2019年高考物理 真題同步分類解析 專題06 磁場(chǎng)（含解析）

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1、專題06 磁場(chǎng) 1. （2019全國(guó)1卷17）如圖，等邊三角形線框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線框頂點(diǎn)M、N與直流電源兩端相接，已如導(dǎo)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(shè)導(dǎo)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(guó)1卷24）（12分）如圖，在直角三角形OPN區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)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(chǎng)；一段時(shí)間后，該粒子在OP邊上某點(diǎn)以垂直于x軸的方向射出。已知O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，N點(diǎn)在y軸上，OP與x軸的夾角為30°，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的入射點(diǎn)與離開磁場(chǎng)的出射點(diǎn)之間的距離為d，不計(jì)重力。求 （1）帶電粒子的比荷； （2）帶電粒子從射入磁場(chǎng)到運(yùn)動(dòng)至x軸的時(shí)間。 【答案】 （1）設(shè)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(dòng)能定理有① 設(shè)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，由洛倫茲力公式和牛領(lǐng)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(chǎng)后運(yùn)動(dòng)到x軸所經(jīng)過(guò)的路程為 ⑤ 帶電粒子從射入磁場(chǎng)到運(yùn)動(dòng)至x軸的時(shí)間為 ⑥ 聯(lián)立②④⑤⑥式得 ⑦ 【解析】另外解法（2）設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，則 (將比荷代入) 設(shè)粒子在磁場(chǎng)外運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2，則 帶電粒子從射入磁場(chǎng)到運(yùn)動(dòng)至x軸的時(shí)間為，代入t1和t2得. 3. （全國(guó)2卷17）如圖，邊長(zhǎng)為l的正方形abcd內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面（abcd所在平面）向外。ab邊中點(diǎn)有一電子源O，可向磁場(chǎng)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(diǎn)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(diǎn)射出的電子運(yùn)動(dòng)軌跡，半徑，代入公式得; 右圖：從d點(diǎn)射出的電子運(yùn)動(dòng)軌跡，OD=，,半徑，代入公式得 所以答案為D。 4. （全國(guó)3卷18）如圖，在坐標(biāo)系的第一和第二象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和B、方向均垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。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(jìn)入第一象限，最后經(jīng)過(guò)x軸離開第一象限。粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】如下圖所示，粒子在第二象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，在第一象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子垂直磁場(chǎng)邊界從a點(diǎn)射入，從b點(diǎn)射出。下列說(shuō)法正確的是（ ） A．粒子帶正電 B．粒子在b點(diǎn)速率大于在a點(diǎn)速率 C．若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，則粒子可能從b點(diǎn)右側(cè)射出 D．若僅減小入射速率，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間變短 【答案】C 【解析】 根據(jù)左手定則，粒子帶負(fù)電，A錯(cuò)誤；勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速率不變，B錯(cuò)誤；若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，根據(jù)半徑公式，則粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑增大，所以粒子可能從b點(diǎn)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(yùn)動(dòng)的半徑減小，如下圖所示，則粒子在磁場(chǎng)中圓周

6、運(yùn)動(dòng)的圓心角變大，根據(jù)，因?yàn)椴蛔?，圓心角變大，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)，所以D錯(cuò)誤。, 6. （天津卷4）筆記本電腦機(jī)身和顯示屏對(duì)應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件。當(dāng)顯示屏開啟時(shí)磁體遠(yuǎn)離霍爾元件，電腦正常工作：當(dāng)顯示屏閉合時(shí)磁體靠近霍爾元件，屏幕熄滅，電腦進(jìn)入休眠狀態(tài)。如圖所示，一塊寬為、長(zhǎng)為的矩形半導(dǎo)體霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為的自由電子，通入方向向右的電流時(shí)，電子的定向移動(dòng)速度為。當(dāng)顯示屏閉合時(shí)元件處于垂直于上表面、方向向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(shì)比后表面的低 B

7、.前、后表面間的電壓與無(wú)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(dòng)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(shì)比后表面的高，A錯(cuò)誤； 根據(jù)洛倫茲力等于電場(chǎng)力，得前、后表面間的電壓=Bav，所以B、C錯(cuò)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(zhǎng)直導(dǎo)線，通過(guò)的電流強(qiáng)度相等． 矩形線框位于兩條導(dǎo)線的正中間，通有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，在a、b產(chǎn)生的磁場(chǎng)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(yàn)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(cuò)誤。 8. （江蘇卷16）（16分）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．磁場(chǎng)中的水平絕緣薄板與磁場(chǎng)的左、右邊界分別垂直相交于M、N，MN=L，粒子打到板上時(shí)會(huì)被反彈（碰撞時(shí)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(chǎng)，在

9、磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為d，且d