2008年高考試題分類匯編之《磁場(chǎng)》

1、2008年高考試題分類匯編之磁場(chǎng)（四川卷）24（19分） 如圖，一半徑為R的光滑絕緣半球面開口向下，固定在水平面上。整個(gè)空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下。一電荷量為q（q0）、質(zhì)量為m的小球P在球面上做水平的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O。球心O到該圓周上任一點(diǎn)的連線與豎直方向的夾角為（0。為了使小球能夠在該圓周上運(yùn)動(dòng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的最小值及小球P相應(yīng)的速率。重力加速度為g。解析：據(jù)題意，小球P在球面上做水平的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，該圓周的圓心為O。P受到向下的重力mg、球面對(duì)它沿OP方向的支持力N和磁場(chǎng)的洛侖茲力 fqvB 式中v為小球運(yùn)動(dòng)的速率。洛侖茲力f的方向指向O。根據(jù)牛頓第二定律 由式得

2、 由于v是實(shí)數(shù)，必須滿足0 由此得B 可見，為了使小球能夠在該圓周上運(yùn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的最小值為 此時(shí)，帶電小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為 由式得 （重慶卷）25.（20分）題25題為一種質(zhì)譜儀工作原理示意圖.在以O(shè)為圓心，OH為對(duì)稱軸，夾角為2的扇形區(qū)域內(nèi)分布著方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).對(duì)稱于OH軸的C和D分別是離子發(fā)射點(diǎn)和收集點(diǎn).CM垂直磁場(chǎng)左邊界于M，且OM=d.現(xiàn)有一正離子束以小發(fā)散角（紙面內(nèi)）從C射出，這些離子在CM方向上的分速度均為v0.若該離子束中比荷為的離子都能匯聚到D，試求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向（提示：可考慮沿CM方向運(yùn)動(dòng)的離子為研究對(duì)象）；（2）離子沿與CM成角的直線

3、CN進(jìn)入磁場(chǎng)，其軌道半徑和在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；（3）線段CM的長(zhǎng)度.解析：（1）設(shè)沿CM方向運(yùn)動(dòng)的離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R由R=d得B磁場(chǎng)方向垂直紙面向外（2）設(shè)沿CN運(yùn)動(dòng)的離子速度大小為v，在磁場(chǎng)中的軌道半徑為R，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t由vcos=v0 得vR=方法一：設(shè)弧長(zhǎng)為st=s=2(+)Rt=方法二：離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期Tt=(3)方法一：CM=MNcot=以上3式聯(lián)立求解得CM=dcot方法二：設(shè)圓心為A，過A做AB垂直NO，可以證明NMBONM=CMtan又BO=ABcot=Rsincot=CM=dcot（寧夏卷）14.在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長(zhǎng)

4、直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖。過c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向 A.與ab邊平行，豎直向上 B.與ab邊平行，豎直向下 C.與ab邊垂直，指向左邊 D.與ab邊垂直，指向右邊答案：C 【解析】本題考查了左手定則的應(yīng)用。導(dǎo)線a在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向由安培定則可判斷，即垂直ac向左，同理導(dǎo)線b在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直bc向下，則由平行四邊形定則，過c點(diǎn)的合場(chǎng)方向平行于ab，根據(jù)左手定則可判斷導(dǎo)線c受到的安培力垂直ab邊，指向左邊。（廣東文科基礎(chǔ)）61.如圖8所示，電流強(qiáng)度為I的一段通電直導(dǎo)線處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到的安培力為F，圖中正確標(biāo)志I和F方向的是【答案】A【解析】安培力

5、的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向都垂直，且滿足左手定則?！窘馕觥客娭睂?dǎo)線與磁場(chǎng)平行，不受安培力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，安培力方向與磁場(chǎng)垂直，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。洛侖茲力對(duì)帶電粒子不做功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)，選項(xiàng)B正確。（廣東理科基礎(chǔ)）18電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是A速率越大，周期越大B速率越小，周期越大C速度方向與磁場(chǎng)方向平行D速度方向與磁場(chǎng)方向垂直【答案】D【解析】由可知，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，選項(xiàng)D正確。（廣東卷）41930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖所示，這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形合D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法正確的是A離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器B離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器C離子從磁場(chǎng)中獲得能量D離子從電場(chǎng)中獲得能量【答案】AD【解析】離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器，從電場(chǎng)中獲取能量，最后從加速器邊緣離開加速器，選項(xiàng)A、D正確。（廣東卷）9帶電粒子進(jìn)入云室會(huì)使云室中的氣體電離，從而顯示其運(yùn)動(dòng)軌跡圖是在有勻強(qiáng)磁場(chǎng)云室中觀察到的粒子的軌跡，a和b是軌跡上的兩點(diǎn)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直紙面向里該粒子在運(yùn)動(dòng)時(shí)，其質(zhì)量和電量不變，而動(dòng)能逐漸減少，下列說法正確的是A粒子先經(jīng)過a點(diǎn)，再經(jīng)過b點(diǎn)B粒子先經(jīng)過b點(diǎn)，再經(jīng)過a點(diǎn)C粒子帶