6年聯考4年模擬之磁場
第一部分六年高考題薈萃
2023年高考新題
１．2010·重慶·２１如題21圖所式，矩形mnpq區域內有方向垂直於紙面的勻強磁場，有5個帶點粒子從圖中箭頭所示位置垂直於磁場邊界進入磁場，在紙面內做勻速圓周運動，運動軌跡為相應的圓弧，，這些粒子的質量，電荷量以及速度大小如下表所示。
由以上資訊可知，從圖中abc處進入的粒子對應表中的編號分別為
a.3,5, 4b.4,2,5c.5,3,2d.2,4,5
【答案】d
【解析】根據半徑公式結合**中資料可求得1—5各組粒子的半徑之比依次為0.5︰2︰3︰3︰2，說明第一組正粒子的半徑最小，該粒子從mq邊界進入磁場逆時針運動。由圖a、b粒子進入磁場也是逆時針運動，則都為正電荷，而且a、b粒子的半徑比為2︰3，則a一定是第2組粒子，b是第4組粒子。
c順時針運動，都為負電荷，半徑與a相等是第5組粒子。正確答案d
2.2010·全國卷ⅰ·17某地的地磁場磁感應強度的豎直分量方向向下，大小為t。一靈敏電壓表連線在當地入海河段的兩岸，河寬100m，該河段漲潮和落潮時有海水（視為導體）流過。
設落潮時，海水自西向東流，流速為2m/s。下列說法正確的是
a．河北岸的電勢較高b．河南岸的電勢較高
c．電壓表記錄的電壓為9mv d．電壓表記錄的電壓為5mv
【答案】bd
【解析】海水在落潮時自西向東流，該過程可以理解為：自西向東運動的導體棒在切割豎直向下的磁場。根據右手定則，右岸即北岸是正極電勢高，南岸電勢低,d對c錯。
根據法拉第電磁感應定律v, b對a錯
【命題意圖與考點定位】導體棒切割磁場的實際應用題。
3. 2010·江蘇物理·9如圖所示，在勻強磁場中附加另一勻強磁場，附加磁場位於圖中陰影區域，附加磁場區域的對稱軸oo』與ss』垂直。a、b、c三個質子先後從s點沿垂直於磁場的方向攝入磁場，它們的速度大小相等，b的速度方向與ss』垂直，a、c的速度方向與b的速度方向間的夾角分別為，且。
三個質子經過附加磁場區域後能達到同一點s』，則下列說法中正確的有
a．三個質子從s運動到s』的時間相等
b．三個質子在附加磁場以外區域運動時，運動軌跡的圓心均在oo』軸上
c．若撤去附加磁場，a到達ss』連線上的位置距s點最近
d．附加磁場方向與原磁場方向相同
答案：cd
4. 2010·上海物理·13 如圖，長為的直導線拆成邊長相等，夾角為的形，並置於與其所在平面相垂直的勻強磁場中，磁感應強度為，當在該導線中通以電流強度為的電流時，該形通電導線受到的安培力大小為
（a）0 （b）0.5 （c）（d）
答案：c
解析：導線有效長度為2lsin30°=l，所以該v形通電導線收到的安培力大小為。選c。
本題考查安培力大小的計算。
5．2010·安徽·20如圖所示，水平地面上方矩形區域內存在垂直紙面向裡的勻強磁場，兩個邊長相等的單匝閉合正方形線圈ⅰ和ⅱ，分別用相同材料，不同粗細的導線繞制（ⅰ為細導線）。兩線圈在距磁場上介面高處由靜止開始自由下落，再進入磁場，最後落到地面。運動過程中，線圈平面始終保持在豎直平面內且下邊緣平行於磁場上邊界。
設線圈ⅰ、ⅱ落地時的速度大小分別為v1、v2，在磁場中運動時產生的熱量分別為q1、q2。不計空氣阻力，則
a．v1 c．v1 q2d．v1 =v2，q1< q2
【答案】d
【解析】由於從同一高度下落，到達磁場邊界時具有相同的速度v，切割磁感線產生感應電流同時受到磁場的安培力，又（ρ為材料的電阻率，為線圈的邊長），所以安培力，此時加速度，且(為材料的密度)，所以加速度是定值，線圈ⅰ和ⅱ同步運動，落地速度相等v1 =v2。由能量守恆可得：，(h是磁場區域的高度)，ⅰ為細導線m小，產生的熱量小，所以q1< q2。
正確選項d。
6. 2010·全國卷ⅰ·26如下圖，在區域內存在與xy平面垂直的勻強磁場，磁感應強度的大小為b.在t=0時刻，一位於座標原點的粒子源在xy平面內發射出大量同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與y軸正方向的夾角分布在0～180°範圍內。
已知沿y軸正方向發射的粒子在時刻剛好從磁場邊界上點離開磁場。求：
1 粒子在磁場中做圓周運動的半徑r及粒子的比荷q／m;
2 此時刻仍在磁場中的粒子的初速度方向與y軸正方向夾角的取值範圍；
3 從粒子發射到全部粒子離開磁場所用的時間。
【答案】⑴
⑵速度與y軸的正方向的夾角範圍是60°到120°
⑶從粒子發射到全部離開所用時間為
【解析】 ⑴粒子沿y軸的正方向進入磁場，從p點經過做op的垂直平分線與x軸的交點為圓心，根據直角三角形有
解得，則粒子做圓周運動的的圓心角為120°，週期為
粒子做圓周運動的向心力由洛侖茲力提供，根據牛頓第二定律得
，，化簡得
⑵仍在磁場中的粒子其圓心角一定大於120°，這樣粒子角度最小時從磁場右邊界穿出；角度最大時從磁場左邊界穿出。
角度最小時從磁場右邊界穿出圓心角120°，所經過圓弧的弦與⑴中相等穿出點如圖，根據弦與半徑、x軸的夾角都是30°，所以此時速度與y軸的正方向的夾角是60°。
角度最大時從磁場左邊界穿出，半徑與y軸的的夾角是60°，則此時速度與y軸的正方向的夾角是120°。
所以速度與y軸的正方向的夾角範圍是60°到120°
⑶在磁場中運動時間最長的粒子的軌跡應該與磁場的右邊界相切，在三角形中兩個相等的腰為，而它的高是
，半徑與y軸的的夾角是30°，這種粒子的圓心角是240°。所用時間為。
所以從粒子發射到全部離開所用時間為。
7．2010·海南物理·15右圖中左邊有一對平行金屬板，兩板相距為d．電壓為v；兩板之間有勻強磁場，磁感應強度大小為，方向與金屬板麵平行並垂直於紙面朝里。圖中右邊有一半徑為r、圓心為o的圓形區域內也存在勻強磁場，磁感應強度大小為b，方向垂直於紙面朝里。一電荷量為q的正離子沿平行於全屬板麵、垂直於磁場的方向射入平行金屬板之間，沿同一方向射出平行金屬板之間的區域，並沿直徑ef方向射入磁場區域，最後從圓形區城邊界上的g點射出．已知弧所對應的圓心角為，不計重力．求
(1)離子速度的大小；
(2)離子的質量．
【答案】（1） （2）
【解析】(1)由題設知，離子在平行金屬板之間做勻速直線運動，安所受到的向上的壓力和向下的電場力平衡
**:狀元源]
式中，是離子運動速度的大小，是平行金屬板之間的勻強電場的強度，有
由①②式得
(2)在圓形磁場區域，離子做勻速圓周運動，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律有
式中，和分別是離子的質量和它做圓周運動的半徑。由題設，離子從磁場邊界上的點g穿出，離子運動的圓周的圓心必在過e點垂直於ef的直線上，且在eg的垂直一平分線上(見右圖)。由幾何關係有
式中，是與直徑ef的夾角，由幾何關係得
聯立③④⑤⑥式得，離子的質量為
8. 2010·安徽·23如圖1所示，寬度為d的豎直狹長區域內（邊界為l1、l2），存在垂直紙面向裡的勻強磁場和豎直方向上的週期性變化的電場（如圖2所示），電場強度的大小為e0，e>0表示電場方向豎直向上。t=0時，一帶正電、質量為m的微粒從左邊界上的n1點以水平速度v射入該區域，沿直線運動到q點後，做一次完整的圓周運動，再沿直線運動到右邊界上的n2點。
q為線段n1n2的中點，重力加速度為g。上述d、e0、m、v、g為已知量。
(1)求微粒所帶電荷量q和磁感應強度b的大小；
(2)求電場變化的週期t；
(3)改變寬度d，使微粒仍能按上述運動過程通過相應寬度的區域，求t的最小值。
電場變化的週期
（3）若微粒能完成題述的運動過程，要求
聯立③④⑥得
設n1q段直線運動的最短時間t1min，由⑤⑩得
因t2不變，t的最小值
9. 2010·全國卷ⅱ·26圖中左邊有一對平行金屬板，兩板相距為d，電壓為v;兩板之間有勻強磁場，磁場應強度大小為，方向平行於板麵並垂直於紙面朝里。圖中右邊有一邊長為a的正三角形區域efg(ef邊與金屬板垂直)，在此區域內及其邊界上也有勻強磁場，磁感應強度大小為b，方向垂直於紙面朝里。
假設一系列電荷量為q的正離子沿平行於金屬板麵，垂直於磁場的方向射入金屬板之間，沿同一方向射出金屬板之間的區域，並經ef邊中點h射入磁場區域。不計重力
（1） 已知這些離子中的離子甲到達磁場邊界eg後，從邊界ef穿出磁場，求離子甲的質量。
（2） 已知這些離子中的離子乙從eg邊上的i點（圖中未畫出）穿出磁場，且gi長為，求離子乙的質量。
若這些離子中的最輕離子的質量等於離子甲質量的一半，而離子乙的質量是最大的，問磁場邊界上什麼區域內可能有離子到達。
【答案速度與y軸的正方向的夾角範圍是60°到120°
4 粒子發射到全部離開所用時間為
10. 2010·福建·20如圖所示的裝置，左半部為速度選擇器，右半部為勻強的偏轉電場。一束同位素離子流從狹縫射入速度選擇器，能夠沿直線通過速度選擇器並從狹縫射出的離子，又沿著與電場垂直的方向，立即進入場強大小為的偏轉電場，最後打在照相底片上。
已知同位素離子的電荷量為(＞0)，速度選擇器內部存在著相互垂直的場強大小為的勻強電場和磁感應強度大小為的勻強磁場，照相底片d與狹縫、連線平行且距離為l，忽略重力的影響。
（1） 求從狹縫射出的離子速度的大小；
（2） 若打在照相底片上的離子在偏轉電場中沿速度方向飛行的距離為，求出與離子質量之間的關係式(用、、、、、l表示)。
答案：11. 2010·新課標·25如圖所示，在0≤x≤a、o≤y≤範圍內有垂直於xy平面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為b。
座標原點o處有乙個粒子源，在某時刻發射大量質量為m、電荷量為q的帶正電粒子，它們的速度大小相同，速度方向均在xy平面內，與y軸正方向的夾角分布在0～範圍內.己知粒子在磁場中做圓周運動的半徑介於到a之間，從發射粒子到粒子全部離開磁場經歷的時間恰好為粒子在磁場中做圓周運動週期的四分之一.求最後離開磁場的粒子從粒子源射出時的(1)速度大小；(2)速度方向與y軸正方向夾角正弦。
2023年高考物理複習
第一章運動的描述 1 質點參考係和座標系 2 時間和位移 3 運動快慢的描述 速度 4 實驗 用打點計時器測速度 5 速度變化快慢的描述 加速度 第二章勻變速直線運動的研究 1 實驗 小車速度隨時間變化的規律 2 勻變速直線運動的速度與時間的關係 3 勻變速直線愚弄的位移和時間的關係 4 自由落體運...
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2023年高考物理考點專題複習
第二章力物體的平衡 考綱要求 一 考綱要求 知識網路 第1講力 一 考情直播 1 考綱解讀 2 考點整合 考點一形變和彈力 1 彈力產生的原因 發生的物體要恢復原狀時，會對與之相接觸的物體產生力的作用，這個力就是彈力 2 彈力的產生條件 兩物體發生 3 彈力方向的判斷 細繩的拉力指向繩收縮的方向 點...