逍遥学能 2013-06-07 20:35
【物理精品】2012版《6年高考4年模拟》
磁场部分
第一部分 六年高考荟萃
2011年高考题
1（2011全国卷1第15题）。如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流 和 ，且 ；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直。磁感应强度可能为零的点是
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
解析：要合磁感应强度为零，必有 和 形成两个场等大方向，只有C点有可能，选C
2（2011海南第7题）．自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是
A.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系
B.欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系
C.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系
D.焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系
解析：考察科学史，选ACD
3（2011海南第10题）.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。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是
A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同
B. 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同
C.在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同
D.在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大
解析：在磁场中半径 运动时间： （θ为转过圆心角），故BD正确，当粒子从O点所在的边上射出的粒子时：轨迹可以不同，但圆心角相同为1800，因而AC错
4（2011新标理综第14题）.为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是 （B）
解析：主要考查安培定则和地磁场分布。根据地磁场分布和安培定则判断可知正确答案是B。
5．（2011新标理综第18题）.电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原的2倍，理论上可采用的方法是（BD）
A.只将轨道长度L变为原的2倍
B.只将电流I增加至原的2倍
C.只将弹体质量减至原的一半
D.将弹体质量减至原的一半，轨道长度L变为原
的2倍，其它量不变
解析：主要考查动能定理。利用动能定理有 ,B=kI解得 。所以正确答案是BD。
6（2011浙江第20题）.利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板N上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d 的缝，两缝近端相距为L。一群质量为、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板N进入磁场，对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是
A. 粒子带正电
B. 射出粒子的最大速度为
C. 保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速
度之差增大
D. 保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速
度之差增大
答案：BC
解析：由左手定则可判断粒子带负电，故A错误；由题意知：粒子的最大半径 、粒子的最小半径 ，根据 ，可得 、 ，则 ，故可知B、C正确，D错误。
7(2011上海第18题)．
如图，质量为 、长为 的直导线用两绝缘细线悬挂于 ，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿 正方向的电流 ，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为 。则磁感应强度方向和大小可能为
(A) 正向，
(B) 正向，
(C) 负向，
(D)沿悬线向上，
答案：BC
8（2011安徽第23）．（16分）
如图所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子（不计重力）从O点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0时间从P点射出。
（1）求电场强度的大小和方向。
（2）若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经 时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。
（3）若仅撤去电场，带电粒子仍从O点射入，且速度为原的4倍，求粒子在磁场中运动的时间。
解析：（1）设带电粒子的质量为，电荷量为q，初速度为v，电场强度为E。可判断出粒子受到的洛伦磁力沿x轴负方向，于是可知电场强度沿x轴正方向
且有 qE=qvB ①
又 R=vt0 ②
则 ③
（2）仅有电场时，带电粒子在匀强电场中作类平抛运动
在y方向位移 ④
由②④式得 ⑤
设在水平方向位移为x，因射出位置在半圆形区域边界上，于是
又有 ⑥
得 ⑦
（3）仅有磁场时，入射速度 ，带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，设轨道半径为r，由牛顿第二定律有
⑧
又 qE=a ⑨
由⑦⑧⑨式得 ⑩
由几何关系 ○11
即 ○12
带电粒子在磁场中运动周期
则带电粒子在磁场中运动时间
所以 ○13
9（2011全国卷1第25）.（19分）
如图，与水平面成45°角的平面N将空间分成I和II两个区域。一质量为、电荷量为q（q＞0）的粒子以速度 从平面N上的 点水平右射入I区。粒子在I区运动时，只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用，电场强度大小为E；在II区运动时，只受到匀强磁场的作用，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。求粒子首次从II区离开时到出发点 的距离。粒子的重力可以忽略。
解析：设粒子第一次过N时速度方向与水平方向成α1角，位移与水平方向成α2角且α2=450，在电场中做类平抛运动，
则有： 得出：
在电场中运行的位移:
在磁场中做圆周运动，且弦切角为α=α1-α2，
得出：
在磁场中运行的位移为：
所以首次从II区离开时到出发点 的距离为：
10（2011新标理综第25题）.（19分）
如图，在区域I（0≤x≤d）和区域II（d≤x≤2d）内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。一质量为、带电荷量q（q＞0）的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域I，其速度方向沿x轴正向。已知a在离开区域I时，速度方向与x轴正方向的夹角为30°；因此，另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从p点沿x轴正向射入区域I，其速度大小是a的1/3。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求
（1）粒子a射入区域I时速度的大小；
（2）当a离开区域II时，a、b两粒子的y坐标之差。