磁_(tái)場(chǎng)高考模擬題及答案詳解

1、<p><b>　　一、選擇題</b></p><p>　　1．（貴州省黔西一中2011屆高三第三次月考試題）如圖所示，一束正離子從s點(diǎn)沿水平方向射出，在沒(méi)有偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)、磁場(chǎng)時(shí)恰好擊中熒光 屏上的坐標(biāo)原點(diǎn)O；若同時(shí)加上電場(chǎng)和磁場(chǎng)后，正離子束最后打在熒光屏上坐標(biāo)系的第Ⅲ象限中，則所加電場(chǎng)E和磁場(chǎng)B的方向可能是（不計(jì)離子重力及其間相互作用力）（ ）</p>

2、<p>　　A．E向下，B向上B．E向下，B向下</p><p>　　C．E向上，B向下D．E向上，B向上</p><p>　　答案 1．答案A， 解析：離子打在第Ⅲ象限，相對(duì)于原點(diǎn)O向下運(yùn)動(dòng)和向左運(yùn)動(dòng)，所以E向下，B向上。所以A正確。</p><p>　　2．(黑龍江哈九中2011屆高三上學(xué)期期末考試物理試題全解全析)等離子氣流由左方連續(xù)以v0射

3、入Pl和P2兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,ab直導(dǎo)線與Pl、P2相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd連接．線圈A 內(nèi)有隨圖乙所示的變化磁場(chǎng)．且磁場(chǎng)B 的正方向規(guī)定為向左，如圖甲所示，則下列說(shuō)法正確的是（ ）</p><p>　　A．0～ls內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥</p><p>　　B．1～2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥</p><p>　　C．2～3s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排

4、斥</p><p>　　D．3～4s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥</p><p><b>　　【答案】CD；</b></p><p>　　【解析】等離子氣流由左方連續(xù)以v0射入Pl和P2兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中時(shí),由于洛倫茲力作用正離子向上偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向下偏轉(zhuǎn)，使得直導(dǎo)線ab中產(chǎn)生了向下的電流.在0～ls內(nèi)線圈A 內(nèi)有向右的磁場(chǎng)且正在減小，根據(jù)楞次定律故

5、線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向右，由安培定則，cd導(dǎo)線中產(chǎn)生了向下的電流，從而導(dǎo)致ab、cd導(dǎo)線互相吸引；同理可以判斷1～2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引，2～3s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥，3～4s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥.</p><p><b>　　【考點(diǎn)】磁場(chǎng).</b></p><p>　　3．( 黑龍江哈九中2011屆高三上學(xué)期期末考試物理試題全解全析 ) 如圖，一

6、個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)給圓環(huán)一個(gè)水平向右的初速度v0，在以后的運(yùn)動(dòng)中下列說(shuō)法正確的是（ ）</p><p>　　A．圓環(huán)可能做勻減速運(yùn)動(dòng) </p><p>　　B．圓環(huán)不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)</p><p>　　C．圓環(huán)克服摩擦力所做

7、的功一定為</p><p>　　D．圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為</p><p><b>　　【答案】D；</b></p><p>　　【解析】帶電圓環(huán)向右滑動(dòng)過(guò)程中，受到向上的洛倫茲力，當(dāng)該力和重力不相等時(shí)，桿對(duì)圓環(huán)出現(xiàn)彈力，即受摩擦力作用，因而做減速直線運(yùn)動(dòng)，則洛倫茲力減小，故圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的加速度要變化，即選項(xiàng)A不正確；當(dāng)該力和重力相等時(shí)，桿對(duì)

8、圓環(huán)的彈力為0，即不受摩擦力作用，因而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即選項(xiàng)B不正確；</p><p>　　也正是由于這個(gè)可能的情況，所以說(shuō)圓環(huán)克服摩擦力所做的功一定為 是錯(cuò)誤的，即選項(xiàng)C也不正確．同樣是這個(gè)原因，圓環(huán)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度滿足，即，根據(jù)動(dòng)能定理則有</p><p>　　，所以圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為.</p><p><b>　　【考點(diǎn)】磁場(chǎng). <

9、;/b></p><p>　　4．（上海市長(zhǎng)寧區(qū)2011屆高三上學(xué)期期末考試）在赤道上某處有一支避雷針．當(dāng)帶有負(fù)電的烏云經(jīng)過(guò)避雷針上方時(shí)，避雷針開(kāi)始放電形成瞬間電流，則地磁場(chǎng)對(duì)避雷針的作用力的方向?yàn)?</p><p>　　A．正東 B．正西 C．正南 D．正北 </p><p>

10、;<b>　?。邸?　 ］</b></p><p><b>　　答案 B.</b></p><p>　　5．（吉林省東北師大附中2011屆高三第三次摸底考試試題）如圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，滑動(dòng)變阻器電阻為R，開(kāi)關(guān)閉合。兩平行極板間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電粒子正好以速度v勻速穿過(guò)兩板。以下說(shuō)法正確的是（忽略帶電粒子的重力）（ ）</

11、p><p>　　A．保持開(kāi)關(guān)閉合，將滑片P向上滑動(dòng)一點(diǎn)，粒子將可能</p><p>　　從下極板邊緣射出B．保持開(kāi)關(guān)閉合，將滑片P向下滑動(dòng)一點(diǎn)，粒子將可能</p><p>　　從下極板邊緣射出C．保持開(kāi)關(guān)閉合，將a極板向下移動(dòng)一點(diǎn)，粒子將繼續(xù)沿直線穿出D．如果將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，粒子將繼續(xù)沿直線穿出</p><p><b>　　答案 AB

12、.</b></p><p>　　6、(上海市金山區(qū)2011屆高三上學(xué)期期末考試) 如圖所示，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以v、3v速度勻速拉出磁場(chǎng)，則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場(chǎng)的兩過(guò)程中[ ]</p><p>　　A．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同</p><p>　

13、　B．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同</p><p>　　C．導(dǎo)體框ad邊兩端電勢(shì)差相同</p><p>　　D．通過(guò)導(dǎo)體框截面的電量相同</p><p><b>　　答案 AD.</b></p><p>　　7、（上海市閘北區(qū)2011屆高三上學(xué)期期末練習(xí)卷）關(guān)于磁通量的概念，以下說(shuō)法中正確的是（ ）</p&

14、gt;<p>　　A.磁通量發(fā)生變化，一定是磁場(chǎng)發(fā)生變化引起的</p><p>　　B.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，穿過(guò)閉合回路的磁通量也越大</p><p>　　C.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，線圈面積越大，則穿過(guò)線圈的磁通量也越大</p><p>　　D.穿過(guò)線圈的磁通量為零，但該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零</p><p><b>　　答案

15、 D.</b></p><p>　　8．（遼寧省沈陽(yáng)二中 2011屆高三上學(xué)期第四次階段測(cè)試）如圖所示，在2L≥x≥0的區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于xOy平面（紙面）向里，具有一定電阻的矩形線框abcd位于xOy平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合，bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，令線框從t-0的時(shí)刻起由靜止開(kāi)始沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，則線框中的感應(yīng)電流I（取逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳛檎╇S時(shí)間t的函數(shù)圖象可能是（

16、 ）</p><p><b>　　答案 D.</b></p><p>　　9．( 寧夏銀川一中2011屆高三第五次月考試題全解全析 )極光是由來(lái)自宇宙空間的高能帶電粒子流進(jìn)入地極附近的大氣層后，由于地磁場(chǎng)的作用而產(chǎn)生的．如圖所示，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證實(shí)，這些高能帶電粒子流向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)半徑不斷減?。诉\(yùn)動(dòng)形成的原因是（ ）</p>&l

17、t;p>　　A．可能是洛倫茲力對(duì)粒子做負(fù)功，使其動(dòng)能減小</p><p>　　B．可能是介質(zhì)阻力對(duì)粒子做負(fù)功，使其動(dòng)能減小</p><p>　　C．可能是粒子的帶電量減小</p><p>　　D．南北兩極的磁感應(yīng)強(qiáng)度較強(qiáng)</p><p><b>　　【答案】BD. </b></p><p>

18、　　【解析】這是磁場(chǎng)中的基本問(wèn)題，帶電粒子流向兩極時(shí)的旋轉(zhuǎn)滿足，</p><p>　　即，因此從此式看，旋轉(zhuǎn)半徑不斷減小可能是速度變小、帶電量變大或者磁感應(yīng)強(qiáng)度變強(qiáng)造成的，而因?yàn)槁鍌惼澚?duì)粒子永遠(yuǎn)不做功，故答案只能是BD.</p><p><b>　　【考點(diǎn)】磁場(chǎng).</b></p><p>　　10．（安徽省皖南八校2011屆高三第二次聯(lián)考試題

19、）帶電小球以一定的初速度v0豎直向上拋出，能夠達(dá)到的最大高度為hl；若加上水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且保持初速度仍為vo，小球上升的最大高度為h2；若加上水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且保持初速度仍為v。，小球上升的的最大高度為h3，如圖所示．不計(jì)空氣阻力，則 </p><p>　　A．h1=h2=h3</p><p>　　B．h1>h2>h3 </p><p&g

20、t;　　C．h1=h2>h3</p><p>　　D．h1=h3>h2</p><p>　　答案 10．答案：D 由豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度公式得：=。當(dāng)小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球應(yīng)有水平速度，由能量守恒得：mgh2+Ek=mV02= mgh1，所以＞。當(dāng)加上電場(chǎng)時(shí)，由運(yùn)動(dòng)的分解可知：在豎直方向上有，V02=2gh3 ，所以=。</p><p>　

21、　11．（山東省聊城市2011屆高三12月月考試題）質(zhì)量為m，帶電量為q的小物塊，從傾角為的光滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個(gè)斜面置于方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示，若帶電小物塊下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零，下面說(shuō)法中正確的是（ ）</p><p>　　A．小物塊一定帶正電荷</p><p>　　B．小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)</p>

22、<p>　　C．小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大，而速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)</p><p>　　D．小物塊在斜面上下滑過(guò)程中，當(dāng)小球?qū)π泵鎵毫榱銜r(shí)的速度為</p><p><b>　　答案 BD.</b></p><p>　　12．（上海市浦東新區(qū)2011屆高三第一學(xué)期質(zhì)量抽測(cè)試卷）如圖所示，邊長(zhǎng)為2l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于

23、紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直，導(dǎo)線框的一條對(duì)角線和虛線框的一條對(duì)角線恰好在同一直線上。從t＝0開(kāi)始，使導(dǎo)線框從圖示位置開(kāi)始以恒定速度沿對(duì)角線方向移動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)，直到整個(gè)導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域。用I表示導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流（逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎瑒t下列表示I-t關(guān)系的圖線中，正確的是（ ）</p><p>　　A B

24、 C D</p><p><b>　　答案 D.</b></p><p>　　13．（上海市浦東新區(qū)2011屆高三第一學(xué)期質(zhì)量抽測(cè)試卷）2007年法國(guó)科學(xué)家阿爾貝·費(fèi)爾和德國(guó)科學(xué)家彼得·格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)巨磁電阻(GMR)效應(yīng)而榮獲了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。如圖是利用GMR設(shè)計(jì)的磁鐵礦探測(cè)儀原理示意圖，圖中GMR在無(wú)外磁

25、場(chǎng)作用時(shí)，電阻很大為RG；在外磁場(chǎng)作用下，電阻會(huì)發(fā)生大幅度減小。下列說(shuō)法正確的是（ ）</p><p><b>　　A．電阻R<RG</b></p><p><b>　　B．電阻R>RG</b></p><p>　　C．若存在磁鐵礦，則指示燈亮</p><p>　　D．若存在磁鐵

26、礦，則指示燈不亮</p><p><b>　　答案 AC.</b></p><p><b>　　二、填空題</b></p><p>　　14．（上海市徐匯區(qū)2011屆高三上學(xué)期期末考試）如圖，條形磁鐵的軸線穿過(guò)a、b、c三個(gè)金屬圓環(huán)的圓心，且與三個(gè)環(huán)平面垂直，其中b、c兩環(huán)同平面放置在條形磁鐵的中垂面。三個(gè)圓環(huán)的面積為sa

27、＝sb＜sc。則通過(guò)a、b兩環(huán)的磁通量Φa_______Φb，通過(guò)b、c兩環(huán)的磁通量Φb_______Φc。（均選填“＜”、“＞”或“＝”）</p><p>　　答案14．＜，＞ </p><p>　　15．（上海市浦東新區(qū)2011屆高三第一學(xué)期質(zhì)量抽測(cè)試卷）（4分）某同學(xué)用圖示實(shí)驗(yàn)裝置研究電流在磁場(chǎng)中的受力方向與電流方向、磁場(chǎng)方向之間的關(guān)系。</p><p>

28、　?。?）該同學(xué)將觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下表，在表中部分記錄缺失，請(qǐng)補(bǔ)充完整。</p><p>　?。?）某次實(shí)驗(yàn)中閉合電鍵后，金屬棒P不動(dòng)，可能的原因是：</p><p>　　__________________________________________________。</p><p><b>　　答案 15．（1）</b></

29、p><p>　?。?）__金屬棒受到的摩擦力太大，金屬棒與導(dǎo)軌接觸不良，磁場(chǎng)太弱，電流太小等__。</p><p>　　16．（上海市浦東新區(qū)2011屆高三第一學(xué)期質(zhì)量抽測(cè)試卷）abcd是由粗細(xì)均勻的電阻絲制成的長(zhǎng)方形線框，已知寬ac=L，長(zhǎng)ab=1.25L，導(dǎo)線MN是用與線框相同的電阻絲制作而成，與ab邊、cd邊接觸良好，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直線框平面向里。MN在外力作用下由靠近ac邊處向bd邊勻

30、速滑動(dòng)時(shí)，可將MN看作一個(gè)等效電源，則在滑動(dòng)過(guò)程中，與ac邊距離為_(kāi)_________時(shí)電源效率最大；與ac邊距離為_(kāi)_________時(shí)電源的輸出功率最大。</p><p>　　答案 1.__0.625L __；__0.25L或L __。</p><p><b>　　三、計(jì)算題</b></p><p>　　17．（湖南嘉禾一中2011屆高三第

31、一次學(xué)情摸底考試03）（10分）如圖所示，平行導(dǎo)軌MN和PQ相距0．5m，電阻可忽略．其水平部分是粗糙的，置于0．60T豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，傾斜部分是光滑的，該處沒(méi)有磁場(chǎng)．導(dǎo)線a和b質(zhì)量均為0．20kg，電阻均為0．15，a、b相距足夠遠(yuǎn)，b放在水平導(dǎo)軌上．a(chǎn)從斜軌上高0．050m處無(wú)初速釋放．求：</p><p>　?。?）回路的最大感應(yīng)電流是多少？</p><p>　?。?）如果導(dǎo)線

32、與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)－0．10，當(dāng)導(dǎo)線b的速率達(dá)到最大值時(shí)，導(dǎo)線a的加速度是多少？</p><p>　　答案 17．（1）a棒在沒(méi)有磁場(chǎng)的傾斜軌道上下滑時(shí)，機(jī)械能守恒，進(jìn)入水平軌道時(shí)a棒的速度vm，</p><p><b>　?。?分）</b></p><p>　　此時(shí)a棒速度最大，進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大</p>

33、<p><b>　?。?分）</b></p><p>　?。?）當(dāng)a、b棒組成的閉合回路中有感應(yīng)電流時(shí)，a、b棒都受安培力作用，a棒受安培力向右、摩擦力向右，b棒受安培力向左，摩擦力向右。</p><p><b>　?。?分）</b></p><p>　　因?yàn)镕>f所以b棒開(kāi)始向左加速。a棒是向左做減速運(yùn)動(dòng)

34、，b棒的速度增大時(shí)，電路中的感應(yīng)電流減小，b棒受的安培力在減小，當(dāng)電流減為I'時(shí)b棒勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)滿足：</p><p><b>　　（2分）</b></p><p>　　此時(shí)a棒受到的摩擦力和安培力方向都向右，a棒的加速度。</p><p><b>　?。?分）</b></p><p>&

35、lt;b>　　a=。（2分）</b></p><p>　　18．（蕪湖一中2011屆高三第一次模擬考試物理試題）（14分）如圖所示，傾角、寬度L=1m的足夠長(zhǎng)的U形平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向下。用平行于軌道的牽引力拉一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1Ω放在導(dǎo)軌上的金屬棒ab，使之由靜止沿軌道向上運(yùn)動(dòng)，牽引力做功的功率恒為6W，當(dāng)金屬棒移

36、動(dòng)2.8m時(shí)，獲得穩(wěn)定速度，在此過(guò)程中金屬棒產(chǎn)生的熱量為5.8J，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦，取g=10m/s2。求：</p><p>　　（1）金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)速度是多大？</p><p>　　（2）金屬棒從靜止達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)需的時(shí)間多長(zhǎng)？</p><p>　　答案 18．解：（1）金屬棒沿軌道向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，受到重力、牽引力、安培力三個(gè)力的作用，當(dāng)</p>

37、;<p>　　三力平衡時(shí)，速度達(dá)到穩(wěn)定，此時(shí)，有</p><p><b>　　，</b></p><p>　　代入數(shù)據(jù)得v=2m/s</p><p>　?。?）設(shè)金屬棒從靜止達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)所需的時(shí)間為t，根據(jù)動(dòng)能定理，有：</p><p>　　代入數(shù)據(jù)解得t=1.5s</p><p>

38、;　　19．（2011屆高三復(fù)習(xí)全國(guó)100所名校物理試題精選二十一）（16分）如圖所示，在0≤x≤a、o≤y≤范圍內(nèi)有垂直于xy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)粒子源，在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)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(nèi)，與y軸正方向的夾角分布在0～90°范圍內(nèi)．己知粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑介于到a之間，從發(fā)射粒子到粒子全部離開(kāi)磁場(chǎng)經(jīng)歷的時(shí)間恰好為粒子在磁場(chǎng)

39、中做圓周運(yùn)動(dòng)周期的四分之一，求最后離開(kāi)磁場(chǎng)的粒子從粒子源射出時(shí)的：</p><p><b>　?。?）速度大??；</b></p><p>　?。?）速度方向與y軸正方向夾角正弦。</p><p><b>　　答案 19．解析：</b></p><p>　　設(shè)粒子的發(fā)射速度為v，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半

40、徑為R，由牛頓第二定律和洛倫磁力公式，得，解得：</p><p>　　當(dāng)＜R＜a時(shí)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子，其軌跡是圓心為C</p><p>　　的圓弧，圓弧與磁場(chǎng)的邊界相切，如圖所示，設(shè)該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)</p><p><b>　　動(dòng)的時(shí)間為t，</b></p><p><b>　　依題意，時(shí)，</

41、b></p><p>　　設(shè)最后離開(kāi)磁場(chǎng)的粒子的發(fā)射方向與y軸正方向的夾角為α，由幾何關(guān)系可得：</p><p><b>　　再加上，解得：</b></p><p>　　20．（黑龍江哈九中2011屆高三上學(xué)期期末考試物理試題全解全析）如圖甲所示，建立Oxy坐標(biāo)系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對(duì)稱，極板長(zhǎng)度和板間距均為l，第一四象

42、限有磁場(chǎng)，方向垂直于Oxy平面向里。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右連接發(fā)射質(zhì)量為m、電量為＋q、速度相同、重力不計(jì)的帶電粒子。在0~3t0時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓（不考慮極板邊緣的影響）。已知t = 0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在t0時(shí)刻經(jīng)極板邊緣射入磁場(chǎng)。上述m、q、l、t0、B為已知量。（不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況）求：</p><p>　　（1）兩板間的電壓U0</p>&

43、lt;p>　　（2）0~3t0時(shí)間內(nèi)射入兩板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間t1和最短時(shí)間t2</p><p>　?。?）t0時(shí)刻射入兩板間的帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)</p><p>　　【答案】20.（1） ;（2） </p><p>　?。?） 進(jìn)場(chǎng)坐標(biāo)； 出場(chǎng)坐標(biāo)；</p><p>　　【解析

44、】（1）時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子在電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，時(shí)刻剛好從極板邊緣射出，在y軸負(fù)方向偏移的距離為，則有①，②</p><p><b>　?、?lt;/b></p><p>　　聯(lián)立以上三式，解得兩極板間偏轉(zhuǎn)電壓為</p><p>　?。?）時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子，前時(shí)間在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，后時(shí)間兩極板沒(méi)有電場(chǎng)，帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)。</

45、p><p>　　帶電粒子沿x軸方向的分速度大小為</p><p>　　帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)沿y軸負(fù)方向的分速度大小為</p><p>　　時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短。帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)沿y軸正方向的分速度為，</p><p>　　設(shè)帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度方向與y軸正方向的夾角為，則，</p><p>　　由

46、以上各式解得，帶電粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的軌跡圖如圖所示，圓弧所對(duì)的圓心角為，所求最短時(shí)間為,帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為，聯(lián)立以上兩式解得，即帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)最短時(shí)間,同理可求得帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間.</p><p>　　（3）如上所述，t0/2時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子，前t0/2時(shí)間在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，后t0/2時(shí)間兩極板沒(méi)有電場(chǎng)，帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)離開(kāi)電場(chǎng)。由③式，則在前時(shí)間沿y軸方向的位移,之后時(shí)間沿

47、y軸方向的位移,故帶電粒子與y軸相交的坐標(biāo)為，即帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)為；</p><p>　　設(shè)帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度方向與y軸負(fù)方向的夾角為，則，此后受到洛倫茲力向上偏轉(zhuǎn)，利用幾何關(guān)系可以求得帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置相距.</p><p>　　又 帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)沿y軸負(fù)方向的分速度大小為 </p><p>　　帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度大小為

48、 </p><p>　　設(shè)帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，則有 </p><p><b>　　由以上各式解得 </b></p><p>　　故,因此帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置在y軸的坐標(biāo)</p><p>　　，即帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)為.</p><p>　　【考點(diǎn)】

49、磁場(chǎng)、電場(chǎng).</p><p>　　21．（北京市西城區(qū)2011屆高三第一學(xué)期期末考試）（10分）如圖所示，矩形單匝導(dǎo)線框abcd豎直放置，其下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，該區(qū)域的上邊界PP′水平，并與線框的ab邊平行，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直。已知線框ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，ad邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2，線框質(zhì)量為m，總電阻為R?，F(xiàn)無(wú)初速地釋放線框，在下落過(guò)程中線框所在平面始終與磁場(chǎng)垂直，且線框的ab邊始終與PP′平行。重力

50、加速度為g。若線框恰好勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，求：</p><p>　　（1）dc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框受安培力的大小F；</p><p>　?。?）dc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框速度的大小υ；</p><p>　?。?）在線框從開(kāi)始下落到ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，重力做的功W。</p><p><b>　　答案 21．解：</b><

51、;/p><p>　?。?）由于線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，所以線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受安培力的大小F=mg 【3分】</p><p>　　（2）線框dc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，</p><p>　　感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=BL1v 【1分】</p><p>　　感應(yīng)電流

52、 【1分】</p><p>　　dc邊受安培力的大小 F=BIL1 【1分】</p><p>　　又 F=mg</p><p>　　解得線框速度的大

53、小 v= 【1分】</p><p>　?。?）在線框從開(kāi)始下落到dc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，重力做功W1，根據(jù)動(dòng)能定理得</p><p>　　W1= 【1分】</p><p>　　在線框從dc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，重力做功W2