貴州高考物理三年（2020-2022）模擬題匯編-09磁場(chǎng)

貴州高考物理三年（2020-2022）模擬題匯編-09磁場(chǎng)

一、單選題

1.（2020?貴州銅仁?統(tǒng)考三模）如圖所示，在三角形區(qū)域OAB內(nèi)（包括邊界）存在垂直

三角形區(qū)域平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。兩帶正電的粒子（不計(jì)重力），以相同的速度先后從

。點(diǎn)沿OA方向射入磁場(chǎng)中，分別從08邊上的點(diǎn)M、N射出磁場(chǎng)區(qū)域。若OM=MM

則從M點(diǎn)和N點(diǎn)射出的粒子比荷之比是（）

A.4：1B.2：1C.1：1D.1：2

2.（2022?貴州貴陽(yáng)?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖，長(zhǎng)直導(dǎo)線MN置于等腰梯形金屬線框的中位

線上，彼此絕緣且分別固定。導(dǎo)線通入由M到N的電流，當(dāng)電流隨時(shí)間線性增大時(shí)，

線框中（）

A.沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流B.有沿逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流

C.感應(yīng)電流逐漸增大D.金屬線框所受的安培力大小不變

3.（2022?貴州貴陽(yáng)?統(tǒng)考二模）一小磁針在地磁場(chǎng)作用下水平靜止，現(xiàn)在小磁針上方平

行于小磁針放置一直導(dǎo)線。當(dāng)通過該導(dǎo)線電流為4時(shí)，小磁針偏轉(zhuǎn)30。角靜止。已知直

導(dǎo)線在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)與通過直導(dǎo)線的電流成正比，當(dāng)小磁計(jì)偏轉(zhuǎn)60。角靜止，則通過

該直導(dǎo)線的電流為（）

A.∣∕0B.正√oC.y∣3IaD.3∕fl

?3

4.（2022?貴州?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個(gè)質(zhì)量不同的滑塊,

滑塊上固定有完全相同的環(huán)〃、〃（與滑塊絕緣），兩環(huán)面平行且與氣墊導(dǎo)軌垂直。在

。兩環(huán)同時(shí)通入大小相同、方向相反的恒定電流后，從靜止同時(shí)釋放兩滑塊，下列

說法中正確的是（）

A.a、6兩環(huán)（含滑塊）的動(dòng)能始終相等

B.a、6兩環(huán)（含滑塊）的動(dòng)量始終等大反向

C.八〃兩環(huán)（含滑塊）的加速度始終等大反向

D.a、6兩環(huán)（含滑塊）之間的相互作用力相同

5.（2022?貴州?統(tǒng)考一模）2020年爆發(fā)了新冠肺炎疫情，新冠病毒傳播能力非常強(qiáng)，在

醫(yī)院中需要用到呼吸機(jī)和血流計(jì)檢測(cè)患者身體情況。血流計(jì)原理可以簡(jiǎn)化為如圖所示模

型，血液內(nèi)含有少量正、負(fù)離子，從直徑為d的血管右側(cè)流入，左側(cè)流出。流量值Q等

于單位時(shí)間通過橫截面的液體的體積。空間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3的勻

強(qiáng)磁場(chǎng)，N兩點(diǎn)之間可以用電極測(cè)出電壓下列說法正確的是（）

A.離子所受洛倫茲力方向由M指向N

B.血液中正離子多時(shí)，M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)

C.血液中負(fù)離子多時(shí)，M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)

D.血液流量Q=器

48

6.（2022?貴州黔南?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)互相垂

直，豎直的足夠長(zhǎng)絕緣桿上套-帶負(fù)電荷小環(huán)。小環(huán)由靜止開始下落的過程中，所受摩

擦力（）

?E

A.始終不變B.不斷增大，后來不變

C.不斷減小，最后為0D.先減小，后增大，最后不變

試卷第2頁(yè)，共10頁(yè)

7.（2022.貴州黔南.統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，如圖是磁流體發(fā)電機(jī)

的示意圖。平行金屬板P、Q間距為小面積為S,兩金屬板和電阻R連接。一束等離

子體以恒定速度%垂直于磁場(chǎng)方向噴入磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電路穩(wěn)定時(shí)電阻

R兩端會(huì)產(chǎn)生恒定電勢(shì)差U。假定等離子體在兩板間均勻分布，忽略邊緣效應(yīng)，則等離

子體的電導(dǎo)率S（電阻率的倒數(shù)）的計(jì)算式是（）

等離子體

UdUd

A,B,

(BdyU)RS(BdVt)+U)RS

USUS

p-----------------------D-----------------------

J(BdVO-U)Rd(Bd%+U)Rd

二、多選題

8.（2021.貴州畢節(jié).統(tǒng)考二模）如圖，絕緣底座上固定一電荷量為4xlO-6C的帶負(fù)電小

球A,其正上方。點(diǎn)處用輕細(xì)彈簧懸掛一質(zhì)量為機(jī)=0.03kg、電荷量大小為3.6xl04c的

小球8,彈簧的勁度系數(shù)為?=5N∕m,原長(zhǎng)為L(zhǎng)o=O.35m?，F(xiàn)小球8恰能以A球?yàn)閳A心在

水平面內(nèi)做順時(shí)針方向（從上往下看）的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧與豎直方向的夾角為

族53。，已知靜電力常量fc=90xl09N?m2∕C2,sin530=O.8,CoS53。=0.6,g=10m∕s2,兩小球

都視為點(diǎn)電荷。則下列說法正確的是（）

A.小球Bi定帶正電

B.B球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小為3.6m∕s

C.在圖示位置若突然在B球所在范圍內(nèi)加水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)的瞬間，B球?qū)⒆鲭x心

運(yùn)動(dòng)

D.在圖示位置若突然在B球所在范圍內(nèi)加上豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的瞬間，B球?qū)⒆鼋?/p>

心運(yùn)動(dòng)

三、解答題

9.(2020?貴州銅仁?模擬預(yù)測(cè))如圖所示，在某電子設(shè)備中有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=AC,AD兩塊擋板垂直紙面放置，夾角為90。。一束電荷量為十q、

質(zhì)量為m的相同粒子，從AD板上距A點(diǎn)為L(zhǎng)的小孔P處以不同速率垂直于磁場(chǎng)方向射

入，速度方向與AO板的夾角為60。，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用。求：

(1)直接打在AD板上。點(diǎn)的粒子距離A點(diǎn)IL該粒子運(yùn)動(dòng)過程中距離AD最遠(yuǎn)距離為

多少？

(2)直接垂直打在4C板上的粒子，其運(yùn)動(dòng)速率是多大？

10.(202。貴州?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))如圖所示，空間存在一方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直

紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為8,電場(chǎng)和磁場(chǎng)的分

界面為水平面，用圖中虛線表示。界面上。點(diǎn)是電場(chǎng)中尸點(diǎn)的垂足，M點(diǎn)位于。點(diǎn)的

右側(cè)，OM=d,且與磁場(chǎng)方向垂直。一個(gè)質(zhì)量為加、電荷量為g的帶負(fù)電的粒子，從P

點(diǎn)以適當(dāng)?shù)乃俣人较蛴疑涑?。恰好能?jīng)過M點(diǎn)，然后歷經(jīng)磁場(chǎng)一次回到P點(diǎn)。不計(jì)

粒子的重力?求：

(I)P點(diǎn)離。點(diǎn)的高度/7;

(2)該粒子從P點(diǎn)射出時(shí)的速度大小V0o

×B×X×X××

XX×XX××

11.(2021.貴州.統(tǒng)考二模)空間中存在一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，0、P、A為電場(chǎng)中某一

豎直平面內(nèi)的三點(diǎn)，如圖所示，一質(zhì)量為機(jī)、電荷量為4的帶電粒子經(jīng)O點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)

到P點(diǎn)，從P點(diǎn)進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，最終垂直O(jiān)A的連線并從A點(diǎn)離開磁場(chǎng)，該粒

試卷第4頁(yè)，共10頁(yè)

子從P到A過程始終在磁場(chǎng)中。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,方向垂直于0、P、A所在

平面，OP=41,OA-Sl,重力加速度大小為g。求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；

（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度大小及軌道半徑。

P.

12.（2021.貴州畢節(jié).統(tǒng)考二模）如圖，A為帶正電的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），質(zhì)量WM=Ikg,

電荷量q=0.2C°B為絕緣組合軌道，放在光滑水平面上，質(zhì)量機(jī)B=Ikg,上表面水平部

分長(zhǎng)L=Im,A與8的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃=0.2；B右側(cè)為:光滑圓軌道，半徑,=0.5m,N

點(diǎn)與水平軌道平滑連接，圓心。在N點(diǎn)的正上方。初始時(shí)刻A位于固定水平光滑絕緣

平臺(tái)的最左端，平臺(tái)的上表面和B水平軌道的上表面等高，A由靜止釋放，經(jīng)水平向右

大小為E=2?5xl02N∕C的勻強(qiáng)電場(chǎng)加速&=Im后，進(jìn)入垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，沿速度

方向做直線運(yùn)動(dòng)，穿出勻強(qiáng)磁場(chǎng)后滑上靜止的B軌道，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)（虛線C為勻強(qiáng)電場(chǎng)和

勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界,虛線。為勻強(qiáng)磁場(chǎng)和8軌道最左端的邊界）,忽略空氣阻力。（g=10m∕s2）

求：

（1）經(jīng)勻強(qiáng)電場(chǎng)加速后A滑塊的速度大小和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??？

（2）4從!圓軌道最高點(diǎn)P飛出時(shí)4和8的速度大??？（答案可以用根式表示）

（3）當(dāng)A飛出后，再次從P點(diǎn)返回軌道B,經(jīng)!圓軌道回到N點(diǎn)時(shí)，4和B的速度大

13.（2021?貴州六盤水?統(tǒng)考一模）如圖，水平面M、N相距為d,其間的區(qū)域I中存在

場(chǎng)強(qiáng)大小恒為E、方向豎直（與紙面平行）的勻強(qiáng)電場(chǎng)。M上方的區(qū)域∏中存在磁感應(yīng)

強(qiáng)度大小為以方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，N下方的區(qū)域In中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大

小未知方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電場(chǎng)方向向上時(shí)，質(zhì)量為，〃、電荷量為q（夕＞0）的

粒子，從水平面N上的P點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)區(qū)域I進(jìn)入?yún)^(qū)域∏,再次回到區(qū)域I時(shí),

電場(chǎng)方向變?yōu)橄蛳拢Ｗ油ㄟ^區(qū)域I后進(jìn)入?yún)^(qū)域HI并再次經(jīng)過尸點(diǎn)。不計(jì)粒子重力，

求

（1）區(qū)域?l?中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小;

⑵粒子兩次經(jīng)過P點(diǎn)的時(shí)間間隔。

×××X

××II×X

」XXXX

M----------------

I

N-----------?P---

III

14.（2021.貴州黔東南.統(tǒng)考一模）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系X。），中，等腰三角形

ABC區(qū)域內(nèi)左半部分有方向垂直紙面向外磁感應(yīng)強(qiáng)度大小Bi=IT的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，右半部

分有方向垂直X軸向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，邊界上有磁場(chǎng)或電場(chǎng)。在X軸OA段上的P點(diǎn)（圖

中未畫出）有一粒子源（大小可忽略），能垂直X軸在紙面內(nèi)以速度?。ㄎ粗┫虼?/p>

場(chǎng)射入質(zhì)量"z=2.4xlθ?7kg.電荷量q=lxlO-5C的帶正電粒子。粒子源射出的粒子恰好

不從磁場(chǎng)的AC邊界射出且垂直于y軸射入電場(chǎng)，也恰好不從電場(chǎng)的BC邊界射出。已

知A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為（-3m,0）、（3m,0）和（0,4m）,不計(jì)粒子受到

的重力。求:

（I）P點(diǎn)的坐標(biāo)和粒子射入磁場(chǎng)的速度大小Uo;

⑵勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小展

（3）粒子在磁場(chǎng)和電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間tt>o

15.（2022?貴州貴陽(yáng)?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，一質(zhì)量為機(jī)、帶電量為4的粒子以初速

度％沿X軸正方向從坐標(biāo)原點(diǎn)。射入，并經(jīng)過圖中M點(diǎn)，M點(diǎn)的坐標(biāo)XO=G/,%=/,

不計(jì)粒子重力。

（1）若上述過程僅由方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（2）若上述過程僅由方向平行y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，求粒子經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。

試卷第6頁(yè)，共10頁(yè)

八y

%--------------,M

I

I

I

I

I

I

?X

Oλ

16.(2022?貴州貴陽(yáng)?統(tǒng)考二模)如圖所示，在Wy平面(紙面)內(nèi)有一半徑為R,以原

點(diǎn)。為圓心的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。磁場(chǎng)區(qū)域的正下方有一對(duì)平

行于X軸的平行金屬板A和K,兩板間加有電壓UAK(正負(fù)、大小均可調(diào))，K板接地,

與P點(diǎn)的距離為/,中間開有寬度為2/且關(guān)于y軸對(duì)稱的小孔。一個(gè)寬為Q/?、在y軸

方向均勻分布、且關(guān)于X軸對(duì)稱的電子源，它持續(xù)不斷地沿X正方向每秒發(fā)射出W。個(gè)速

率均為V的電子，電子經(jīng)過磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后均從P點(diǎn)射出，穿過K板小孔達(dá)到A板的所有

電子被收集且導(dǎo)出。已知電子質(zhì)量為，"，電荷量為e,忽略電子間相互作用，不計(jì)電子

的重力，求：

(1)該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度8的大??；

(2)從電子源射出的電子經(jīng)P點(diǎn)射出時(shí)與y軸負(fù)方向的夾角。的范圍；

(3)每秒從電子源射出的電子通過K板上小孔的電子數(shù)〃及這些電子均能到達(dá)A板UAK

的范圍。

17.(2022?貴州黔南?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))在如圖所示的坐標(biāo)系中，y>0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y

軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，尸0的區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，

一帶負(fù)電粒子從y軸上的尸(0,h)點(diǎn)以沿X軸正方向的初速度射出，通過X軸上的。

(2/?,0)點(diǎn)并恰好能回到P點(diǎn)。已知帶電粒子的質(zhì)量為，”，帶電荷量為q,不計(jì)重力

的影響，求：

(1)粒子初速度的大小田；

（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；

（3）粒子從P點(diǎn)出發(fā)到第一次回到P點(diǎn)的時(shí)間t。

18.（2022?貴州黔南?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如題所示，在平行板電容器中存在互相垂直的勻強(qiáng)

電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為4=2χl05V∕m,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為4=IT,緊靠平

行板右側(cè)邊緣的直角坐標(biāo)系Xoy的第I象限中有一邊界OM,在QM的上方有垂直于紙

面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，QM的下方為無場(chǎng)區(qū)，且NMOX=45。，磁感應(yīng)大小為名=2T,第V

象限中有一與X軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第II、Ul象限為無場(chǎng)區(qū)。有一帶電荷量為

q=6xl（Γ"C,質(zhì)量為機(jī)=6x10Qkg的粒子，以某一初速度垂直于電場(chǎng)方向并從平行板電

容器的中點(diǎn)處射入做直線運(yùn)動(dòng)，在P（0,2m）點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)。則（粒子的重力忽略不計(jì)）：

（1）粒子射入平行板間的速度大小V0；

（2）粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到進(jìn)入電場(chǎng)前的時(shí)間;

（3）如第IV象限所示的寬度范圍內(nèi)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為馬，可使得速度為%

的粒子偏轉(zhuǎn)α角，在同樣寬度范圍內(nèi)，若改用方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使粒子穿

過該區(qū)域，并使偏轉(zhuǎn)角也為α,則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？粒子穿過電場(chǎng)和磁場(chǎng)

的時(shí)間之比是多大？（提示：只需要考慮都穿過或者都從y軸穿出即可）

19.（2022?貴州?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）人們把磷的放射性同位素P）作為粒子源放在水平

方向的加速電場(chǎng)左側(cè)，它衰變?yōu)楣韬薙i）的同時(shí)釋放一個(gè)X粒子，X粒子（初速度

不計(jì)）經(jīng)電壓為。。的電場(chǎng)加速后，從A點(diǎn)水平向右進(jìn)入豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)

強(qiáng)度大小為E,x粒子恰好打到電場(chǎng)與磁場(chǎng)I的豎直分界線的最下方M點(diǎn)（未進(jìn)入磁場(chǎng)）,

試卷第8頁(yè)，共10頁(yè)

并被位于該處的金屬片全部吸收，A、M兩點(diǎn)的水平距離為心從金屬片濺射出的部分

金屬離子以不同速率沿各個(gè)方向進(jìn)入照相底片下方的兩個(gè)形狀相同的三角形勻強(qiáng)磁場(chǎng)

區(qū)域I和II,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為8、方向如圖，離子打在與水平方向夾角為

45。的固定照相底片上，M點(diǎn)到照相底片的距離為乩已知X粒子的比荷為作，金屬離子

的比荷為依，忽略重力及離子間相互作用力。

（1）X粒子為何種粒子?寫出磷的放射性同位素的衰變方程；求X粒子加速后的速度大

小vo,以及A、M兩點(diǎn)的高度差〃；

（2）若沿磁場(chǎng)∏下邊界進(jìn)入的金屬離子恰能在進(jìn)入磁場(chǎng)I前打到照相底片上，求金屬

離子的速率Vi

（3）若濺射出的金屬離子的速率為2□W為第（2）問中的速率］,求在紙面內(nèi)金屬離子

打中照相底片的長(zhǎng)度。

U0

20.（2022.貴州.統(tǒng)考一模）如圖所示，在Xoy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有一垂直紙面向里的

勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；在第四象限內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向上.一質(zhì)子

從y軸上的b點(diǎn)處以垂直于），軸的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),穿過電場(chǎng)后以與X軸正方向成45。

角的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后恰好通過），軸上的〃點(diǎn)，且速度方向與y軸平行.已知質(zhì)

子的質(zhì)量為，"，電荷量為q,“點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為人。求：

（1）質(zhì)子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)的速度大小。

（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。

21.（2022.貴州黔南.統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，區(qū)域I內(nèi)有與水平方向成45°角的勻強(qiáng)

電場(chǎng)E/,區(qū)域?qū)挾葹榱?，區(qū)域∏內(nèi)有正交的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域?qū)挾?/p>

為必，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，電場(chǎng)方向豎直向下.一質(zhì)量為〃7、帶電荷量為4的微粒

在區(qū)域I左邊界的P點(diǎn)，由靜止釋放后水平向右做直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入?yún)^(qū)域∏后做勻速圓周

運(yùn)動(dòng)，從區(qū)域II右邊界上的。點(diǎn)穿出，其速度方向改變了60°,重力加速度為g,求:

X

與

X

X

X*Q

X

（1）區(qū)域I和區(qū)域∏內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度?、&的大小;

（2）區(qū)域∏內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度8的大?。?/p>

（3）微粒從P運(yùn)動(dòng)到。的時(shí)間.

試卷第10頁(yè)，共10頁(yè)

參考答案：

I.B

【詳解】由圖可知，兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的弦切角相同，且弦長(zhǎng)之比為1：2,由弦長(zhǎng)公式

得

s=2rsind

則半徑之比為1：2,由公式

I廠2

qvB=m—

得

2=JL

mBr

則比荷之比為2：1

故選Bo

2.B

【詳解】AB.根據(jù)安培定則可知，長(zhǎng)直導(dǎo)線MN上方磁場(chǎng)方向向外，長(zhǎng)直導(dǎo)線MN下方磁

場(chǎng)方向向里，由于金屬線框處于MN下方面積大于上方面積，可知整個(gè)金屬線框的磁通量向

里，當(dāng)電流隨時(shí)間線性增大時(shí)，根據(jù)楞次定律可知，線框中有沿逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，A

錯(cuò)誤，B正確；

C.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律

ΔΦA(chǔ)B

E=KF他

由于電流隨時(shí)間線性增大，可知磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為定值，則線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為定值，線

框中感應(yīng)電流為定值，C錯(cuò)誤；

D.長(zhǎng)直導(dǎo)線MN電流隨時(shí)間線性增大，可知直導(dǎo)線MN電流產(chǎn)生磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度逐

漸變大，又線框中感應(yīng)電流為定值，故金屬線框所受的安培力大小逐漸變大，D錯(cuò)誤。

故選B。

3.D

【詳解】設(shè)小磁針?biāo)幍卮艌?chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為品，電流/產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為

Bl=klo

依題意有

βl=B0tan30°

答案第1頁(yè)，共21頁(yè)

則當(dāng)電流為/'時(shí)，小磁針偏轉(zhuǎn)角為60°,產(chǎn)生電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)為

B2=kl'

有

β2=Bntan60°

聯(lián)立方程解得

/'=3∕°

故ABC錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

4.B

【詳解】AB.由題意可得，對(duì)由環(huán)和滑塊構(gòu)成的系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒，因?yàn)橄到y(tǒng)初動(dòng)量為零,

所以

Pa+0=0

由于反向電流互相排斥，即釋放兩滑塊后，。、b兩環(huán)（含滑塊）的動(dòng)量始終等大反向。又

因?yàn)?/p>

EW

且滑塊質(zhì)量不同，所以匕兩環(huán)（含滑塊）的動(dòng)能不相等，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD.由于反向電流互相排斥，兩環(huán)之間的作用力大小相等、方向相反，但兩滑塊的質(zhì)量不

同，故分兩環(huán)（含滑塊）的加速度大小不同，故CD錯(cuò)誤。

故選B。

5.D

【詳解】ABC.根據(jù)左手定則，正離子受到豎直向下的洛倫茲力，負(fù)離子受到豎直向上的洛

倫茲力，則正電聚集在N一側(cè)，負(fù)電荷聚集在M一側(cè)，則M點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)，故

ABC錯(cuò)誤：

D.正負(fù)離子達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，有

U

QvBo=q—

可得流速

答案第2頁(yè)，共21頁(yè)

流量

八。πd1UπUd

Q=Sv=-----------=

4Bd4B

故D正確。

故選D。

6.D

【詳解】小環(huán)帶負(fù)電，由靜止開始下落，對(duì)小環(huán)受力分析如圖

mg

剛開始，水平方向由平衡條件得

Eq=N+qvB

由于速度增大，則洛倫茲力增大，所以N向右減小，減至零后反向增大，根據(jù)

f=μN(yùn)

可知摩擦力先減小后增大，直到摩擦力等于重力之后，速度不變，則洛倫茲力不變，故N

也不變，所以摩擦力也保持不變。

故選D。

7.A

【詳解】根據(jù)左手定則，等離子體中正電荷受到的洛倫茲力方向向上，負(fù)電荷受到的洛倫茲

力方向向下，因此P、Q極板分別為電源的正極、負(fù)極，電路穩(wěn)定時(shí)根據(jù)平衡條件有

CE

QvB=q-

0a

得電源電動(dòng)勢(shì)為

E-BCIVa

根據(jù)閉合電路歐姆定律得電流

內(nèi)阻

答案第3頁(yè)，共21頁(yè)

r=p-

S

結(jié)合

R

P

聯(lián)立得電導(dǎo)率

Ud

cO=---------；---

(BdVO-U)RS

故BCD錯(cuò)誤，A正確。

故選Ao

8.ACD

【詳解】AB.小球A、B之間的庫(kù)侖力

LAB

設(shè)彈簧彈力為T，小球8在豎直方向上，則有

Tcosθ=mg

彈簧的彈力在水平方向的分力為

Tx=Tsinθ

再由胡克定律，則有

T=MLOB-篇

由幾何關(guān)系

LAB=LOllsinθ

可解，

7=0.5N,4=0.3N,F=IN,LON=O.45m,LAB=0.36m

因小球B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受合外力指向圓心4又有F>7?,且小球A帶負(fù)電，則小球

B帶正電，所受合外力

FdΛ=F+XT=1N+O.3N=1.3N

由合外力提供向心力，則有

答案第4頁(yè)，共21頁(yè)

L,AB

昌回逅m∕s=3?6戶m∕s

VmV0.03V30

故A正確，B錯(cuò)誤；

C.在圖示位置若突然在8球所在范圍內(nèi)加水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)的瞬間，小球受到向，左的

電場(chǎng)力，這時(shí)提供的向心力減小，這樣提供的向心力小于需要的向心力，小球做離心運(yùn)動(dòng)，

故C正確；

D.在圖示位置若突然在B球所在范圍內(nèi)加上豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的瞬間，由左手定則可知,

小球受到一個(gè)指向圓心的洛倫茲力作用，這時(shí)供的向心力大于需要的向心力，小球做近心運(yùn)

動(dòng)，故D正確；

故選擇：ACDo

9.(I)空L；(2)2后比

153m

【詳解】(1)如圖所示，根據(jù)已知條件畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，粒子打在Ao板上的。點(diǎn)，圓

心為O-設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為R

02

由幾何關(guān)系可知

4

2Rcos30°=-L

5

解得

該粒子運(yùn)動(dòng)過程中距離AC最遠(yuǎn)距離為

答案第5頁(yè)，共21頁(yè)

SM=R-RSin3°°=E

(2)粒子垂直打到AC板，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，圓心為。2,設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為『，根

據(jù)兒何關(guān)系可得

∕υos30o=L

解得

2√3,

r------L

3

根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得

qvb=-----

r

解得

2圓BL

V=-----------

3m

10.(1)Λ=?^-i(2)v0=-

ImE°B

【詳解】(1)分析如圖所示

P到用做類平拋運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)B中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)在M點(diǎn)的速度U的方向與水平方

向夾角為0,在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為廣，有

2

qvB=m—v

r

d

r=------

Sine

vv=vsinΘ

v~.=2ah

Eq=tna

解得

h=qB^

2mE

答案第6頁(yè)，共21頁(yè)

(2)在電場(chǎng)中，有

d=vot

vy=at

解得

E

%二萬(wàn)

11.⑴E=吧;⑵V=典r=3l

qm

【詳解】(1)由題意可知，從。點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，由平衡可得

Eq-mg

得

E=/

q

(2)由題意畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

由幾何關(guān)系可得

(4∕)2+r=(8∕-r)2

解得

r=3l

粒子的洛倫茲力提供向心力有

V2

qvB=m—

r

解得

V=皿

m

12.(1)lOm/s；5T；(2)VA=?/e?m/s,vβ=5m∕s；(3)vl=5-^T92m∕s,v2=5+^?∕92m∕s

【詳解】(1)A滑塊經(jīng)勻強(qiáng)電場(chǎng)加速后，由動(dòng)能定理得

1,

?rE∕l=?m4v--0

代入數(shù)據(jù)得

答案第7頁(yè)，共21頁(yè)

v0=10m∕s

A滑塊經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，分析知洛倫茲力和重力平衡

qBv0=mλg

代入數(shù)據(jù)得

B=5T

(2)當(dāng)A從尸飛出時(shí)，對(duì)AB系統(tǒng)，由能量守恒定律和水平方向動(dòng)量守恒定律得

%%=(叫+恤)匕

?%詔=?mΛ(V+￥)+gmBvx+""Ug'+%gR

代入數(shù)據(jù)得

VA.=5m∕s

vv=6m∕s

VA=M+彳=?∕6T(m/s)

vβ=vr=5m/s

(3)當(dāng)A飛出后，再次從尸點(diǎn)返回軌道8,經(jīng)1/4圓軌道回到N點(diǎn)時(shí)，對(duì)AB系統(tǒng)，由能

量守恒定律和水平方向動(dòng)量守恒定律得

fnAvO=(啊+啊)匕=加/+加”2

111,

2fn^O2=萬(wàn)機(jī)出2+萬(wàn)加8噸2+〃機(jī)拓"

且□2>5m∕s代入數(shù)據(jù)得

vl=5-LΛ∕5Σ(ΓΠ∕S)

2

L=5+,質(zhì)(m∕s)

2

,L?md(2+>/2)πm

13.(I)B=√2B:(2)f=2—+———

YqE2c∕B

【詳解】(1)設(shè)第一次加速后粒子的速度為V/,根據(jù)動(dòng)能定理

qEd①

進(jìn)入?yún)^(qū)域H磁場(chǎng)后，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律

答案第8頁(yè)，共21頁(yè)

qvtB=m—②

第二次加速后，粒子的速度大小為V2

2

qEd=—mv]-?wv1(3)

粒子能再次經(jīng)過P點(diǎn)，說明在區(qū)域III中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與在區(qū)域II中做圓周運(yùn)動(dòng)的

半徑相等

qv2B'=

整理得

B,=√2B⑤

(2)粒子在電場(chǎng)力作用下兩次加速運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間

2d=，當(dāng)2⑥

2m

在區(qū)域II中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

πR_

(2=一⑦

K

R=整⑧

qB

在區(qū)域HI中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

πR.

4=一⑨

彩

故粒子兩次經(jīng)過P點(diǎn)的時(shí)間

偌號(hào)⑩

3π+3y

14.(1)(-2.4m,0)；lOOm/s；(2)E--N/C；(3)^s

3250

【詳解】(1)粒子在磁場(chǎng)和電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

答案第9頁(yè)，共21頁(yè)

由幾何關(guān)系可知

4

tanZA=tanNB=—

3

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑

r=OAsinZA=2.4m

所以P點(diǎn)的坐標(biāo)為(-2.4m,0)

粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，有

解得

v0=IOOmZs

(2)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與BC相切，由幾何關(guān)系可知

tanZ.B=—

%

OC-r+-at2

tanZB=------------------

%，

/qE

a=——

m

”兇"

18

解得

TN/C

3

(3)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)!圓周，用時(shí)％

44

q%B∣=m(y-)2r

解得

3π

tι=-----s

1250

粒子在電場(chǎng)中沿電場(chǎng)方向做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，則

解得

所以粒子在磁場(chǎng)和電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間

答案第10頁(yè)，共21頁(yè)

3π+3限

t==Λ+Z2=----------------------

12250

5⑴翁⑵綱

【詳解】（I）若上述過程僅由方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，粒子在磁場(chǎng)的軌跡如圖所示

qvB=m—

0r

由幾何關(guān)系可得

r2=(√3∕)2+(r-/)2

解得粒子的軌道半徑為

r=21

聯(lián)立解得磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為

B嚼

（2）若上述過程僅由方向平行y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，則

有

下＞l=V0t

,1

l=-ar2

2

m

聯(lián)立解得電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

3ql

根據(jù)動(dòng)能定理可得

答案第Il頁(yè)，共21頁(yè)

qEl=￡k-

解得粒子經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為

EL：*

16.(1)B=--(2)-60o≤6*≤60o;(3)n=-n,--<U

eR3n4eAakK

【詳解】（1）電子均從P點(diǎn)射出，結(jié)合沿X軸射入的電子軌跡可知電子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半

徑為

r=R

電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得:

V2

evB=m—

r

（2）設(shè)電子源上端電子從P點(diǎn)射出時(shí)與y軸負(fù)方向的最大夾角盤，如圖所示，由幾何關(guān)系

可得:

√3∕;

Sinem

~2R^

E=60°

同理電子源下端電子從P點(diǎn)射出時(shí)與y軸負(fù)方向的最大夾角也為60°,范圍是

-60o<6>≤60o

（3）進(jìn)入小孔的電子偏角正切值:

A

tana=1

?=45°

答案第12頁(yè)，共21頁(yè)

y=RSina

n_2y

%)?∣3R

娓

當(dāng)UAK=。時(shí).，經(jīng)過小孔的電子均能到達(dá)A板;

當(dāng)與y軸負(fù)方向成45。角的電子的運(yùn)動(dòng)軌跡剛好與A板相切，即經(jīng)過小孔的電子均能到達(dá)A

板

2ah=v1,a=—

yymh

vy=VCos45°

2

r,mv

UAK=--Γ~

4e

∣nv2,,

^e

17.(I)J跡;⑵序⑶(2÷??

VmY2hq2?Eq

【詳解】(1)粒子只在電場(chǎng)作用下直接到達(dá)。點(diǎn)，設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為r,粒子沿

X方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有

2h=vnt

沿y方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則

h=-at2

2

加速度

qE

m

解得

(2)對(duì)Po過程用動(dòng)能定理

Eqh=g%一；m"

解得

VD=2J-=0%

Vin

答案第13頁(yè)，共21頁(yè)

由幾何關(guān)系可知，VD與X軸的夾角是45。

粒子能返回P點(diǎn)，則在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖

由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，粒子軌跡的圓心在y軸上，軌跡半徑

R=盛=2&

qvB=

R

解得

B=叵

V2的

（3）粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

f∣=2x—=2—

%V%

磁場(chǎng)周期公式

T=駟

qB

粒子轉(zhuǎn)過270。，運(yùn)動(dòng)時(shí)間

“力=網(wǎng)X2hm

242

運(yùn)動(dòng)一圈的時(shí)間

八3乃、∣2hm

∕=r,+∕2=(2+-)4—

18.(1)2×105m∕s;(2)L285×10^5s;(3)見解析

答案第14頁(yè)，共21頁(yè)

【詳解】(1)某一初速度垂直于電場(chǎng)方向并從平行板電容器的中點(diǎn)處射入做直線運(yùn)動(dòng)

qE}=<7v0B1

代入解得

%=/半=2'n∕

(2)當(dāng)