高中物理磁場例題

1、1【遼寧省丹東市四校協(xié)作體2011屆高三第二次聯(lián)合考試】如圖所示，質(zhì)量為m，帶電荷量為q的P環(huán)套在固定的水平長直絕緣桿上，整個裝置處在垂直于桿的水平勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B現(xiàn)給環(huán)一向右的初速度v0，則（）A環(huán)將向右減速，最后勻速B環(huán)將向右減速，最后停止運(yùn)動C從環(huán)開始運(yùn)動到最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，損失的機(jī)械能是mvD從環(huán)開始運(yùn)動到最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，損失的機(jī)械能是mvm21答案AD解析環(huán)在向右運(yùn)動過程中受重力mg，洛倫茲力F，桿對環(huán)的支持力、摩擦力作用，由于v0>，qv0B>mg，在豎直方向有qvBmgFN，在水平方向存在向左的摩擦力作用，所以環(huán)的速度越來越小，當(dāng)FN0時，F(xiàn)f0，環(huán)將作

2、速度v1的勻速直線運(yùn)動，A對B錯，從環(huán)開始運(yùn)動到最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，損失的機(jī)械能為動能的減少，即mvm2，故D對C錯，正確答案為AD2. 【重慶市萬州區(qū)2011屆高三第一次診斷】如圖所示，半徑為R的光滑圓弧軌道處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面（紙面為豎直平面）向里。兩個質(zhì)量為m、帶電量均為q的正電荷小球，分別從距圓弧最低點(diǎn)A高度為h處，同時靜止釋放后沿軌道運(yùn)動。下列說法正確的是A：兩球可能在軌道最低點(diǎn)A點(diǎn)左側(cè)相遇B：兩球可能在軌道最低點(diǎn)A點(diǎn)相遇C：兩球可能在軌道最低點(diǎn)A點(diǎn)右側(cè)相遇D：兩球一定在軌道最低點(diǎn)A點(diǎn)左側(cè)相遇2. 答案 B解析 先對左球進(jìn)行受力分析,如圖所示,取小球運(yùn)動的任一位置，小球在沿

3、著軌道運(yùn)動的過程中始終受到豎直向下的重力mg和指向圓心的洛倫磁力F作用,而mg又可分解為指向圓心方向和切線方向的F1，F(xiàn)2?？芍現(xiàn)和F1始終垂直小球的運(yùn)動方向，在小球運(yùn)動過程中不改變小球的速度大小，而小球的速度的大小只與F2有關(guān)，對右球同樣進(jìn)行受力分析，它沿著切線方向的力的變化與F2是相同的，所以兩個小球運(yùn)動到A所需的時間相同。在左球運(yùn)動到A的過程中，F(xiàn)不斷增大，如果F始終小于F1，那么兩球便會在最低點(diǎn)A相遇，如果F在某點(diǎn)大于F1，那么小球便會被拉離軌道不能與右球在A點(diǎn)相遇，故答案是B。 CAB3【武昌區(qū)2010屆高三年級元月調(diào)研測試】如圖所示，有一垂直于紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的

4、有界勻強(qiáng)磁場（邊界上有磁場），其邊界為一邊長為L的三角形，A、B、C為三角形的頂點(diǎn)。今有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子（不計(jì)重力），以速度v從AB邊上某點(diǎn)P既垂直于AB邊又垂直于磁場的方向射入磁場，然后從BC邊上某點(diǎn)Q射出。若從P點(diǎn)射入的該粒子能從Q點(diǎn)射出，則A|PB|LB|PB|LC|QB|LD|QB|L3.答案ADABCQO1O22P1P2【解析】考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的勻速圓周運(yùn)動。本題粒子的半徑確定，圓心必定在經(jīng)過AB的直線上，可將粒子的半圓畫出來，然后移動三角形，獲取AC邊的切點(diǎn)以及從BC邊射出的最遠(yuǎn)點(diǎn)。由半徑公式可得粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑為RL，如圖所示，當(dāng)圓心處于O1位置時

5、，粒子正好從AC邊切過，并與BC邊切過，因此入射點(diǎn)P1為離開B最遠(yuǎn)的點(diǎn)，滿足PBL，A對；當(dāng)圓心處于O2位置時，粒子從P2射入，打在BC邊的Q點(diǎn)，由于此時Q點(diǎn)距離AB最遠(yuǎn)為圓的半徑R，故QB最大，即QBL，D對。4【2011年安徽省名校第一次聯(lián)考】如圖所示，邊界OA與OC之間分布有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，邊界OA上有一粒子源S。某一時刻，從S平行于紙面向各個方向發(fā)射出大量帶正電的同種粒子（不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，經(jīng)過一段時間有大量粒子從邊界OC射出磁場。已知，從邊界OC射出的粒子在磁場中運(yùn)動的最短時間等于（T為粒子在磁場中運(yùn)動的周期），則從邊界OC射出的粒

6、子在磁場中運(yùn)動的最長時間為（ ）ABCD4.答案 B解析 首先要判斷出粒子是做逆時針圓周運(yùn)動。由于所有粒子的速度大小都相同，故弧長越小，粒子在磁場中運(yùn)動時間就越短；從S作OC的垂線SD，可知粒子軌跡過D點(diǎn)時在磁場中運(yùn)動時間最短，根據(jù)最短時間為，結(jié)合幾何知識可得粒子圓周運(yùn)動半徑等于（如圖）；由于粒子是沿逆時針方向運(yùn)動，故沿SA方向射出的粒子在磁場中運(yùn)動的時間最長，根據(jù)幾何知識易知此粒子在磁場中運(yùn)動軌跡恰為半圓，故粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間為。5. 【洛陽市2010-2011學(xué)年高三年級統(tǒng)一考試】如圖甲所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中，

7、并分別與高頻電源相連。帶電粒子在磁場中運(yùn)動的動能EK隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列判斷中正確的是A.高頻電源的變化周期應(yīng)該等于B.在Ekt圖中應(yīng)有t4-t3=t3-t2=t2-t1C.粒子加速次數(shù)越多，粒子獲得的最大動能一定越大D.不同粒子獲得的最大動能都相同5. 解析 回旋加速器的工作原理：磁場使粒子做圓周運(yùn)動，對粒子不做功，電場對粒子做功每次做的功相等，高頻電源變化的周期與帶電粒子在磁場中運(yùn)動的周期相同。且與半徑無關(guān)。粒子獲得的最大速度由知只與加速器的半徑有關(guān)，則 。 每次獲得的動能。加速的總時間。6【遼寧省丹東市四校協(xié)作體2011屆高三第二次聯(lián)合考試

8、】如圖所示，用一塊金屬板折成橫截面為“”形的金屬槽放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，并以速率v1向右勻速運(yùn)動，從槽口右側(cè)射入的帶電微粒的速率是v2，如果微粒進(jìn)入槽后恰能做勻速圓周運(yùn)動，則微粒做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑r和周期T分別為 （）A， B，C， D，6. 答案 B解析 金屬板折成“U”型的金屬 曹放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，并以速率向右勻速運(yùn)動時，左板將切割磁感線，上、下兩板間產(chǎn)生電勢差，由右手定則可判斷出上板為正，下板為負(fù)，微粒勻速做圓周運(yùn)動，重力等于電場力，方向相反，故有，向心力由洛倫磁力提供，所以，得，周期，故B正確。7. 【北京市石景山區(qū)2011屆高三第一學(xué)期期末考】 物理學(xué)家歐姆在探究通過導(dǎo)體的電流和電壓、電阻關(guān)系時，因無電源和電流表，利用金屬在冷水和熱水中產(chǎn)生電動勢代替電源，用小磁針的偏轉(zhuǎn)檢測電流，具體的做法是：在地磁場作用下處于水平靜止的小磁針上方，平行于小磁針?biāo)椒胖靡恢睂?dǎo)線，當(dāng)該導(dǎo)線中通有電流時，小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)某興趣研究小組在得知直線電流在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場與通過直導(dǎo)線的電流成正比的正確結(jié)論后重現(xiàn)了該實(shí)驗(yàn)，他們發(fā)現(xiàn)：當(dāng)通過導(dǎo)線電流為時，小磁針偏轉(zhuǎn)了；當(dāng)通過導(dǎo)線電流為時，小磁針偏轉(zhuǎn)了，則下列說法中正確的是（