高二物理磁場(chǎng)大題匯編

 　題組一

　　一、選擇題

　　1.(貴州省黔西一中2011屆高三第三次月考試題)如圖所示，一束正離子從s點(diǎn)沿水平方向射出，在沒(méi)有偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)、磁場(chǎng)時(shí)恰好擊中熒光屏上的坐標(biāo)原點(diǎn)O;若同時(shí)加上電場(chǎng)和磁場(chǎng)后，正離子束最后打在熒光屏上坐標(biāo)系的第Ⅲ象限中，則所加電場(chǎng)E和磁場(chǎng)B的方向可能是(不計(jì)離子重力及其間相互作用力) ()

　　A.E向下，B向上 B.E向下，B向下

　　C.E向上，B向下 D.E向上，B向上

　　答案1.答案A，解析：離子打在第Ⅲ象限，相對(duì)于原點(diǎn)O向下運(yùn)動(dòng)和向左運(yùn)動(dòng)，所以E向下，B向上。所以A正確。

　　2.(黑龍江哈九中2011屆高三上學(xué)期期末考試物理試題全解全析)等離子氣流由左方連續(xù)以v0射入Pl和P2兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,ab直導(dǎo)線與Pl、P2相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd連接.線圈A內(nèi)有隨圖乙所示的變化磁場(chǎng).且磁場(chǎng)B的正方向規(guī)定為向左，如圖甲所示，則下列說(shuō)法正確的是 ()

　　A.0～ls內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥

　　B.1～2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥

　　C.2～3s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥

　　D.3～4s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥

　　【答案】CD;

　　【解析】等離子氣流由左方連續(xù)以v0射入Pl和P2兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中時(shí),由于洛倫茲力作用正離子向上偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向下偏轉(zhuǎn)，使得直導(dǎo)線ab中產(chǎn)生了向下的電流.在0～ls內(nèi)線圈A內(nèi)有向右的磁場(chǎng)且正在減小，根據(jù)楞次定律故線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向右，由安培定則，cd導(dǎo)線中產(chǎn)生了向下的電流，從而導(dǎo)致ab、cd導(dǎo)線互相吸引;同理可以判斷1～2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引，2～3s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥，3～4s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥.

　　【考點(diǎn)】磁場(chǎng).

　　3.(黑龍江哈九中2011屆高三上學(xué)期期末考試物理試題全解全析)如圖，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中�，F(xiàn)給圓環(huán)一個(gè)水平向右的初速度v0，在以后的運(yùn)動(dòng)中下列說(shuō)法正確的是 ()

　　A.圓環(huán)可能做勻減速運(yùn)動(dòng)

　　B.圓環(huán)不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)

　　C.圓環(huán)克服摩擦力所做的功一定為

　　D.圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為

　　【答案】D;

　　【解析】帶電圓環(huán)向右滑動(dòng)過(guò)程中，受到向上的洛倫茲力，當(dāng)該力和重力不相等時(shí)，桿對(duì)圓環(huán)出現(xiàn)彈力，即受摩擦力作用，因而做減速直線運(yùn)動(dòng)，則洛倫茲力減小，故圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的加速度要變化，即選項(xiàng)A不正確;當(dāng)該力和重力相等時(shí)，桿對(duì)圓環(huán)的彈力為0，即不受摩擦力作用，因而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即選項(xiàng)B不正確;

　　也正是由于這個(gè)可能的情況，所以說(shuō)圓環(huán)克服摩擦力所做的功一定為 是錯(cuò)誤的，即選項(xiàng)C也不正確.同樣是這個(gè)原因，圓環(huán)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度滿足 ，即 ，根據(jù)動(dòng)能定理則有

　　，所以圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為 .

　　【考點(diǎn)】磁場(chǎng).

　　4.(上海市長(zhǎng)寧區(qū)2011屆高三上學(xué)期期末考試)在赤道上某處有一支避雷針.當(dāng)帶有負(fù)電的烏云經(jīng)過(guò)避雷針上方時(shí)，避雷針開始放電形成瞬間電流，則地磁場(chǎng)對(duì)避雷針的作用力的方向?yàn)?/p>

　　A.正東B.正西C.正南D.正北

　　[　　]

　　答案B.

　　5.(吉林省東北師大附中2011屆高三第三次摸底考試試題)如圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，滑動(dòng)變阻器電阻為R，開關(guān)閉合。兩平行極板間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電粒子正好以速度v勻速穿過(guò)兩板。以下說(shuō)法正確的是(忽略帶電粒子的重力)()

　　A.保持開關(guān)閉合，將滑片P向上滑動(dòng)一點(diǎn)，粒子將可能

　　從下極板邊緣射出

　　B.保持開關(guān)閉合，將滑片P向下滑動(dòng)一點(diǎn)，粒子將可能

　　從下極板邊緣射出

　　C.保持開關(guān)閉合，將a極板向下移動(dòng)一點(diǎn)，粒子將繼續(xù)沿直線穿出

　　D.如果將開關(guān)斷開，粒子將繼續(xù)沿直線穿出

　　答案AB.

　　6、(上海市金山區(qū)2011屆高三上學(xué)期期末考試)如圖所示，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以v、3v速度勻速拉出磁場(chǎng)，則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場(chǎng)的兩過(guò)程中

　　A.導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同

　　B.導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同

　　C.導(dǎo)體框ad邊兩端電勢(shì)差相同

　　D.通過(guò)導(dǎo)體框截面的電量相同

　　答案AD.

　　7、(上海市閘北區(qū)2011屆高三上學(xué)期期末練習(xí)卷)關(guān)于磁通量的概念，以下說(shuō)法中正確的是()

　　A.磁通量發(fā)生變化，一定是磁場(chǎng)發(fā)生變化引起的

　　B.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，穿過(guò)閉合回路的磁通量也越大

　　C.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，線圈面積越大，則穿過(guò)線圈的磁通量也越大

　　D.穿過(guò)線圈的磁通量為零，但該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零

　　答案D.

　　8.(遼寧省沈陽(yáng)二中2011屆高三上學(xué)期第四次階段測(cè)試)如圖所示，在2L≥x≥0的區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于xOy平面(紙面)向里，具有一定電阻的矩形線框abcd位于xOy平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合，bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，令線框從t-0的時(shí)刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，則線框中的感應(yīng)電流I(取逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳛檎?隨時(shí)間t的函數(shù)圖象可能是 ()

　　答案D.

　　9.(寧夏銀川一中2011屆高三第五次月考試題全解全析)極光是由來(lái)自宇宙空間的高能帶電粒子流進(jìn)入地極附近的大氣層后，由于地磁場(chǎng)的作用而產(chǎn)生的.如圖所示，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證實(shí)，這些高能帶電粒子流向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)半徑不斷減小.此運(yùn)動(dòng)形成的原因是 ()

　　A.可能是洛倫茲力對(duì)粒子做負(fù)功，使其動(dòng)能減小

　　B.可能是介質(zhì)阻力對(duì)粒子做負(fù)功，使其動(dòng)能減小

　　C.可能是粒子的帶電量減小

　　D.南北兩極的磁感應(yīng)強(qiáng)度較強(qiáng)

　　【答案】BD.

　　【解析】這是磁場(chǎng)中的基本問(wèn)題，帶電粒子流向兩極時(shí)的旋轉(zhuǎn)滿足 ，

　　即 ，因此從此式看，旋轉(zhuǎn)半徑不斷減小可能是速度變小、帶電量變大或者磁感應(yīng)強(qiáng)度變強(qiáng)造成的，而因?yàn)槁鍌惼澚��?duì)粒子永遠(yuǎn)不做功，故答案只能是BD.

　　【考點(diǎn)】磁場(chǎng).

　　10.(安徽省皖南八校2011屆高三第二次聯(lián)考試題)帶電小球以一定的初速度v0豎直向上拋出，能夠達(dá)到的最大高度為hl;若加上水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且保持初速度仍為vo，小球上升的最大高度為h2;若加上水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且保持初速度仍為v。，小球上升的的最大高度為h3，如圖所示.不計(jì)空氣阻力，則

　　A.h1=h2=h3

　　B.h1>h2>h3

　　C.h1=h2>h3

　　D.h1=h3>h2

　　答案10.答案：D由豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度公式得： = 。當(dāng)小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球應(yīng)有水平速度，由能量守恒得：mgh2+Ek= mV02=mgh1，所以 > 。當(dāng)加上電場(chǎng)時(shí)，由運(yùn)動(dòng)的分解可知：在豎直方向上有，V02=2gh3，所以 = 。

　　11.(山東省聊城市2011屆高三12月月考試題)質(zhì)量為m，帶電量為q的小物塊，從傾角為 的光滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個(gè)斜面置于方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示，若帶電小物塊下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零，下面說(shuō)法中正確的是 ()

　　A.小物塊一定帶正電荷

　　B.小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

　　C.小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大，而速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)

　　D.小物塊在斜面上下滑過(guò)程中，當(dāng)小球?qū)π泵鎵毫�為零時(shí)的速度為

　　答案BD.

　　12.(上海市浦東新區(qū)2011屆高三第一學(xué)期質(zhì)量抽測(cè)試卷)如圖所示，邊長(zhǎng)為2l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直，導(dǎo)線框的一條對(duì)角線和虛線框的一條對(duì)角線恰好在同一直線上。從t=0開始，使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿對(duì)角線方向移動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)，直到整個(gè)導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)區(qū)域。用I表示導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流(逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?，則下列表示I-t關(guān)系的圖線中，正確的是()

　　ABCD

　　答案D.

　　13.(上海市浦東新區(qū)2011屆高三第一學(xué)期質(zhì)量抽測(cè)試卷)2007年法國(guó)科學(xué)家阿爾貝•費(fèi)爾和德國(guó)科學(xué)家彼得•格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)巨磁電阻(GMR)效應(yīng)而榮獲了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。如圖是利用GMR設(shè)計(jì)的磁鐵礦探測(cè)儀原理示意圖，圖中GMR在無(wú)外磁場(chǎng)作用時(shí)，電阻很大為RG;在外磁場(chǎng)作用下，電阻會(huì)發(fā)生大幅度減小。下列說(shuō)法正確的是()

　　A.電阻R

　　B.電阻R>RG

　　C.若存在磁鐵礦，則指示燈亮

　　D.若存在磁鐵礦，則指示燈不亮

　　答案AC.

　　題組一

　　一、選擇題

　　1.(貴州省黔西一中2011屆高三第三次月考試題)如圖所示，一束正離子從s點(diǎn)沿水平方向射出，在沒(méi)有偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)、磁場(chǎng)時(shí)恰好擊中熒光屏上的坐標(biāo)原點(diǎn)O;若同時(shí)加上電場(chǎng)和磁場(chǎng)后，正離子束最后打在熒光屏上坐標(biāo)系的第Ⅲ象限中，則所加電場(chǎng)E和磁場(chǎng)B的方向可能是(不計(jì)離子重力及其間相互作用力) ()

　　A.E向下，B向上 B.E向下，B向下

　　C.E向上，B向下 D.E向上，B向上

　　答案1.答案A，解析：離子打在第Ⅲ象限，相對(duì)于原點(diǎn)O向下運(yùn)動(dòng)和向左運(yùn)動(dòng)，所以E向下，B向上。所以A正確。

　　2.(黑龍江哈九中2011屆高三上學(xué)期期末考試物理試題全解全析)等離子氣流由左方連續(xù)以v0射入Pl和P2兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,ab直導(dǎo)線與Pl、P2相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd連接.線圈A內(nèi)有隨圖乙所示的變化磁場(chǎng).且磁場(chǎng)B的正方向規(guī)定為向左，如圖甲所示，則下列說(shuō)法正確的是 ()

　　A.0～ls內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥

　　B.1～2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥

　　C.2～3s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥

　　D.3～4s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥

　　【答案】CD;

　　【解析】等離子氣流由左方連續(xù)以v0射入Pl和P2兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中時(shí),由于洛倫茲力作用正離子向上偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向下偏轉(zhuǎn)，使得直導(dǎo)線ab中產(chǎn)生了向下的電流.在0～ls內(nèi)線圈A內(nèi)有向右的磁場(chǎng)且正在減小，根據(jù)楞次定律故線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向右，由安培定則，cd導(dǎo)線中產(chǎn)生了向下的電流，從而導(dǎo)致ab、cd導(dǎo)線互相吸引;同理可以判斷1～2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引，2～3s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥，3～4s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥.

　　【考點(diǎn)】磁場(chǎng).

　　3.(黑龍江哈九中2011屆高三上學(xué)期期末考試物理試題全解全析)如圖，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。現(xiàn)給圓環(huán)一個(gè)水平向右的初速度v0，在以后的運(yùn)動(dòng)中下列說(shuō)法正確的是 ()

　　A.圓環(huán)可能做勻減速運(yùn)動(dòng)

　　B.圓環(huán)不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)

　　C.圓環(huán)克服摩擦力所做的功一定為

　　D.圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為

　　【答案】D;

　　【解析】帶電圓環(huán)向右滑動(dòng)過(guò)程中，受到向上的洛倫茲力，當(dāng)該力和重力不相等時(shí)，桿對(duì)圓環(huán)出現(xiàn)彈力，即受摩擦力作用，因而做減速直線運(yùn)動(dòng)，則洛倫茲力減小，故圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的加速度要變化，即選項(xiàng)A不正確;當(dāng)該力和重力相等時(shí)，桿對(duì)圓環(huán)的彈力為0，即不受摩擦力作用，因而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即選項(xiàng)B不正確;

　　也正是由于這個(gè)可能的情況，所以說(shuō)圓環(huán)克服摩擦力所做的功一定為 是錯(cuò)誤的，即選項(xiàng)C也不正確.同樣是這個(gè)原因，圓環(huán)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度滿足 ，即 ，根據(jù)動(dòng)能定理則有

　　，所以圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為 .

　　【考點(diǎn)】磁場(chǎng).

　　4.(上海市長(zhǎng)寧區(qū)2011屆高三上學(xué)期期末考試)在赤道上某處有一支避雷針.當(dāng)帶有負(fù)電的烏云經(jīng)過(guò)避雷針上方時(shí)，避雷針開始放電形成瞬間電流，則地磁場(chǎng)對(duì)避雷針的作用力的方向?yàn)?/p>

　　A.正東B.正西C.正南D.正北

　　[　　]

　　答案B.

　　5.(吉林省東北師大附中2011屆高三第三次摸底考試試題)如圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，滑動(dòng)變阻器電阻為R，開關(guān)閉合。兩平行極板間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電粒子正好以速度v勻速穿過(guò)兩板。以下說(shuō)法正確的是(忽略帶電粒子的重力)()

　　A.保持開關(guān)閉合，將滑片P向上滑動(dòng)一點(diǎn)，粒子將可能

　　從下極板邊緣射出

　　B.保持開關(guān)閉合，將滑片P向下滑動(dòng)一點(diǎn)，粒子將可能

　　從下極板邊緣射出

　　C.保持開關(guān)閉合，將a極板向下移動(dòng)一點(diǎn)，粒子將繼續(xù)沿直線穿出

　　D.如果將開關(guān)斷開，粒子將繼續(xù)沿直線穿出

　　答案AB.

　　6、(上海市金山區(qū)2011屆高三上學(xué)期期末考試)如圖所示，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以v、3v速度勻速拉出磁場(chǎng)，則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場(chǎng)的兩過(guò)程中

　　A.導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同

　　B.導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同

　　C.導(dǎo)體框ad邊兩端電勢(shì)差相同

　　D.通過(guò)導(dǎo)體框截面的電量相同

　　答案AD.

　　7、(上海市閘北區(qū)2011屆高三上學(xué)期期末練習(xí)卷)關(guān)于磁通量的概念，以下說(shuō)法中正確的是()

　　A.磁通量發(fā)生變化，一定是磁場(chǎng)發(fā)生變化引起的

　　B.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，穿過(guò)閉合回路的磁通量也越大

　　C.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，線圈面積越大，則穿過(guò)線圈的磁通量也越大

　　D.穿過(guò)線圈的磁通量為零，但該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零

　　答案D.

　　8.(遼寧省沈陽(yáng)二中2011屆高三上學(xué)期第四次階段測(cè)試)如圖所示，在2L≥x≥0的區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于xOy平面(紙面)向里，具有一定電阻的矩形線框abcd位于xOy平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合，bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，令線框從t-0的時(shí)刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，則線框中的感應(yīng)電流I(取逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳛檎?隨時(shí)間t的函數(shù)圖象可能是 ()

　　答案D.

　　9.(寧夏銀川一中2011屆高三第五次月考試題全解全析)極光是由來(lái)自宇宙空間的高能帶電粒子流進(jìn)入地極附近的大氣層后，由于地磁場(chǎng)的作用而產(chǎn)生的.如圖所示，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證實(shí)，這些高能帶電粒子流向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)半徑不斷減小.此運(yùn)動(dòng)形成的原因是 ()

　　A.可能是洛倫茲力對(duì)粒子做負(fù)功，使其動(dòng)能減小

　　B.可能是介質(zhì)阻力對(duì)粒子做負(fù)功，使其動(dòng)能減小

　　C.可能是粒子的帶電量減小

　　D.南北兩極的磁感應(yīng)強(qiáng)度較強(qiáng)

　　【答案】BD.

　　【解析】這是磁場(chǎng)中的基本問(wèn)題，帶電粒子流向兩極時(shí)的旋轉(zhuǎn)滿足 ，

　　即 ，因此從此式看，旋轉(zhuǎn)半徑不斷減小可能是速度變小、帶電量變大或者磁感應(yīng)強(qiáng)度變強(qiáng)造成的，而因?yàn)槁鍌惼澚��?duì)粒子永遠(yuǎn)不做功，故答案只能是BD.

　　【考點(diǎn)】磁場(chǎng).

　　10.(安徽省皖南八校2011屆高三第二次聯(lián)考試題)帶電小球以一定的初速度v0豎直向上拋出，能夠達(dá)到的最大高度為hl;若加上水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且保持初速度仍為vo，小球上升的最大高度為h2;若加上水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且保持初速度仍為v。，小球上升的的最大高度為h3，如圖所示.不計(jì)空氣阻力，則

　　A.h1=h2=h3

　　B.h1>h2>h3

　　C.h1=h2>h3

　　D.h1=h3>h2

　　答案10.答案：D由豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度公式得： = 。當(dāng)小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球應(yīng)有水平速度，由能量守恒得：mgh2+Ek= mV02=mgh1，所以 > 。當(dāng)加上電場(chǎng)時(shí)，由運(yùn)動(dòng)的分解可知：在豎直方向上有，V02=2gh3，所以 = 。

　　11.(山東省聊城市2011屆高三12月月考試題)質(zhì)量為m，帶電量為q的小物塊，從傾角為 的光滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個(gè)斜面置于方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示，若帶電小物塊下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零，下面說(shuō)法中正確的是 ()

　　A.小物塊一定帶正電荷

　　B.小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

　　C.小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大，而速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)

　　D.小物塊在斜面上下滑過(guò)程中，當(dāng)小球?qū)π泵鎵毫�為零時(shí)的速度為

　　答案BD.

　　12.(上海市浦東新區(qū)2011屆高三第一學(xué)期質(zhì)量抽測(cè)試卷)如圖所示，邊長(zhǎng)為2l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直，導(dǎo)線框的一條對(duì)角線和虛線框的一條對(duì)角線恰好在同一直線上。從t=0開始，使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿對(duì)角線方向移動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)，直到整個(gè)導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)區(qū)域。用I表示導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流(逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?，則下列表示I-t關(guān)系的圖線中，正確的是()

　　ABCD

　　答案D.

　　13.(上海市浦東新區(qū)2011屆高三第一學(xué)期質(zhì)量抽測(cè)試卷)2007年法國(guó)科學(xué)家阿爾貝•費(fèi)爾和德國(guó)科學(xué)家彼得•格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)巨磁電阻(GMR)效應(yīng)而榮獲了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。如圖是利用GMR設(shè)計(jì)的磁鐵礦探測(cè)儀原理示意圖，圖中GMR在無(wú)外磁場(chǎng)作用時(shí)，電阻很大為RG;在外磁場(chǎng)作用下，電阻會(huì)發(fā)生大幅度減小。下列說(shuō)法正確的是()

　　A.電阻R

　　B.電阻R>RG

　　C.若存在磁鐵礦，則指示燈亮

　　D.若存在磁鐵礦，則指示燈不亮

　　答案AC.

　　二、填空題

　　14.(上海市徐匯區(qū)2011屆高三上學(xué)期期末考試)如圖，條形磁鐵的軸線穿過(guò)a、b、c三個(gè)金屬圓環(huán)的圓心，且與三個(gè)環(huán)平面垂直，其中b、c兩環(huán)同平面放置在條形磁鐵的中垂面。三個(gè)圓環(huán)的面積為sa=sb

　　答案14.<，>

　　15.(上海市浦東新區(qū)2011屆高三第一學(xué)期質(zhì)量抽測(cè)試卷)(4分)某同學(xué)用圖示實(shí)驗(yàn)裝置研究電流在磁場(chǎng)中的受力方向與電流方向、磁場(chǎng)方向之間的關(guān)系。

　　(1)該同學(xué)將觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下表，在表中部分記錄缺失，請(qǐng)補(bǔ)充完整。

　　實(shí)驗(yàn)次數(shù) P中電流方向 磁場(chǎng)方向 P的運(yùn)動(dòng)方向

　　1 ⊙ ↓ →

　　2 ↑ ←

　　3

　　→

　　(2)某次實(shí)驗(yàn)中閉合電鍵后，金屬棒P不動(dòng)，可能的原因是：

　　__________________________________________________。

　　答案15.(1)

　　實(shí)驗(yàn)次數(shù) P中電流方向 磁場(chǎng)方向 P的運(yùn)動(dòng)方向

　　1 ⊙ ↓ →

　　2 ⊙ ↑ ←

　　3

　　↑ →

　　(2)__金屬棒受到的摩擦力太大，金屬棒與導(dǎo)軌接觸不良，磁場(chǎng)太弱，電流太小等__。

　　16.(上海市浦東新區(qū)2011屆高三第一學(xué)期質(zhì)量抽測(cè)試卷)abcd是由粗細(xì)均勻的電阻絲制成的長(zhǎng)方形線框，已知寬ac=L，長(zhǎng)ab=1.25L，導(dǎo)線MN是用與線框相同的電阻絲制作而成，與ab邊、cd邊接觸良好，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直線框平面向里。MN在外力作用下由靠近ac邊處向bd邊勻速滑動(dòng)時(shí)，可將MN看作一個(gè)等效電源，則在滑動(dòng)過(guò)程中，與ac邊距離為__________時(shí)電源效率最大;與ac邊距離為__________時(shí)電源的輸出功率最大。

　　答案1.__0.625L__;__0.25L或L__。

　　三、計(jì)算題

　　17.(湖南嘉禾一中2011屆高三第一次學(xué)情摸底考試03)(10分)如圖所示，平行導(dǎo)軌MN和PQ相距0.5m，電阻可忽略.其水平部分是粗糙的，置于0.60T豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，傾斜部分是光滑的，該處沒(méi)有磁場(chǎng).導(dǎo)線a和b質(zhì)量均為0.20kg，電阻均為0.15 ，a、b相距足夠遠(yuǎn)，b放在水平導(dǎo)軌上.a從斜軌上高0.050m處無(wú)初速釋放.求：

　　(1)回路的最大感應(yīng)電流是多少?

　　(2)如果導(dǎo)線與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù) -0.10，當(dāng)導(dǎo)線b的速率達(dá)到最大值時(shí)，導(dǎo)線a的加速度是多少?

　　答案17.(1)a棒在沒(méi)有磁場(chǎng)的傾斜軌道上下滑時(shí)，機(jī)械能守恒，進(jìn)入水平軌道時(shí)a棒的速度vm，

　　(2分)

　　此時(shí)a棒速度最大，進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大

　　(2分)

　　(2)當(dāng)a、b棒組成的閉合回路中有感應(yīng)電流時(shí)，a、b棒都受安培力作用，a棒受安培力向右、摩擦力向右，b棒受安培力向左，摩擦力向右。

　　(2分)

　　因?yàn)镕>f所以b棒開始向左加速。a棒是向左做減速運(yùn)動(dòng)，b棒的速度增大時(shí)，電路中的感應(yīng)電流減小，b棒受的安培力在減小，當(dāng)電流減為I'時(shí)b棒勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)滿足：

　　(2分)

　　此時(shí)a棒受到的摩擦力和安培力方向都向右，a棒的加速度。

　　(2分)

　　a= 。(2分)

　　18.(蕪湖一中2011屆高三第一次模擬考試物理試題)(14分)如圖所示，傾角 、寬度L=1m的足夠長(zhǎng)的U形平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向下。用平行于軌道的牽引力拉一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1Ω放在導(dǎo)軌上的金屬棒ab，使之由靜止沿軌道向上運(yùn)動(dòng)，牽引力做功的功率恒為6W，當(dāng)金屬棒移動(dòng)2.8m時(shí)，獲得穩(wěn)定速度，在此過(guò)程中金屬棒產(chǎn)生的熱量為5.8J，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦，取g=10m/s2。求：

　　(1)金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)速度是多大?

　　(2)金屬棒從靜止達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)需的時(shí)間多長(zhǎng)?

　　答案18.解：(1)金屬棒沿軌道向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，受到重力、牽引力、安培力三個(gè)力的作用，當(dāng)

　　三力平衡時(shí)，速度達(dá)到穩(wěn)定，此時(shí)，有

　　，

　　代入數(shù)據(jù)得v=2m/s

　　(2)設(shè)金屬棒從靜止達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)所需的時(shí)間為t，根據(jù)動(dòng)能定理，有：

　　代入數(shù)據(jù)解得t=1.5s

　　19.(2011屆高三復(fù)習(xí)全國(guó)100所名校物理試題精選二十一)(16分)如圖所示，在0≤x≤a、o≤y≤ 范圍內(nèi)有垂直于xy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)粒子源，在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，它們的速度大小相同，速度方向均在xy平面內(nèi)，與y軸正方向的夾角分布在0～90°范圍內(nèi).己知粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑介于 到a之間，從發(fā)射粒子到粒子全部離開磁場(chǎng)經(jīng)歷的時(shí)間恰好為粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)周期的四分之一，求最后離開磁場(chǎng)的粒子從粒子源射出時(shí)的：

　　(1)速度大小;

　　(2)速度方向與y軸正方向夾角正弦。

　　答案19.解析：

　　設(shè)粒子的發(fā)射速度為v，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，由牛頓第二定律和洛倫磁力公式，得 ，解得：

　　當(dāng)

　　的圓弧，圓弧與磁場(chǎng)的邊界相切，如圖所示，設(shè)該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)

　　動(dòng)的時(shí)間為t，

　　依題意， 時(shí)，

　　設(shè)最后離開磁場(chǎng)的粒子的發(fā)射方向與y軸正方向的夾角為α，由幾何關(guān)系可得：

　　再加上 ，解得：

　　20.(黑龍江哈九中2011屆高三上學(xué)期期末考試物理試題全解全析)如圖甲所示，建立Oxy坐標(biāo)系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對(duì)稱，極板長(zhǎng)度和板間距均為l，第一四象限有磁場(chǎng)，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(jì)的帶電粒子。在0~3t0時(shí)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(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在t0時(shí)刻經(jīng)極板邊緣射入磁場(chǎng)。上述m、q、l、t0、B為已知量。(不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況)求：

　　(1)兩板間的電壓U0

　　(2)0~3t0時(shí)間內(nèi)射入兩板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間t1和最短時(shí)間t2

　　(3)12 t0時(shí)刻射入兩板間的帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)

　　【答案】20.(1) ;(2)

　　(3)進(jìn)場(chǎng)坐標(biāo) ;出場(chǎng)坐標(biāo) ;

　　【解析】(1) 時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子在電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)， 時(shí)刻剛好從極板邊緣射出，在y軸負(fù)方向偏移的距離為 ，則有 ①， ②

　　③

　　聯(lián)立以上三式，解得兩極板間偏轉(zhuǎn)電壓為

　　(2) 時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子，前 時(shí)間在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，后 時(shí)間兩極板沒(méi)有電場(chǎng)，帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

　　帶電粒子沿x軸方向的分速度大小為

　　帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)沿y軸負(fù)方向的分速度大小為

　　時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短。帶電粒子離開磁場(chǎng)時(shí)沿y軸正方向的分速度為 ，

　　設(shè)帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)速度方向與y軸正方向的夾角為 ，則 ，

　　由以上各式解得 ，帶電粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的軌跡圖如圖所示，圓弧所對(duì)的圓心角為 ，所求最短時(shí)間為 ,帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為 ，聯(lián)立以上兩式解得 ，即帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)最短時(shí)間 ,同理可求得帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間 .

　　(3)如上所述，t0/2時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子，前t0/2時(shí)間在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，后t0/2時(shí)間兩極板沒(méi)有電場(chǎng)，帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)離開電場(chǎng)。由③式 ，則在前 時(shí)間沿y軸方向的位移 ,之后 時(shí)間沿y軸方向的位移 ,故帶電粒子與y軸相交的坐標(biāo)為 ，即帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)為 ;

　　設(shè)帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)速度方向與y軸負(fù)方向的夾角為 ，則 ，此后受到洛倫茲力向上偏轉(zhuǎn)，利用幾何關(guān)系可以求得帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)時(shí)的位置相距 .

　　又帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)沿y軸負(fù)方向的分速度大小為

　　帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)的速度大小為

　　設(shè)帶電粒子離開電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，則有

　　由以上各式解得

　　故 ,因此帶電粒子離開磁場(chǎng)時(shí)的位置在y軸的坐標(biāo)

　　，即帶電粒子離開磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)為 .

　　【考點(diǎn)】磁場(chǎng)、電場(chǎng).

　　21.(北京市西城區(qū)2011屆高三第一學(xué)期期末考試)(10分)如圖所示，矩形單匝導(dǎo)線框abcd豎直放置，其下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，該區(qū)域的上邊界PP′水平，并與線框的ab邊平行，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直。已知線框ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，ad邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2，線框質(zhì)量為m，總電阻為R�，F(xiàn)無(wú)初速地釋放線框，在下落過(guò)程中線框所在平面始終與磁場(chǎng)垂直，且線框的ab邊始終與PP′平行。重力加速度為g。若線框恰好勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，求：

　　(1)dc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框受安培力的大小F;

　　(2)dc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框速度的大小υ;

　　(3)在線框從開始下落到ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，重力做的功W。

　　答案21.解：

　　(1)由于線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，所以線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受安培力的大小F=mg【3分】

　　(2)線框dc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，

　　感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BL1v【1分】

　　感應(yīng)電流 【1分】

　　dc邊受安培力的大小F=BIL1【1分】

　　又F=mg

　　解得線框速度的大小v= 【1分】

　　(3)在線框從開始下落到dc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，重力做功W1，根據(jù)動(dòng)能定理得

　　W1= 【1分】

　　在線框從dc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，重力做功W2，

　　W2=mgL2【1分】

　　所以W=W1+W2= +mgL2【1分】

　　14.(上海市徐匯區(qū)2011屆高三上學(xué)期期末考試)如圖，條形磁鐵的軸線穿過(guò)a、b、c三個(gè)金屬圓環(huán)的圓心，且與三個(gè)環(huán)平面垂直，其中b、c兩環(huán)同平面放置在條形磁鐵的中垂面。三個(gè)圓環(huán)的面積為sa=sb

　　答案14.<，>

　　15.(上海市浦東新區(qū)2011屆高三第一學(xué)期質(zhì)量抽測(cè)試卷)(4分)某同學(xué)用圖示實(shí)驗(yàn)裝置研究電流在磁場(chǎng)中的受力方向與電流方向、磁場(chǎng)方向之間的關(guān)系。

　　(1)該同學(xué)將觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下表，在表中部分記錄缺失，請(qǐng)補(bǔ)充完整。

　　實(shí)驗(yàn)次數(shù) P中電流方向 磁場(chǎng)方向 P的運(yùn)動(dòng)方向

　　1 ⊙ ↓ →

　　2 ↑ ←

　　3

　　→

　　(2)某次實(shí)驗(yàn)中閉合電鍵后，金屬棒P不動(dòng)，可能的原因是：

　　__________________________________________________。

　　答案15.(1)

　　實(shí)驗(yàn)次數(shù) P中電流方向 磁場(chǎng)方向 P的運(yùn)動(dòng)方向

　　1 ⊙ ↓ →

　　2 ⊙ ↑ ←

　　3

　　↑ →

　　(2)__金屬棒受到的摩擦力太大，金屬棒與導(dǎo)軌接觸不良，磁場(chǎng)太弱，電流太小等__。

　　16.(上海市浦東新區(qū)2011屆高三第一學(xué)期質(zhì)量抽測(cè)試卷)abcd是由粗細(xì)均勻的電阻絲制成的長(zhǎng)方形線框，已知寬ac=L，長(zhǎng)ab=1.25L，導(dǎo)線MN是用與線框相同的電阻絲制作而成，與ab邊、cd邊接觸良好，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直線框平面向里。MN在外力作用下由靠近ac邊處向bd邊勻速滑動(dòng)時(shí)，可將MN看作一個(gè)等效電源，則在滑動(dòng)過(guò)程中，與ac邊距離為__________時(shí)電源效率最大;與ac邊距離為__________時(shí)電源的輸出功率最大。

　　答案1.__0.625L__;__0.25L或L__。

　　三、計(jì)算題

　　17.(湖南嘉禾一中2011屆高三第一次學(xué)情摸底考試03)(10分)如圖所示，平行導(dǎo)軌MN和PQ相距0.5m，電阻可忽略.其水平部分是粗糙的，置于0.60T豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，傾斜部分是光滑的，該處沒(méi)有磁場(chǎng).導(dǎo)線a和b質(zhì)量均為0.20kg，電阻均為0.15 ，a、b相距足夠遠(yuǎn)，b放在水平導(dǎo)軌上.a從斜軌上高0.050m處無(wú)初速釋放.求：

　　(1)回路的最大感應(yīng)電流是多少?

　　(2)如果導(dǎo)線與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù) -0.10，當(dāng)導(dǎo)線b的速率達(dá)到最大值時(shí)，導(dǎo)線a的加速度是多少?

　　答案17.(1)a棒在沒(méi)有磁場(chǎng)的傾斜軌道上下滑時(shí)，機(jī)械能守恒，進(jìn)入水平軌道時(shí)a棒的速度vm，

　　(2分)

　　此時(shí)a棒速度最大，進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大

　　(2分)

　　(2)當(dāng)a、b棒組成的閉合回路中有感應(yīng)電流時(shí)，a、b棒都受安培力作用，a棒受安培力向右、摩擦力向右，b棒受安培力向左，摩擦力向右。

　　(2分)

　　因?yàn)镕>f所以b棒開始向左加速。a棒是向左做減速運(yùn)動(dòng)，b棒的速度增大時(shí)，電路中的感應(yīng)電流減小，b棒受的安培力在減小，當(dāng)電流減為I'時(shí)b棒勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)滿足：(2分)

　　此時(shí)a棒受到的摩擦力和安培力方向都向右，a棒的加速度。(2分)

　　a= 。(2分)

　　18.(蕪湖一中2011屆高三第一次模擬考試物理試題)(14分)如圖所示，傾角 、寬度L=1m的足夠長(zhǎng)的U形平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向下。用平行于軌道的牽引力拉一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1Ω放在導(dǎo)軌上的金屬棒ab，使之由靜止沿軌道向上運(yùn)動(dòng)，牽引力做功的功率恒為6W，當(dāng)金屬棒移動(dòng)2.8m時(shí)，獲得穩(wěn)定速度，在此過(guò)程中金屬棒產(chǎn)生的熱量為5.8J，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦，取g=10m/s2。求：

　　(1)金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)速度是多大?

　　(2)金屬棒從靜止達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)需的時(shí)間多長(zhǎng)?

　　答案18.解：(1)金屬棒沿軌道向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，受到重力、牽引力、安培力三個(gè)力的作用，當(dāng)

　　三力平衡時(shí)，速度達(dá)到穩(wěn)定，此時(shí)，有 ，

　　代入數(shù)據(jù)得v=2m/s

　　(2)設(shè)金屬棒從靜止達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)所需的時(shí)間為t，根據(jù)動(dòng)能定理，有：

　　代入數(shù)據(jù)解得t=1.5s

　　19.(2011屆高三復(fù)習(xí)全國(guó)100所名校物理試題精選二十一)(16分)如圖所示，在0≤x≤a、o≤y≤ 范圍內(nèi)有垂直于xy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)粒子源，在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，它們的速度大小相同，速度方向均在xy平面內(nèi)，與y軸正方向的夾角分布在0～90°范圍內(nèi).己知粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑介于 到a之間，從發(fā)射粒子到粒子全部離開磁場(chǎng)經(jīng)歷的時(shí)間恰好為粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)周期的四分之一，求最后離開磁場(chǎng)的粒子從粒子源射出時(shí)的：

　　(1)速度大小;

　　(2)速度方向與y軸正方向夾角正弦。

　　20.(黑龍江哈九中2011屆高三上學(xué)期期末考試物理試題全解全析)如圖甲所示，建立Oxy坐標(biāo)系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對(duì)稱，極板長(zhǎng)度和板間距均為l，第一四象限有磁場(chǎng)，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(jì)的帶電粒子。在0~3t0時(shí)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(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在t0時(shí)刻經(jīng)極板邊緣射入磁場(chǎng)。上述m、q、l、t0、B為已知量。(不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況)求：

　　(1)兩板間的電壓U0

　　(2)0~3t0時(shí)間內(nèi)射入兩板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間t1和最短時(shí)間t2

　　(3)12 t0時(shí)刻射入兩板間的帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)

　　【答案】20.(1) ;(2)

　　(3)進(jìn)場(chǎng)坐標(biāo) ;出場(chǎng)坐標(biāo) ;

　　【解析】(1) 時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子在電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)， 時(shí)刻剛好從極板邊緣射出，在y軸負(fù)方向偏移的距離為 ，則有 ①， ②

　　③

　　聯(lián)立以上三式，解得兩極板間偏轉(zhuǎn)電壓為

　　(2) 時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子，前 時(shí)間在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，后 時(shí)間兩極板沒(méi)有電場(chǎng)，帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

　　帶電粒子沿x軸方向的分速度大小為

　　帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)沿y軸負(fù)方向的分速度大小為

　　時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短。帶電粒子離開磁場(chǎng)時(shí)沿y軸正方向的分速度為 ，

　　設(shè)帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)速度方向與y軸正方向的夾角為 ，則 ，

　　由以上各式解得 ，帶電粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的軌跡圖如圖所示，圓弧所對(duì)的圓心角為 ，所求最短時(shí)間為 ,帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為 ，聯(lián)立以上兩式解得 ，即帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)最短時(shí)間 ,同理可求得帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間 .

　　(3)如上所述，t0/2時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子，前t0/2時(shí)間在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，后t0/2時(shí)間兩極板沒(méi)有電場(chǎng)，帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)離開電場(chǎng)。由③式 ，則在前 時(shí)間沿y軸方向的位移 ,之后 時(shí)間沿y軸方向的位移 ,故帶電粒子與y軸相交的坐標(biāo)為 ，即帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)為 ;

　　設(shè)帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)速度方向與y軸負(fù)方向的夾角為 ，則 ，此后受到洛倫茲力向上偏轉(zhuǎn)，利用幾何關(guān)系可以求得帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)時(shí)的位置相距 .

　　又帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)沿y軸負(fù)方向的分速度大小為

　　帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)的速度大小為

　　設(shè)帶電粒子離開電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，則有

　　由以上各式解得

　　故 ,因此帶電粒子離開磁場(chǎng)時(shí)的位置在y軸的坐標(biāo)

　　，即帶電粒子離開磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)為 .

　　【考點(diǎn)】磁場(chǎng)、電場(chǎng).

　　21.(北京市西城區(qū)2011屆高三第一學(xué)期期末考試)(10分)如圖所示，矩形單匝導(dǎo)線框abcd豎直放置，其下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，該區(qū)域的上邊界PP′水平，并與線框的ab邊平行，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直。已知線框ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，ad邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2，線框質(zhì)量為m，總電阻為R�，F(xiàn)無(wú)初速地釋放線框，在下落過(guò)程中線框所在平面始終與磁場(chǎng)垂直，且線框的ab邊始終與PP′平行。重力加速度為g。若線框恰好勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，求：

　　(1)dc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框受安培力的大小F;

　　(2)dc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框速度的大小υ;

　　(3)在線框從開始下落到ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，重力做的功W。

　　答案21.解：

　　(1)由于線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，所以線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受安培力的大小F=mg【3分】

　　(2)線框dc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，

　　感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BL1v【1分】

　　感應(yīng)電流 【1分】

　　dc邊受安培力的大小F=BIL1【1分】

　　又F=mg

　　解得線框速度的大小v= 【1分】

　　(3)在線框從開始下落到dc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，重力做功W1，根據(jù)動(dòng)能定理得

　　W1= 【1分】

　　在線框從dc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，重力做功W2，

　　W2=mgL2【1分】

　　所以W=W1+W2= +mgL2【1分】

　　(責(zé)任編輯：彭海芝)

分享“高二物理磁場(chǎng)大題匯編”到：

網(wǎng)站地圖

• 決戰(zhàn)高考 | 高考熱訊 | 高考新鮮事 | 熱議高考 | 家長(zhǎng)必讀 | 經(jīng)驗(yàn)交流 | 心理調(diào)節(jié) | 高中動(dòng)態(tài)
• 志愿報(bào)考 | 報(bào)考信息 | 高校招生 | 就業(yè)指導(dǎo) | 志愿填報(bào) | 錄取分?jǐn)?shù)線 | 高考真題及答案
• 高考備考 | 高考語(yǔ)文 | 高考英語(yǔ) | 高考數(shù)學(xué) | 高考物理 | 高考化學(xué) | 高考生物 | 高考政治 | 高考?xì)v史 | 高考地理 | 高考作文 | 文綜 | 理綜
• 高考真題 | 語(yǔ)文試題 | 英語(yǔ)試題 | 數(shù)學(xué)試題 | 政治試題 | 歷史試題 | 地理試題 | 物理試題 | 化學(xué)試題 | 生物試題 | 理綜試題 | 文綜試題
• 高一學(xué)習(xí) | 高一語(yǔ)文 | 高一英語(yǔ) | 高一數(shù)學(xué) | 高一物理 | 高一化學(xué) | 高一生物 | 高一地理 | 高一歷史 | 高一政治
• 高二學(xué)習(xí) | 高二語(yǔ)文 | 高二英語(yǔ) | 高二數(shù)學(xué) | 高二物理 | 高二化學(xué) | 高二生物 | 高二地理 | 高二歷史 | 高二政治


• 地區(qū)導(dǎo)航 | 北京 | 天津 | 上海 | 重慶 | 遼寧 | 江蘇 | 浙江 | 安徽 | 福建 | 江西 | 廣東 | 山東 | 湖南 | 湖北 | 四川 | 陜西 | 寧夏 | 海南
        | 吉林 | 山西 | 廣西 | 云南 | 新疆 | 青海 | 甘肅 | 西藏 | 河北 | 貴州 | 河南 | 黑龍江 | 內(nèi)蒙古 | 港 | 澳


• 藝考招生 | 編導(dǎo)專業(yè) | 表演專業(yè) | 播音主持專業(yè) | 美術(shù)專業(yè) | 舞蹈專業(yè) | 音樂(lè)專業(yè) | 攝影專業(yè) | 藝考備考 | 藝考動(dòng)態(tài) | 招生簡(jiǎn)章