【2021屆備考】2020全國名校物理試題分類解析匯編(11月第二期)K單元-磁場

K單元磁場名目K1磁場安培力 1K2磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用 2K3帶電粒子在組合場及復(fù)合場中運(yùn)動(dòng) 7K4磁場綜合 8K1磁場安培力【【原創(chuàng)精品解析純word版】理綜（物理）卷·2021屆廣西柳州市、玉林市、貴港市、百色市高三10月聯(lián)考（2022[1]10）word版】20.如圖11所示，平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，他們的電阻可忽視不計(jì)，在M和P之間接有阻值R=3.0的定值電阻，導(dǎo)體棒ab長l=0.5m，其電阻不計(jì)，且與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場強(qiáng)度B=0.4T，現(xiàn)使ab以v=10m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，以下推斷正確的是A．導(dǎo)體棒ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢E=2.0VB．電路中的電流I=0.5AC．導(dǎo)體棒ab所受安培力方向向右D．拉力做功的功率為【答案】【學(xué)問點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢；閉合電路歐姆定律；安培力；功率.K1L3J2【答案解析】ＡＤ解析：A、ab棒切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢：E=BLV=04×05×10V=2V.故Ａ正確．B、依據(jù)右手定則推斷ab中的電流方向由b到a.電流大小為I=A，故B錯(cuò)誤C、由左手定則推斷安培力的方向向左，故C錯(cuò)誤D、由公式P=ＵＩ，Ｐ＝２Ｖ×W，故Ｄ正確.【思路點(diǎn)撥】依據(jù)E=BL求出ab棒切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢；依據(jù)右手定則推斷ab中的電流方向；由左手定則推斷安培力的方向；由功率公式P=ＵＩ，求功率.K2磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用【【原創(chuàng)精品解析純word版】物理卷·2021屆云南省玉溪一中高三上學(xué)期期中考試（202211）】12.如圖所示，甲帶正電，乙是不帶電的絕緣物塊，甲、乙疊放在一起，置于粗糙的固定斜面上，地面上方空間有垂直紙面對里的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)用平行于斜面的恒力F拉乙物塊，在使甲、乙一起無相對滑動(dòng)沿斜面對上加速運(yùn)動(dòng)的階段中（）A．甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大B．甲、乙兩物塊間的摩擦力保持不變C．甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷減小D．乙物塊與斜面之間的摩擦力不斷減小【答案】【學(xué)問點(diǎn)】整體法和隔離法洛倫茲力B4K2【答案解析】AD解析：對整體，分析受力狀況：重力、斜面的支持力和摩擦力、洛倫茲力，洛倫茲力方向垂直于斜面對上，則由牛頓其次定律得：

m總gsinα-f=ma

①

FN=m總gcosα-F洛②

隨著速度的增大，洛倫茲力增大，則由②知：FN減小，乙所受的滑動(dòng)摩擦力f=μFN減小，故D正確；

以乙為爭辯對象，有：

m乙gsinθ-f=m乙a

③

m乙gcosθ=FN′+F洛

④

由①知，f減小，加速度增大，因此依據(jù)③可知，甲乙兩物塊之間的摩擦力不斷增大，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤；

故選：AD．【思路點(diǎn)撥】先以整體為爭辯對象，分析受力狀況，依據(jù)牛頓其次定律求出加速度，分析斜面對乙的摩擦力如何變化，再對甲分析，由牛頓其次定律爭辯甲、乙之間的摩擦力、彈力變化狀況；解決本題運(yùn)用整體法和隔離法結(jié)合爭辯，關(guān)鍵是抓住洛倫茲力隨速度而增大的特點(diǎn)進(jìn)行分析.【【原創(chuàng)精品解析純word版】物理卷·2021屆云南省玉溪一中高三上學(xué)期期中考試（202211）】8.如圖所示，正方形區(qū)域ABCD內(nèi)存在方向垂直紙面對里的勻強(qiáng)磁場，三個(gè)完全相同的帶電粒子a、b、c分別以大小不同的初速度從A點(diǎn)沿圖示方向射入該磁場區(qū)域，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后粒子a、b、c分別從BC邊中點(diǎn)、CD邊中點(diǎn)、AD邊中點(diǎn)射出。若分別表示粒子a、b、c在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。則以下推斷正確的是（）A．B．C．D．【答案】【學(xué)問點(diǎn)】洛倫茲力K2【答案解析】C解析：粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力供應(yīng)向心力，由牛頓其次定律得：qvB=m，v=，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：T=，由于三個(gè)粒子完全相同，則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T相等，

如圖所示，粒子的軌道半徑：R1＜R2＜R3，vc＜vb＜va，故AB錯(cuò)誤；

粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過的圓心角間的關(guān)系為：θ1＜θ2＜θ3，粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=T，則粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t1＜t2＜t3，故C正確，D錯(cuò)誤；

故選：C．【思路點(diǎn)撥】帶電粒子在你勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=T，θ為粒子軌跡所對應(yīng)的圓心角．比較粒子的運(yùn)動(dòng)速度、時(shí)間關(guān)系，依據(jù)題意作出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是正確解題的關(guān)鍵，應(yīng)用牛頓其次定律、t=T即可解題．【【原創(chuàng)精品解析純word版】理綜（物理）卷·2021屆廣西柳州市、玉林市、貴港市、百色市高三10月聯(lián)考（2022[1]10）word版】25.（19分）如圖20所示，在x軸下方的區(qū)域內(nèi)存在方向與y軸相同的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E。在x軸上方以原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．y軸下方的A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為d．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場加速后從O點(diǎn)射入磁場．粒子的重力不計(jì)．（1）求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r．（2）要使粒子進(jìn)入磁場之后不再經(jīng)過x軸，電場強(qiáng)度需大于或等于某個(gè)值E0．求E0．（3）若電場強(qiáng)度E等于第（2）問E0的，求粒子經(jīng)過x軸時(shí)的位置．【答案】【學(xué)問點(diǎn)】動(dòng)能定理的應(yīng)用；帶點(diǎn)粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)E2I3K2【答案解析】(1)(2)(3)解析：（1）粒子在電場中加速，由動(dòng)能定理得qEd=①粒子進(jìn)入磁場后做圓周運(yùn)動(dòng)，有qvB=m②解得粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑

r=

③

（2）要使粒子之后恰好不再經(jīng)過x軸，則離開磁場時(shí)的速度方向與x軸平行，運(yùn)動(dòng)狀況如圖①，由幾何學(xué)問可得

R=④，由以上各式解得

E0=

⑤（3）將E=E0代入可得磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r=

⑥，粒子運(yùn)動(dòng)狀況如圖②，圖中的角度α、β滿足

cosα=即α=30°

⑦，則得

β=2α=60°

⑧

所以

粒子經(jīng)過x軸時(shí)的位置坐標(biāo)為x=r+⑨

解得x=⑩【思路點(diǎn)撥】（1）帶電粒子先在電場中加速后進(jìn)入磁場中偏轉(zhuǎn)．依據(jù)動(dòng)能定理求加速獲得的速度，由牛頓其次定律和向心力公式結(jié)合求磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑；

（2）要使粒子之后恰好不再經(jīng)過x軸，則離開磁場時(shí)的速度方向與x軸平行，畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，由幾何學(xué)問求出軌跡半徑，由上題結(jié)論求E0．

（3）若電場強(qiáng)度E等于第（2）問E0的求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑，畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，由幾何學(xué)問求經(jīng)過x軸時(shí)的位置．【【原創(chuàng)純word版精品解析】理綜物理卷·2021屆廣東省湛江市湛江一中高三上學(xué)期畢業(yè)班調(diào)研測試（202210）word版】35．如圖所示，的直角三角形ABC中存在一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直三角形平面對里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。荷質(zhì)比均為的一群粒子沿AB方向自A點(diǎn)射入磁場，這些粒子都能從AC邊上射出磁場區(qū)域。AC邊上的P點(diǎn)距離三角形頂點(diǎn)A為L。求：（1）從P點(diǎn)處射出的粒子的速度大小及方向；（2）試證明從AC邊上射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相同，并求出這個(gè)時(shí)間是多少？【答案】【學(xué)問點(diǎn)】帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)K2K4【答案解析】（1），速度方向?yàn)榕cAC邊成的夾角指向C點(diǎn)一側(cè)。（2）解析：(1)從P處射出的粒子與AC邊夾角為，這個(gè)角即為弦切角，由此可知，粒子自P處射出磁場時(shí)的速度方向必定與AC邊成，的夾角，做出粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，為等邊三角形。可得粒子作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r=l,設(shè)粒子從P處射出的速度為v，由牛頓其次定律有：聯(lián)立解得速度大小，速度方向?yàn)榕cAC邊成的夾角指向C點(diǎn)一側(cè)。（2）依題知，無論這群粒子的速度多大，它們都能從AC邊離開磁場，在A處射入磁場中的弦切角為，它們從AC離開磁場時(shí)與AC邊的夾角必為，作出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由圖可知，這些粒子的圓心角均為，設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，周期為T，則有聯(lián)立解得明顯這些粒子在磁場運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，大小均為【思路點(diǎn)撥】(1)從P處射出的粒子與AC邊夾角為，這個(gè)角即為弦切角，由此可知，粒子自P處射出磁場時(shí)的速度方向必定與AC邊成，的夾角，做出粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡圖，依據(jù)幾何學(xué)問求得半徑，然后依據(jù)洛倫茲力供應(yīng)向心力求得速度。（2）無論這群粒子的速度多大，它們都能從AC邊離開磁場，在A處射入磁場中的弦切角為，它們從AC離開磁場時(shí)與AC邊的夾角必為，作出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖。依據(jù)周期公式求解。K3帶電粒子在組合場及復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)【【原創(chuàng)純word版精品解析】物理卷·2021屆湖北省武漢市部分重點(diǎn)中學(xué)高三上學(xué)期第一次聯(lián)考（202211）word版】6、如圖所示，平行金屬板A、B水平正對放置，分別帶等量異號電荷。一帶點(diǎn)微粒水平射入板間，在重力和電場力共同作用下運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖中虛線所示，那么（）A．若微粒帶正電荷，則電場力確定小于重力B．微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電勢能確定增加C．微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)動(dòng)能不愿定增加D．微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)機(jī)械能可能增加也有可能削減【答案】【學(xué)問點(diǎn)】帶電粒子在混合場中的運(yùn)動(dòng)；功能關(guān)系E6K3K4【答案解析】D解析：微粒在極板間受到豎直向下的重力作用與電場力作用，由圖示微粒運(yùn)動(dòng)軌跡可知，微粒向下運(yùn)動(dòng)，說明微粒受到的合力豎直向下，重力與電場力的合力豎直向下；

A、假如微粒帶正電，A板帶正電荷，微粒受到的合力向下，微粒運(yùn)動(dòng)軌跡向下，A板帶負(fù)電，但假如電場力小于重力，微粒受到的合力向下，微粒運(yùn)動(dòng)軌跡向下，故無法確定電場力與重力的大小關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B、假如微粒受到的電場力向下，微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)過程中電場力做正功，微粒電勢能減小，假如微粒受到的電場力向上，則電勢能增加，故B