2013年高考物理模拟新题精选分类解析（第2期）专题09 磁场

2013年高考物理模拟新题精选分类解析（第2期）专题09 磁场内容摘要：

1、（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，k 随时间 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 t4t 3= t3t 2= t2t tnt 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A1 2、2 B21 3 4 D43答案：(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 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 入磁场区，在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。 . （18 分）（2013 四川自贡一诊）如右图所示，在矩形 域内，对角钱 上 3、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。 考查 4、要点：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 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(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 5、的匀强电场和匀强磁场，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 轴正方向以射进场区恰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 入，经电场区的最右侧的 P 点射出，求粒子比荷 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） （2 6、013 江苏常州模拟）如图，空间内存在水平向右的匀强电场，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；A 间的水平距离 d；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 k 倍，则该处的高度为多大。 7 （2013 武汉联考）如图所示，两块水平放置、相距为 d 的长金属 7、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A ，并且从喷口连续不断喷出质量均为 m、速度水平且大小相等、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。 （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 8、好由极板左侧射出，则 112d分联立解得1 分21理，墨滴刚好从极板右侧射出，有222(3)R解得1 分25d联立解得1 分22率应该满足 225 分8. （ 16 分） （2013 江苏淮安调研）如图，板长为 L、间距为 d 的平行金属板水平放置，两板间所加电压大小为 U，足够大光屏 板的右端相距为 a，且与板垂直。 一带正电的粒子以初速度 0 沿两板间的中心线射入，射出电场时7。 已知 0.6，计粒子的重力。 求粒子的比荷 q/m；若在两板右侧 屏 加如图所示的匀强磁场，要使粒子不打在光屏上，求磁场的磁感应强度大小 B 的取值范围；若在两板右侧 屏 0、方向垂直纸面向外的匀强电场。 设初速度方向所 9、在的直线与光屏交点为 O 点，取 O 点为坐标原点，水平向右为 x 正方向，垂直纸面向外为 z 轴的正方向，建立如图所示的坐标系，求粒子打在光屏上的坐标（x ，y ，z）。 （2013 浙江测试）如图所示，有 3 块水平放置的长薄金属板 a、b 和 c，a、b 之间相距为 L。 紧贴 b 板下表面竖直放置半径为 R 的半圆形塑料细管，两管口正好位于小孔M、 N 处。 板 a 与 b、b 与 c 之间接有电压可调的直流电源，板 b 与 c 间还存在方向垂直纸面向外的匀强磁场。 当体积为 度为、电荷量为 q 的带负电油滴，等间隔地以速率 a 板上的小孔竖直向下射入，调节板间电压 4 题图、U 2 时，油 10、滴穿过 b 板 M 孔进入细管，恰能与细管无接触地从 略小孔和细管对电场的影响，不计空气阻力。 求：（1）油滴进入 M 孔时的速度 2）b、c 两板间的电场强度 E 和磁感应强度 B 的值；（3）当油滴从细管的 N 孔射出瞬间，将 B 立即调整到 和 B，使油滴好不碰到 a 板，且沿原路与细管无接触地返回并穿过 M 孔，请给出 和 B结果。 （3）若油滴恰不能撞到 a 板，且再返回并穿过 M 点，由动能定理， 210得： 考虑到油滴返回时速度方向已经相反，为了使油滴沿原路与细管无接触地返回并穿过 M 孔，磁感应强度的大小不变，方向相反，即：B=- B 评分标准：(1)6 分，、式各 2 分；（2）8 分，、式各 2分；（3）6 分，、式各 2 分。