2021屆高考物理二輪提優(yōu)練習(xí)：磁場(chǎng)含答案

2021屆二輪高考物理提優(yōu)練習(xí)：磁場(chǎng)附答案

一、選擇題

1如圖所示，長(zhǎng)方形abed長(zhǎng)ad=0.6m,寬ab=0.3m,0、e分別是ad、be的中點(diǎn)，以ad為

直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（邊界上無(wú)磁場(chǎng)），磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25To一群不計(jì)

重力、質(zhì)量m=3X10”kg,電荷量q=+2X10-3C的帶電粒子以速度v=5X10?m/s沿垂直ad方

向且垂直于磁場(chǎng)射入磁場(chǎng)區(qū)域，則

（）

A.從0d邊射入的粒子,出射點(diǎn)全部分布在0a邊

B.從a0邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在ab邊

C.從0d邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在0a邊和ab邊

D.從a0邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊和be邊

2、一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的線圈Li和一個(gè)固定的線圈L2互相絕緣垂直放置，且兩個(gè)線圈的圓心

重合，如圖所示。當(dāng)兩線圈中通以圖示方向的電流時(shí)，從左向右看，線圈匕將（）

A.不動(dòng)B.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

C.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D.在紙面內(nèi)平動(dòng)

3、（雙選）如圖所示，兩根間距為d的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電源E,導(dǎo)軌平面與水平面間

的夾角0=30°,金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)

度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，要使

金屬桿能沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，可以采取的措施是（）

A.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B

B.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流增大

C.增大導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角0

D.將電源正負(fù)極對(duì)調(diào)使金屬桿中的電流方向改變

4、在絕緣圓柱體上a、b兩個(gè)位置固定有兩個(gè)金屬圓環(huán)，當(dāng)兩環(huán)通有如圖所示電流時(shí)，b處金

屬圓環(huán)受到的安培力為B；若將b處金屬圓環(huán)移動(dòng)到位置c,則通有電流為L(zhǎng)的金屬圓環(huán)受到

的安培力為F2。今保持b處金屬圓環(huán)原來(lái)位置不變，在位置c再放置一個(gè)同樣的金屬圓環(huán)，并

通有與a處金屬圓環(huán)同向、大小為12的電流，則在a位置的金屬圓環(huán)受到的安培力（）

A.大小為|Fi—F2|,方向向左

B.大小為|FI—F2|,方向向右

C.大小為IF1+F2I，方向向左

D.大小為IF1+F2I，方向向右

5、（多選）如圖所示為一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的粗糙細(xì)桿上自由滑

動(dòng)，細(xì)桿處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓環(huán)以初速度vo向右

運(yùn)動(dòng)直至處于平衡狀態(tài)，則圓環(huán)克服摩擦力做的功可能為（）

6、為監(jiān)測(cè)某化工廠的含有離子的污水排放情況，技術(shù)人員在排污管中安裝了監(jiān)測(cè)裝置，該裝

置的核心部分是一個(gè)用絕緣材料制成的空腔，其寬和高分別為b和c,左、右兩端開(kāi)口與排污

管相連，如圖所示。在垂直于上、下底面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在空腔前、

后兩個(gè)側(cè)面上各有長(zhǎng)為a的相互平行且正對(duì)的電極M和N,M、N與內(nèi)阻為R的電流表相連。

污水從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，電流表將顯示出污水排放情況。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）

A.M板比N板電勢(shì)低

B.污水中離子濃度越高，則電流表的示數(shù)越小

C.污水流量越大，則電流表的示數(shù)越大

D.若只增大所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，則電流表的示數(shù)也增大

7、（多選）如圖所示，兩個(gè)初速度大小相同的同種離子a和b,從0點(diǎn)沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)

磁場(chǎng)，最后打到屏P上，不計(jì)重力，下列說(shuō)法正確的有（）

A.a、b均帶正電

B.a在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間比b的短

C.a在磁場(chǎng)中飛行的路程比b的短

D.a在P上的落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離比b的近

8、在陰極射線管中電子流方向由左向右，其上方放置一根通有如圖所示電流的直導(dǎo)線，導(dǎo)線

與陰極射線管平行，則陰極射線將會(huì)（）

A.向上偏轉(zhuǎn)B.向下偏轉(zhuǎn)C.向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)D.向紙外偏轉(zhuǎn)

*9、將一個(gè)質(zhì)量很小的金屬圓環(huán)用細(xì)線吊起來(lái)，在其附近放一塊條形磁鐵，磁鐵的軸線與圓環(huán)

在同一個(gè)平面內(nèi)，且通過(guò)圓環(huán)中心，如圖所示，當(dāng)圓環(huán)中通以順時(shí)針?lè)较虻碾娏鲿r(shí)，從上往下

看（）

B.圓環(huán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，遠(yuǎn)離磁鐵

C.圓環(huán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，靠近磁鐵

D.圓環(huán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，遠(yuǎn)離磁鐵

*10、（雙選）如圖，兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線相距21,通有大小相等、方向相同的恒定電流；a、b、

c是導(dǎo)線所在平面內(nèi)的三點(diǎn)，左側(cè)導(dǎo)線與它們的距離分別為:、1和31.關(guān)于這三點(diǎn)處的磁感應(yīng)

強(qiáng)度，下列判斷正確的是（）

A.a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小比c處的大

B.b、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

C.a、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同

D.b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

*11、如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),勁度系數(shù)為k的輕

質(zhì)彈簧上端固定，下端與水平直導(dǎo)體棒ab相連，彈簧與導(dǎo)軌平面平行并與ab垂直，直導(dǎo)體棒

垂直跨接在兩導(dǎo)軌上，空間存在垂直導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。閉合開(kāi)關(guān)S后導(dǎo)體棒中的電

流為I，導(dǎo)體棒平衡時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量為xi；調(diào)換圖中電源極性，使導(dǎo)體棒中電流反向，導(dǎo)體棒

中電流仍為I,導(dǎo)體棒平衡時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為X2。忽略回路中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁

感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為（）

*12、如圖所示，直線OP上方分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從粒子源0在紙面內(nèi)沿不同

的方向先后發(fā)射速率均為v的質(zhì)子1和2,兩個(gè)質(zhì)子都過(guò)P點(diǎn)。已知OP=a,質(zhì)子1沿與OP

成30。角的方向發(fā)射，不計(jì)質(zhì)子的重力和質(zhì)子間的相互作用力，則（）

A.質(zhì)子1在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為上

B.質(zhì)子2在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期為晉

C.質(zhì)子1在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為比

D.質(zhì)子2在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為需

*13、（雙選）自行車速度計(jì)利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車的運(yùn)動(dòng)速率。如圖甲所示，自行車

前輪上安裝一塊磁鐵，輪子每轉(zhuǎn)一圈，這塊磁鐵就靠近傳感器一次，傳感器會(huì)輸出一個(gè)脈沖電

壓。圖乙為霍爾元件的工作原理圖。當(dāng)磁場(chǎng)靠近霍爾元件時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)定向運(yùn)動(dòng)的自由電荷在磁

場(chǎng)力作用下偏轉(zhuǎn)，最終使導(dǎo)體在與磁場(chǎng)、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢(shì)差，即為霍爾電勢(shì)

差。下列說(shuō)法正確的是（）

甲乙

A.根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)和自行車車輪的半徑即可獲知車速大小

B.自行車的車速越大，霍爾電勢(shì)差越高

C.圖乙中霍爾元件的電流I一定是由正電荷定向運(yùn)動(dòng)形成的

D.如果長(zhǎng)時(shí)間不更換傳感器的電源，霍爾電勢(shì)差將減小

14、如圖，MN為鋁質(zhì)薄平板，鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（未畫(huà)出）.一

帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點(diǎn)垂直于鋁板向上射出，從Q點(diǎn)穿越鋁板后到達(dá)PQ的中點(diǎn)

O.已知粒子穿越鋁板時(shí)，其動(dòng)能損失一半，速度方向和電荷量不變.不計(jì)重力.鋁板上方和

下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為（）

A.2B.啦C.1D.坐

15、如圖所示，粗糙的足夠長(zhǎng)的豎直木桿上套有一個(gè)帶電的小球，整個(gè)裝置處在由水平勻強(qiáng)電

場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)組成的足夠大的復(fù)合場(chǎng)中，小球由靜止開(kāi)始下滑，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)

程中小球的v—t圖象如下圖所示，其中正確的是()

二、非選擇題

16、一足夠長(zhǎng)的條狀區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其在xOy平面內(nèi)的截面如圖所示：中

間是磁場(chǎng)區(qū)域，其邊界與y軸垂直，寬度為1,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向垂直于xOy平面；

磁場(chǎng)的上、下兩側(cè)為電場(chǎng)區(qū)域，寬度均為匕電場(chǎng)強(qiáng)度的大小均為E,方向均沿x軸正方向；

M、N為條狀區(qū)域邊界上的兩點(diǎn)，它們的連線與y軸平行。一帶正電的粒子以某一速度從M

點(diǎn)沿y軸正方向射入電場(chǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后恰好以從M點(diǎn)入射的速度從N點(diǎn)沿y軸正方向射

出。不計(jì)重力。

(1)定性畫(huà)出該粒子在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡；

(2)求該粒子從M點(diǎn)入射時(shí)速度的大??；

(3)若該粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向恰好與x軸正方向的夾角為T專T求該粒子的比荷及其從M點(diǎn)

運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的時(shí)間。

17、現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場(chǎng)、磁場(chǎng)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。真空中存在著如圖所示的多層緊

密相鄰的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的寬度均為d。電場(chǎng)強(qiáng)度為E,方向水平向右；磁

感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里。電場(chǎng)、磁場(chǎng)的邊界互相平行且與電場(chǎng)方向垂直。一個(gè)質(zhì)量

為m、電荷量為q的帶正電粒子在第1層電場(chǎng)左側(cè)邊界某處由靜止釋放，粒子始終在電場(chǎng)、磁

場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，不計(jì)粒子重力及運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁輻射。

第

層

零層

第

1層

A

二

XMay

」xx!?xx'

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XX：_XX：______^1

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XX；XX；

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XX；------AXX；

」V

11.

X.X.

(1)求粒子在第2層磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)速度打的大小與軌跡半徑r20

(2)粒子從第n層磁場(chǎng)右側(cè)邊界穿出時(shí)，速度的方向與水平方向的夾角為00,試求sin0nO

(3)若粒子恰好不能從第n層磁場(chǎng)右側(cè)邊界穿出，試問(wèn)在其他條件不變的情況下，也進(jìn)入第n

層磁場(chǎng)，但比荷較該粒子大的粒子能否穿出該層磁場(chǎng)右側(cè)邊界，請(qǐng)簡(jiǎn)要推理說(shuō)明之。

2021屆二輪高考物理提優(yōu)練習(xí)：磁場(chǎng)附答案

一、選擇題

1、如圖所示，長(zhǎng)方形abed長(zhǎng)ad=O.6m,寬ab=O.3m,0、e分別是ad、be的中點(diǎn)，以ad為

直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(邊界上無(wú)磁場(chǎng))，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25To一群不計(jì)

重力、質(zhì)量m=3X10?kg、電荷量q=+2X103c的帶電粒子以速度v=5X10?m/s沿垂直ad方

向且垂直于磁場(chǎng)射入磁場(chǎng)區(qū)域，則

b

A.從Od邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在0a邊

B.從aO邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在ab邊

C.從Od邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在0a邊和ab邊

D.從aO邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊和be邊

【答案】Do

2、一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的線圈Li和一個(gè)固定的線圈L2互相絕緣垂直放置，且兩個(gè)線圈的圓心

重合，如圖所示。當(dāng)兩線圈中通以圖示方向的電流時(shí)，從左向右看，線圈LN&）

A.不動(dòng)B.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

C.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D.在紙面內(nèi)平動(dòng)

【答案】B

3、（雙選）如圖所示，兩根間距為d的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電源E,導(dǎo)軌平面與水平面間

的夾角。=30°,金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)

度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，要使

金屬桿能沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，可以采取的措施是（）

A.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B

B.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流增大

C.增大導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角9

D.將電源正負(fù)極對(duì)調(diào)使金屬桿中的電流方向改變

【答案】AB.

4、在絕緣圓柱體上a、b兩個(gè)位置固定有兩個(gè)金屬圓環(huán)，當(dāng)兩環(huán)通有如圖所示電流時(shí)，b處金

屬圓環(huán)受到的安培力為B；若將b處金屬圓環(huán)移動(dòng)到位置c,則通有電流為b的金屬圓環(huán)受到

的安培力為F2。今保持b處金屬圓環(huán)原來(lái)位置不變，在位置c再放置一個(gè)同樣的金屬圓環(huán)，并

通有與a處金屬圓環(huán)同向、大小為L(zhǎng)的電流，則在a位置的金屬圓環(huán)受到的安培力（）

左C3五右

A.大小為|FI—F2|,方向向左

B.大小為|FI—F2],方向向右

C.大小為IF1+F2I，方向向左

D.大小為IF1+F2I，方向向右

【答案】A

5、（多選）如圖所示為一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的粗糙細(xì)桿上自由滑

動(dòng)，細(xì)桿處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓環(huán)以初速度vo向右

運(yùn)動(dòng)直至處于平衡狀態(tài)，則圓環(huán)克服摩擦力做的功可能為（）

XXXX

vo3

XAAXX

c

m,+q

xxxx

【答案】ABD

6、為監(jiān)測(cè)某化工廠的含有離子的污水排放情況，技術(shù)人員在排污管中安裝了監(jiān)測(cè)裝置，該裝

置的核心部分是一個(gè)用絕緣材料制成的空腔，其寬和高分別為b和c,左、右兩端開(kāi)口與排污

管相連，如圖所示。在垂直于上、下底面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在空腔前、

后兩個(gè)側(cè)面上各有長(zhǎng)為a的相互平行且正對(duì)的電極M和N,M、N與內(nèi)阻為R的電流表相連。

污水從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，電流表將顯示出污水排放情況。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）

A.M板比N板電勢(shì)低

B.污水中離子濃度越高，則電流表的示數(shù)越小

C.污水流量越大，則電流表的示數(shù)越大

D.若只增大所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，則電流表的示數(shù)也增大

【答案】B

7、（多選）如圖所示，兩個(gè)初速度大小相同的同種離子a和b,從0點(diǎn)沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)

磁場(chǎng)，最后打到屏P上，不計(jì)重力，下列說(shuō)法正確的有（）

A.a、b均帶正電

B.a在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間比b的短

C.a在磁場(chǎng)中飛行的路程比b的短

D.a在P上的落點(diǎn)與。點(diǎn)的距離比b的近

【答案】AD

8、在陰極射線管中電子流方向由左向右，其上方放置一根通有如圖所示電流的直導(dǎo)線，導(dǎo)線

與陰極射線管平行，則陰極射線將會(huì)（）

?AI?

---[lG-------4）--

A.向上偏轉(zhuǎn)B.向下偏轉(zhuǎn)

C.向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)D.向紙外偏轉(zhuǎn)

【答案】B

*9、將一個(gè)質(zhì)量很小的金屬圓環(huán)用細(xì)線吊起來(lái)，在其附近放一塊條形磁鐵，磁鐵的軸線與圓環(huán)

在同一個(gè)平面內(nèi)，且通過(guò)圓環(huán)中心，如圖所示，當(dāng)圓環(huán)中通以順時(shí)針?lè)较虻碾娏鲿r(shí)，從上往下

看（）

A.圓環(huán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，靠近磁鐵

B.圓環(huán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，遠(yuǎn)離磁鐵

C.圓環(huán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，靠近磁鐵

D.圓環(huán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，遠(yuǎn)離磁鐵

【答案】C

*10、（雙選）如圖，兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線相距21,通有大小相等、方向相同的恒定電流；a、b、

c是導(dǎo)線所在平面內(nèi)的三點(diǎn)，左側(cè)導(dǎo)線與它們的距離分別為去1和31.關(guān)于這三點(diǎn)處的磁感應(yīng)

強(qiáng)度，下列判斷正確的是（）

?b.f

A.a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小比c處的大

B.b、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

C.a、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同

D.b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

【答案】AD.

*11、如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),勁度系數(shù)為k的輕

質(zhì)彈簧上端固定，下端與水平直導(dǎo)體棒ab相連，彈簧與導(dǎo)軌平面平行并與ab垂直，直導(dǎo)體棒

垂直跨接在兩導(dǎo)軌上，空間存在垂直導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。閉合開(kāi)關(guān)S后導(dǎo)體棒中的電

流為I，導(dǎo)體棒平衡時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量為xi；調(diào)換圖中電源極性，使導(dǎo)體棒中電流反向，導(dǎo)體棒

中電流仍為I,導(dǎo)體棒平衡時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為X2。忽略回路中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁

感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為（）

￥

?川/

S

A.[L（XI+X2）B.[L（X?XI）C.2IL（X2+X"D，2IL（X2XI）

【答案】D

*12、如圖所示，直線OP上方分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從粒子源。在紙面內(nèi)沿不同

的方向先后發(fā)射速率均為v的質(zhì)子1和2,兩個(gè)質(zhì)子都過(guò)P點(diǎn)。已知OP=a,質(zhì)子1沿與OP

成30。角的方向發(fā)射，不計(jì)質(zhì)子的重力和質(zhì)子間的相互作用力，則（）

A.質(zhì)子1在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為上

O-Tro

B.質(zhì)子2在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期為等

C.質(zhì)子1在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為需

D.質(zhì)子2在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為器

【答案】B

*13、（雙選）自行車速度計(jì)利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車的運(yùn)動(dòng)速率。如圖甲所示，自行車

前輪上安裝一塊磁鐵，輪子每轉(zhuǎn)一圈，這塊磁鐵就靠近傳感器一次，傳感器會(huì)輸出一個(gè)脈沖電

壓。圖乙為霍爾元件的工作原理圖。當(dāng)磁場(chǎng)靠近霍爾元件時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)定向運(yùn)動(dòng)的自由電荷在磁

場(chǎng)力作用下偏轉(zhuǎn)，最終使導(dǎo)體在與磁場(chǎng)、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢(shì)差，即為霍爾電勢(shì)

差。下列說(shuō)法正確的是（）

磁場(chǎng)8_______

:產(chǎn)也勢(shì)差

，源

甲乙

A.根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)和自行車車輪的半徑即可獲知車速大小

B.自行車的車速越大，霍爾電勢(shì)差越高

C.圖乙中霍爾元件的電流I一定是由正電荷定向運(yùn)動(dòng)形成的

D.如果長(zhǎng)時(shí)間不更換傳感器的電源，霍爾電勢(shì)差將減小

【答案】AD

14、如圖，MN為鋁質(zhì)薄平板，鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（未畫(huà)出）.一

帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點(diǎn)垂直于鋁板向上射出，從Q點(diǎn)穿越鋁板后到達(dá)PQ的中點(diǎn)

0.已知粒子穿越鋁板時(shí)，其動(dòng)能損失一半，速度方向和電荷量不變.不計(jì)重力.鋁板上方和

下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為（

B.啦

【答案】D

15、如圖所示，粗糙的足夠長(zhǎng)的豎直木桿上套有一個(gè)帶電的小球，整個(gè)裝置處在由水平勻強(qiáng)電

場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)組成的足夠大的復(fù)合場(chǎng)中，小球由靜止開(kāi)始下滑，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)

程中小球的v-t圖象如下圖所示，其中正確的是（）

0t00t0

ACD

【答案】c.

二、非選擇題

16、一足夠長(zhǎng)的條狀區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其在xOy平面內(nèi)的截面如圖所示：中

間是磁場(chǎng)區(qū)域，其邊界與y軸垂直，寬度為1,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向垂直于xOy平面；

磁場(chǎng)的上、下兩側(cè)為電場(chǎng)區(qū)域，寬度均為匕電場(chǎng)強(qiáng)度的大小均為E,方向均沿x軸正方向；

M、N為條狀區(qū)域邊界上的兩點(diǎn)，它們的連線與y軸平行。一帶正電的粒子以某一速度從M

點(diǎn)沿y軸正方向射入電場(chǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后恰好以從M點(diǎn)入射的速度從N點(diǎn)沿y軸正方向射

出。不計(jì)重力。

N'

E\

0X

(1)定性畫(huà)出該粒子在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡；

(2)求該粒子從M點(diǎn)入射時(shí)速度的大小；

(3)若該粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向恰好與x軸正方向的夾角為專求該粒子的比荷及其從M點(diǎn)

運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的時(shí)間。

【答案】(1)見(jiàn)解析⑵答(3)喘"胃1十靄］

［解析］(1)粒子在電場(chǎng)中的軌跡為拋物線，在磁場(chǎng)中為圓弧，上下對(duì)稱，如圖(a)所示。

(2)設(shè)粒子從M點(diǎn)射入時(shí)速度的大小為vo,進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小為v,方向與電場(chǎng)方向的夾角

為0,如圖(b),速度v沿電場(chǎng)方向的分量為vi。

根據(jù)牛頓第二定律有qE=ma①

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有

l,=v()t②

vi=at③

V|=VCOS0④

設(shè)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為R,由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得

mv2…

qvB=^-⑤

由幾何關(guān)系得l=2RcosO⑥

聯(lián)立①②③④⑤⑥式得vo=魯。⑦

(3)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和題給數(shù)據(jù)得

71⑧

Vl=V0COt%

聯(lián)立①②③⑦⑧式得白嚼11

⑨

設(shè)粒子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)所用的時(shí)間為匕則

匹—匹

2|

r=2t+-2⑩

2兀1

式中T是粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期,

2兀m

T=w?

由③⑦⑨⑩?式得〃=皆1+

17、現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場(chǎng)、磁場(chǎng)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。真空中存在著如圖所示的多層緊

密相鄰的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的寬度均為d。電場(chǎng)強(qiáng)度為E,方向水平向右；磁

感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里。電場(chǎng)、磁場(chǎng)的邊界互相平行且與電場(chǎng)方向垂直。一個(gè)質(zhì)量

為m、電荷量為q的帶正電粒子在第1層電場(chǎng)左側(cè)邊界某處由靜止釋放，粒子始終在電場(chǎng)、磁

場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，不計(jì)粒子重力及運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁輻射。

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(1)求粒子在第2層磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)速度V?的大小與軌跡半徑r2?

(2)粒子從第n層磁場(chǎng)右側(cè)邊界穿出時(shí)，速度的方向與水平方向的夾角為試求sineno

(3)若粒子恰好不能從第n層磁場(chǎng)右側(cè)邊界穿出，試問(wèn)在其他條件不變的情況下，也進(jìn)入第n

層磁場(chǎng)，但比荷較該粒子大的粒子能否穿出該層磁場(chǎng)右側(cè)邊界，請(qǐng)簡(jiǎn)要推理說(shuō)明之。

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【答案】(1)2P———(2)B」一(3)見(jiàn)解析