2010届高考物理总复习磁场--五年高考题荟萃05-08年高考新题

更好的教育，更美好的人生2005-2008年高考试题题组一■优盟教育中心物理教研组一、选择题1.（08宁夏卷）14.在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图。过c点的导线所受安培力的方向（C）A.与ab边平行，竖直向上B.与ab边平行，竖直向下C.与ab边垂直，指向左边D.与ab边垂直，指向右边【解析】本题考查了左手定则的应用。导线a在c处产生的磁场方向由安培定则可判断，即垂直ac向左，同理导线b在c处产生的磁场方向垂直bc向下，则由平行四边形定则，过c点的合场方向平行于ab，根据左手定则可判断导线c受到的安培力垂直ab边，指向左边。2.（08广东文科）61.如图所示，电流强度为I的一段通电直导线处于匀强磁场中，受到的安培力为F，图中正确标志I和F方向的是(A)【解析】安培力的方向与电流方向和磁场方向都垂直，且满足左手定则。3.（08广东理科）17．有关洛仑兹力和安培力的描述，正确的是(B)A．通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中运动受到洛仑兹力做正功D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行【解析】通电直导线与磁场平行，不受安培力，选项A错误，安培力方向与磁场垂直，选项D错误。洛仑兹力对带电粒子不做功，选项C错误，安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现，选项B正确。4.（08广东理科）18．电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是(D)更好的教育，更美好的人生A．速率越大，周期越大B．速率越小，周期越大C．速度方向与磁场方向平行D．度方向与磁场方向垂直【解析】由2mTqB可知，选项A、B错误，做匀速圆周运动时，速度方向与磁场方向垂直，选项D正确。5.（08广东卷）4．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形合D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是(AD)A．离子由加速器的中心附近进入加速器B．离子由加速器的边缘进入加速器C．离子从磁场中获得能量D．离子从电场中获得能量【解析】离子由加速器的中心附近进入加速器，从电场中获取能量，最后从加速器边缘离开加速器，选项A、D正确。6.（08广东卷）9．带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹．图是在有匀强磁场云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是(AC)A．粒子先经过a点，再经过b点B．粒子先经过b点，再经过a点C．粒子带负电D．粒子带正电【解析】由mvrqB可知，粒子的动能越小，圆周运动的半径越小，结合粒子运动轨迹可知，粒子选经过a点，再经过b点，选项A正确。根据左手定则可以判断粒子带负电，选项C正确。7.（08四川卷）24．如图，一半径为R的光滑绝缘半球面开口向下，固定在水平面上。整个空间存在匀强磁场，磁感应强度方向竖直向下。一电荷量为q（q＞0）、质量为m的小球P在球面上做水平的匀速圆周运动，圆心为O’。球心O到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为θ（0＜θ＜)2。为了使小球能够在该圆周上运动，求磁感应强度大小的最小值及小球P相应的速率。重力加速度为g。更好的教育，更美好的人生解析：据题意，小球P在球面上做水平的匀速圆周运动，该圆周的圆心为O’。P受到向下的重力mg、球面对它沿OP方向的支持力N和磁场的洛仑兹力f＝qvB①式中v为小球运动的速率。洛仑兹力f的方向指向O’。根据牛顿第二定律0cosmgN②sinsin2RvmNf③由①②③式得0cossinsin22qRvmqBRv④由于v是实数，必须满足cossin4sin22gRmqBR≥0⑤由此得B≥cos2Rgqm⑥可见，为了使小球能够在该圆周上运动，磁感应强度大小的最小值为cos2minRgqmB⑦此时，带电小球做匀速圆周运动的速率为mRqBv2sinmin⑧由⑦⑧式得sincosgRv⑨8.（08重庆卷）25.题25题为一种质谱仪工作原理示意图.在以O为圆心，OH为对称轴，夹角为2α的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场.对称于OH轴的C和D分别是离子发射点和收集点.CM垂直磁场左边界于M，且OM=d.现有一正离子束以小发散角（纸面内）从C射出，这些离子在CM方向上的分速度均为v0.若该离子束中比荷为qm的离子都能汇聚到D，试求：（1）磁感应强度的大小和方向（提示：可考虑沿CM方向运动的离子为研究对象）；（2）离子沿与CM成θ角的直线CN进入磁场，其轨道半径和在磁场中的运动时间；（3）线段CM的长度.解析：（1）设沿CM方向运动的离子在磁场中做圆周运动的轨道半径为R更好的教育，更美好的人生由12R200mvqvBRR=d得B＝0mvqd磁场方向垂直纸面向外（2）设沿CN运动的离子速度大小为v，在磁场中的轨道半径为R′，运动时间为t由vcosθ=v0得v＝0cosvR′=mvqB=cosd方法一：设弧长为st=svs=2(θ+α)×R′t=02vR）（方法二：离子在磁场中做匀速圆周运动的周期T＝2mqBt=Ｔ×=0)(2v(3)方法一：CM=MNcotθ)sin(dMN=sinRＲ′=cosd更好的教育，更美好的人生以上三式联立求解得CM=dcotα方法二：设圆心为A，过A做AB垂直NO，可以证明NM＝BO∵NM=CMtanθ又∵BO=ABcotα=R′sinθcotα=cotsincosd∴CM=dcotα9.（07海南卷）4.粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。已知磁场方向垂直纸面向里。以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是（A）10.（07全国理综Ⅱ）19.如图所示，一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T0，轨道平面位于纸面内，质点的速度方向如图中箭头所示。现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，已知轨道半径并不因此而改变，则（AD）A．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于T0B．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T0C．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T0D．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于T0××××××××××××××××甲乙A××××××××××××××××甲乙B××××××××××××××××乙甲C××××××××××××××××乙甲D+vabcdBveO××××××更好的教育，更美好的人生×××××××××××××××Oxyv11.（07四川理综）11.如图所示，长方形abcd长ad＝0.6m，宽ab＝0.3m，O、e分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度B＝0.25T。一群不计重力、质量m＝7103kg、电荷量q＝＋2×10－3C的带电粒子以速度v＝5×l02m/s沿垂直于ad方向且垂直于磁场射人磁场区域（D）A．从Od边射入的粒子，出射点全部分布在Oa边B．从aO边射入的粒子，出射点全部分布在ab边C．从Od边射入的粒子，出射点分布在Oa边和ab边D．从aO边射入的粒子，出射点分布在ab边和be边12.（07天津理综）19.如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是(C)A．32vaB正电荷B．2vaB正电荷C．32vaB负电荷D．2vaB负电荷13.(06江苏卷）13．关于磁感线，下列说法中正确的是（B）A．磁感线是实际存在于磁场中的线B．磁感线上任意一点的切线方向，都跟该点的磁场方向一致C．磁感线是一条条不闭合的曲线D．磁感线有可能出现相交的情况二、非选择题14.(07宁夏理综)24.在半径为R的半圆形区域中有一匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面，磁感应强度为B。一质量为m，带有电量q的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径AD方向经P点（AP＝d）射入磁场（不计重力影响）。(1)果粒子恰好从A点射出磁场，求入射粒子的速度。(2)如果粒子经纸面内Q点从磁场中射出，出射方向与半圆在Q点切线方向的夹RAOPDQφ更好的教育，更美好的人生角为φ（如图）。求入射粒子的速度。解析：⑴由于粒子在P点垂直射入磁场，故圆弧轨道的圆心在AP上，AP是直径。设入射粒子的速度为v1，由洛伦兹力的表达式和牛顿第二定律得：211/2vmqBvd①由上式解得12qBdvm②(2)如图所示设O/是粒子在磁场中圆弧轨道的圆心，连接O/Q，设O/Q＝R/。由几何关系得：/OQO③//OORRd④由余弦定理得：2/22//()2cosOORRRR⑤解得/(2)2(1cos)dRdRRd⑥设入射粒子的速度为v，由2/vmqvBR解出(2)2(1cos)qBdRdvmRd⑦15.（06四川卷）25如图所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B=1.57T.小球1带正电，其电荷量与质量之比q1/m1=4C/kg,所受重力与电场力的大小相等;小球2不带电，静止放置于固定的水平悬空支架上。小球向右以v0=23.59m/s的水平速度与小球2正碰，碰后经过0.75s再次相碰。设碰撞前后两小球带电情况不发生改变，且始终保持在同一竖直平面内。（取g=10m/s2)问：(1)电场强度E的大小是多少？(2)两小球的质量之比12mm是多少？解析：(1)小球1所受的重力与电场力始终平衡m1g=q1E①E=2.5N/C②RAOPDQφO/R/更好的教育，更美好的人生(2)相碰后小球1做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：Bvq11=1211Rvm③半径为BqvmR1111④周期为BqmT112＝1s⑤∵两小球运动时间t=0.75s=43T∴小球1只能逆时针经43个圆周时与小球2再次相碰第一次相碰后小球2做平抛运动2221gtRh⑥L=R1=v1t⑦两小球第一次碰撞前后动量守恒，以水平向右为正方向221101vmvmvm⑧由⑥、⑦式得sm75.32v由④式得1111mBRqvsm66.17∴两小球质量之比12mm11210vvv⑨更多课程资源，详见优盟教育: