貴州高考物理三年（2020-2022）模擬題匯編-09磁場

貴州高考物理三年（2020-2022）模擬題匯編-09磁場

一、單選題

1.（2020?貴州銅仁?統(tǒng)考三模）如圖所示，在三角形區(qū)域OAB內(nèi)（包括邊界）存在垂直

三角形區(qū)域平面向里的勻強(qiáng)磁場。兩帶正電的粒子（不計重力），以相同的速度先后從

。點沿OA方向射入磁場中，分別從08邊上的點M、N射出磁場區(qū)域。若OM=MM

則從M點和N點射出的粒子比荷之比是（）

A.4：1B.2：1C.1：1D.1：2

2.（2022?貴州貴陽?統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖，長直導(dǎo)線MN置于等腰梯形金屬線框的中位

線上，彼此絕緣且分別固定。導(dǎo)線通入由M到N的電流，當(dāng)電流隨時間線性增大時，

線框中（）

A.沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流B.有沿逆時針方向的感應(yīng)電流

C.感應(yīng)電流逐漸增大D.金屬線框所受的安培力大小不變

3.（2022?貴州貴陽?統(tǒng)考二模）一小磁針在地磁場作用下水平靜止，現(xiàn)在小磁針上方平

行于小磁針放置一直導(dǎo)線。當(dāng)通過該導(dǎo)線電流為4時，小磁針偏轉(zhuǎn)30。角靜止。已知直

導(dǎo)線在某點產(chǎn)生的磁場與通過直導(dǎo)線的電流成正比，當(dāng)小磁計偏轉(zhuǎn)60。角靜止，則通過

該直導(dǎo)線的電流為（）

A.∣∕0B.正√oC.y∣3IaD.3∕fl

?3

4.（2022?貴州?統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖所示，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個質(zhì)量不同的滑塊,

滑塊上固定有完全相同的環(huán)〃、〃（與滑塊絕緣），兩環(huán)面平行且與氣墊導(dǎo)軌垂直。在

。兩環(huán)同時通入大小相同、方向相反的恒定電流后，從靜止同時釋放兩滑塊，下列

說法中正確的是（）

A.a、6兩環(huán)（含滑塊）的動能始終相等

B.a、6兩環(huán)（含滑塊）的動量始終等大反向

C.八〃兩環(huán)（含滑塊）的加速度始終等大反向

D.a、6兩環(huán)（含滑塊）之間的相互作用力相同

5.（2022?貴州?統(tǒng)考一模）2020年爆發(fā)了新冠肺炎疫情，新冠病毒傳播能力非常強(qiáng)，在

醫(yī)院中需要用到呼吸機(jī)和血流計檢測患者身體情況。血流計原理可以簡化為如圖所示模

型，血液內(nèi)含有少量正、負(fù)離子，從直徑為d的血管右側(cè)流入，左側(cè)流出。流量值Q等

于單位時間通過橫截面的液體的體積?？臻g有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3的勻

強(qiáng)磁場，N兩點之間可以用電極測出電壓下列說法正確的是（）

A.離子所受洛倫茲力方向由M指向N

B.血液中正離子多時，M點的電勢高于N點的電勢

C.血液中負(fù)離子多時，M點的電勢高于N點的電勢

D.血液流量Q=器

48

6.（2022?貴州黔南?統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖所示，水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場互相垂

直，豎直的足夠長絕緣桿上套-帶負(fù)電荷小環(huán)。小環(huán)由靜止開始下落的過程中，所受摩

擦力（）

?E

A.始終不變B.不斷增大，后來不變

C.不斷減小，最后為0D.先減小，后增大，最后不變

試卷第2頁，共10頁

7.（2022.貴州黔南.統(tǒng)考模擬預(yù)測）磁流體發(fā)電是一項新興技術(shù)，如圖是磁流體發(fā)電機(jī)

的示意圖。平行金屬板P、Q間距為小面積為S,兩金屬板和電阻R連接。一束等離

子體以恒定速度%垂直于磁場方向噴入磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場中，電路穩(wěn)定時電阻

R兩端會產(chǎn)生恒定電勢差U。假定等離子體在兩板間均勻分布，忽略邊緣效應(yīng)，則等離

子體的電導(dǎo)率S（電阻率的倒數(shù)）的計算式是（）

等離子體

UdUd

A,B,

(BdyU)RS(BdVt)+U)RS

USUS

p-----------------------D-----------------------

J(BdVO-U)Rd(Bd%+U)Rd

二、多選題

8.（2021.貴州畢節(jié).統(tǒng)考二模）如圖，絕緣底座上固定一電荷量為4xlO-6C的帶負(fù)電小

球A,其正上方。點處用輕細(xì)彈簧懸掛一質(zhì)量為機(jī)=0.03kg、電荷量大小為3.6xl04c的

小球8,彈簧的勁度系數(shù)為?=5N∕m,原長為Lo=O.35m。現(xiàn)小球8恰能以A球為圓心在

水平面內(nèi)做順時針方向（從上往下看）的勻速圓周運動，此時彈簧與豎直方向的夾角為

族53。，已知靜電力常量fc=90xl09N?m2∕C2,sin530=O.8,CoS53。=0.6,g=10m∕s2,兩小球

都視為點電荷。則下列說法正確的是（）

A.小球Bi定帶正電

B.B球做圓周運動的速度大小為3.6m∕s

C.在圖示位置若突然在B球所在范圍內(nèi)加水平向左的勻強(qiáng)電場的瞬間，B球?qū)⒆鲭x心

運動

D.在圖示位置若突然在B球所在范圍內(nèi)加上豎直向上的勻強(qiáng)磁場的瞬間，B球?qū)⒆鼋?/p>

心運動

三、解答題

9.(2020?貴州銅仁?模擬預(yù)測)如圖所示，在某電子設(shè)備中有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=AC,AD兩塊擋板垂直紙面放置，夾角為90。。一束電荷量為十q、

質(zhì)量為m的相同粒子，從AD板上距A點為L的小孔P處以不同速率垂直于磁場方向射

入，速度方向與AO板的夾角為60。，不計粒子的重力和粒子間的相互作用。求：

(1)直接打在AD板上。點的粒子距離A點IL該粒子運動過程中距離AD最遠(yuǎn)距離為

多少？

(2)直接垂直打在4C板上的粒子，其運動速率是多大？

10.(202。貴州?統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖所示，空間存在一方向豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直

紙面向里的勻強(qiáng)磁場。電場強(qiáng)度的大小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為8,電場和磁場的分

界面為水平面，用圖中虛線表示。界面上。點是電場中尸點的垂足，M點位于。點的

右側(cè)，OM=d,且與磁場方向垂直。一個質(zhì)量為加、電荷量為g的帶負(fù)電的粒子，從P

點以適當(dāng)?shù)乃俣人较蛴疑涑?。恰好能?jīng)過M點，然后歷經(jīng)磁場一次回到P點。不計

粒子的重力?求：

(I)P點離。點的高度/7;

(2)該粒子從P點射出時的速度大小V0o

×B×X×X××

XX×XX××

11.(2021.貴州.統(tǒng)考二模)空間中存在一豎直向上的勻強(qiáng)電場，0、P、A為電場中某一

豎直平面內(nèi)的三點，如圖所示，一質(zhì)量為機(jī)、電荷量為4的帶電粒子經(jīng)O點沿直線運動

到P點，從P點進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，最終垂直O(jiān)A的連線并從A點離開磁場，該粒

試卷第4頁，共10頁

子從P到A過程始終在磁場中。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,方向垂直于0、P、A所在

平面，OP=41,OA-Sl,重力加速度大小為g。求：

（1）電場強(qiáng)度的大小；

（2）帶電粒子在磁場中運動的速度大小及軌道半徑。

P.

12.（2021.貴州畢節(jié).統(tǒng)考二模）如圖，A為帶正電的小滑塊（可視為質(zhì)點），質(zhì)量WM=Ikg,

電荷量q=0.2C°B為絕緣組合軌道，放在光滑水平面上，質(zhì)量機(jī)B=Ikg,上表面水平部

分長L=Im,A與8的動摩擦因數(shù)為〃=0.2；B右側(cè)為:光滑圓軌道，半徑,=0.5m,N

點與水平軌道平滑連接，圓心。在N點的正上方。初始時刻A位于固定水平光滑絕緣

平臺的最左端，平臺的上表面和B水平軌道的上表面等高，A由靜止釋放，經(jīng)水平向右

大小為E=2?5xl02N∕C的勻強(qiáng)電場加速&=Im后，進(jìn)入垂直向里的勻強(qiáng)磁場中，沿速度

方向做直線運動，穿出勻強(qiáng)磁場后滑上靜止的B軌道，繼續(xù)運動（虛線C為勻強(qiáng)電場和

勻強(qiáng)磁場的邊界,虛線。為勻強(qiáng)磁場和8軌道最左端的邊界）,忽略空氣阻力。（g=10m∕s2）

求：

（1）經(jīng)勻強(qiáng)電場加速后A滑塊的速度大小和勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??？

（2）4從!圓軌道最高點P飛出時4和8的速度大小？（答案可以用根式表示）

（3）當(dāng)A飛出后，再次從P點返回軌道B,經(jīng)!圓軌道回到N點時，4和B的速度大

13.（2021?貴州六盤水?統(tǒng)考一模）如圖，水平面M、N相距為d,其間的區(qū)域I中存在

場強(qiáng)大小恒為E、方向豎直（與紙面平行）的勻強(qiáng)電場。M上方的區(qū)域∏中存在磁感應(yīng)

強(qiáng)度大小為以方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，N下方的區(qū)域In中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大

小未知方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場。電場方向向上時，質(zhì)量為，〃、電荷量為q（夕＞0）的

粒子，從水平面N上的P點由靜止開始運動，經(jīng)區(qū)域I進(jìn)入?yún)^(qū)域∏,再次回到區(qū)域I時,

電場方向變?yōu)橄蛳?，粒子通過區(qū)域I后進(jìn)入?yún)^(qū)域HI并再次經(jīng)過尸點。不計粒子重力，

求

（1）區(qū)域?l?中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小;

⑵粒子兩次經(jīng)過P點的時間間隔。

×××X

××II×X

」XXXX

M----------------

I

N-----------?P---

III

14.（2021.貴州黔東南.統(tǒng)考一模）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系X。），中，等腰三角形

ABC區(qū)域內(nèi)左半部分有方向垂直紙面向外磁感應(yīng)強(qiáng)度大小Bi=IT的勻強(qiáng)磁場，右半部

分有方向垂直X軸向下的勻強(qiáng)電場，邊界上有磁場或電場。在X軸OA段上的P點（圖

中未畫出）有一粒子源（大小可忽略），能垂直X軸在紙面內(nèi)以速度?。ㄎ粗┫虼?/p>

場射入質(zhì)量"z=2.4xlθ?7kg.電荷量q=lxlO-5C的帶正電粒子。粒子源射出的粒子恰好

不從磁場的AC邊界射出且垂直于y軸射入電場，也恰好不從電場的BC邊界射出。已

知A、B、C三點的坐標(biāo)分別為（-3m,0）、（3m,0）和（0,4m）,不計粒子受到

的重力。求:

（I）P點的坐標(biāo)和粒子射入磁場的速度大小Uo;

⑵勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小展

（3）粒子在磁場和電場中運動的總時間tt>o

15.（2022?貴州貴陽?統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖所示，一質(zhì)量為機(jī)、帶電量為4的粒子以初速

度％沿X軸正方向從坐標(biāo)原點。射入，并經(jīng)過圖中M點，M點的坐標(biāo)XO=G/,%=/,

不計粒子重力。

（1）若上述過程僅由方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場實現(xiàn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（2）若上述過程僅由方向平行y軸的勻強(qiáng)電場實現(xiàn)，求粒子經(jīng)過M點時的動能。

試卷第6頁，共10頁

八y

%--------------,M

I

I

I

I

I

I

?X

Oλ

16.(2022?貴州貴陽?統(tǒng)考二模)如圖所示，在Wy平面(紙面)內(nèi)有一半徑為R,以原

點。為圓心的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里。磁場區(qū)域的正下方有一對平

行于X軸的平行金屬板A和K,兩板間加有電壓UAK(正負(fù)、大小均可調(diào))，K板接地,

與P點的距離為/,中間開有寬度為2/且關(guān)于y軸對稱的小孔。一個寬為Q/?、在y軸

方向均勻分布、且關(guān)于X軸對稱的電子源，它持續(xù)不斷地沿X正方向每秒發(fā)射出W。個速

率均為V的電子，電子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后均從P點射出，穿過K板小孔達(dá)到A板的所有

電子被收集且導(dǎo)出。已知電子質(zhì)量為，"，電荷量為e,忽略電子間相互作用，不計電子

的重力，求：

(1)該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度8的大小；

(2)從電子源射出的電子經(jīng)P點射出時與y軸負(fù)方向的夾角。的范圍；

(3)每秒從電子源射出的電子通過K板上小孔的電子數(shù)〃及這些電子均能到達(dá)A板UAK

的范圍。

17.(2022?貴州黔南?統(tǒng)考模擬預(yù)測)在如圖所示的坐標(biāo)系中，y>0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y

軸正方向，電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場，尸0的區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，

一帶負(fù)電粒子從y軸上的尸(0,h)點以沿X軸正方向的初速度射出，通過X軸上的。

(2/?,0)點并恰好能回到P點。已知帶電粒子的質(zhì)量為，”，帶電荷量為q,不計重力

的影響，求：

(1)粒子初速度的大小田；

（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；

（3）粒子從P點出發(fā)到第一次回到P點的時間t。

18.（2022?貴州黔南?統(tǒng)考模擬預(yù)測）如題所示，在平行板電容器中存在互相垂直的勻強(qiáng)

電場和勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度大小為4=2χl05V∕m,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為4=IT,緊靠平

行板右側(cè)邊緣的直角坐標(biāo)系Xoy的第I象限中有一邊界OM,在QM的上方有垂直于紙

面向里的勻強(qiáng)磁場，QM的下方為無場區(qū)，且NMOX=45。，磁感應(yīng)大小為名=2T,第V

象限中有一與X軸平行的勻強(qiáng)電場，第II、Ul象限為無場區(qū)。有一帶電荷量為

q=6xl（Γ"C,質(zhì)量為機(jī)=6x10Qkg的粒子，以某一初速度垂直于電場方向并從平行板電

容器的中點處射入做直線運動，在P（0,2m）點進(jìn)入勻強(qiáng)磁場。則（粒子的重力忽略不計）：

（1）粒子射入平行板間的速度大小V0；

（2）粒子從P點運動到進(jìn)入電場前的時間;

（3）如第IV象限所示的寬度范圍內(nèi)，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為馬，可使得速度為%

的粒子偏轉(zhuǎn)α角，在同樣寬度范圍內(nèi)，若改用方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，使粒子穿

過該區(qū)域，并使偏轉(zhuǎn)角也為α,則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？粒子穿過電場和磁場

的時間之比是多大？（提示：只需要考慮都穿過或者都從y軸穿出即可）

19.（2022?貴州?統(tǒng)考模擬預(yù)測）人們把磷的放射性同位素P）作為粒子源放在水平

方向的加速電場左側(cè)，它衰變?yōu)楣韬薙i）的同時釋放一個X粒子，X粒子（初速度

不計）經(jīng)電壓為。。的電場加速后，從A點水平向右進(jìn)入豎直向下的勻強(qiáng)電場中，電場

強(qiáng)度大小為E,x粒子恰好打到電場與磁場I的豎直分界線的最下方M點（未進(jìn)入磁場）,

試卷第8頁，共10頁

并被位于該處的金屬片全部吸收，A、M兩點的水平距離為心從金屬片濺射出的部分

金屬離子以不同速率沿各個方向進(jìn)入照相底片下方的兩個形狀相同的三角形勻強(qiáng)磁場

區(qū)域I和II,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為8、方向如圖，離子打在與水平方向夾角為

45。的固定照相底片上，M點到照相底片的距離為乩已知X粒子的比荷為作，金屬離子

的比荷為依，忽略重力及離子間相互作用力。

（1）X粒子為何種粒子?寫出磷的放射性同位素的衰變方程；求X粒子加速后的速度大

小vo,以及A、M兩點的高度差〃；

（2）若沿磁場∏下邊界進(jìn)入的金屬離子恰能在進(jìn)入磁場I前打到照相底片上，求金屬

離子的速率Vi

（3）若濺射出的金屬離子的速率為2□W為第（2）問中的速率］,求在紙面內(nèi)金屬離子

打中照相底片的長度。

U0

20.（2022.貴州.統(tǒng)考一模）如圖所示，在Xoy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有一垂直紙面向里的

勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；在第四象限內(nèi)有一勻強(qiáng)電場，方向豎直向上.一質(zhì)子

從y軸上的b點處以垂直于），軸的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場,穿過電場后以與X軸正方向成45。

角的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后恰好通過），軸上的〃點，且速度方向與y軸平行.已知質(zhì)

子的質(zhì)量為，"，電荷量為q,“點到坐標(biāo)原點的距離為人。求：

（1）質(zhì)子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場時的速度大小。

（2）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小。

21.（2022.貴州黔南.統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖所示，區(qū)域I內(nèi)有與水平方向成45°角的勻強(qiáng)

電場E/,區(qū)域?qū)挾葹榱Γ瑓^(qū)域∏內(nèi)有正交的有界勻強(qiáng)磁場B和勻強(qiáng)電場區(qū)域?qū)挾?/p>

為必，磁場方向垂直紙面向里，電場方向豎直向下.一質(zhì)量為〃7、帶電荷量為4的微粒

在區(qū)域I左邊界的P點，由靜止釋放后水平向右做直線運動，進(jìn)入?yún)^(qū)域∏后做勻速圓周

運動，從區(qū)域II右邊界上的。點穿出，其速度方向改變了60°,重力加速度為g,求:

X

與

X

X

X*Q

X

（1）區(qū)域I和區(qū)域∏內(nèi)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度?、&的大小;

（2）區(qū)域∏內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度8的大小：

（3）微粒從P運動到。的時間.

試卷第10頁，共10頁

參考答案：

I.B

【詳解】由圖可知，兩粒子在磁場中運動的弦切角相同，且弦長之比為1：2,由弦長公式

得

s=2rsind

則半徑之比為1：2,由公式

I廠2

qvB=m—

得

2=JL

mBr

則比荷之比為2：1

故選Bo

2.B

【詳解】AB.根據(jù)安培定則可知，長直導(dǎo)線MN上方磁場方向向外，長直導(dǎo)線MN下方磁

場方向向里，由于金屬線框處于MN下方面積大于上方面積，可知整個金屬線框的磁通量向

里，當(dāng)電流隨時間線性增大時，根據(jù)楞次定律可知，線框中有沿逆時針方向的感應(yīng)電流，A

錯誤，B正確；

C.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律

ΔΦA(chǔ)B

E=KF他

由于電流隨時間線性增大，可知磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為定值，則線框中感應(yīng)電動勢為定值，線

框中感應(yīng)電流為定值，C錯誤；

D.長直導(dǎo)線MN電流隨時間線性增大，可知直導(dǎo)線MN電流產(chǎn)生磁場對應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度逐

漸變大，又線框中感應(yīng)電流為定值，故金屬線框所受的安培力大小逐漸變大，D錯誤。

故選B。

3.D

【詳解】設(shè)小磁針?biāo)幍卮艌龅拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度為品，電流/產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為

Bl=klo

依題意有

βl=B0tan30°

答案第1頁，共21頁

則當(dāng)電流為/'時，小磁針偏轉(zhuǎn)角為60°,產(chǎn)生電流產(chǎn)生的磁場為

B2=kl'

有

β2=Bntan60°

聯(lián)立方程解得

/'=3∕°

故ABC錯誤，D正確。

故選D。

4.B

【詳解】AB.由題意可得，對由環(huán)和滑塊構(gòu)成的系統(tǒng)滿足動量守恒，因為系統(tǒng)初動量為零,

所以

Pa+0=0

由于反向電流互相排斥，即釋放兩滑塊后，。、b兩環(huán)（含滑塊）的動量始終等大反向。又

因為

EW

且滑塊質(zhì)量不同，所以匕兩環(huán)（含滑塊）的動能不相等，故A錯誤，B正確；

CD.由于反向電流互相排斥，兩環(huán)之間的作用力大小相等、方向相反，但兩滑塊的質(zhì)量不

同，故分兩環(huán)（含滑塊）的加速度大小不同，故CD錯誤。

故選B。

5.D

【詳解】ABC.根據(jù)左手定則，正離子受到豎直向下的洛倫茲力，負(fù)離子受到豎直向上的洛

倫茲力，則正電聚集在N一側(cè)，負(fù)電荷聚集在M一側(cè)，則M點的電勢低于N點的電勢，故

ABC錯誤：

D.正負(fù)離子達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，有

U

QvBo=q—

可得流速

答案第2頁，共21頁

流量

八。πd1UπUd

Q=Sv=-----------=

4Bd4B

故D正確。

故選D。

6.D

【詳解】小環(huán)帶負(fù)電，由靜止開始下落，對小環(huán)受力分析如圖

mg

剛開始，水平方向由平衡條件得

Eq=N+qvB

由于速度增大，則洛倫茲力增大，所以N向右減小，減至零后反向增大，根據(jù)

f=μN(yùn)

可知摩擦力先減小后增大，直到摩擦力等于重力之后，速度不變，則洛倫茲力不變，故N

也不變，所以摩擦力也保持不變。

故選D。

7.A

【詳解】根據(jù)左手定則，等離子體中正電荷受到的洛倫茲力方向向上，負(fù)電荷受到的洛倫茲

力方向向下，因此P、Q極板分別為電源的正極、負(fù)極，電路穩(wěn)定時根據(jù)平衡條件有

CE

QvB=q-

0a

得電源電動勢為

E-BCIVa

根據(jù)閉合電路歐姆定律得電流

內(nèi)阻

答案第3頁，共21頁

r=p-

S

結(jié)合

R

P

聯(lián)立得電導(dǎo)率

Ud

cO=---------；---

(BdVO-U)RS

故BCD錯誤，A正確。

故選Ao

8.ACD

【詳解】AB.小球A、B之間的庫侖力

LAB

設(shè)彈簧彈力為T，小球8在豎直方向上，則有

Tcosθ=mg

彈簧的彈力在水平方向的分力為

Tx=Tsinθ

再由胡克定律，則有

T=MLOB-篇

由幾何關(guān)系

LAB=LOllsinθ

可解，

7=0.5N,4=0.3N,F=IN,LON=O.45m,LAB=0.36m

因小球B做勻速圓周運動，所受合外力指向圓心4又有F>7?,且小球A帶負(fù)電，則小球

B帶正電，所受合外力

FdΛ=F+XT=1N+O.3N=1.3N

由合外力提供向心力，則有

答案第4頁，共21頁

L,AB

昌回逅m∕s=3?6戶m∕s

VmV0.03V30

故A正確，B錯誤；

C.在圖示位置若突然在8球所在范圍內(nèi)加水平向左的勻強(qiáng)電場的瞬間，小球受到向，左的

電場力，這時提供的向心力減小，這樣提供的向心力小于需要的向心力，小球做離心運動，

故C正確；

D.在圖示位置若突然在B球所在范圍內(nèi)加上豎直向上的勻強(qiáng)磁場的瞬間，由左手定則可知,

小球受到一個指向圓心的洛倫茲力作用，這時供的向心力大于需要的向心力，小球做近心運

動，故D正確；

故選擇：ACDo

9.(I)空L；(2)2后比

153m

【詳解】(1)如圖所示，根據(jù)已知條件畫出粒子的運動軌跡，粒子打在Ao板上的。點，圓

心為O-設(shè)粒子運動的軌跡半徑為R

02

由幾何關(guān)系可知

4

2Rcos30°=-L

5

解得

該粒子運動過程中距離AC最遠(yuǎn)距離為

答案第5頁，共21頁

SM=R-RSin3°°=E

(2)粒子垂直打到AC板，運動軌跡如圖所示，圓心為。2,設(shè)粒子運動的軌跡半徑為『，根

據(jù)兒何關(guān)系可得

∕υos30o=L

解得

2√3,

r------L

3

根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得

qvb=-----

r

解得

2圓BL

V=-----------

3m

10.(1)Λ=?^-i(2)v0=-

ImE°B

【詳解】(1)分析如圖所示

P到用做類平拋運動，進(jìn)入磁場B中做勻速圓周運動，設(shè)在M點的速度U的方向與水平方

向夾角為0,在磁場中做勻速圓周運動的半徑為廣，有

2

qvB=m—v

r

d

r=------

Sine

vv=vsinΘ

v~.=2ah

Eq=tna

解得

h=qB^

2mE

答案第6頁，共21頁

(2)在電場中，有

d=vot

vy=at

解得

E

%二萬

11.⑴E=吧;⑵V=典r=3l

qm

【詳解】(1)由題意可知，從。點沿直線運動到P點，由平衡可得

Eq-mg

得

E=/

q

(2)由題意畫出粒子的運動軌跡如圖所示

由幾何關(guān)系可得

(4∕)2+r=(8∕-r)2

解得

r=3l

粒子的洛倫茲力提供向心力有

V2

qvB=m—

r

解得

V=皿

m

12.(1)lOm/s；5T；(2)VA=?/e?m/s,vβ=5m∕s；(3)vl=5-^T92m∕s,v2=5+^?∕92m∕s

【詳解】(1)A滑塊經(jīng)勻強(qiáng)電場加速后，由動能定理得

1,

?rE∕l=?m4v--0

代入數(shù)據(jù)得

答案第7頁，共21頁

v0=10m∕s

A滑塊經(jīng)勻強(qiáng)磁場，分析知洛倫茲力和重力平衡

qBv0=mλg

代入數(shù)據(jù)得

B=5T

(2)當(dāng)A從尸飛出時，對AB系統(tǒng)，由能量守恒定律和水平方向動量守恒定律得

%%=(叫+恤)匕

?%詔=?mΛ(V+￥)+gmBvx+""Ug'+%gR

代入數(shù)據(jù)得

VA.=5m∕s

vv=6m∕s

VA=M+彳=?∕6T(m/s)

vβ=vr=5m/s

(3)當(dāng)A飛出后，再次從尸點返回軌道8,經(jīng)1/4圓軌道回到N點時，對AB系統(tǒng)，由能

量守恒定律和水平方向動量守恒定律得

fnAvO=(啊+啊)匕=加/+加”2

111,

2fn^O2=萬機(jī)出2+萬加8噸2+〃機(jī)拓"

且□2>5m∕s代入數(shù)據(jù)得

vl=5-LΛ∕5Σ(ΓΠ∕S)

2

L=5+,質(zhì)(m∕s)

2

,L?md(2+>/2)πm

13.(I)B=√2B:(2)f=2—+———

YqE2c∕B

【詳解】(1)設(shè)第一次加速后粒子的速度為V/,根據(jù)動能定理

qEd①

進(jìn)入?yún)^(qū)域H磁場后，粒子做圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律

答案第8頁，共21頁

qvtB=m—②

第二次加速后，粒子的速度大小為V2

2

qEd=—mv]-?wv1(3)

粒子能再次經(jīng)過P點，說明在區(qū)域III中做圓周運動的半徑與在區(qū)域II中做圓周運動的

半徑相等

qv2B'=

整理得

B,=√2B⑤

(2)粒子在電場力作用下兩次加速運動的總時間

2d=，當(dāng)2⑥

2m

在區(qū)域II中的運動時間

πR_

(2=一⑦

K

R=整⑧

qB

在區(qū)域HI中的運動時間

πR.

4=一⑨

彩

故粒子兩次經(jīng)過P點的時間

偌號⑩

3π+3y

14.(1)(-2.4m,0)；lOOm/s；(2)E--N/C；(3)^s

3250

【詳解】(1)粒子在磁場和電場中的運動軌跡如圖所示

答案第9頁，共21頁

由幾何關(guān)系可知

4

tanZA=tanNB=—

3

粒子在磁場中運動的軌道半徑

r=OAsinZA=2.4m

所以P點的坐標(biāo)為(-2.4m,0)

粒子在磁場中做圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，有

解得

v0=IOOmZs

(2)粒子在電場中運動時，其運動軌跡恰好與BC相切，由幾何關(guān)系可知

tanZ.B=—

%

OC-r+-at2

tanZB=------------------

%，

/qE

a=——

m

”兇"

18

解得

TN/C

3

(3)粒子在磁場中運動!圓周，用時％

44

q%B∣=m(y-)2r

解得

3π

tι=-----s

1250

粒子在電場中沿電場方向做初速度為0的勻加速運動，則

解得

所以粒子在磁場和電場中運動的總時間

答案第10頁，共21頁

3π+3限

t==Λ+Z2=----------------------

12250

5⑴翁⑵綱

【詳解】（I）若上述過程僅由方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場實現(xiàn)，粒子在磁場的軌跡如圖所示

qvB=m—

0r

由幾何關(guān)系可得

r2=(√3∕)2+(r-/)2

解得粒子的軌道半徑為

r=21

聯(lián)立解得磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為

B嚼

（2）若上述過程僅由方向平行y軸的勻強(qiáng)電場實現(xiàn)，粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運動，則

有

下＞l=V0t

,1

l=-ar2

2

m

聯(lián)立解得電場強(qiáng)度大小為

3ql

根據(jù)動能定理可得

答案第Il頁，共21頁

qEl=￡k-

解得粒子經(jīng)過M點時的動能為

EL：*

16.(1)B=--(2)-60o≤6*≤60o;(3)n=-n,--<U

eR3n4eAakK

【詳解】（1）電子均從P點射出，結(jié)合沿X軸射入的電子軌跡可知電子做圓周運動的軌道半

徑為

r=R

電子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得:

V2

evB=m—

r

（2）設(shè)電子源上端電子從P點射出時與y軸負(fù)方向的最大夾角盤，如圖所示，由幾何關(guān)系

可得:

√3∕;

Sinem

~2R^

E=60°

同理電子源下端電子從P點射出時與y軸負(fù)方向的最大夾角也為60°,范圍是

-60o<6>≤60o

（3）進(jìn)入小孔的電子偏角正切值:

A

tana=1

?=45°

答案第12頁，共21頁

y=RSina

n_2y

%)?∣3R

娓

當(dāng)UAK=。時.，經(jīng)過小孔的電子均能到達(dá)A板;

當(dāng)與y軸負(fù)方向成45。角的電子的運動軌跡剛好與A板相切，即經(jīng)過小孔的電子均能到達(dá)A

板

2ah=v1,a=—

yymh

vy=VCos45°

2

r,mv

UAK=--Γ~

4e

∣nv2,,

^e

17.(I)J跡;⑵序⑶(2÷??

VmY2hq2?Eq

【詳解】(1)粒子只在電場作用下直接到達(dá)。點，設(shè)粒子在電場中運動的時間為r,粒子沿

X方向做勻速直線運動，則有

2h=vnt

沿y方向做初速度為0的勻加速直線運動，則

h=-at2

2

加速度

qE

m

解得

(2)對Po過程用動能定理

Eqh=g%一；m"

解得

VD=2J-=0%

Vin

答案第13頁，共21頁

由幾何關(guān)系可知，VD與X軸的夾角是45。

粒子能返回P點，則在磁場中做圓周運動的軌跡如圖

由運動的對稱性可知，粒子軌跡的圓心在y軸上，軌跡半徑

R=盛=2&

qvB=

R

解得

B=叵

V2的

（3）粒子在電場中運動的時間

f∣=2x—=2—

%V%

磁場周期公式

T=駟

qB

粒子轉(zhuǎn)過270。，運動時間

“力=網(wǎng)X2hm

242

運動一圈的時間

八3乃、∣2hm

∕=r,+∕2=(2+-)4—

18.(1)2×105m∕s;(2)L285×10^5s;(3)見解析

答案第14頁，共21頁

【詳解】(1)某一初速度垂直于電場方向并從平行板電容器的中點處射入做直線運動

qE}=<7v0B1

代入解得

%=/半=2'n∕

(2)當(dāng)