高三名校物理試題（第03期）09 磁場（含復(fù)合場）

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精專題10磁場（復(fù)合場）（原卷版）全國新課標(biāo)Ⅰ卷有其特定的命題模板，無論是命題題型、考點(diǎn)分布、模型情景等，還是命題思路和發(fā)展趨向方面都不同于其他省市的地方卷。為了給新課標(biāo)全國卷考區(qū)廣大師生提供一套專屬自己的復(fù)習(xí)備考資料，物理解析團(tuán)隊(duì)的名校名師們精心編寫了本系列資料。本資料以全國新課標(biāo)Ⅰ卷考區(qū)的最新名校試題為主，借鑒并吸收了其他省市最新模擬題中對(duì)全國新課標(biāo)Ⅰ卷考區(qū)具有借鑒價(jià)值的典型題，優(yōu)化組合，合理編排，極限命制。備注：新課標(biāo)Ⅰ卷專版所選試題和新課標(biāo)Ⅱ卷專版所選試題不重復(fù)，歡迎同時(shí)下載使用。一單項(xiàng)選擇題：1?！?014·湖南四縣一中高三11月聯(lián)考】如圖所示，一個(gè)理想邊界為PQ、MN的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場寬度為d，方向垂直紙面向里．一電子從O點(diǎn)沿紙面垂直PQ以速度v0進(jìn)入磁場．若電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為2d．O′在MN上，且OO′與MN垂直．下列判斷正確的是（)A．電子將向右偏轉(zhuǎn)B．電子打在MN上的點(diǎn)與O′點(diǎn)的距離為dC．電子打在MN上的點(diǎn)與O′點(diǎn)的距離為D．電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2?！?013·西工大附中第四次適應(yīng)性訓(xùn)練】如圖所示，豎直放置的平行金屬導(dǎo)軌EF和GH兩部分導(dǎo)軌間距為2L，IJ和MN兩部分導(dǎo)軌間距為L。整個(gè)裝置處在水平向里的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿ab和cd的質(zhì)量均為m，可在導(dǎo)軌上無摩擦滑動(dòng)，且與導(dǎo)軌接觸良好.現(xiàn)對(duì)金屬桿ab施加一個(gè)豎直向上的作用力F，使其勻速向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)cd處于靜止?fàn)顟B(tài),則力F的大小為A．mgB．2mgC．3mgD．4mg3.【2014·山西曲傲中學(xué)高三上學(xué)期期中考試】關(guān)于帶電粒子在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）A．帶電粒子沿電場線方向射入,電場力對(duì)帶電粒子做正功，粒子動(dòng)能一定增加B．帶電粒子垂直于電場線方向射入，電場力對(duì)帶電粒子不做功，粒子動(dòng)能不變C．帶電粒子沿磁感線方向射入，洛倫茲力對(duì)帶電粒子做正功,粒子動(dòng)能一定增加D．不管帶電粒子怎樣射入磁場，洛倫茲力對(duì)帶電粒子都不做功，粒子動(dòng)能不變4.【2014·山西曲傲中學(xué)高三上學(xué)期期中考試】如圖所示，有三個(gè)質(zhì)量相等，分別帶正電、帶負(fù)電和不帶電的小球，從平行板電場的中點(diǎn)以相同的初速度垂直于電場方向進(jìn)入電場，它們分別落在A、B、C三點(diǎn)，可以判斷（）A．落在A點(diǎn)的小球帶正電,落在B點(diǎn)的小球不帶電B．三個(gè)小球在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等C．三個(gè)小球到達(dá)極板時(shí)的動(dòng)能關(guān)系為EkA>EkB〉EkCD．三個(gè)小球在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度關(guān)系為aA>aB>aC5.【2013·臨川二中、上高二中高三聯(lián)考】如圖所示,勻強(qiáng)磁場的邊界為平行四邊形ABDC，其中AC邊與對(duì)角線BC垂直,一束電子以大小不同的速度沿BC從B點(diǎn)射入磁場，不計(jì)電子的重力和電子之間的相互作用，關(guān)于電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的情況,下列說法中正確的是（）A．入射速度越大的電子,其運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長B．入射速度越大的電子，其運(yùn)動(dòng)軌跡越長C．從AB邊出射的電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相等D．從AC邊出射的電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相等6.【2014·山西曲傲中學(xué)高三上學(xué)期期中考試】如圖所示，沿直線通過速度選擇器的正離子從狹縫S射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場中，偏轉(zhuǎn)后出現(xiàn)的軌跡半徑之比為R1∶R2＝1∶2，則下列說法正確的是(）A．離子的速度之比為1∶2B．離子的電荷量之比為1∶2C．離子的質(zhì)量之比為1∶2D．以上說法都不對(duì)7?！?014·山西曲傲中學(xué)高三上學(xué)期期中考試】如圖所示,表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中．質(zhì)量為m、帶電荷量為＋Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑．在滑塊下滑的過程中,下列判斷正確的是(）A．滑塊受到的摩擦力不變B．滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小無關(guān)C．滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下D．B很大時(shí)，滑塊可能靜止于斜面上8?！?014·山西曲傲中學(xué)高三上學(xué)期期中考試】如圖所示，半徑為r的圓形空間內(nèi)，存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)帶電粒子（不計(jì)重力），從A點(diǎn)沿半徑方向以速度v0垂直于磁場方向射入磁場中,并由B點(diǎn)射出，且∠AOB＝120°，則該粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（）A.eq\f(2πr，3v0)B。eq\f（2\r（3）πr,3v0）C.eq\f(πr，3v0)D.eq\f(\r(3)πr,3v0）9.【2014·山西曲傲中學(xué)高三上學(xué)期期中考試】如圖所示，兩根間距為d的垂直光滑金屬導(dǎo)軌間接有電源E，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝30°.金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)．要使金屬桿能沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，可以采取的措施是（）A．增大磁感應(yīng)強(qiáng)度BB．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流減小C．增大導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θD．將電源正負(fù)極對(duì)調(diào)使金屬桿中的電流方向改變二多選題：10.【2014·湖南四縣一中高三11月聯(lián)考】如圖所示，一塊長度為a、寬度為b、厚度為d的金屬導(dǎo)體，當(dāng)加有與側(cè)面垂直的勻強(qiáng)磁場B,且通以圖示方向的電流I時(shí)，用電壓表測得導(dǎo)體上、下表面M、N間電壓為U.已知自由電子的電荷量為e.下列說法中正確的是（)A.M板比N板電勢高B.導(dǎo)體單位體積內(nèi)自由電子數(shù)越多，電壓表的示數(shù)越大C。導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的速度為v=U/BdD。導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為11?！?014·山西曲傲中學(xué)高三上學(xué)期期中考試】如下圖所示，兩虛線之間的空間內(nèi)存在著正交或平行的勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B，有一個(gè)帶正電的小球（電荷量為＋q、質(zhì)量為m）從電磁復(fù)合場上方的某一高度處自由落下,那么，帶電小球可能沿直線通過的電磁復(fù)合場的是() 12.【2014·江西穩(wěn)派名校學(xué)術(shù)聯(lián)盟高三調(diào)研】如圖所示，在正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。在t＝0時(shí)刻,位于正方形中心O的離子源向平面abcd內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射出大量帶正電的粒子,所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑恰好等于正方形的邊長，不計(jì)粒子的重力以及粒子間的相互作用力。已知平行于ad方向向下發(fā)射的粒子在t＝t0時(shí)刻剛好從磁場邊界cd上某點(diǎn)離開磁場，下列說法正確的是A.粒子在該磁場中勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為6t0B。粒子的比荷為C。粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡越長，對(duì)應(yīng)圓弧的圓心角越大D.初速度方向正對(duì)四個(gè)頂點(diǎn)的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長13?！?013·景德鎮(zhèn)高三第二次質(zhì)檢】如圖所示，以直角三角形AOC為邊界的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,∠A=60°，AO=a。在O點(diǎn)放置一個(gè)粒子源，可以向各個(gè)方向發(fā)射某種帶負(fù)電粒子，粒子的比荷為q/m，發(fā)射速度大小都為v0，且滿足v0=SKIPIF1<0\＊MERGEFORMAT，發(fā)射方向由圖中的角度θ表示。對(duì)于粒子進(jìn)入磁場后的運(yùn)動(dòng)（不計(jì)重力作用），下列說法正確的是（）A．粒子有可能打到A點(diǎn)B．以θ=60°飛入的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短C．以θ〈30°飛入的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相等D．在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出14?！?013·景德鎮(zhèn)高三第二次質(zhì)檢】如圖甲所示，在傾角為θ的斜面上固定有兩根足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間距為L，金屬導(dǎo)體棒ab垂直于兩導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量為m，電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì),空間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。當(dāng)金屬導(dǎo)體棒ab由靜止開始向下滑動(dòng)一段時(shí)間t0，再接通開關(guān)S，則關(guān)于導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)的v-t圖象（如圖乙所示）不可能的是θ、琢θ、琢、茲、茲三計(jì)算題：15?！?013·湖南懷化高三期末】（10分)水平放置的平行金屬板MN之間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直于紙面的交變磁場（如圖a所示，垂直紙面向里為正），磁感應(yīng)強(qiáng)度=50T，已知兩板間距離d=0。3m，電場強(qiáng)度E=50V/m，M板中心上有一小孔P，在P正上方h=5cm處的O點(diǎn),一帶電油滴自由下落,穿過小孔后進(jìn)入兩板間，若油滴在t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間,最后恰好從N板邊緣水平飛出。已知油滴的質(zhì)量m=10kg，電荷量q=+2×10C（不計(jì)空氣阻力.重力加速度取g=10m/s2，取π=3)求：（1)油滴在P點(diǎn)的速度；（2)N板的長度；(3）交變磁場的變化周期。16.【2014·桑植一中高三聯(lián)考】如圖5－2－14所示，豎直平面坐標(biāo)系xOy的第一象限，有垂直xOy平面向外的水平勻強(qiáng)磁場和豎直向上的勻強(qiáng)電場，大小分別為B和E;第四象限有垂直xOy平面向里的水平勻強(qiáng)電場，大小也為E;第三象限內(nèi)有一絕緣光滑豎直放置的半徑為R的半圓軌道，軌道最高點(diǎn)與x軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O，最低點(diǎn)與絕緣光滑水平面相切于N.一質(zhì)量為m的帶電小球從y軸上（y＞0）的P點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入第一象限后做圓周運(yùn)動(dòng)，恰好通過坐標(biāo)原點(diǎn)O，且水平切入半圓軌道并恰好沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),過N點(diǎn)水平進(jìn)入第四象限，并在電場中運(yùn)動(dòng)(已知重力加速度為g)．（1）判斷小球的帶電性質(zhì)并求出其所帶電荷量．

（2)P點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)O至少多高？

（3）若該小球以滿足（2)中OP最小值的位置和對(duì)應(yīng)速度進(jìn)入第一象限，通過N點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)時(shí)間t=2，小球距N點(diǎn)的距離s為多遠(yuǎn)？17.【2013·臨川二中、上高二中高三聯(lián)考】(17分)如圖甲所示,兩平行金屬板接有如圖乙所示隨時(shí)間t變化的電壓U,兩板間電場可看作均勻的,且兩板外無電場，板長L=0。2m,板間距離d=0。2m．在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場，MN與兩板中線OO′垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×10-3T,方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場中，已知每個(gè)粒子速度v0=105m/s，比荷q/m=108C/kg,重力忽略不計(jì),在每個(gè)粒子通過電場區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場可視作是恒定不變的．(1）試求帶電粒子射出電場時(shí)的最大速度;(2)證明：在任意時(shí)刻從電場射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場時(shí)在MN上的入射點(diǎn)和在MN上出射點(diǎn)的距離為定值,寫出該距離的表達(dá)式;（3)從電場射出的帶電粒子,進(jìn)入磁場運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又射出磁場，求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間和最短時(shí)間．18?！?014·江西穩(wěn)派名校學(xué)術(shù)聯(lián)盟高三調(diào)研】如圖所示，在第一、二象限存在場強(qiáng)均為E的勻強(qiáng)電場，其中第一象限的勻強(qiáng)電場的方向沿x軸正方向,第二象限的電場方向沿x軸負(fù)方向。在第三、四象限矩形區(qū)域ABCD內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，矩形區(qū)域的AB邊與x軸重合。M點(diǎn)是第一象限中無限靠近y軸的一點(diǎn)，在M點(diǎn)有一質(zhì)量為m、電荷量為e的質(zhì)子，以初速度v0沿y軸負(fù)方向開始運(yùn)動(dòng)，恰好從N點(diǎn)進(jìn)入磁場，若OM＝2ON，不計(jì)質(zhì)子的重力,試求：（1)N點(diǎn)橫坐標(biāo)d；(2）若質(zhì)子經(jīng)過磁場最后能無限靠近M點(diǎn)，則矩形區(qū)域的最小面積是多少；（3）在（2）的前提下，該質(zhì)子由M點(diǎn)出發(fā)返回到無限靠近M點(diǎn)所需的時(shí)間。19.【2014·新余高三上學(xué)期期末質(zhì)檢】如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第一、二象限內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，第三象限有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場；第四象限無電場和磁場?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v0從y軸上的M點(diǎn)沿x軸負(fù)方向進(jìn)入電場,不計(jì)粒子的重力，粒子經(jīng)x軸上的N點(diǎn)和P點(diǎn)最后又回到M點(diǎn)，設(shè)OM=L,ON=2L.求：（1）帶電粒子的電性，電場強(qiáng)度E的大??；（2）帶電粒子到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向；（3）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向；（4）粒子從M點(diǎn)進(jìn)入電場，經(jīng)N、P點(diǎn)最后又回到M點(diǎn)所用的時(shí)間.20。【2014·山西曲傲中學(xué)高三上學(xué)期期中考試】如圖所示,一帶正電的質(zhì)子以速度v0從O點(diǎn)垂直射入，兩個(gè)板間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．已知兩板之間距離為d，板長為d，O點(diǎn)是板的正中間，為使粒子能從兩板間射出，試求磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)滿足的條件（已知質(zhì)子的帶電荷量為e，質(zhì)量為m）21?！?014·山西曲傲中學(xué)高三上學(xué)期期中考試】如圖所示，在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場方向垂直于xOy平面向里．一帶正電的粒子（不計(jì)重力）從O點(diǎn)沿y軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t0時(shí)間從P點(diǎn)射出．(1)求電場強(qiáng)度的大小和方向．(2)若僅撤去磁場，帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入，經(jīng)eq\f（t0，2)時(shí)間恰好從半圓形區(qū)域的邊界射出．求粒子運(yùn)動(dòng)加速度的大?。?3）若僅撤去電場,帶電粒子仍從O點(diǎn)射入，但速度為原來的4倍，求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．22.【2013·山西沂州一中高三聯(lián)考】（18分）如圖甲所示,兩平行金屬板長度l=0.2m，兩板間電壓U隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示.在金屬板右側(cè)有一左邊界為MN的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0。01T,方向垂直紙面向里?，F(xiàn)有帶正電的粒子連續(xù)不斷地以速度v0=105m/s射入電場中，初速度方向沿兩板間的中線OO′方向.磁場邊界MN與中線OO′垂直。已知帶電粒子的比荷q/m=108C/kg，粒子的重力和粒子之間的相互作用力均可忽略不計(jì)。（1）在每個(gè)粒子通過電場區(qū)域的時(shí)間內(nèi)，可以把板間的電場強(qiáng)度看作是恒定的.請通過計(jì)算說明這種處理的合理性；（2）設(shè)t=0.1s時(shí)刻射入電場的帶電粒子恰能從金屬板邊緣穿越電場射入磁場，求該帶電粒子射出電場時(shí)速度的大小;（3）對(duì)于所有經(jīng)過電場射入磁場的帶電粒子，設(shè)其射入磁場的入射點(diǎn)和從磁場射出的出射點(diǎn)間的距離為d,試通過推理判斷d的大小是否隨時(shí)間變化？23?！?014·山西高三四校聯(lián)考】如圖所示,一對(duì)磁偏轉(zhuǎn)線圈形成的勻強(qiáng)磁場分布在R=0。10m的圓形區(qū)域內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度為0。1T。圓的左端跟y軸相切于直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)O，右端跟足夠大的熒光屏MN相切于x軸上A點(diǎn),置于原點(diǎn)的粒子源沿x軸正方向射出帶正電的粒子流，以v=EQ\r(3)×106m/s射入磁場,粒子的比荷為1×108c/kg，重力不計(jì)。求（1）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。（2）粒子打在熒光屏上的位置距A的距離。（3）要使粒子打不到熒光屏上，求粒子的速度大小應(yīng)滿足的條件。24.【2013·西安一中第一學(xué)期期末考試題】（18分）如圖所示,帶電平行金屬板PQ和MN之間的距離為d;兩金屬板之間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。如圖建立坐標(biāo)系，x軸平行于金屬板，與金屬板中心線重合，y軸垂直于金屬板。區(qū)域I的左邊界在y軸，右邊界與區(qū)域II的左邊界重合，且與y軸平行；區(qū)域II的左、右邊界平行。在區(qū)域I和區(qū)域II內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，區(qū)域I內(nèi)的磁場垂直于Oxy平面向外，區(qū)域II內(nèi)的磁場垂直于Oxy平面向里。一電子沿著x軸正向以速度v0射入平行板之間，在平行板間恰好沿著x軸正向做直線運(yùn)動(dòng),并先后通過區(qū)域I和II。已知電子電量為e，質(zhì)量為m，區(qū)域I和區(qū)域II沿x軸方向?qū)挾染鶠?。不?jì)電子重力。（1）求兩金屬板之間電勢差U；（2）求電子從區(qū)域II右邊界射出時(shí),射出點(diǎn)的縱坐標(biāo)y；（3）撤除區(qū)域I中的磁場而在其中加上沿x軸正向的勻強(qiáng)電場，使得該電子剛好不能從區(qū)域II的右邊界飛出。求電子兩次經(jīng)過y軸的時(shí)間間隔t。25.【2013·西工大附中第四次適應(yīng)性訓(xùn)練】(18分）如圖甲所示，直角坐標(biāo)系中直線AB與橫軸x夾角∠BAO=30°，AO長為a。假設(shè)在點(diǎn)A處有一放射源可沿∠BAO所夾范圍內(nèi)的各個(gè)方向放射出質(zhì)量為m、速度大小均為、帶電量為e的電子,電子重力忽略不計(jì)。在三角形ABO內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)電子從頂點(diǎn)A沿AB方向射入磁場時(shí),電子恰好從O點(diǎn)射出。試求:（1）從頂點(diǎn)A沿AB方向射入的電子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；(2）速度大小為的電子從頂點(diǎn)A沿AB方向射入磁場（其它條件不變），求從磁場射出的位置坐標(biāo)。（3）磁場大小、方向保持不變，改變勻強(qiáng)磁場分布區(qū)域，使磁場存在于三角形ABO內(nèi)的左側(cè)，要使放