高三名校物理試題（第04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)必貴于專精全國新課標Ⅰ卷有其特定的命題模板,無論是命題題型、考點分布、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，物理解析團隊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全國新課標Ⅰ卷考區(qū)具有借鑒價值的典型題，優(yōu)化組合，合理編排,極限命制。備注:新課標Ⅰ卷專版所選試題和新課標Ⅱ卷專版所選試題不重復(fù),歡迎同時下載使用。專題9磁場（含復(fù)合場）(原卷版）一、單項選擇題：1?！?013·武漢武昌區(qū)高三期末調(diào)研】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其主體部分是兩個D形金屬盒，兩金屬盒處在垂直于盒底的勻強磁場中，與高頻交流電源相連接后，使粒子每次經(jīng)過兩盒間的狹縫時都能得到加速，如圖所示?，F(xiàn)要增大帶電粒子從回旋加速器射出時的動能，下列方法可行的是A．僅減小磁場的磁感應(yīng)強度 B．僅減小狹縫間的距離C．僅增大高頻交流電壓 D．僅增大金屬盒的半徑2.【2013·黃梅一中高三適應(yīng)訓(xùn)練】下列選項對公式認識正確的是()A．公式可以用來求平行板電容器兩極板間的勻強電場的電場強度，其中Q為一極板所帶電量的絕對值，r為研究點到帶正電極板的距離B．P=I2R可用來計算電風(fēng)扇正常工作時內(nèi)阻的發(fā)熱功率C．由公式可知導(dǎo)體的電阻與加在導(dǎo)體兩端電壓成正比，與通過導(dǎo)體的電流成反比D．由公式可知,磁場中某一點的磁感應(yīng)強度由公式中的電流I的大小來決定3。【2013·黃梅一中高三理綜測試】用比值法定義物理量是物理學(xué)中一種很重要的思想方法，下列表達式中不屬于比值法定義的是（）A．電場強度 B．加速度C．電容 D．磁感應(yīng)強度4。【2014·黃岡高三上學(xué)期期末考試】如圖所示，在圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場，ab是圓的直徑。一帶電粒子從a點射入磁場，速度大小為v、方向與ab成30°角時，恰好從b點飛出磁場，且粒子在磁場中運動的時間為t；若同一帶電粒子從a點沿ab方向射入磁場,也經(jīng)時間t飛出磁場,則其速度大小為(）A．B．C．D．5.【2014·開封高三第一次模擬】矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強磁場中，磁感線方向與線圈平面垂直。磁感強度B隨時間變化的圖象如圖所示．T=0時刻．磁感強度的方向垂直于紙面向里．在0~4s叫間內(nèi)．線框的ab邊受力隨時間變化的圖象（力的方向規(guī)定以向左為正方向）可能如圖中6?！?014·唐山高三12份月考】如圖所示，帶異種電荷的粒子a、b以相同的動能同時從O點射入寬度為d的有界勻強磁場,兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30°和60°,且同時到達P點。a、b兩粒子的質(zhì)量之比為（）A．1∶2

B．2∶1

C．3∶4

D．4∶37?！?014·鄭州高三第一次質(zhì)量預(yù)測】如圖所示,在半徑為R的圓柱形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場。一個電子以速度為v0從M點沿半徑方向射入該磁場，從N點射出，速度方向偏轉(zhuǎn)了.則電子從M到N運行的時間是（）A．B。C．D．二、多選題：8。【2014·黃梅一中高三適應(yīng)訓(xùn)練5】如圖所示，用絕緣細絲線懸吊著的帶正電小球在勻強磁場中做簡諧運動，則（）Ａ．當小球每次通過平衡位置時，動能相同Ｂ．當小球每次通過平衡位置時，動量相同Ｃ．當小球每次通過平衡位置時，絲線的拉力相同Ｄ．撤消磁場后,小球擺動的周期不變9?！?013·新洲一中等三校高三聯(lián)考】如圖所示，在平面直角坐標系中有一個垂直于紙面向里的圓形勻強磁場，其邊界過原點O和y軸上的點a（0，L)．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從a點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場,并從x軸上的b點射出磁場，此時速度方向與x軸正方向的夾角為60°．下列說法中正確的是（） A．電子在磁場中運動的時間為eq\f（πL,v0)B．電子在磁場中運動的時間為eq\f（2πL，3v0）C．磁場區(qū)域的圓心坐標（eq\f(\r（3）L,2），eq\f(L，2)）D．電子在磁場中做圓周運動的圓心坐標為（0，－2L）10?！?014·鄭州高三第一次質(zhì)量預(yù)測】下列敘述正確的是A．安培根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說B．感應(yīng)電流遵從楞次定律所描述的方向，這是能量守恒定律的必然結(jié)果C．奧斯特在實驗中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)揭示了電和磁之間存在聯(lián)系D．法拉第在實驗中觀察到，在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近的固定線圈中,會出現(xiàn)感應(yīng)電流11.【2014·開封高三第一次模擬】在空間某一勻強電場中，將一質(zhì)量為m．電荷量為q的小球由靜止釋放．帶電小球的運動軌跡為一直線．該直線與豎直方向成銳角，電場強度大小為E。則下列說法中正確的足A．由于小球所受的電場力和重力做功均與路徑無關(guān)．故小球的機械能守恒B．若，則小球的電勢能不變．機械能守恒c．若且-則小球的動能必增大，電勢能可能增大D．若且．則小球的動能必增大．電勢能可能增大

12.【2013·保定高三上學(xué)期調(diào)研】如圖所示,螺線管B置于閉合金屬環(huán)A的軸線上，B中有恒定電流，從某時刻起，當B中通過的電流逐漸變大時，則A.環(huán)A有縮小的趨勢 B.環(huán)A有擴張的趨勢C。 螺線管B有縮短的趨勢 D。螺線管B有伸長的趨勢13?！?013·黃岡高三上學(xué)期期末考試】如圖所示，半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，半圓的左邊垂直x軸放置一粒子發(fā)射裝置，在-R≤y≤R的區(qū)間內(nèi)各處均沿x軸正方向同時發(fā)射出一個帶正電粒子，粒子質(zhì)量均為m、電荷量均為q、初速度均為v,重力忽略不計，所有粒子均能穿過磁場到達y軸,其中最后到達y軸的粒子比最先到達y軸的粒子晚Δt時間，則A．粒子到達y軸的位置一定各不相同B．磁場區(qū)域半徑R應(yīng)滿足C．從x軸入射的粒子最先到達y軸D．Δt=，其中角度θ的弧度值滿足14。【2014·唐山高三12份月考】如圖所示，兩根長直導(dǎo)線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩小孔中，O為M、N連線中點，連線上a、b兩點關(guān)于O點對稱。導(dǎo)線均通有大小相等、方向向上的電流。已知長直導(dǎo)線在周圍產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度，式中k是常數(shù)、I是導(dǎo)線中電流、r為點到導(dǎo)線的距離。一帶正電的小球以初速度v0從a點出發(fā)沿連線運動到b點。關(guān)于上述過程，下列說法正確的是（)A．小球先做加速運動后做減速運動B．小球一直做勻速直線運動C．小球?qū)ψ烂娴膲毫ο葴p小后增大D．小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃笕?、計算題:15。【2013·保定高三上學(xué)期調(diào)研】(18分）如圖所示，在xoy面內(nèi)，第一象限中有勻強電場,場強大小為E，方向沿y軸正方向。在X軸的下方有勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直紙面向里。今有一個質(zhì)量為m電荷量為q的帶負電的粒子(不計粒子的重力和其他阻力），從y軸上的P點以初速度夠垂直于電場方向進人電場.經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后，沿著與X正方向成30°進入磁場。試完成：（1)求P點離坐標原點O的距離h;(2)求粒子從P點出發(fā)到粒子第一次離開磁場時所用的時間？(3）在其他條件不改變，只改變磁感應(yīng)強度，當磁場的磁感應(yīng)強度B取某一合適的數(shù)值，粒子離開磁場后能否返回到原出發(fā)點P?若能說明能的理由；若不能請說明不能的理由。16.【2014·唐山高三12份月考】如圖a所示，水平直線MN下方有豎直向上的勻強電場，現(xiàn)將一重力不計、比荷eq\f（q,m）＝106C/kg的正電荷置于電場中的O點由靜止釋放,經(jīng)過eq\f（π,15）×10－5s后，電荷以v0＝1.5×104m/s的速度通過MN進入其上方的勻強磁場，磁場與紙面垂直，磁感應(yīng)強度B按圖b所示規(guī)律周期性變化(圖b中磁場以垂直紙面向外為正，以電荷第一次通過MN時為t＝0時刻）．求：（1)勻強電場的電場強度E的大??；（保留2位有效數(shù)字）（2)圖b中t＝eq\f(4π，5)×10－5s時刻電荷與O點的水平距離;（3)如果在O點右方d＝68cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需的時間．(sin37°＝0。60，cos37°＝0.80）（保留2位有效數(shù)字）17.【2014·開封高三第一次模擬】如圖所示為帶電平行板電容器．電容為c．板長為L，兩板間距離d，在PQ板的下方有垂直紙面向里的勻強磁場．一個電荷量為、質(zhì)量為m的帶電粒子以速度從上板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間．結(jié)果粒子恰好從下板右邊緣飛進磁場,然后又恰好從下板的左邊緣飛進電場．不計粒子重力．試求：(1）板間勻強電場向什么方向？帶電粒子帶何種電荷？（2）求出電容器的帶電量Q（3）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小；（4）粒子再次從電場中飛出時的速度大小和方向．18.【2014·鄭州高三第一次質(zhì)量預(yù)測】（14分)如圖所示，在一寬度D=16cm的區(qū)域內(nèi)，同時存在相互垂直的勻強磁場B和勻強電場E，電場的方向豎直向上，磁場的方向垂直向外。一束帶電粒子以速度同時垂直電場和磁場的方向射入時，恰不改變運動方向。若粒子射入時只有電場，可測得粒子穿過電場時沿豎直方向向上偏移6．4cm；若粒子射人時只有磁場，則粒子束離開磁場時偏離原方向的距離是多少?不計粒子的重力。19?！?014·湖北重點中學(xué)高三聯(lián)考】（19分）如圖所示，s為一電子發(fā)射槍，可以連續(xù)發(fā)射電子束，發(fā)射出來的電子初速度可視為0，電子經(jīng)過平行板A、B之間的加速電場加速后，從o點沿x軸正方向進入xoy平面內(nèi)，在第一象限內(nèi)沿x、y軸各放一塊平面熒光屏，兩屏的交點為o,已知在y〉0、0<x〈a的范圍內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場，在y>0、x〉a的區(qū)域有垂直紙面向里的勻強磁場,大小均為B。已知給平行板AB提供直流電壓的電源E可以給平行板AB提供0~U之間的各類數(shù)值的電壓，現(xiàn)調(diào)節(jié)電源E的輸出電壓，從0調(diào)到最大值的過程中發(fā)現(xiàn)當AB間的電壓為U時，x軸上開始出現(xiàn)熒光。（不計電子的重力）試求:(1）當電源輸出電壓調(diào)至U和U時，進入磁場的電子運動半徑之比r1：r2(2）兩熒光屏上的發(fā)光亮線的范圍。20。【2013·黃岡高三上學(xué)期期末考試】（18分）扭擺器是同步輻射裝置中的插入件，能使粒子的運動軌跡發(fā)生扭擺,其簡化模型如圖所示：Ⅰ、Ⅱ兩處寬度均為L的條形勻強磁場區(qū)邊界豎直,Ⅰ區(qū)域磁場垂直紙面向外，Ⅱ區(qū)域磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小均為B，兩磁場區(qū)的間距可以調(diào)節(jié)。以Ⅰ區(qū)域左邊界上的O點為坐標原點建立坐標系，y軸與左邊界重合，x軸與磁場邊界的交點分別為O1、O2和O3.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，平行紙面從O點與y軸的夾角θ＝30°射入Ⅰ區(qū)域，粒子重力不計。（1）若粒子恰好從O1射出Ⅰ區(qū)域，粒子的速度應(yīng)為多大?（2）若粒子從Ⅰ區(qū)域右邊界射出時速度與x軸的夾角為30°，調(diào)節(jié)兩磁場區(qū)的間距，粒子恰好從O3射出Ⅱ區(qū)域,則粒子從O射入到從O3射出共經(jīng)歷了多長時間？21.【2013·黃岡高三6月適應(yīng)考試】(18分）如圖所示，在水平直角坐標系xOy中的第一象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于坐標平面向內(nèi)的有界圓形勻強磁場區(qū)域（圖中未畫出）;在第二象限內(nèi)存在沿x軸負方向的勻強電場。一粒子固定在x軸上的A點,A點坐標為.粒子沿y軸正方向釋放出速度大小為v的電子，電子恰好能通過y軸上的C點，C點坐標為（0,2L），電子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后方向恰好垂直O(jiān)N,ON是與x軸正方向成角的射線。（電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不考慮粒子的重力和粒子之間的相互作用。）求:（1）第二象限內(nèi)電場強度E的大小.（2）電子離開電場時的速度方向與y軸正方向的夾角（3）圓形磁場的最小半徑Rmin.22.【2014·黃岡高三上學(xué)期期末考試】（18分）如圖甲所示，豎直面MN的左側(cè)空間存在豎直向上的勻強電場（上、下及左側(cè)無邊界）.一個質(zhì)量為m、電量為q的可視為質(zhì)點的帶正電的小球,以大小為v0的速度垂直于豎直面MN向右作直線運動。小球在t=0時刻通過電場中的P點，為使小球能在以后的運動中豎直向下通過D點(P、D間距為L，且它們的連線垂直于豎直平面MN，D到豎直面MN的距離DQ等于L/π），經(jīng)過研究，可以在電場所在的空間疊加如圖乙所示隨時間周期性變化的、垂直紙面向里的磁場，設(shè)且為未知量。求：（1）場強E的大??；（2）如果磁感應(yīng)強度B0為已知量，試推出滿足條件t1的表達式；（3）進一步的研究表明，豎直向下的通過D點的小球?qū)⒆鲋芷谛赃\動。則當小球運動的周期最大時，求出磁感應(yīng)強度B0及運動的最大周期T的大小,并在圖中定性畫出此時小球運動一個周期的軌跡。23.【2013·黃梅一中高三理綜測試】許多儀器中可利用磁場控制帶電粒子的運動軌跡.如圖所示的真空環(huán)境中，有一半徑r=0.05m的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度B=0。2T的勻強磁場，其右側(cè)相距d=0.06m處有一足夠大的豎直屏。從S處不斷有比荷=108C/kg的帶正電粒子以速度v=2×106m/s沿SQ方向射出，經(jīng)過磁場區(qū)域后打在屏上.不計粒子重力，求：（1）粒子在磁場中做圓周運動的軌跡半徑；（2）繞通過P點垂直紙面的軸，將該圓形磁場區(qū)域逆時針緩慢轉(zhuǎn)動90°的過程中,粒子在屏上能打到的范圍.24。【2013·武漢武昌區(qū)高三期末調(diào)研】(18分）真空中有如圖l裝置，水平放置的金屬板A、B中間開有小孔，小孔的連線沿豎直放置的金屬板C、D的中間線，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（初速不計、重力不計）P進入A、B間被加速后，再進入金屬板C、D間的偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)，并恰能從D板下邊緣射出。已知金屬板A、B間電勢差為UAB=+U0，C、D板長度均為L，C、D板間距為.在金屬板C、D下方有如圖l所示的、有上邊界的、范圍足夠大的勻強磁場，該磁場上邊界與金屬板C、D下端重合,其磁感應(yīng)強度隨時間變化的圖象如圖2，圖2中的B0為已知，但其變化周期T未知，忽略偏轉(zhuǎn)電場的邊界效應(yīng)