2018年高考物理復(fù)習真題訓練9磁場--含答案解析

1、專題9磁場1.（2017全國卷）如圖，空間某區(qū)域存在勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上（與紙面平行），磁場方向垂直于紙面向里，三個帶正電的微粒a、b、c電荷量相等，質(zhì)量分別為ma、mb、mc.已知在該區(qū)域內(nèi)，a在紙面內(nèi)做勻速圓周運動，b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運動，c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運動.下列選項正確的是AmmmabcCmmmcabBmmmbacDmmmcba答案：B解析：由題意知，mag=qE，mbg=qE+Bqv，mcg+Bqv=qE，所以mbmamc，故B正確，ACD錯誤.2.（2017全國卷）如圖，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強磁場，P為磁場邊界上的一點.大量相同的帶

2、電粒子以相同的速率經(jīng)過P點，在紙面內(nèi)沿不同的方向射入磁場.若粒子射入速率為v，這些粒子在磁1場邊界的出射點分布在六分之一圓周上；若粒子射入速率為v，相應(yīng)的出射點分布在三分之一圓周上.不計重力2及帶電粒子之間的相互作用.則v:v為21A3:2答案：CB2:1C3:1D3:2.解析：本題考查帶電粒子在磁場中的運動由于是相同的粒子，粒子進入磁場時的速度大小相同，由qvBmv2R可知，Rmv，即粒子在磁場中做圓周運動的半徑相同.若粒子運動的速度大小為v1，如圖所示，通過旋轉(zhuǎn)圓qB可知，當粒子的磁場出射點A離P點最遠時，則AP=2R1；同樣，若粒子運動的速度大小為v2，粒子的磁場出22，射點B離P點最遠

3、時，則BP=2R2，由幾何關(guān)系可知，R1C項正確.R3，RRcos30R，則23.（2017江蘇卷）如圖所示，兩個單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r圓形勻強磁場B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為（A）1:1（B）1:2（C）1:4（D）4:1答案：A解析：本題考查考生對磁通量概念的理解.由題圖可知，穿過a、b兩個線圈的磁通量均為Br2，因此磁通量之比為11，A項正確.4.（2017全國卷）如圖，空間存在方向垂直于紙面（xOy平面）向里的磁場.在x0區(qū)域，磁感應(yīng)強度的大小為B0；x1）.一質(zhì)量為m、電荷量為q（q0）的帶電粒子以速度v0從坐標原點O沿x軸正向射入磁場，此時

4、開始計時，當粒子的速度方向再次沿x軸正向時，求（不計重力）0qB（1）粒子運動的時間；（2）粒子與O點間的距離.m12mv(1)答案：（1）（2）0(1qB01)解析：（1）在勻強磁場中，帶電粒子做圓周運動.設(shè)在x0區(qū)域，圓周半徑為R1；在x0區(qū)域，圓周半徑為R2.由洛倫茲力公式及牛頓定律得RqBv00mv201RqBv00mv202v粒子速度方向轉(zhuǎn)過180時，所用時間t1為t1R10v粒子再轉(zhuǎn)過180時，所用時間t2為t2R20聯(lián)立式得，所求時間為ttt0m1(1)qB012（2）由幾何關(guān)系及式得，所求距離為d2(RR)122mv0(1qB01)5.（2017江蘇卷）一臺質(zhì)譜儀的工作原理如圖

5、所示大量的甲、乙兩種離子飄入電壓為U0的加速電場，其初速度幾乎為0，經(jīng)過加速后，通過寬為L的狹縫MN沿著與磁場垂直的方向進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，最后打到照相底片上已知甲、乙兩種離子的電荷量均為+q，質(zhì)量分別為2m和m，圖中虛線為經(jīng)過狹縫左、右邊界M、N的甲種離子的運動軌跡不考慮離子間的相互作用（1）求甲種離子打在底片上的位置到N點的最小距離x；（2）在答題卡的圖中用斜線標出磁場中甲種離子經(jīng)過的區(qū)域，并求該區(qū)域最窄處的寬度d；(（3）若考慮加速電壓有波動，在UU)到(UU)之間變化，要使甲、乙兩種離子在底片上沒有重疊，求00狹縫寬度L滿足的條件（3）L2答案：（1）xmBq4mU2mU4

6、mUL20L（2）d00BqBqqB242(UU)2(UU)002解析：(1)設(shè)甲種離子在磁場中的運動半徑為r1電場加速qU12mv20且qvB2mv2r1Bq解得r2mU0根據(jù)幾何關(guān)系x2rL11解得x4mUBq0L（2）（見圖）最窄處位于過兩虛線交點的垂線上2drr2(L11)2解得d2mU4mU0BqqB20L241min2r1的最小半徑r(3)設(shè)乙種離子在磁場中的運動半徑為r2m(UU)0Bq2maxr2的最大半徑r12m(UU)0Bq由題意知2r1min2r2maxL即4m(UU)L22m(UU)00BqBqBq解得L2m2(UU)2(UU)006.（2017天津卷）平面直角坐標系x

7、Oy中，第象限存在垂直于平面向里的勻強磁場，第現(xiàn)象存在沿y軸負方向的勻強電場，如圖所示.一帶負電的粒子從電場中的Q點以速度v0沿x軸正方向開始運動，Q點到y(tǒng)軸的距離為到x軸距離的2倍.粒子從坐標原點O離開電場進入磁場，最終從x軸上的P點射出磁場，P點到y(tǒng)軸距離與Q點到y(tǒng)軸距離相等.不計粒子重力，問：（1）粒子到達O點時速度的大小和方向；（2）電場強度和磁感應(yīng)強度的大小之比.答案：（1）v2v，方向與x軸方向的夾角為45角斜向上（2）Ev00B2解析：(1)在電場中，粒子做類平拋運動，設(shè)Q點到x軸距離為L，到y(tǒng)軸距離為2L，粒子的加速度為a，運動時間為t，有2Lvt0L1at22設(shè)粒子到達O點時

8、沿y軸方向的分速度為vyvaty設(shè)粒子到達O點時速度方向與x軸正方向夾角為，有tan聯(lián)立式得=45即粒子到達O點時速度方向與x軸正方向成45角斜向上.vyv0y設(shè)粒子到達O點時速度大小為v，由運動的合成有vv2v200聯(lián)立式得v2v（2）設(shè)電場強度為E，粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，粒子在電場中受到的電場力為F，粒子在電場中運動的加速度：aqEm設(shè)磁感應(yīng)強度大小為B，粒子做勻速圓周運動的半徑為R，洛倫茲力提供向心力，有：qvBmv2R根據(jù)幾何關(guān)系可知：R2L整理可得：Ev0B2xv子，形成寬為2b，在y軸方向均勻分布且關(guān)于軸對稱的電子流.電子流沿方向射入一個半徑為R，中心位于正下方有一對平行于軸的

9、金屬平行板K和A，其中K板與P點的距離為d，中間開有寬度為2l且關(guān)于y軸對7.（2017浙江卷）如圖所示,在xOy平面內(nèi)，有一電子源持續(xù)不斷地沿正方向每秒發(fā)射出N個速率均為的電xx原點O的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直xOy平面向里，電子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后均從P點射出，在磁場區(qū)域的x稱的小孔.K板接地，A與K兩板間加有正負、大小均可調(diào)的電壓UAK，穿過K板小孔到達A板的所有電子被收2電荷量為e，忽集且導出，從而形成電流.已知b略電子間相互作用.（1）求磁感應(yīng)強度B的大??；3R,dl，電子質(zhì)量為m，（2）求電子從P點射出時與負y軸方向的夾角的范圍；（3）當UAK0時，每秒經(jīng)過極板K上的小孔到達極板A的電子數(shù)；（4）畫出電流i隨UAK變化的關(guān)系曲線（在答題紙上的方格紙上）.,答案:（1）Bmv，（2）60o（3）n6NeR30.82N（4）imax0.82Ne解析:由題意可以知道是磁聚焦問題，即（1）軌到半徑R=rBmveR（2）右圖以及幾何關(guān)系可知，上端電子從P點射出時與負y軸最大夾角m，由幾何關(guān)系sinmb得m60OR同理下端電子從p點射出與負y軸最大夾角也是60度范圍是60o60o（3）tan