2013高考物理 模拟新题特快专递（第二期）专题九 磁场

2013高考物理 模拟新题特快专递（第二期）专题九 磁场内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 （2013 年江西百校联考） 图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个“D”形金属盒，在加速带电粒子时，两金属 盒置于匀强磁场中，t 的 变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，中应有 以增大“D”、 “D”形盒半径尺、粒子的质量 m 及其电荷量 q 不变的情况下，粒子的加 速次数越多，粒子的最大动能一定越大答案：析：根据回旋加速器的原理可知，带电粒子运动周期相同，每经过半个周期加速一次，在 中应有 项 A 正确；高频电源的变化周期应该等于 2(选项 B 错误；粒子的最大动能只与回旋加速器的 D 型盒半径和磁感应强度有关，与加速电压和加速 2、次数无关，要使粒子获得的最大动能增大，可以增大“D”形盒的半径，选项 C 正确 D 错误。 2（2013 武汉联考）如图所示，带异种电荷的粒子 a、 b 以相同的动能同时从 O 点射入宽度为 d 的有界匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为 30和 60，且同时到达 P 点。 a、 b 两粒子的质量之比为光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 12 B21 C34 D43答案：据粒子 a、 b 动能相同， a 粒子在磁场中运动轨迹半径1ra=d/ ，b 粒子在磁场中运动轨迹半径 rb=d，所对的圆心角为 120，轨迹弧长为3r a/3=2d/3 ，运动时间 sa/b 粒子在磁场中运动轨 3、迹所对的圆心角为60，轨迹弧长为 r b/3=d/3，运动时间 sb/联立解得为 a、 b 两粒子的质量之比为 T/6，根据周期公式，T= , a、 b 两粒子同时到达 P 点，的质量之比为24，选项 C 正确。 3. (18 分）（2013 河南三市联考）如图所示，在 面内，过原点 O 的虚 线 y 轴成 45角，在 侧空间有沿 y 轴负方向的 匀强电场，在 侧空间存在着磁感应强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。 质量为 m、带电量为 q 的正、负两 个带电粒子，从坐标原点 O 沿 y 轴负方向以速度 磁场中运动一段时间后进入电场区，已知电场强度为 E =2计重力，求：(1) 两个带电粒子离 4、开磁场时的位置坐标间的距离；(2) 带负电的粒子从原点 O 进人磁场区域到再次抵达 x 轴的时间及位置坐标。 . 解题思路：应用洛伦兹力等于向心力求出轨迹半径，画出轨迹，利用相关知识得到两个带电粒子离开磁场时的位置坐标间的距离；利用类平抛运动规律和相关知识带负电的粒子从原点 O 进人磁场区域到再次抵达 x 轴的时间及位置坐标。 考查要点：洛伦兹力、牛顿运动定律、类平抛运动规律等。 解析：（1）正负带电粒子在磁场中运动时，有 m ,解得 R=。 2开磁场的位置坐标为(R，R)，对于带负电的粒子，离开磁场的位置坐标为(R)。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 x= =222R。 2x=2。 0）对于带 5、负电的粒子，在磁场中运动的时间为 粒子离开磁场后做类平抛运动，沿 y 轴方向上，有 qE= x 轴方向上，有 v0 求时间 t= x 轴方向上位移 x= ，联立解得：t= ，x=2 即位置坐标为（0）。 （18 分） （2013 四川自贡一诊）如右图所示，在矩形 域内，对角钱 上的区域存在有平行于 下的匀强电场，对角线 下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场（图中未标出） ，矩形 长 L，长为 2L。 一个质量为 m、电荷量为+q 的带电粒子（重力不计）以初速度 A 点沿 向进入电场，在对角线 中点P 处进入磁场，并从 上以垂直 于 的速度离开磁场（图中未画出） ，求：（1）电场强度 E 的大小和带电 6、粒子经过 P 点时速度 v 的大小和方向：（2）磁场的磁感应强度 B 的大小和方向。 解题思路：由类 平 抛 运 动 规 律 和 速 度 分 解 合 成 知 识 列 方 程 得 到 电场强度 E 的大小和带电粒子经过 P 点时速度 v 的大小和方向；由洛伦兹力提供向心力和相关知识解得磁场的磁感应强度 B 的大小和方向。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ：类 平 抛 运 动 规 律 、 速 度 分 解 和 合 成 、 洛 伦 兹 力 、 牛 顿 第 二 定 律。 解析(18 分) （1）带 电 粒 子 在 电 场 中 做 类 平 抛 运 动 ， 设 粒 子 在 电 场 中 运 动 的 时 间 7、 为 t， 则 向 ： （ 2 分 ）0向： （2 分）21 （2 分） 点沿 向的分速度为 有 （1 分）2 （1 分）0子在 P 点的速度为： v= = （ 2 分）2y设速度与 向的夹角为 ，则： 所以： （1 分）045（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可知：粒子在磁场中转过的圆心角为 45 （1 分）（1 分）得半径： （1 分）由牛顿第二定律有：（2 分） （1 分） 直纸面向外。 （1 分）光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (12 分） （2013 安徽皖南八校联考）如图所示，在平面直角坐标系 ，以(0，R)为圆心，半径为 R 的圈形区城内有相互垂直的匀强电场和匀 8、强磁场，磁感应强度 B 方向垂直于面向里，一带正电粒子从 O 点沿 y 轴正方向以 好做匀速直线运动不计重力作用。 (1)求电场强度 E 的大小和方向(2)若仅仅撤去磁场带电粒子仍从 O 点以相同的速度 电场区的最右侧的 粒子比荷 q/m。 (3)若仅仅撤去电场带电粒子仍从 O 点沿 y 轴正方向入射但速度大小为 2粒子在磁场中的运动时间解析：(1)由 q 得 E= 向沿 x 轴正方向。 （2）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，R= = qE=联立解得：q/m=2 R。 （3）由 q 2m ，解得 r= =R。 2动时间 t= =。 026 （16 分） （2013 江苏常州模拟）如图，空间内存在水平向 9、右的匀强电场，在虚线 右侧有垂直纸面向里、磁感应强度为 B 的匀强磁场，一质量为 m、带电荷量为+ q 的小颗粒自 A 点由静止开始运动，刚好沿直线运动至光滑绝缘的水平面 C 点，与水平面碰撞的瞬间小颗粒的竖直分速度立即减为零，而水平分速度不变，小颗粒运动至 D 处刚好离开水平面，然后沿图示曲线 迹运动， 水平面夹角 = 30，重力加速度为 g，求：匀强电场的场强 E； 间的水平距离 d；A 已知小颗粒在轨迹 某处的最大速度为 处轨迹的曲率半径是距水平面高度的 该处的高度为多大。 解析：小球受力如图所示 qE=，解得：E= mg/q。 （2 分）3设小球在 D 点速度为 水平方向由牛顿第二定律得 10、：qE=ma x 2球在 D 点离开水平面的条件是： B= 得：d= 263速度方向与电场力和重力合力方向垂直时，速度最大， （1 分）则： R = （2013 武汉联考）如图所示，两块水平放置、相距为 d 的长金属板接在电压可调的电源上。 两板之间的右侧长度为 3d 的区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B。 喷墨打印机的喷口可在两极板左侧上下自由移动，并且从喷口连续不断喷出质量均为 m、速度水平A 、带等量电荷的墨滴。 调节电源电压至 U，使墨滴在电场的左侧区域恰能沿水平方向向右做匀速直线运动。 （重力加速度为 g）（1）判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；（2）要使墨滴不从两板间射出，求墨滴的入射速率应满足的条件。 7解析：（10 分）（1）墨滴在电场左侧区域做匀速直线运动，有 2 分 1 分由于电场方向向下，电荷所受电场力向上，可知墨滴带负电荷。 1 分（2）墨滴进入电场、磁场共存区域后，重力与电场力平衡，洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力 1 分2上极板边缘射进的墨滴最容易从两板间射出，只要这个墨滴没有射出，其他墨滴就都不会射出。 若墨滴刚好由极板左侧射出，则 1 分12d联立解得1 分21滴刚好从极板右侧射出，有222(3)解得1 分25联立解得1 分22。