全国物理高考分类汇总———磁场
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专题九磁场
1.（15江苏卷）如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长NM相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是
【解析】因为在磁场中受安培力的导体的有效长度(A)最大，所以选A。
【答案】A
【点评】本题考查安培力内容，难度：容易
2．（15海南卷）如图，a是竖直平面P上的一点，P前有一条形磁铁垂直于P，且S极朝向a点，P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a 点。
在电子经过a点的瞬间。
条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向（）
A．向上 B.向下 C.向左 D.向右
【答案】A
3.（15四川卷）如图所示，S 处有一电子源，可向纸面内任意方向发射电子，平板MN 垂直于纸面，在纸面内的长度L ＝9.1cm ，中点O 与S 间的距离d ＝
4.55cm ，MN 与SO 直线的夹角为θ，板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B ＝2.0×10－4T ，电子质量m ＝9.1×10－31kg ，电量
19C ，不计电子重力。
电子源发射速度
v ＝1.6×106m/s
e ＝－1.6×10－的一个电子，该
电子打在板上可能位置的区域的长度为l ，则
A ．θ＝90°时，l ＝9.1cm
B ．θ＝60°时，l ＝9.1cm
C ．θ＝45°时，l ＝4.55cm
D ．θ＝30°时，l ＝4.55cm 【答案】AD 【解析】
试题分析：电子在磁场中受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，根据洛伦兹力大小计算公式和向心力公式有：evB ＝，解得电子圆周运动的轨道半径为：r ＝＝m ＝4.55×10－2m ＝4.55cm ，恰好有：r ＝d ＝L /2，由于电子源S ，可向纸面内任意方向发射电子，因此电子的运动轨迹将是过S 点的一系列半径为r 的等大圆，能够打到板MN 上的区域范围如下图所示，实线SN 表示电子刚好经过板N 端时的轨迹，实线SA 表示电子轨迹刚好与板相切于A 点时的轨迹，因此电子打在板上可能位置的区域的长度为：l ＝NA ，
r v m
2eB
mv
419631100.2106.1106.1101.9---⨯⨯⨯⨯⨯
⨯
考点：带电粒子在有界磁场中的运动。
4.（15重庆卷）题1图中曲线a 、b 、c 、d 为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的经迹，气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里。
以下判断可能正确的是
A.a 、b 为粒子的经迹
B. a 、b 为粒子的经迹
C. c 、d 为粒子的经迹
D. c 、d 为粒子的经迹 【答案】D
考点：本题考查放射线的性质、带电粒子在磁场中的运动。
5.（15重庆卷）音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机.题7图是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边长为，匝数为，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为，区域外的磁场忽略不计.线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等.某时刻线圈中电流从P 流向Ｑ，大小为． （１）求此时线圈所受安培力的大小和方向。
（２）若此时线圈水平向右运动的速度大小为，求安培力的功率．
βγα
βL n B I
v
【答案】（1），方向水平向右 ；（2）
考点：本题考查安培力、功率。
6.（15重庆卷）（18分）题9图为某种离子加速器的设计方案.两个半圆形金属盒内存在相同的垂直于纸面向外的匀强磁场.其中和是间距为的两平行极板，其上分别有正对的两个小孔和，，P 为靶点，（为大于1的整数）.极板间存在方向向上的匀强电场，两极板间电压为.质量为、带电量为的正离子从点由静止开始加速，经进入磁场区域.当离子打到极板上区域（含点）或外壳上时将会被吸收.两虚线之间的区域无电场和磁场存在，离子可匀速穿过.忽略相对论效应和离子所受的重力.求：
（1）离子经过电场仅加速一次后能打到P 点所需的磁感应强度大小； （2）能使离子打到P 点的磁感应强度的所有可能值；
（3）打到P 点的能量最大的离子在磁场中运动的时间和在电场中运动的时间。
【答案】（1） （2），
（3），
【解析】
试题分析：（1）离子经电场加速，由动能定理：，可得 F nBIL =P nBILv
=MN M N ''h O O 'O N =ON=d ''O P=kd 'k U m q O O 'O N ''N
'B
=
B =2(1,2,3,
,1)n k =
-2t
磁=t 电212qU mv
=
v =
磁场中做匀速圆周运动，
刚好打在P 点，轨迹为半圆，由几何关系可知 联立解得
（2）若磁感应强度较大，设离子经过一次加速后若速度较小，圆周运动半径较小，不能直接打在P 点，而做圆周运动到达右端，再匀速直线到下端磁场，将重新回到O 点重新加速，直到打在P 点。
设共加速了n 次，有：
且 解得：，
要求离子第一次加速后不能打在板上，有，且，
解得：
故加速次数n 为正整数最大取 即
（3）加速次数最多的离子速度最大，取，离子在磁场中做n-1个完整的匀速圆周运动和半个圆周打到P 点。
由匀速圆周运动
电场中一共加速n 次，可等效成连续的匀加速直线运动.由运动学公式
2
v qvB m r
=2
kd r =
B =
N '212
n nqU mv =
2n
n n
v qv B m r =2
n kd r =
B =
12d r >2
112qU mv =2111
v qv B m r =2
n k <2
1n k =-B =
2(1,2,3,
,1)n k =-2
1n k =-22r m
T v qB
ππ=
=2=(1)2T t n T -+=磁22
1(1)2k h at -=电qU
a mh
=
可得：
考点：本题考查带电粒子在电场和磁场中的运动、牛顿第二定律、运动学公式。
7.（15新课标2卷）指南针是我国古代四大发明之一。
关于指南针，下列说明正确的是 A. 指南针可以仅具有一个磁极
B. 指南针能够指向南北，说明地球具有磁场
C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰
D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转 【答案】BC
考点：安培定则
8.（15新课标2卷）有两个运强磁场区域I 和 II ，I 中的磁感应强度是II 中的k 倍，两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。
与I 中运动的电子相比，II 中的电子 A. 运动轨迹的半径是I 中的k 倍 B. 加速度的大小是I 中的k 倍 C. 做圆周运动的周期是I 中的k 倍 D. 做圆周运动的角速度是I 中的k 倍 【答案】AC 【解析】
考点：带电粒子在磁场中的运动；圆周运动
=t
电
9.（15新课标1卷）
10.（15广东卷）。
