2012高考物理 月刊專(zhuān)版 專(zhuān)題5 磁場(chǎng)專(zhuān)家預(yù)測(cè)3

1、磁場(chǎng)1如圖1所示，在赤道處，將一小球向東水平 拋出，落地點(diǎn)為a；給小球帶上電荷后，仍 以原來(lái)的速度拋出，考慮地磁場(chǎng)的影響，下列說(shuō)法正確的是 () 圖1A無(wú)論小球帶何種電荷，小球仍會(huì)落在a點(diǎn)B無(wú)論小球帶何種電荷，小球下落時(shí)間都會(huì)延長(zhǎng)C若小球帶負(fù)電荷，小球會(huì)落在更遠(yuǎn)的b點(diǎn)D若小球帶正電荷，小球會(huì)落在更遠(yuǎn)的b點(diǎn)解析：從南向北觀(guān)察小球的運(yùn)動(dòng)軌跡如題圖所示，如果小球帶正電荷，則洛倫茲力斜向右上，該洛倫茲力在豎直向上和水平向右均有分力，因此，小球落地時(shí)間會(huì)變長(zhǎng)，水平位移會(huì)變大；同理，若小球帶負(fù)電，則小球落地時(shí)間會(huì)變短，水平位移會(huì)變小，故選項(xiàng)D正確答案：D2在陰極射線(xiàn)管中電子流方向由左向右，其上方有一根通有

2、如圖2所示電流的直導(dǎo)線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)與陰極射線(xiàn)管平行，則 圖2陰極射線(xiàn)將 ()A向上偏轉(zhuǎn) B向下偏轉(zhuǎn)C向紙里偏轉(zhuǎn) D向紙外偏轉(zhuǎn)解析：由安培定則知電流下方磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，陰極射線(xiàn)管內(nèi)的電子帶負(fù)電，根據(jù)左手定則知電子應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)，故選B項(xiàng)答案：B3帶電粒子(重力不計(jì))穿過(guò)飽和蒸汽時(shí)，在它走過(guò)的路徑上飽和蒸汽便凝成小液滴，從而顯示了粒子的徑跡，這是云室的原理，如圖3所示是云室的拍攝照片，云室中加了垂直于照片向外的勻強(qiáng) 圖3磁場(chǎng)，圖中oa、ob、oc、od是從o點(diǎn)發(fā)出的四種粒子的徑跡，下列說(shuō)法中正確的是()A四種粒子都帶正電B四種粒子都帶負(fù)電C打到a、b點(diǎn)的粒子帶正電D打到c、d點(diǎn)的粒子帶正電解析：由左

3、手定則知打到a、b點(diǎn)的粒子帶負(fù)電，打到c、d點(diǎn)的粒子帶正電，D正確答案：D4一初速度為零的電子經(jīng)電場(chǎng)加速后，垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，此電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)狀電流，其等效電流的大小 ()A與電子質(zhì)量無(wú)關(guān)B與電子電荷量有關(guān)C與電子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度有關(guān)D與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)解析：電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T，環(huán)形電流的等效電流I.由上式可以看出，電流大小與電量、磁場(chǎng)、質(zhì)量有關(guān)，故B、D兩項(xiàng)正確，A、C錯(cuò)誤答案：BD5如圖4所示，兩半圓柱板間有一垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從兩板的一端垂直端面方向射入一束電荷量相等的正離子為使它們恰能沿同一半圓路徑的另一端射出，這些正離 圖4子需

4、要有相同的 ()A速度 B質(zhì)量C質(zhì)量和速度的乘積 D動(dòng)能解析：由于正離子做半徑相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有qvBm，r，q、B相同，說(shuō)明正離子的質(zhì)量與速度的乘積也相同，C正確答案：C6(2012·慶陽(yáng)模擬)如圖5所示的是電視機(jī)顯像管及其偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈L，如果發(fā)現(xiàn)電視畫(huà)面幅度比正常時(shí)偏大，可能是因?yàn)?()圖5A電子槍發(fā)射能力減弱，電子數(shù)減少B加速電場(chǎng)電壓過(guò)低，電子速率偏小C偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈匝間短路，線(xiàn)圈匝數(shù)減小D偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈電流過(guò)小，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)減弱解析：電子偏轉(zhuǎn)的半徑與電子數(shù)無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；根據(jù)qvB知，r，故v越小，電子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)半徑越小，而通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，偏轉(zhuǎn)角越大，B正確；B越小，r越大，偏轉(zhuǎn)角度越小，

5、故C、D錯(cuò)誤答案：B7(2012·鄭州模擬)圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率沿著AO方向?qū)?zhǔn)圓心O射入磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如 圖6圖6所示若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用，則下列說(shuō)法正確的是 ()Aa粒子速率最大Bc粒子速率最大Ca粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)D它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期Ta<Tb<Tc解析：由于三個(gè)帶電粒子的質(zhì)量、電荷量均相同，在同一個(gè)磁場(chǎng)中，根據(jù)qvBm，可得：r，當(dāng)速度越大時(shí)、軌道半徑越大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；由于T及t×T可知，三粒子運(yùn)動(dòng)周期相同，a在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角最大，對(duì)應(yīng)時(shí)間最長(zhǎng)，選項(xiàng)C正確

6、、D錯(cuò)誤答案：BC8如圖7所示，長(zhǎng)方形abcd長(zhǎng)ad0.6 m，寬ab0.3 m，O、e分別是ad、bc的中 圖7點(diǎn)，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(邊界上無(wú)磁場(chǎng))，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.25 T一群不計(jì)重力、質(zhì)量m3×107 kg、電荷量q2×103 C的帶電粒子以速度v5×102 m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場(chǎng)射入磁場(chǎng)區(qū)域 ()A從Od邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在Oa邊B從aO邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在ab邊C從Od邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在Oa邊和ab邊D從aO邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊和be邊解析：由左手定則可知粒子射入后向上偏轉(zhuǎn)，

7、軌道半徑R0.3 m從O點(diǎn)射入的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的1所示，從aO邊上某點(diǎn)射入的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的2所示，從Od邊上某點(diǎn)射入的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的3所示，出射點(diǎn)應(yīng)分布在be邊上綜上所述，只有D正確答案：D9如圖8所示，在一水平放置的平板MN的上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里許多質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子，以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向由小孔O射入磁場(chǎng)區(qū)域不計(jì)重力，不計(jì)粒子間的相互影響圖9中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過(guò)的區(qū)域，R.其中正確的是 ()圖9解析：如圖所示：當(dāng)粒子沿v1、v2、v3、vn進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所對(duì)應(yīng)的圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡分別為圓O1、O2、O3、On

8、，可以看出帶電粒子所經(jīng)過(guò)的區(qū)域，當(dāng)沿ON射入時(shí)，xR，y2R，當(dāng)沿垂直于MN方向射入時(shí)有x2R，yR.其他射入方向上有2R<x<R,0<y<2R.故A正確答案：A10如圖10所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為d，邊界為CD和EF.一電子從CD邊界外側(cè)以速率v0垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，入射方向與CD邊界間夾角為.已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，為使電子能從磁場(chǎng)的另一側(cè)EF射出，求電子的速率v0至少多大？ 若角可取任意值，v0的最小值是多少？解析：本題考查圓周運(yùn)動(dòng)的邊界問(wèn)題的求解方法當(dāng)入射速率v0很小時(shí)，電子會(huì)在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)一段圓弧后又從CD一側(cè)射出，速率越大，軌道半徑越大，當(dāng)

9、軌道與邊界EF相切時(shí)，電子恰好不能從EF射出，如圖所示電子恰好射出時(shí)，由幾何知識(shí)可得：rrcosd 又r 由得v0 故電子要射出磁場(chǎng)，速率至少應(yīng)為.由式可知，0°時(shí)，v0最小，由式知此時(shí)半徑最小，rmin，也可由軌跡分析得出上述結(jié)論答案：11(圖11所示為可測(cè)定比荷的某裝置的簡(jiǎn)化示意圖，在第一象限區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2.0×103T，在x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L0.50 m的P處為粒子 圖11的入射口，在y軸上安放接收器現(xiàn)將一帶正電荷的粒子以v3.5×104 m/s的速率從P處射入磁場(chǎng)，若粒子在y軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L0.50 m的M處被觀(guān)測(cè)到，且

10、運(yùn)動(dòng)軌跡半徑恰好最小，設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，不計(jì)其重力(1)求上述粒子的比荷；(2)為了在M處觀(guān)測(cè)到按題設(shè)條件運(yùn)動(dòng)的上述粒子，第一象限內(nèi)的磁場(chǎng)可以局限在一個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)，求此矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積，并在圖11中畫(huà)出該矩形4.9×107C/kg(或5.0×107C/kg) (2)如圖乙所示，所求的最小矩形是MM1P1P，該區(qū)域面積S2r2 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得S0.25 m2矩形如圖乙中MM1P1P(虛線(xiàn))所示答案：(1)4.9×107 C/kg(或5.0×107 C/kg)(2)0.25 m2圖見(jiàn)解析12如圖12甲所示，M、N為豎直放置彼此平行的兩塊平板，板間距離為d，兩板中央各有一個(gè)小孔OO正對(duì)，在兩板間有垂直于紙面方向的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示有一群正離子在t0時(shí)垂直于M板從小孔O射入磁場(chǎng)已知正離子質(zhì)量為m，帶電荷量為q，正離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期都為T(mén)0，不考慮由于磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響，不計(jì)離子所受重力求：圖12(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大?。?2)要使正離子從O孔垂直于N板射出磁場(chǎng)，正離子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度v0的可能值解析：設(shè)垂直于紙面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较?1)正離子射入磁場(chǎng)，洛倫茲力提供