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1、專題06 磁場
1. （2019全國1卷17）如圖，等邊三角形線框LMN由三根相同的導體棒連接而成，固定于勻強磁場中，線框平面與磁感應強度方向垂直，線框頂點M、N與直流電源兩端相接，已如導體棒MN受到的安培力大小為F，則線框LMN受到的安培力的大小為（ ）
A．2F B．1.5F C．0.5F D．0
【答案】B
【解析】設導體棒MN的電流為I，則MLN的電流為，根據(jù),所以ML和LN受安培力為，根據(jù)力的合成，線框LMN受到的安培力的大小為F+
2. （2019全國1卷24）（12分）如圖，在直角三角形OPN區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁感應強度大小
2、為B、方向垂直于紙面向外。一帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)電壓U加速后，沿平行于x軸的方向射入磁場；一段時間后，該粒子在OP邊上某點以垂直于x軸的方向射出。已知O點為坐標原點，N點在y軸上，OP與x軸的夾角為30°，粒子進入磁場的入射點與離開磁場的出射點之間的距離為d，不計重力。求
（1）帶電粒子的比荷；
（2）帶電粒子從射入磁場到運動至x軸的時間。
【答案】
（1）設帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，加速后的速度大小為v。由動能定理有①
設粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為r，由洛倫茲力公式和牛領第二定律有②
由幾何關(guān)系知d=r③
聯(lián)立①②③式得
④
（2）由幾何關(guān)系知，帶
3、電粒子射入磁場后運動到x軸所經(jīng)過的路程為
⑤
帶電粒子從射入磁場到運動至x軸的時間為
⑥
聯(lián)立②④⑤⑥式得
⑦
【解析】另外解法（2）設粒子在磁場中運動時間為t1，則 (將比荷代入)
設粒子在磁場外運動時間為t2，則
帶電粒子從射入磁場到運動至x軸的時間為，代入t1和t2得.
3. （全國2卷17）如圖，邊長為l的正方形abcd內(nèi)存在勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面（abcd所在平面）向外。ab邊中點有一電子源O，可向磁場內(nèi)沿垂直于ab邊的方向發(fā)射電子。已知電子的比荷為k。則從a、d兩點射出的電子的速度大小分別為（ ）
A．， B．，
C．， D．
4、，
【答案】B
【解析】
左圖：從a點射出的電子運動軌跡，半徑，代入公式得;
右圖：從d點射出的電子運動軌跡，OD=，,半徑，代入公式得
所以答案為D。
4. （全國3卷18）如圖，在坐標系的第一和第二象限內(nèi)存在磁感應強度大小分別為和B、方向均垂直于紙面向外的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子垂直于x軸射入第二象限，隨后垂直于y軸進入第一象限，最后經(jīng)過x軸離開第一象限。粒子在磁場中運動的時間為（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】如下圖所示，粒子在第二象限運動的時間，在第一象限運動的時間，
由, ,，代入解得t=.
5、
5. （北京卷16）如圖所示，正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強磁場。一帶電粒子垂直磁場邊界從a點射入，從b點射出。下列說法正確的是（ ）
A．粒子帶正電
B．粒子在b點速率大于在a點速率
C．若僅減小磁感應強度，則粒子可能從b點右側(cè)射出
D．若僅減小入射速率，則粒子在磁場中運動時間變短
【答案】C
【解析】
根據(jù)左手定則，粒子帶負電，A錯誤；勻速圓周運動，速率不變，B錯誤；若僅減小磁感應強度，根據(jù)半徑公式，則粒子做圓周運動的半徑增大，所以粒子可能從b點右側(cè)射出，C正確；若僅減小入射速率，根據(jù)半徑公式，則粒子做圓周運動的半徑減小，如下圖所示，則粒子在磁場中圓周
6、運動的圓心角變大，根據(jù)，因為不變，圓心角變大，則運動時間變長，所以D錯誤。,
6. （天津卷4）筆記本電腦機身和顯示屏對應部位分別有磁體和霍爾元件。當顯示屏開啟時磁體遠離霍爾元件，電腦正常工作：當顯示屏閉合時磁體靠近霍爾元件，屏幕熄滅，電腦進入休眠狀態(tài)。如圖所示，一塊寬為、長為的矩形半導體霍爾元件，元件內(nèi)的導電粒子是電荷量為的自由電子，通入方向向右的電流時，電子的定向移動速度為。當顯示屏閉合時元件處于垂直于上表面、方向向下的勻強磁場中，于是元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓，以此控制屏幕的熄滅。則元件的（ ）
A.前表面的電勢比后表面的低 B
7、.前、后表面間的電壓與無關(guān)
C.前、后表面間的電壓與成正比 D.自由電子受到的洛倫茲力大小為
【答案】4.D
【解析】電子定向移動方向向左，根據(jù)左手定則，電子向后表面偏轉(zhuǎn)，所以前表面的電勢比后表面的高，A錯誤；
根據(jù)洛倫茲力等于電場力，得前、后表面間的電壓=Bav，所以B、C錯誤；
自由電子受到的洛倫茲力大小為，D正確。
7．（江蘇卷7）如圖所示，在光滑的水平桌面上，a和b是兩條固定的平行長直導線，通過的電流強度相等． 矩形線框位于兩條導線的正中間，通有順時針方向的電流，在a、b產(chǎn)生的磁場作用下靜止．則a、b的電流方向可能是（ ）
8、（A）均向左 （B）均向右
（C）a的向左，b的向右 （D）a的向右，b的向左
【答案】CD
【解析】驗證法：a的向左，b的向右如下圖安培力方向相反，線框靜止。同理D正確，A、B錯誤。
8. （江蘇卷16）（16分）如圖所示，勻強磁場的磁感應強度大小為B．磁場中的水平絕緣薄板與磁場的左、右邊界分別垂直相交于M、N，MN=L，粒子打到板上時會被反彈（碰撞時間極短），反彈前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反．質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子速度一定，可以從左邊界的不同位置水平射入磁場，在
9、磁場中做圓周運動的半徑為d，且d
2019年高考物理 真題同步分類解析 專題06 磁場（含解析）
