物理高考真题汇编 磁场 - 图文

2009年各省高考模拟题汇编

1.江苏省睢宁县09届模拟极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地极附近的大气层后，由于地磁场的作用而产生的．如图所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动，旋转半径不断减小．此运动形成的原因是 （ ） A．可能是洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小 B．可能是介质阻力对粒子做负功，使其动能减小 C．可能是粒子的带电量减小 D．南北两极的磁感应强度较强 【答案】BD

2．辽宁省鞍山一中第三次模拟如图所示，光滑绝缘杆固定在水平位置上，使其两端分别带上等量的同种负电荷Q1、Q2，杆上套着一带负电的小球，整个装置处在一外匀强磁场中，磁场应强度方向垂直纸面向里，将靠近右端的小球由静止开始释放，在小球从右到左的运动过程中，下列说法中正确的是

A．小球受到竖直向下的洛仑兹力的作用

B．小球受到的洛仑兹力先增大后减小 C．小球的加速度先减小后增大 D．小球的电势能先减小后增大 【答案】BCD

3．辽宁省鞍山一中第三次模拟如图所示，连接平行板金属的导线的一部分CD与另一连接

电池的回路的一部分EF平行，CD、EF均在纸面内，金属板与纸面垂直，板间有垂直于 纸面向里的磁场。当一束等离子体射入两金属板中间时，下列关于CD段导线受力的作用说法正确的是

（ ）

（ ）

A．等离子体从右方射入，CD受力的方向背离EF

B．等离子体从右方射入，CD受力的方向指向EF B． 等离子体从左方射入，CD受力的方向背离EF

D．等离子体从左方射入，CD受力的方向指向EF 【答案】AD

4．辽宁省鞍山一中第三次模拟如图所示，匀强磁场的方向竖直向下，磁场中有光滑的水平

桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。在水平拉力F的作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口处飞出，则 （ ）

A．小球带电

B．小球运动的轨迹是一条抛物线 C．洛伦兹力对小球做正功

D．维持试管匀速运动的拉力F应逐渐增大 【答案】BD

5．江苏省睢宁县模拟冲刺卷如图所示，Q是单匝金属线圈，MN是一个螺 线管，它的绕线方法没有画出，Q的输出端a、b和MN的输入端c、d 之间用导线相连，P是在MN的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹 簧线圈．若在Q所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在t１至

M N

c ． a ． ． b ． Q d P

t２时间段内弹簧线圈处在收缩状态，则所加磁场的磁感应强度的变化

情况可能是 ( )

O t1 t2 A 【答案】D

6．江西省上饶市第一次模拟如图所示，一直角三角形金属框（有一定电阻），向左匀速穿过一个方向垂直于纸面向里的梯形匀强磁场区，磁场仅限于如图所示的区域内，该区域延长线所围成的三角形与金属框是全等三角形，且金属框的一个顶点与磁场区域的下边在一直线上，上面的直角边与下面的虚线平行。磁场区宽度是下面直角边的一半。若取顺时针方向为电流的正方向，则金属框穿过磁场过程中能正确描绘感应电流随时间变化的图象是 （ ）

t O t1 t2 B t O t1 t2 C t O t1 t2 D t B B B B 【答案】B

7. 江苏省睢宁县09届模拟实验室经常使用的电流表是磁电式仪表。这种电流表的构造如图甲所示。蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的。当线圈通以如图乙所示的电流，下列说法正确的是 （ ）

N

图甲 图乙

A．线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行 B．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动

C．当线圈转到如图乙所示的位置，b端受到的安培力方向向上

D．当线圈转到如图乙所示的位置，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动 【答案】ABD

8.辽宁省东北育才中学第三次模拟如图3，空间有垂直于xoy平面的匀强磁场．t=0的时刻，

R一电子以速度v0经过x轴上的A点，方向沿x轴正方向．A点坐标为 (?,0)，其中R2为电子在磁场中做圆周运动的轨道半径．不计重力影响，以下说法正确的是（ ）

A．电子经过y轴时，速度大小仍为v0

t??R6v0B．电子在 时，第一次经过y轴

(0,2?3R)2

C．电子第一次经过y轴的坐标为

D．电子第一次经过y轴的坐标为 【答案】ABD

(0,?2?3R)2

图3

9．江苏省睢宁县09届模拟（16分）如图所示为一种获得高能粒子的装置，环形区域内存在垂直纸面向外．大小可调节的均匀磁场，质量为m，电量＋q的粒子在环中作半径为R的圆周运动，A、B为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，每当粒子飞经A板时，A板电势升高为U，B板电势仍保持为零，粒子在两板间电场中得到加速，每当粒子离开B板时，A板电势又降为零，粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而绕行半径不变．

（l）设t=0时粒子静止在A板小孔处，在电场作用下加速，并绕行第一圈，求粒子绕

行n圈回到A板时获得的总动能En． R （2）为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动，磁场必须 A B 周期性递增，求粒子绕行第n圈时的磁感应强度Bn．

（3）求粒子绕行n圈所需的总时间tn（设极板间距远小于R）． （4）在（2）图中画出A板电势U与时间t的关系（从t＝0起画到粒四次离开B板时即可）．

（5）在粒子绕行的整个过程中，A板电势是否可始终保持为＋U？为什么?

【解析】（1）En=nqv（2分）

子第（2）∵nqU=?mv2n2mvn2nqU∴vn= （1分） =qvnBn Bn=mvn/qR（1分）

mR以vn结果代入，Bn=

mqR2nqU1=mR2nmv（2分） q（3）绕行第n圈需时

2?Rm1=2πR （2分） vn2qvn ∴tn=2πR

111m（1＋＋＋??＋）（2分） 2qv32n（4）如图所示，（对图的要求：越来越近的等幅脉冲）（3分） （5）不可以，因为这样粒子在A、B之间飞行时电场对其做功

＋qv，使之加速，在A、B之外飞行时电场又对其做功－qv使之减速，粒子绕行一周，电场对其作的总功为零，能量不会增大。（3分）

10.安徽省灵壁县第一次模拟（10分）如图所示，套在很长的绝缘直棒上

的小球，其质量为m，带电荷量为+q，小球可在棒上滑动，将此棒竖直放在互相垂直，且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，方向水平向右，磁感应强度为B，方向水平向里，小球与棒的动摩擦因数为μ。求小球由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度（设小球电荷量不变）。

【解析】分析小球受力，由牛顿第二定律得：

竖直方向：mg―Ff=ma ??????????????2分 水平方向：N=qE+qvB ?????????????2分 且Ff=?N ??????????????????1分 解得a=

mg??(qE?qvB)???????????1分

m显然当v=0时 am=

mg??qE?qE=g― ???????????2分 mmEmg－ ????????????????2分 ?qBB当a=0时 vm=

11. 江西省上饶市第一次模拟（22分）如图所示，直角坐标的X轴为水平方向，Y轴竖直

向上。在第二象限中存在着水平方向的电场E1，在Y＜0的区域中存在竖直向上的电场E2和水平方向的磁场B，且电场的大小E1＝E2。图中A 点至坐标原点O的连线与x

轴夹角为45°，且AO=

2－

m，现有质量m=1010－

4

kg，带电量q＝＋2×104C的带电微粒自A点

由静止出发恰能从原点O进入y＜0的区域，且第二次也恰能从原点O进入y＜0的区域。若忽略微粒所受的空气阻力，g取10m/s，求： ①电场E1的大小 ②磁场B的大小

③两次经过原点O的时间间隔

【解析】（1）带电粒子在第二象限内受恒力的作用，必沿AO方向作匀加速直线运动过O点，因为

AO与X轴夹角为45°。

有：E1q＝mg --------------------------------------2分 可得E1＝52v/m或7.07 v/m ------------------------------------2分 （2）在第二象限内重力与电场力的合力： F合＝

2

mg－3

＝2×10N ---------------------------------------2分

sin45?加速度a＝

F合m＝102m/s

2

---------------------------------------1分

从A点到O点的过程中应用动能定理可得： ＋F合·SAO＝

12

mv－0 ------------------------------------------2分 2解得v＝2m/s 且速度方向与X轴正方向成45° -----------------------1分 进入第四象限后由于E1q＝E2q＝mg

所以带电粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动

v2有：qvB＝m --------------------------------------------------①2分

R如图所示，当再次进入第二象限时，据对称性知v的方向必垂直AO连线即垂直F合方向，粒子将做类平抛运动，据平抛运动知识和三角形知识可得： 沿F合方向上：R＝

12

at------------------------------------------②2分 2

垂直F合方向上：R＝vt ----------------------------------------③2分

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