mv2，可知，則有：r=，得出r與成正比，故c正確；由周期公式，則有t與成正比，故d錯(cuò)誤。18.(汕頭市2014年普通高考模擬考試試題) 如圖，是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻地輻向分布，線(xiàn)圈中a、b兩條導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)均為l，通以圖示方向的電流i，兩條導(dǎo)線(xiàn)所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為b則 a該磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng) b線(xiàn)圈平面總與磁場(chǎng)方向垂直 c線(xiàn)圈將逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng) da、b導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力大小總為ilb答案 18.16. d解析 18.該磁場(chǎng)明顯不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)應(yīng)該是一系列平行的磁感線(xiàn)，方向相同，故a錯(cuò)誤；由圖可知，線(xiàn)圈平面總與磁場(chǎng)方向平行，故b錯(cuò)誤；由左手定則可知，a受到的安培力向上，b受到的安培力向下，故線(xiàn)圈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，故c錯(cuò)誤；a、b導(dǎo)線(xiàn)始終與磁感線(xiàn)垂直，故受到的安培力大小總為bil，故d正確。19.(甘肅省蘭州一中2014屆高三上學(xué)期期末考試) 如圖，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)分別通有方向相反的電流i1和i2，且i1i2；a、b、c、d為導(dǎo)線(xiàn)某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)，且a、b、c與兩導(dǎo)線(xiàn)共面；b點(diǎn)在兩導(dǎo)線(xiàn)之間， b、d的連線(xiàn)與導(dǎo)線(xiàn)所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是aa點(diǎn) bb點(diǎn) cc點(diǎn) dd點(diǎn)答案 19.16c解析 19.兩電流在該點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，說(shuō)明兩電流在該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度滿(mǎn)足等大反向關(guān)系；根據(jù)右手螺旋定則在兩電流的同側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，則為a或c，又i1i2，所以該點(diǎn)距i1遠(yuǎn)距i2近，所以是c點(diǎn)。20.（東城區(qū)2013-2014學(xué)年度第二學(xué)期教學(xué)檢測(cè)）如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為e的質(zhì)子以某一初速度從坐標(biāo)原點(diǎn)o沿x軸正方向進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，若場(chǎng)區(qū)僅存在平行于y軸向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，質(zhì)子通過(guò)p（d ，d）點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為；若場(chǎng)區(qū)僅存在垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，質(zhì)子也能通過(guò)p點(diǎn)。不計(jì)質(zhì)子的重力。設(shè)上述勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b，則下列說(shuō)法中正確的是a. b. c. d. 答案 20.20. d解析 20.質(zhì)子在只有電場(chǎng)存在時(shí)，動(dòng)能由ek變?yōu)?ek，由動(dòng)能定理可知電場(chǎng)力做功為w=eed=5ek-ek, 解得e=, 由此可判斷，選項(xiàng)ab錯(cuò)誤; 質(zhì)子在只有磁場(chǎng)存在時(shí)，質(zhì)子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由題意可知，運(yùn)動(dòng)半徑為d，由半徑公式有d= , 設(shè)質(zhì)子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v，則速度為, 以上兩式聯(lián)立得，所以選項(xiàng)c錯(cuò)誤，選項(xiàng)d正確。21.(2014年安徽省江南十校高三聯(lián)考) 如圖所示，半徑為r的半圓形區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，半圓的左邊垂直x軸放置一粒子發(fā)射裝置，在-ryr的區(qū)間內(nèi)各處均沿x軸正方向同時(shí)發(fā)射出一個(gè)帶正電粒子，粒子質(zhì)量均為m、電荷量均為q初速度均為v，重力及粒子間的相互作用均忽略不計(jì)，所有粒子都能到達(dá)y軸，其中最后到達(dá)y軸的粒子比最先到達(dá)y軸的粒子晚t時(shí)間，則a粒子到達(dá)y軸的位置一定各不相同b、磁場(chǎng)區(qū)域半徑r應(yīng)滿(mǎn)足c，其中角度口的弧度值滿(mǎn)足d從x軸入射的粒子最先到達(dá)y軸答案 21.15c解析 21.粒子射入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。y=r的粒子直接沿直線(xiàn)做勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)y軸，其它粒子在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，由圖可知，發(fā)生偏轉(zhuǎn)的粒子也有可能打在y=r的位置上，所以粒子到達(dá)y軸的位置不是各不相同的，故a錯(cuò)誤；以沿x軸射入的粒子為例，若r=r，則粒子不能達(dá)到y(tǒng)軸就偏向上離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域，所以要求r，所有粒子才能穿過(guò)磁場(chǎng)到達(dá)y軸，故b錯(cuò)；從x軸入射的粒子在磁場(chǎng)中對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)，所以該粒子最后到達(dá)y軸，而y=r的粒子直接沿直線(xiàn)做勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)y軸，時(shí)間最短，故d錯(cuò)誤；從x軸入射的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t1=，y=r的粒子直接沿直線(xiàn)做勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)y軸，時(shí)間最短，則t2=所以t=，其中角度為從x軸入射的粒子運(yùn)動(dòng)的圓心角，根據(jù)幾何關(guān)系有：=，則sin=sin=sin，故c正確。22.(重慶市五區(qū)2014屆高三學(xué)生學(xué)業(yè)調(diào)研抽測(cè)) 如題4圖所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的直導(dǎo)線(xiàn)用兩絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛于水平軸上，并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)中通以沿x正方向的電流i，且導(dǎo)線(xiàn)保持靜止時(shí)，懸線(xiàn)與豎直方向夾角為。則磁感應(yīng)強(qiáng)度的則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可能為（）a，y軸正向b，z軸負(fù)向c，沿懸線(xiàn)向下d，沿懸線(xiàn)向上答案 22.4 abc解析 22.磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)閥正向，根據(jù)左手定則，直導(dǎo)線(xiàn)所受安培力方向沿z正方向，根據(jù)平衡條件，當(dāng)bil剛好等于mg時(shí)，繩的拉力為零，所以b=，a項(xiàng)正確；磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)閦負(fù)方向，根據(jù)左手定則，直導(dǎo)線(xiàn)所受安培力方向沿y正方向，根據(jù)平衡條件bilrcos=mgrsin，所以b=tan，所以b正確；磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿懸線(xiàn)向上，根據(jù)左手定則，直導(dǎo)線(xiàn)所受安培力方向如圖甲（側(cè)視圖），直導(dǎo)線(xiàn)不能平衡，d項(xiàng)錯(cuò)；磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿懸線(xiàn)向下，根據(jù)左手定則，直導(dǎo)線(xiàn)所受安培力方向如圖乙（側(cè)視圖），根據(jù)平衡條件bilr =mgrsin，解得b=，c項(xiàng)正確。23.(四川省成都市2014屆高中畢業(yè)班第一次診斷性檢測(cè)) 如圖所示: 絕緣中空軌道豎直固定，圓弧段cod光滑，對(duì)應(yīng)圓心角為120 ，c、d兩端等高，o為最低點(diǎn)，圓弧圓心為o ，半徑為r; 直線(xiàn)段ac, hd粗糙，與圓弧段分別在c、d端相切; 整個(gè)裝置處于方向垂直于軌道所在平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在豎直虛線(xiàn)mc左側(cè)和nd右側(cè)還分別存在著場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向水平向右和向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量恒為q、直徑略小于軌道內(nèi)徑、可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球，從軌道內(nèi)距c點(diǎn)足夠遠(yuǎn)的p點(diǎn)由靜止釋放。若, 小球所受電場(chǎng)力等于其重力的倍，重力加速度為g。則( )a. 小球第一次沿軟道ac下滑的過(guò)程中，先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)b. 小球在軌道內(nèi)受到的摩擦力可能大于c. 經(jīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間，小球克服摩擦力做的總功是d. 小球經(jīng)過(guò)o點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的彈力可能為答案 23.7ad解析 23.小球第一次沿軟道ac下滑的過(guò)程中對(duì)其受力分析如右圖所示。小球所受電場(chǎng)力等于其重力的倍，故有qvb=fn, 由牛頓第二定律可得，隨著v 的增大，小球的加速度減小，先此過(guò)程小球做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度a=0時(shí)，此過(guò)程小球做勻速運(yùn)動(dòng)，a項(xiàng)正確；當(dāng)小球做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球與軌道間的彈力最大，此時(shí)小球在軌道內(nèi)受到的摩擦力最大，其最大值為=，故b項(xiàng)錯(cuò)；經(jīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間，小球最終在cod間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)功能關(guān)系可得小球受到摩擦力做的總功由可得-，故小球克服摩擦力做的總功是，c項(xiàng)正確；小球最終在cod間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中小球經(jīng)過(guò)o點(diǎn)時(shí)，由動(dòng)能定律可得，根據(jù)牛頓第二定律可得，解得小球受到軌道的支持力為fn=，故根據(jù)牛頓第三定律得小球?qū)壍赖膹椓椋琩項(xiàng)正確。24.(山東省德州市2014屆高三上學(xué)期期末考試) 如右圖所示，一平行板電容器，右極板接電源正極，板長(zhǎng)為2d，板間距離為d。一帶電量為g、質(zhì)量為m的負(fù)離子(重力不計(jì)) 以速度v0貼近左極板沿極板方向射入，恰從右極板下邊緣射出。在右極板右側(cè)空間存在垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(未標(biāo)出) 。要使該負(fù)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)后，又恰能直接從右極板上邊緣進(jìn)入電場(chǎng)，則 a磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 b磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 c磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 d在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為答案 24.8bc解析 24.粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)似平拋運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)電場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖粒子帶正負(fù)荷，根據(jù)左手定則，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，故b正確，a錯(cuò)誤；對(duì)于拋物線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，速度偏向角的正切值等于位移偏向角正切值的兩倍，即tan2tan2=1，故=45，又由于tan，故vy=v0，vv0；根據(jù)幾何關(guān)系，圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為rd；圓周運(yùn)動(dòng)中，洛倫茲力提供向心力，有qvbm；解得b，故c正確；磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t=t=，故d錯(cuò)誤。25.(山東省德州市2014屆高三上學(xué)期期末考試) 如圖所示，速度不同的同種帶電粒子(重力不計(jì)) a、b沿半徑ao方向進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，a, b兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡分別為ab和ac，則下列說(shuō)法中正確的是 aa、b兩粒子均帶正電 ba粒子的速度比b粒子的速度大 ca粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比b粒子長(zhǎng) d兩粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度反向延長(zhǎng)線(xiàn)一定都過(guò)圓心o答案 25.3cd解析 25.根據(jù)左手定則可知a、b兩粒子均帶負(fù)電，a項(xiàng)錯(cuò)；由運(yùn)動(dòng)軌跡可知，a的半徑小于b的半徑，粒子在磁場(chǎng)中洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)則有bqv得：v，由于帶電粒子們的b、q、m均相同，所以v與r成正比，可知a粒子的速度比b粒子速度小，故b錯(cuò)誤；由周期公式得，由于帶電粒子們的b、q、m均相同，所以t均相同，由于a的圓心角大，故a在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，故c正確；進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，速度方向指向圓心o，根據(jù)圓的對(duì)稱(chēng)性可以知道，離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，速度一定背離圓心，故d正確。26.(2014年沈陽(yáng)市高中三年級(jí)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)(一) 如圖所示，豎直放置的兩個(gè)平行金屬板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，與兩板上邊緣等高處有兩個(gè)質(zhì) 量相同的帶電小球，小球a從緊靠左極板處由靜止開(kāi)始釋放，小球b從兩板正中央由靜止開(kāi)始釋放，兩小球最終都能運(yùn)動(dòng)到右極板上的同一位置，則從開(kāi)始釋放到運(yùn)動(dòng)至有極板的過(guò)程中，下列判斷正確的是a、運(yùn)動(dòng)時(shí)間b電荷量之比c機(jī)械能增加量之比d機(jī)械能增加量之比答案 26.4b解析 26.兩小球在豎直方向都做自由落體運(yùn)動(dòng)，豎直分位移相等，由h=gt2，得到時(shí)間相等，故a錯(cuò)誤；兩球的水平分運(yùn)動(dòng)都是初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，有qe=ma 根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式，x=at2 由兩式解得x=t2 ，由于兩球的水平分位移之比為2：1，故電量之比為2：1，故b正確；由f=ma可得電場(chǎng)力有關(guān)系fa=2fb，而水平方向sa=2sb，由功的公式知，電場(chǎng)力對(duì)兩球做功有關(guān)系wa=4wb，所以電勢(shì)能變化是4倍的關(guān)系，根據(jù)功能關(guān)系可得機(jī)械能增加量之比，故cd兩項(xiàng)均錯(cuò)。27.(2014年沈陽(yáng)市高中三年級(jí)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)(一) 如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、 b，以不同的速率沿著a0方向?qū)?zhǔn)圓心o射入磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖。若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用，則下列說(shuō)法正確的是a、a粒子速率較大bb粒子速率較大cb粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)da、b粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一樣長(zhǎng)答案 27.3b解析 27.a、b、粒子在磁場(chǎng)中洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)則有bqv=m得：r=由于帶電粒子們的b、q、m均相同，所以r與v成正比，因此運(yùn)動(dòng)圓弧半徑越大，則運(yùn)動(dòng)速率越大，故b粒子速率最大，故a錯(cuò)誤，b正確；由周期公式得t=，由于帶電粒子們的b、q、m均相同，所以t均相同，由運(yùn)動(dòng)圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角越大，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，故a粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)故c、d 兩項(xiàng)均錯(cuò)誤28.(江蘇省南京市、鹽城市2014屆高三第一次模擬考試) 在磁場(chǎng)中的同一位置放置一條直導(dǎo)線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)的方向與磁場(chǎng)方向垂直。先后在導(dǎo)線(xiàn)中通入不同的電流，導(dǎo)線(xiàn)所受的力也不一樣，圖中幾幅圖象表現(xiàn)的是導(dǎo)線(xiàn)受的力f與通過(guò)的電流i的關(guān)系。a，b各代表一組f，i的數(shù)據(jù)。下列圖中正確的是答案 28.2c解析 28.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)垂直時(shí)所受安培力為：f=bil，由于磁場(chǎng)強(qiáng)度b和導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度l不變，因此f與i的關(guān)系圖象為過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，故abd錯(cuò)，c項(xiàng)正確。29.(湖北省黃岡中學(xué)2014屆高三上學(xué)期期末考試) 如圖所示，在圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ab是圓的直徑。一帶電粒子從a點(diǎn)射入磁場(chǎng)，速度大小為v、方向與ab成30角時(shí)，恰好從b點(diǎn)飛出磁場(chǎng)，且粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t；若同一帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向射入磁場(chǎng)，也經(jīng)時(shí)間t飛出磁場(chǎng)，則其速度大小為（ ）a b c d答案 29.17b解析 29.設(shè)圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)半徑為r。粒子1、2的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。由于兩粒子在同一磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為t，故兩粒子運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角相同且均為600，由幾何關(guān)系可得，；由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑可得， =，解得=，故b項(xiàng)正確。30.(河南省鄭州市2014屆高中畢業(yè)班第一次質(zhì)量預(yù)測(cè)) 如圖所示，在半徑為r的圓柱形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)電子以速度為，從m點(diǎn)沿半徑方向射入該磁場(chǎng)，從n點(diǎn)射出，速度方向偏轉(zhuǎn)了60。則電子從m到n運(yùn)行的時(shí)間是 a b c d 答案 30.6d解析 30.則電子從m到n運(yùn)行的時(shí)間是，d項(xiàng)正確。31.(北京市西城區(qū)2014屆高三上學(xué)期期末考試) 如圖所示，在地面上方的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球，系在一根長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線(xiàn)一端，可以在豎直平面內(nèi)繞o點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。ab為圓周的水平直徑，cd為豎直直徑。已知重力加速度為g，電場(chǎng)強(qiáng)度。下列說(shuō)法正確的是（）a若小球在豎直平面內(nèi)繞o點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則它運(yùn)動(dòng)的最小速度為b若小球在豎直平面內(nèi)繞o點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最大c若將小球在a點(diǎn)由靜止開(kāi)始釋放，它將在acbd圓弧上往復(fù)運(yùn)動(dòng)d若將小球在a點(diǎn)以大小為的速度豎直向上拋出，它將能夠到達(dá)b點(diǎn)答案 31.16. bd解析 31.若小球在豎直平面內(nèi)繞o點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球的最小速度為其能夠到達(dá)等效最高點(diǎn)即右圖所示的點(diǎn)時(shí)的速度，由牛頓第二定律可得，解得最小速度為，項(xiàng)錯(cuò)；若小球在豎直平面內(nèi)繞o點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)小球到達(dá)點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力對(duì)小球做功最多，小球機(jī)械能最大，故b項(xiàng)正確；若將小球在a點(diǎn)由靜止開(kāi)始釋放小球?qū)⒀豠c方向做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故c項(xiàng)錯(cuò)；若將小球在a點(diǎn)以大小為的速度豎直向上拋出，它將做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，可分解為豎直方向在重力作用下以加速-g做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，水平方向在電場(chǎng)力作用下做初速度為零的加速度為g的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故當(dāng)小球在豎直方向以原速率返回時(shí)，水平方向的位移為, 故小球能夠到達(dá)b點(diǎn)，d項(xiàng)正確。32.(北京市西城區(qū)2014屆高三上學(xué)期期末考試) 一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力。下列說(shuō)法正確的是a若v與b的方向垂直，入射速度v越大，則軌道半徑越大b若v與b的方向垂直，入射速度v越大，則運(yùn)動(dòng)周期越大c若v與b的方向相同，則粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度不斷變大d若v與b的方向相同，則粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度保持不變答案 32.14. ad解析 32.若v與b的方向垂直，帶電粒子講做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由軌道半徑可得，入射速度v越大，則軌道半徑越大，a項(xiàng)正確；由可得運(yùn)動(dòng)周期與入射速度v無(wú)關(guān)，b項(xiàng)錯(cuò)；若v與b的方向相同，粒子在運(yùn)動(dòng)將做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，d項(xiàng)正確，c項(xiàng)錯(cuò)。33.(北京市西城區(qū)2014屆高三上學(xué)期期末考試) 一根通電直導(dǎo)線(xiàn)水平放置在地球赤道的上方，其中的電流方向?yàn)樽晕飨驏|，該導(dǎo)線(xiàn)所受地磁場(chǎng)的安培力方向?yàn)閍水平向北 b水平向南c豎直向上 d豎直向下答案 33.10c解析 33.赤道處地磁場(chǎng)的方向?yàn)樗较虮?，根?jù)左手定則可知該導(dǎo)線(xiàn)所受地磁場(chǎng)的安培力方向?yàn)樨Q直向上，故c 項(xiàng)正確。34.(2014大綱全國(guó)，25，20分)如圖,在第一象限存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面(xy平面)向外;在第四象限存在勻強(qiáng)電場(chǎng),方向沿x軸負(fù)向。在y軸正半軸上某點(diǎn)以與x軸正向平行、大小為v0的速度發(fā)射出一帶正電荷的粒子,該粒子在(d,0)點(diǎn)沿垂直于x軸的方向進(jìn)入電場(chǎng)。不計(jì)重力。若該粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度方向與y軸負(fù)方向的夾角為,求(1)電場(chǎng)強(qiáng)度大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的比值;(2)該粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。答案 34. (1)v0 tan2 (2)解析 34.(1)如圖,粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為b,粒子質(zhì)量與所帶電荷量分別為m和q,圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r0。由洛侖茲力公式及牛頓第二定律得qv0b=m由題給條件和幾何關(guān)系可知r0=d設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為e,粒子進(jìn)入電場(chǎng)后沿x軸負(fù)方向的加速度大小為ax,在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)沿x軸負(fù)方向的速度大小為vx。由牛頓定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得eq=maxvx=axtt=d由于粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)(如圖),有tan =聯(lián)立式得=v0 tan2 (2)聯(lián)立式得t=評(píng)分參考:第(1)問(wèn)18分,式3分,式1分,式各3分,式2分;第(2)問(wèn)2分,式2分。35.(2014江蘇，14，16分)某裝置用磁場(chǎng)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng),工作原理如圖所示。裝置的長(zhǎng)為l,上下兩個(gè)相同的矩形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為b、方向與紙面垂直且相反,兩磁場(chǎng)的間距為d。裝置右端有一收集板,m、n、p為板上的三點(diǎn),m位于軸線(xiàn)oo上,n、p分別位于下方磁場(chǎng)的上、下邊界上。在紙面內(nèi),質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子以某一速度從裝置左端的中點(diǎn)射入,方向與軸線(xiàn)成30角,經(jīng)過(guò)上方的磁場(chǎng)區(qū)域一次,恰好到達(dá)p點(diǎn)。改變粒子入射速度的大小,可以控制粒子到達(dá)收集板上的位置。不計(jì)粒子的重力。(1)求磁場(chǎng)區(qū)域的寬度h;(2)欲使粒子到達(dá)收集板的位置從p點(diǎn)移到n點(diǎn),求粒子入射速度的最小變化量v;(3)欲使粒子到達(dá)m點(diǎn),求粒子入射速度大小的可能值。答案 35.(1)(l-d)(1-)(2)(-d)(3)(-d)(1n-1,n取整數(shù))解析 35.(1)設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑為r根據(jù)題意l=3r sin 30+3d cos 30且h=r(1-cos 30)解得h=(l-d)(1-)(2)設(shè)改變?nèi)肷渌俣群罅Ｗ釉诖艌?chǎng)中的軌道半徑為rm=qvb,m=qvb由題意知3r sin 30=4r sin 30解得v=v-v=(-d)(3)設(shè)粒子經(jīng)過(guò)上方磁場(chǎng)n次由題意知l=(2n+2)d cos 30+(2n+2)rn sin 30且m=qvnb,解得vn=(-d)(1n-1,n取整數(shù))36.(2014重慶，9，18分)如題9圖所示,在無(wú)限長(zhǎng)的豎直邊界ns和mt間充滿(mǎn)勻強(qiáng)電場(chǎng),同時(shí)該區(qū)域上、下部分分別充滿(mǎn)方向垂直于nstm平面向外和向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為b和2b,kl為上下磁場(chǎng)的水平分界線(xiàn),在ns和mt邊界上,距kl高h(yuǎn)處分別有p、q兩點(diǎn),ns和mt間距為1.8h。質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從p點(diǎn)垂直于ns邊界射入該區(qū)域,在兩邊界之間做圓周運(yùn)動(dòng),重力加速度為g。(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。(2)要使粒子不從ns邊界飛出,求粒子入射速度的最小值。(3)若粒子能經(jīng)過(guò)q點(diǎn)從mt邊界飛出,求粒子入射速度的所有可能值。題9圖答案 36.(1),方向豎直向上(2)(9-6)(3)見(jiàn)解析解析 36.(1)設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為e。由題意有mg=qe得e=,方向豎直向上。(2)如圖1所示,設(shè)粒子不從ns邊飛出的入射速度最小值為vmin,對(duì)應(yīng)的粒子在上、下區(qū)域的運(yùn)動(dòng)半徑分別為r1和r2,圓心的連線(xiàn)與ns的夾角為。圖1由r=有r1=,r2=r1由(r1+r2)sin =r2r1+r1 cos =h得vmin=(9-6)(3)如圖2所示,設(shè)粒子入射速度為v粒子,在上、下方區(qū)域的運(yùn)動(dòng)半徑分別為r1和r2,粒子第一次通過(guò)kl時(shí)距離k點(diǎn)為x。圖2由題意有3nx=1.8h(n=1,2,3,)xx=得r1=(1+),n0)的靜止粒子被發(fā)射裝置(圖中未畫(huà)出)從o點(diǎn)發(fā)射,沿p板上表面運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后到達(dá)k孔,不與板碰撞地進(jìn)入兩板之間。粒子視為質(zhì)點(diǎn),在圖示平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),電荷量保持不變,不計(jì)空氣阻力,重力加速度大小為g。(1)求發(fā)射裝置對(duì)粒子做的功;(2)電路中的直流電源內(nèi)阻為r,開(kāi)關(guān)s接“1”位置時(shí),進(jìn)入板間的粒子落在b板上的a點(diǎn),a點(diǎn)與過(guò)k孔豎直線(xiàn)的距離為l。此后將開(kāi)關(guān)s接“2”位置,求阻值為r的電阻中的電流強(qiáng)度;(3)若選用恰當(dāng)直流電源,電路中開(kāi)關(guān)s接“1”位置,使進(jìn)入板間的粒子受力平衡,此時(shí)在板間某區(qū)域加上方向垂直于圖面的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小合適的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度b只能在0bm=范圍內(nèi)選取),使粒子恰好從b板的t孔飛出,求粒子飛出時(shí)速度方向與b板板面的夾角的所有可能值(可用反三角函數(shù)表示)。答案 38.(1)(2)(3)0b0滿(mǎn)足題目要求,夾角趨近0,即0=0則題目所求為0arcsin說(shuō)明式各1分39.(2014四川，10，17分)在如圖所示的豎直平面內(nèi),水平軌道cd和傾斜軌道gh與半徑r= m的光滑圓弧軌道分別相切于d點(diǎn)和g點(diǎn),gh與水平面的夾角=37。過(guò)g點(diǎn)、垂直于紙面的豎直平面左側(cè)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度b=1.25 t;過(guò)d點(diǎn)、垂直于紙面的豎直平面右側(cè)有勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)方向水平向右,電場(chǎng)強(qiáng)度e=1104 n/c。小物體p1質(zhì)量m=210-3 kg、電荷量q=+810-6 c,受到水平向右的推力f=9.9810-3 n的作用,沿cd向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),到達(dá)d點(diǎn)后撤去推力。當(dāng)p1到達(dá)傾斜軌道底端g點(diǎn)時(shí),不帶電的小物體p2在gh頂端靜止釋放,經(jīng)過(guò)時(shí)間t=0.1 s與p1相遇。p1和p2與軌道cd、gh間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.5,取g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8,物體電荷量保持不變,不計(jì)空氣阻力。求:(1)小物體p1在水平軌道cd上運(yùn)動(dòng)速度v的大小;(2)傾斜軌道gh的長(zhǎng)度s。答案 39. (1)4 m/s(2)0.56 m解析 39.(1)設(shè)小物體p1在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度為v,受到向上的洛倫茲力為f1,受到的摩擦力為f,則f1=qvbf=(mg-f1)由題意,水平方向合力為零f-f=0聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)解得v=4 m/s說(shuō)明:式各1分,式各2分(2)設(shè)p1在g點(diǎn)的速度大小為vg,由于洛倫茲力不做功,根據(jù)動(dòng)能定理qer sin -mgr(1-cos )=m-mv2p1在gh上運(yùn)動(dòng),受到重力、電場(chǎng)力和摩擦力的作用,設(shè)加速度為a1,根據(jù)牛頓第二定律qe cos -mg sin -(mg cos +qe sin )=ma1p1與p2在gh上相遇時(shí),設(shè)p1在gh上運(yùn)動(dòng)的距離為s1,則s1=vgt+a1t2設(shè)p2質(zhì)量為m2,在gh上運(yùn)動(dòng)的加速度為a2,則m2g sin -m2g cos =m2a2p1與p2在gh上相遇時(shí),設(shè)p2在gh上運(yùn)動(dòng)的距離為s2,則s2=a2t2s=s1+s2聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)得s=0.56 m說(shuō)明:式各1分,式各2分,式3分40.(2014福建，36，18分)如圖25所示,足夠大的平行擋板a1、a2豎直放置,間距6l。兩板間存在兩個(gè)方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域和,以水平面mn為理想分界面,區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b0,方向垂直紙面向外。a1、a2上各有位置正對(duì)的小孔s1、s2,兩孔與分界面mn的距離均為l。質(zhì)量為m、電量為+q的粒子經(jīng)寬度為d的勻強(qiáng)電場(chǎng)由靜止加速后,