09-13年全國各地高考題匯編之磁場

abBq(13年課標(biāo)卷I)如圖，半徑為R的圓是一圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的橫截面（紙面），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外。一電荷量為q（q>0）、質(zhì)量為m的粒子沿平行于直徑ab的方向射入磁場區(qū)域，射入點(diǎn)與ababBqabBOCMNHA．QUOTEB．QUOTEC．QUOTED．QUOTEabBOCMNH【答案】B【解析】如圖所示，粒子射出磁場與射入磁場時(shí)運(yùn)動方向間的夾角為，則其運(yùn)動軌跡所對的圓心角NCM也為。在三角形OHM中，，所以用HOM為。由角邊角定理可知，三角形OMN與三角形CMN全等，即圓周運(yùn)動半徑與磁場區(qū)域圓半徑相等。由可知。正確選項(xiàng)B(13年課標(biāo)卷II)空間有一圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，該區(qū)域的橫截面的半徑為R，磁場方向垂直橫截面。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的粒子以速率v0沿橫截面的某直徑射入磁場，離開磁場時(shí)速度方向偏離入射方向60°。不計(jì)重力，該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為A．B．C．D．【答案】A（13年廣東卷）如圖9，兩個(gè)初速度大小相同的同種離子a和b，從O點(diǎn)沿垂直磁場方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后打到屏P上。不計(jì)重力。下列說法正確的有A．a(chǎn)、b均帶正電B．a(chǎn)在磁場中飛行的時(shí)間比b的短C．a(chǎn)在磁場中飛行的路程比b的短D．a(chǎn)在P上的落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離比b的近【答案】ADU+Bθ（13年浙江卷）在半導(dǎo)體離子注入工藝中，初速度可忽略的離子P+和P3+，經(jīng)電壓為U的電場加速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里，有一定的寬度的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，如圖所示。已知離子P+在磁場中轉(zhuǎn)過θ=30°后從磁場右邊界射出。在電場和磁場中運(yùn)動時(shí)，離子PU+BθA．在內(nèi)場中的加速度之比為1∶1B．在磁場中運(yùn)動的半徑之比為∶1C．在磁場中轉(zhuǎn)過的角度之比為1∶2D．離開電場區(qū)域時(shí)的動能之比為1∶3【答案】BCD（12年全國卷）質(zhì)量分別為m1和m2、電荷量分別為q1和q2的兩粒子在同一勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，已知兩粒子的動量大小相等。下列說法正確的是A．若q1=q2，則它們作圓周運(yùn)動的半徑一定相等B．若m1=m2，則它們作圓周運(yùn)動的半徑一定相等C．若q1≠q2，則它們作圓周運(yùn)動的周期一定不相等D．若m1≠m2，則它們作圓周運(yùn)動的周期一定不相等【答案】AB0Oω（12年新課標(biāo)卷）如圖，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ωB0OωA．B．C．D．【答案】C（12年上海卷）正方形導(dǎo)線框處于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直框平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，變化率為k。導(dǎo)體框質(zhì)量為m、邊長為L，總電阻為R，在恒定外力F作用下由靜止開始運(yùn)動。導(dǎo)體框在磁場中的加速度大小為__________，導(dǎo)體框中感應(yīng)電流做功的功率為_______________?！敬鸢浮浚?2年廣東卷）質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速度率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，運(yùn)行的半圓軌跡如圖2種虛線所示，下列表述正確的是MBNS圖2A．MBNS圖2B．M的速度率小于N的速率C．洛侖磁力對M、N做正功D．M的運(yùn)行時(shí)間大于N的運(yùn)行時(shí)間【答案】AO600CAB（12年安徽卷）如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)帶電粒子以速度v從A點(diǎn)沿直徑AOB方向射入磁場，經(jīng)過ΔtO600CABA．B．C．D．【答案】B××××××××××/hfwq××××××××××/hfwq××××××××××××/hfwq××××××××××/hfwq×××××ABOC●●DOANm,qMdd（12年江蘇卷）OANm,qMdd（A）若粒子落在A點(diǎn)的左側(cè)，其速度一定小于v0（B）若粒子落在A點(diǎn)的右側(cè)，其速度一定大于v0（C）若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能小于（D）若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能大于【答案】B、C（11年全國I卷）為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是（B）解析：主要考查安培定則和地磁場分布。根據(jù)地磁場分布和安培定則判斷可知正確答案是B。（11年上海卷）如圖，磁場垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置后無初速釋放，在圓環(huán)從擺向的過程中(A)感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針(B)感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)針(C)安培力方向始終與速度方向相反(D)安培力方向始終沿水平方向答案：AD解析：將圓環(huán)從a向b的運(yùn)動分為三個(gè)過程：左側(cè)、分界處、右側(cè)。在左側(cè)垂直紙面向里的磁場中，原磁場增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律：感應(yīng)磁場方向與原磁場方向相反即垂直紙面向外，再由右手定則判斷知感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向；同理判斷另兩個(gè)過程；最后由左手定則判斷每個(gè)過程的安培力的合力，可知安培力方向始終沿水平方向。A、D正確。（11年安徽卷）如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。電阻為R、半徑為L、圓心角為45°的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的O軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動（O軸位于磁場邊界）。則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為ωLO45BA．B．C．ωLO45B答案：D【解析】交流電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)得出的，線框轉(zhuǎn)動周期為T，而線框轉(zhuǎn)動一周只有T/4的時(shí)間內(nèi)有感應(yīng)電流，則有(eq\F(BLω\F(L,2),R))2Req\F(T,4)=I2RT，所以I＝eq\F(BL2ω,4R)，D正確。BO空間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，圖中的正方形為其邊界。一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場的方向從O點(diǎn)入射。這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不計(jì)重力。下列說法正確的是（）BOA．入射速度不同的粒子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間一定不同B．入射速度相同的粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡一定相同C．在磁場中運(yùn)動時(shí)間相同的粒子，其運(yùn)動軌跡一定相同D．在磁場中運(yùn)動時(shí)間越長的粒子，其軌跡所對的圓心角一定越大答案：BD【解析】在磁場中半徑運(yùn)動時(shí)間：（θ為轉(zhuǎn)過圓心角），故BD正確，當(dāng)粒子從O點(diǎn)所在的邊上射出的粒子時(shí)：軌跡可以不同，但圓心角相同為1800，因而AC錯(cuò)2dLdMNB（11年浙江卷）利用如圖所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子。圖中板MN上方是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，板上有兩條寬度分別為2d和d的縫，兩縫近端相距為L。一群質(zhì)量為m、電荷量為q，具有不同速度的的粒子從寬度為22dLdMNBA．粒子帶正電B．射出粒子的最大速度為答案：BC【解析】由左手定則可判斷粒子帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；由題意知：粒子的最大半徑、粒子的最小半徑，根據(jù)，可得、，則，故可知B、C正確，D錯(cuò)誤。（10年江蘇卷）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中附加另一勻強(qiáng)磁場，附加磁場位于圖中陰影區(qū)域，附加磁場區(qū)域的對稱軸OO’與SS’垂直。a、b、c三個(gè)質(zhì)子先后從S點(diǎn)沿垂直于磁場的方向射入磁場，它們的速度大小相等，b的速度方向與SS’垂直，a、c的速度方向與b的速度方向間的夾角分別為α、β，且α>β。三個(gè)質(zhì)子經(jīng)過附加磁場區(qū)域后能達(dá)到同一點(diǎn)S’，則下列說法中正確的有（A）三個(gè)質(zhì)子從S運(yùn)動到S’的時(shí)間相等（B）三個(gè)質(zhì)子在附加磁場以外區(qū)域運(yùn)動時(shí)，運(yùn)動軌跡的圓心均在OO’軸上（C）若撤去附加磁場，a到達(dá)SS’連線上的位置距S點(diǎn)最近（D）附加磁場方向與原磁場方向相同【答案】CD【解析】由于在勻強(qiáng)磁場中的路徑大小不同，三個(gè)質(zhì)子從S運(yùn)動到S’的時(shí)間不相等，A錯(cuò)誤。三個(gè)質(zhì)子在附加磁場中只有b的運(yùn)動軌跡的圓心在OO’軸上，所以B錯(cuò)誤。撤去附加磁場由作圖法可得，a到達(dá)SS’連線的位置距S最近，選項(xiàng)C正確。三個(gè)質(zhì)子在原磁場的曲率半徑是相同的，無附加磁場時(shí)a到達(dá)SS’連線的位置距S最近，要使三個(gè)質(zhì)子經(jīng)過附加磁場區(qū)域后能達(dá)到同一點(diǎn)S’，附加磁場方向與原磁場方向相同，選項(xiàng)D正確。（10年重慶卷）如題21圖所示，矩形MNPQ區(qū)域內(nèi)有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，有5個(gè)帶電粒子從圖中箭頭所示位置垂直于磁場邊界進(jìn)入磁塊，在紙面民內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動軌跡為相應(yīng)的圓弧，這些粒子的質(zhì)量，電荷量以及速度大小如下表所示粒子編號質(zhì)量電荷量（q>0）速度大小1m2qv22m2q2v33m-3q3v42m2q3v52m-qv由以上信息可知，從圖中a、b、c處進(jìn)大的粒子對慶表中的編號分別為A3、5、4B4、2、5C5、3、2D2、4、5【答案】D【解析】根據(jù)得軌跡半徑結(jié)合表格中數(shù)據(jù)可求得1—5各組粒子的半徑之比依次為0.5︰2︰3︰3︰2，說明第一組正粒子的半徑最小，該粒子從MQ邊界進(jìn)入磁場逆時(shí)針運(yùn)動。由圖a、b粒子進(jìn)入磁場也是逆時(shí)針運(yùn)動，則都為正電荷，而且a、b粒子的半徑比為2︰3，則a一定是第2組粒子，b是第4組粒子。c順時(shí)針運(yùn)動，都為負(fù)電荷，半徑與a相等是第5組粒子。正確答案D（09年全國I卷）如圖，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，且與磁場方向（垂直于紙面向里）垂直。線段ab、bc和cd的長度均為L，且∠abc=∠bcd=1350。流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線段abcd所受到的磁場的作用力的合力abacaabacadaIaＢ．方向沿紙面向上，大小為Ｃ．方向沿紙面向下，大小為Ｄ．方向沿紙面向下，大小為答案A【解析】本題考查安培力的大小與方向的判斷。該導(dǎo)線可以用a和d之間的直導(dǎo)線長為來等效代替,根據(jù),可知大小為,方向根據(jù)左手定則.A正確。（09年北京卷）如圖所示的虛線區(qū)域內(nèi)，充滿垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場和豎直向下的勻強(qiáng)電場。一帶電粒子a（不計(jì)重力）以一定的初速度由左邊界的O點(diǎn)射入磁場、電場區(qū)域，恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）穿出。若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場而保留電場不變，另一個(gè)同樣的粒子b（不計(jì)重力）仍以相同初速度由O點(diǎn)射入，從區(qū)域右邊界穿出，則粒子bA．穿出位置一定在O′點(diǎn)下方B．穿出位置一定在O′點(diǎn)上方C．運(yùn)動時(shí)，在電場中的電勢能一定減小D．在電場中運(yùn)動時(shí)，動能一定減小【解析】a粒子要在電場、磁場的復(fù)合場區(qū)內(nèi)做直線運(yùn)動，則該粒子一定做勻速直線運(yùn)動，故對粒子a有：Bqv=Eq即只要滿足E=Bv無論粒子帶正電還是負(fù)電，粒子都可以沿直線穿出復(fù)合場區(qū)，當(dāng)撤去磁場只保留電場時(shí)，粒子b由于電性不確定，故無法判斷從O’點(diǎn)的上方或下方穿出，故AB錯(cuò)誤；粒子b在穿過電場區(qū)的過程中必然受到電場力的作用而做類似于平拋的運(yùn)動，電場力做正功，其電勢能減小，動能增大，故C項(xiàng)正確D項(xiàng)錯(cuò)誤。【答案】C（09年廣東卷）如圖8所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。質(zhì)量為m、帶電量為＋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答案：CD【解析】取物塊為研究對象，小滑塊沿斜面下滑由于受到洛倫茲力作用，如圖所示，C正確；N=mgcosθ+qvB,由于v不斷增大，則N不斷增大，滑動摩擦力f=μN(yùn)，摩擦力增大，A錯(cuò)誤；滑塊的摩擦力與B有關(guān)，摩擦力做功與B有關(guān)，依據(jù)動能定理，在滑塊下滑到地面的過程中，滿足，所以滑塊到地面時(shí)的動能與B有關(guān)，B錯(cuò)誤；當(dāng)B很大，則摩擦力有可能很大，所以滑塊可能靜止在斜面上，D正確。（09年廣東卷）圖9是質(zhì)譜儀的工作原理示意力。帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場。下列表述正確的是A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外C．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于E/BD．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質(zhì)比越小答案：ABC【解析】由加速電場可見粒子所受電場力向下，即粒子帶正電，在速度選擇器中，電場力水平向右，洛倫茲力水平向左，如圖所示，因此速度選擇器中磁場方向垂直紙面向外B正確；經(jīng)過速度選擇器時(shí)滿足,可知能通過的狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B，帶電粒子進(jìn)入磁場做勻速圓周運(yùn)動則有，可見當(dāng)v