高考物理试题分类汇编——磁场
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最新高中物理《磁场》高考真题汇编(纯word可编辑版)一、《磁场的基本概念》高考真题汇编二、《安培力》高考真题汇编三、《洛伦兹力》高考真题汇编四、《带电粒子在磁场中的运动(1)》高考真题汇编五、《带电粒子在磁场中的运动(2)》高考真题汇编六、《带电粒子在电磁场中的运动》高考真题汇编七、《带电粒子在复合场中的运动》高考真题汇编八、《磁场的综合应用》高考真题汇编第1节 《磁场的基本概念》高考真题汇编(纯word 可编辑版)1. 【2016年上海卷21】形象描述磁场分布的曲线叫做____________,通常___________的大小也叫做磁通量密度。
【答案】磁感线;磁感应强度【解析】为了形象的描述磁场而假想出来的曲线,曲线上任意一点的切线方向均表示该位置的磁场方向,这样的曲线称为磁感线;磁场的强弱大小用磁感应强度表示,在磁通量中有:SΦB ,所以磁感应强度也称为磁通密度。
2. 【2016年上海卷8】如图,一束电子沿z 轴正向流动,则在图中y 轴上A 点的磁场方向是( ) A. +x 方向 B. -x 方向 C. +y 方向 D. -y 方向 【答案】A【解析】据题意,电子流沿z 轴正向流动,电流方向向z 轴负向,由安培定则可以判断电流激发的磁场以z 轴为中心沿顺时针方向(沿z 轴负方向看),通过y 轴A 点时方向向外,即沿x 轴正向,则选项A 正确。
3. 【2013年上海卷13】如图,足够长的直线ab 靠近通电螺线管,与螺线管平行。
用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B ,在计算机屏幕上显示的大致图像是( )abO【答案】C【解析】通电螺线管外部中间处的磁感应强度最小,所以用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B ,在计算机屏幕上显示的大致图像是C 。
4. 【2017年江苏卷1】如图所示,两个单匝线圈a 、b 的半径分别为r 和2r .圆形匀强磁场B 的边缘恰好与a 线圈重合,则穿过a 、b 两线圈的磁通量之比为 ( )A.1:1B.1:2C.1:4D.4:1 【答案】A【解析】根据磁通量的定义,当B 垂直于S 时,穿过线圈的磁通量为ф=BS ,其中S 为有磁感线穿过区域的面积,所以图中a 、b 两线圈的磁通量相等,所以选项A 正确;BCD 错误。
高考物理真题分项汇编——磁现象和磁场一、单选题1.(2023·海南·统考高考真题)汽车测速利用了电磁感应现象,汽车可简化为一个矩形线圈abcd,埋在地下的线圈分别为1、2,通上顺时针(俯视)方向电流,当汽车经过线圈时()A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcdC.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcdD.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同k kA.平行于纸面向上B.平行于纸面向下C.左半部分垂直纸面向外,右半部分垂直纸面向里D.左半部分垂直纸面向里,右半部分垂直纸面向外【答案】C【解析】根据安培定则,可判断出导线a左侧部分的空间磁场方向斜向右上,右侧部分的磁场方向斜向下方,根据左手定则可判断出左半部分垂直纸面向外,右半部分垂直纸面向里。
故选C。
4.(2022·浙江·统考高考真题)下列说法正确的是()A.恒定磁场对静置于其中的电荷有力的作用B.小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向C.正弦交流发电机工作时,穿过线圈平面的磁通量最大时,电流最大D.升压变压器中,副线圈的磁通量变化率大于原线圈的磁通量变化率【答案】B【解析】A.恒定磁场对速度不平行于磁感线的运动电荷才有力的作用,A错误;B.小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向,B正确;C.正弦交流发电机工作时,穿过线圈平面的磁通量最大时,电流为0,C错误;D.根据变压器的原理可知,副线圈中磁通量的变化率小于或等于原线圈中磁通量的变化率,D错误。
故选B。
5.(2021·全国·高考真题)两足够长直导线均折成直角,按图示方式放置在同一平面内,EO与'O Q在一条直线上,'PO与OF在一条直线上,两导线相互绝缘,通有相等的电流I,电流方向如图所示。
若一根无限长直导线通过电流I时,所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为()A.B、0B.0、2B C.2B、2B D.B、B【答案】B【解析】两直角导线可以等效为如图所示的两直导线,由安培定则可知,两直导线分别在M处的磁感应强度方向为垂直纸面向里、垂直纸面向外,故M处的磁感应强度为零;两直导线在N处的磁感应强度方向均垂直纸面向里,故N处的磁感应强度为2B;综上分析B正确。
高中物理题型分类汇总含详细答案--磁场共:15题时间:50分钟一、单选题1.如图所示,A、B、C是等边三角形的三个顶点,O是A、B连线的中点。
以O为坐标原点,A、B连线为x轴,O、C连线为y轴,建立坐标系。
过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等、方向向里的电流,则过O点的通电直导线所受安培力的方向为()A.沿y轴正方向B.沿y轴负方向C.沿x轴正方向D.沿x轴负方向2.如图所示,有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方,导线可以自由移动,当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流时,有关直导线运动情况的说法中正确的是(从上往下看)()A.顺时针方向转动,同时下降B.时针方向转动,同时上升C.逆时针方向转动,同时下降D.逆时针方向转动,同时上升3.关于磁感应强度,下列说法中正确的是()A.由B=知,B与F成正比,与IL成反比B.若长为L、通有电流为I的导体在某处受到的磁场力为F,则该处的磁感应强度必为C.由B=知,若一小段通电导体在某处不受磁场力,则说明该处一定无磁场D.磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向4.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示。
这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是()A.离子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大B.离子从磁场中获得能量C.增大加速电场的电压,其余条件不变,离子离开磁场的动能将增大D.增大加速电场的电压,其余条件不变,离子在D型盒中运动的时间变短5.如图,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直.线段ab、bc和cd的长度均为L,且∠abc=∠bcd=135º.流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示.导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力()A.方向沿纸面向上,大小为( +1)ILBB.方向沿纸面向上,大小为( -1)ILBC.方向沿纸面向下,大小为( +1)ILBD.方向沿纸面向下,大小为( -1)ILB6.下列各图中,通电直导线或带电粒子所受磁场力方向正确的是()A. B. C. D.7.如图所示,用电阻率为ρ、横截面积为S、粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架,ab、cd 边均与ad边成60°角,。
2016-2018年物理高考真题试题分类汇编试题部分磁场1.【2018·全国I卷】(多选)如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。
将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态。
下列说法正确的是()A. 开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B. 开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C. 开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D. 开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动2.【2018·全国II卷】(多选)如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2,L1中的电流方向向左,L2中的电流方向向上;L1的正上方有a、b两点,它们相对于L2对称。
整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B0,方向垂直于纸面向外。
已知a、b)A. 流经L1的电流在bB. 流经L1的电流在aC. 流经L 2的电流在bD. 流经L 2的电流在a 3.【2018·北京卷】某空间存在匀强磁场和匀强电场。
一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后,做匀速直线运动;若仅撤除电场,则该粒子做匀速圆周运动,下列因素与完成上述两类运动无关的是A. 磁场和电场的方向B. 磁场和电场的强弱C. 粒子的电性和电量D. 粒子入射时的速度4.【2017·全国Ⅰ卷】如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里,三个带正电的微粒a 、b 、c 电荷量相等,质量分别为m a 、m b 、m c 。
已知在该区域内,a 在纸面内做匀速圆周运动,b 在纸面内向右做匀速直线运动,c 在纸面内向左做匀速直线运动。
下列选项正确的是A .a b cm m m >> B .b a c m m m >> C .a c b m m m >> D .c b a m m m >>5.【2017·新课标全国Ⅰ卷】如图,三根相互平行的固定长直导线L 1、L 2和L 3两两等距,均通有电流I ,L 1中电流方向与L 2中的相同,与L 3中的相反,下列说法正确的是A .L 1所受磁场作用力的方向与L 2、L 3所在平面垂直B .L 3所受磁场作用力的方向与L 1、L 2所在平面垂直C .L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为D .L 1、L 2和L 36.【2017·新课标全国Ⅱ卷】如图,虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场,P 为磁场边界上的一点。
高中物理题型分类汇总含详细答案考点必练-磁场共:15题时间:50分钟一、单选题1.关于磁场对通电导线的作用力,下列说法正确的是()A.磁场对放置在其中的通电导线一定有力的作用B.放置在磁场中的导线越长,其所受的磁场力越大C.放置在磁场中的导线通过的电流越大,其所受的磁场力越大D.通电导线在磁场中所受的磁场力的方向一定与磁场方向垂直2.一段通电直导线,长度为l,电流为I,放在同一个匀强磁场中,导线和磁场的相对位置有如图所示的四种情况,通电导线所受到的安培力的大小情况将是()A.丙和丁的情况下,导线所受到的安培力都大于甲的情况B.乙的情况下,导线不受力C.乙、丙的情况下,导线都不受力D.甲、乙、丁的情况下,导线所受安培力大小都相等3.如图所示,在竖直绝缘的平台上,一个带正电的小球以水平速度v0抛出,落在地面上的A 点,若加一垂直纸面向里的匀强磁场,则小球的落点()A.仍在A点B.在A点左侧C.在A点右侧D.无法确定4.关于下列四幅图的说法正确的是()A.图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图,要想粒子获得的最大动能增大,可增加电压B.图乙是磁流体发电机的结构示意图,可以判断出B极板是发电机的正极,A极板是发电机的负极C.图丙是速度选择器的示意图,带电粒子(不计重力)能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是,即D.图丁是质谱仪的结构示意图,粒子打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越小5.如图甲所示,水平面上固定一个粗糙的“U”形金属框架,金属杆ab横跨其上并与之接触良好,整个装置处于竖直向上的磁场中,磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示,在金属杆ab保持静止的时间段内()A.金属杆ab中感应电流方向一定从b到aB.回路中产生的感应电动势一定增加C.金属杆ab所受摩擦力的方向一定水平向右D.金属杆ab所受安培力一定变大6.如图所示,三根通电长直导线P、Q、R均垂直纸面放置,ab为直导线P、Q连线的中垂线,P、Q中电流强度的大小相等、方向均垂直纸面向里,R中电流的方向垂直纸面向外,则R 受到的磁场力可能是()A.F1B.F2C.F3D.F47.长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上,并处在磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,当B方向竖直向上,电流为I1时导体处于平衡状态,若B方向改为垂直斜面向上,则电流为I2时导体处于平衡状态,电流比值应为()A. B. C. D.8.如图所示,三根通电长直导线P、Q、R互相平行且通过正三角形的三个顶点,三条导线中通入的电流大小相等,方向垂直纸面向里;通过直导线产生磁场的磁感应强度B=kI / r,I为通电导线的电流大小,r为距通电导线的垂直距离,k为常量;则通电导线R受到的磁场力的方向是()A.垂直R,指向y轴正方向B.垂直R,指向y轴负方向C.垂直R,指向x轴正方向D.垂直R,指向x轴负方向二、多选题9.在磁场中的同一位置放置一条直导线,导线的方向与磁场方向垂直。
专题11 磁场一、单选题1.下列说法正确的是()A. 密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值B. 卡文迪许最先通过实验测出了静电力常量C. 库仑研究了电荷之间的作用力,安培提出了电荷周围存在着它产生的电场D. 奥斯特发现了判定电流产生磁场方向的右手螺旋定则【答案】 A【解析】密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值,选项A正确;卡文迪许最先通过实验测出了万有引力常量,选项B错误;库仑研究了电荷之间的作用力,法拉第提出了电荷周围存在着它产生的电场,选项C错误;安培发现了判定电流产生磁场方向的右手螺旋定则,选项D错误;故选A.2.如图所示,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。
线段ab、bc和cd的长度均为L,且∠abc=∠bcd=135°。
流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示。
导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力( )A. 方向沿纸面向上,大小为1)ILBB. 方向沿纸面向上,大小为1)ILBC. 方向沿纸面向下,大小为1)ILBD. 方向沿纸面向下,大小为1)ILB【答案】 A点睛:本题也可求出ab、bc和cd所受安培力的大小和方向,然后合成。
视频3.如图所示,a、b是两根垂直纸面的通有等值电流的直导体,两导线外有一点P,P点到a、b距离相等,要使P点的磁场方向向右,则a、b中电流的方向为A. 都向纸里B. 都向纸外C. a中电流方向向纸外,b中向纸里D. a中电流方向向纸里,b中向纸外【答案】 C【解析】A、若a、b中均向纸外,根据安培定则判断可知:a在p处产生的磁场B a方向垂直于ap连线向上,b在p处产生的磁场B b方向垂直于连线向上,根据平行四边形定则进行合成,P点的磁感应强度方向竖直向上,如图所示,故A错误;B、若a、b中均向纸里,同理可知,P点的磁感应强度方向竖直向下.故B错误;C、若a中向纸外,b中向纸里,同理可知,P点的磁感应强度方向水平向右.故C正确;D、若a中向纸里,b中向纸外,同理可知,则得P点的磁感应强度方向水平向左.故D错误;故选C。
高考物理电磁学知识点之磁场分类汇编及答案(4)一、选择题1.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的.在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是()A.B. C.D.2.2019年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器,该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。
如图所示为回旋加速器原理示意图,现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中,接入高频电源。
分别加速氘核和氦核,下列说法正确的是()A.它们在磁场中运动的周期相同B.它们的最大速度不相等C.两次所接高频电源的频率不相同D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能3.如图所示,有abcd四个离子,它们带等量的同种电荷,质量不等.有m a=m b<m c=m d,以不等的速度v a<v b=v c<v d进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出,进入B2磁场,由此可判定( )A.射向P1的是a离子B.射向P2的是b离子C.射到A1的是c离子D.射到A2的是d离子4.如图所示,边长为L的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板,导线框中通一逆时针方向的电流,图中虚线过ab边中点和ac边中点,在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场,此时导线框通电处于静止状态,细线的拉力为F 1;保持其他条件不变,现虚线下方的磁场消失,虚线上方有相同的磁场同时电流强度变为原来一半,此时细线的拉力为F 2 。
已知重力加速度为g ,则导线框的质量为A .2123F F g +B .212 3F F g -C .21F F g -D .21 F F g+ 5.电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律,运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器。
工作原理如图所示,将患者血管置于磁感应强度为B 的匀强磁场中,测出管壁上MN 两点间的电势差为U ,已知血管的直径为d ,则血管中的血液流量Q 为( )A .πdUB B .π4dU BC .πU BdD .π4U Bd 6.笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件.当显示屏开启时磁体远离霍尔元件,电脑正常工作:当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件,屏幕熄灭,电脑进入休眠状态.如图所示,一块宽为a 、长为c 的矩形半导体霍尔元件,元件内的导电粒子是电荷量为e 的自由电子,通入方向向右的电流时,电子的定向移动速度为υ.当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中,于是元件的前、后表面间出现电压U ,以此控制屏幕的熄灭.则元件的( )A .前表面的电势比后表面的低B .前、后表面间的电压U 与υ无关C .前、后表面间的电压U 与c 成正比D .自由电子受到的洛伦兹力大小为eU a7.教师在课堂上做了两个小实验,让小明同学印象深刻。
第九章磁场9.1磁感应强度9.2安培力9.2.1磁场对通电导线的作用9.2.2电流与电流之间的作用力9.2.3等效法在安培力中的应用9.2.4安培力的实际应用9.2.5用“电流天平”测定磁感应强度9.3带电粒子在单一磁场中的运动9.3.1带电粒子在非匀强磁场中的运动9.3.2带电粒子在匀强磁场中的运动(选择+填空)9.3.3“云室”问题9.3.4带电粒子在匀强磁场中的运动(计算题)9.3.5带电粒子在圆形磁场中的偏转9.4带电粒子在复合场中的运动9.4.1带电粒子在组合场中的运动9.4.2带电粒子在叠加场中的运动(选择题)9.4.3带电粒子在叠加场中的运动(计算题)9.5带电粒子在复合场中运动的应用实例9.5.1速度选择器(质谱仪)9.5.2磁流体发电机9.5.3电磁流量计9.5.4回旋加速器9.5.5霍尔元件9.6带电粒子在有界磁场中运动的临界极值问题9.7带电粒子在磁场中运动的多解问题9.8带电粒子在交变磁场中的运动9.1磁感应强度2002全国13.磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为B2/2μ,式中B是磁感应强度,μ是磁导率,在空气中μ为一已知常量.为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度B,一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P,再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl,并测出拉力F,如图所示,因为F所做的功等于间隙中磁场的能量,所以由此可得磁感应强度B与F、A之间的关系为B=___________.2012全国18.如图,两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。
a、o、b在M、N的连线上,o 为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到o点的距离均相等。
关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是A.o点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同2013上海13.如图,足够长的直线ab靠近通电螺线管,与螺线管平行。
2022年高考物理真题分类汇编:磁场[2022上海21].形象描述磁场分布的曲线叫做____________,通常___________的大小也叫做磁通量密度。
【答案】磁感线;磁感应强度【解析】为了形象的描述磁场而假想出来的曲线,曲线上任意一点的切线方向均表示该位置的磁场方向,这样的曲线称为磁感线;磁场的强弱大小用磁感应强度表示,在磁通量中有:B SΦ=,所以磁感应强度也称为刺痛密度。
[2022上海8].如图,一束电子沿z 轴正向流淌,则在图中y 轴上A 点的磁场方向是(A )+x 方向(B )-x 方向 (C )+y 方向 (D )-y 方向 【答案】A【解析】据题意,电子流沿z 轴正向流淌,电流方向向z 轴负向,由安培定则可以推断电流激发的磁场以z 轴为中心沿顺时针方向(沿z 轴负方向看),通过y 轴A 点时方向向外,即沿x 轴正向,则选项A 正确。
[2022理综I-15]现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子,其示意图如图所示,其中加速电压恒定。
质子在入口处从静止开头被加速电场加速,经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。
若某种一价正离子在入口处从静止开头被同一加速电场加速,为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场,需将磁感应强度增加到原来的12倍。
此离子和质子的质量比约为( )A. 11B. 12C. 121D. 144 [答案] D 【解析】设质子的质量数和电荷数分别为1m 、1q ,一价正离子的质量数和电荷数为2m 、2q ,对于任意粒子,在加速电场中,由动能定理得:2102qU mv =- 得 2qU v m = ①在磁场中应满足 2v qvB m r= ②由题意,由于两种粒子从同一入口垂直进入磁场,从同一出口垂直离开磁场,故在磁场中做匀速圆周运动的半径应相同.由①②式联立求解得匀速圆周运动的半径12mUr B q=,由于加速电压不变,故1212212111r B m q r B m q =⋅⋅= 其中211212B B q q ==,,可得121144m m = 故一价正离子与质子的质量比约为144[考点]带电粒子在电场、磁场中的运动、质谱仪。
高考物理磁场高考真题2019年高考物理试题中,磁场部分是考查学生掌握磁场相关知识的重要环节。
磁场是物理学中一个重要的概念,也是高考物理考试的热点之一。
下面将介绍一些高考真题中的磁场问题,帮助考生更好地理解和应对这一考点。
**1. 某电子以速度v进入均匀磁感应强度为B的磁场内,磁场方向与电子速度方向成90度,求磁场作用力与电子速度方向的夹角。
**根据洛伦兹力的公式F=qvBsinθ,其中F为磁场作用力,q为电子电荷,v为电子速度,B为磁感应强度,θ为磁场与速度的夹角。
由题可知,θ=90度,所以sinθ=1,因此磁场作用力与电子速度方向的夹角为90度。
**2. 一条长直导线通以电流I,沿导线有两点A、B,A处离导线距离为r1,B处离导线距离为r2,r1小于r2。
设磁感应强度为B1与B2,那么B1与B2的关系是什么?**根据安培环路定理,磁场大小与电流的大小成正比,与导线到磁场的距离成反比。
由此可知,B1与B2的关系为B1>B2。
**3. 一匀强磁场使质子运动,若质子受到的磁场力和向心力大小相等,则质子的速率为多少?**在匀强磁场中,磁场力F=qvB,向心力Fc=mv²/r,其中q为质子电荷,v为质子速率,B为磁感应强度,m为质子质量,r为运动半径。
当F=Fc时,有qvB=mv²/r,解得v=Br/q。
**4. 一长度为l的直导线通以电流I,在它上端$A$处放置一个带正电的粒子,粒子受安培力作用,求安培力的大小。
**根据洛伦兹力的公式F=qvBsinθ,其中F为安培力,q为粒子电荷,v为粒子速度,B为磁感应强度,θ为速度与磁场的夹角。
在该题中,θ=90度,所以sinθ=1,即安培力的大小为F=qvB。
通过以上几道高考物理磁场真题的解析,我们可以看到磁场问题在高考物理考试中的重要性。
掌握好磁场相关知识,熟练应用公式进行计算,将有助于考生在高考中取得更好的成绩。
希望同学们在复习备考中多多练习,提升解题能力,取得优异的成绩。
高考物理试题分类汇编——磁场
(全国卷1)26.(21分)如下图,在03x a 区域内存在与xy 平面垂直的匀强磁场,
磁感应强度的大小为
B.在t=0时刻,一位于坐标原点的粒子源在
xy 平面内发射出大量同种带
电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与y 轴正方向的夹角分布在
0~180°范围内。
已知
沿y 轴正方向发射的粒子在
0t
t 时刻刚好从磁场边界上
(3,)P a a 点离开磁场。
求:
⑴粒子在磁场中做圆周运动的半径R 及粒子的比荷q /m ;
⑵此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y 轴正方向夹角的取值范围;
⑶
从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。
【答案】⑴a
R
3
320
32Bt m
q
⑵速度与y 轴的正方向的夹角范围是
60°到
120°
⑶从粒子发射到全部离开所用时间为0
2t 【解析】
⑴粒子沿y 轴的正方向进入磁场,从
P 点经过做OP 的垂直平分线与
x 轴的交
点为圆心,根据直角三角形有
2
2
2
)
3(R a a
R
解得a
R
3322
3sin
R a ,则粒子做圆周运动的的圆心角为120°,
周期为0
3t T
粒子做圆周运动的向心力由洛仑兹力提供,根据牛顿第二
定律得
R T
m Bqv 2
)2(
,T
R v
2,化简得
32Bt m
q ⑵仍在磁场中的粒子其圆心角一定大于120°,这样粒子角度最小时从磁场右边界穿出;
角度最大时从磁场左边界穿出。
角度最小时从磁场右边界穿出圆心角120°,所经过圆弧的弦与⑴中相等穿出点如图,根
据弦与半径、x 轴的夹角都是
30°,所以此时速度与
y 轴的正方向的夹角是
60°。
角度最大时从磁场左边界穿出,半径与y 轴的的夹角是
60°,
则此时速度与
y 轴的正方向的夹角是
120°。
所以速度与y 轴的正方向的夹角范围是60°到120°
⑶在磁场中运动时间最长的粒子的轨迹应该与磁场的右边界
相切,在三角形中两个相等的腰为
a R
3
32,而它的高是
a a
a
h 3
33
323,半径与y 轴的的夹角是30°
,这种粒
子的圆心角是240°。
所用
时间为02t 。
所以从粒子发射到全部离开所用
时间为02t 。
(全国卷2)26(21分)图中左边有一对平行金属板,两板相距为d ,电压为V;两板之间
有匀强磁场,磁场应强度大小为B 0,方向平行于板面并垂直于纸面朝里。
图中右边有一边长
为a 的正三角形区域EFG(EF 边与金属板垂直),在此区域内及其边界上也有匀强磁场,磁感
应强度大小为
B ,方向垂直于纸面朝里。
假设一系列电荷量为
q 的正离子沿平行于金属板面,
垂直于磁场的方向射入金属板之间,沿同一方向射出金属板之间的区域,并经EF 边中点H 射
入磁场区域。
不计重力
(1)已知这些离子中的离子甲到达磁场边界EG 后,从边界EF 穿出磁场,求离子甲的质
量。
(2)已知这些离子中的离子乙从EG 边上的I 点(图中未画出)穿出磁场,且GI 长为
34
a ,
求离子乙的质量。
R
R
R。