磁场专项训练二高考

1、1、如图所示，圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力作用，则下列说法正确的是Aa粒子动能最大Bc粒子速率最大Cc粒子在磁场中运动时间最长D它们做圆周运动的周期TaTbNB两小球到达轨道最低点的速度M=NC两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力FMFND两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力FM=FN6、如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块，a、b叠放与粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速

2、运动，在加速运动阶段 Aa、b一起运动的加速度不变Ba、b一起运动的加速度增大Ca、b物块间的摩擦力减少Da、b物块间的摩擦力增大7、某空间存在着如图所示的足够大的沿水平方向的匀强磁场。在磁场中A、B两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘。在t1=0时刻，水平恒力F作用在物块B上，物块A、B由静止开始做加速度相同的运动。在A、B一起向左运动的过程中，以下说法正确的是A图乙可以反映A所受洛仑兹力大小随时间t变化的关系B图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系C图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系D图乙可以反映B对地面压力大小随时间t变化的关系

3、8、目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的是AA板带正电 B有电流从b经用电器流向aC金属板A、B间的电场方向向下D等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力9、一束电子以大小不同的速率沿图示方向垂直飞入横截面是一正方形的匀强磁场区域,下列判断正确的是() A.电子在磁场中运动时间越长,其轨迹线越长B.电子在磁场中运动时间越长,其轨迹线所对应的圆

4、心角越大C.在磁场中运动时间相同的电子,其轨迹线一定重合D.电子的速率不同,它们在磁场中运动时间一定不相同10、如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，x轴上、下方分别有垂直于纸面向外的磁 感应强度为B1=B0和B2=3B0的足够大匀强磁场。今有一质量为m、电荷量为q的带正电荷粒子(不计重力)，在xOy平面内，自图中O点出发，以初速度v0沿与x轴成30角斜向上射入磁场。求： (1)粒子从O点射出到第二次通过x轴的过程中所经历的时间t； (2)粒子第二次通过x轴时的位置坐标。11、如图所示，两个宽度为d的有界磁场区域，磁感应强度都为B，方向如图18所示，不考虑左右磁场相互影响且有理想边界。一带电质点

5、质量为m，电量为q，以一定的初速度从边界外侧垂直磁场方向射入磁场，入射方向与CD成角。若带电质点经过两磁场区域后又与初速度方向相同的速度出射。求初速度的最小值以及经过磁场区域的最长时间。（重力不计）。12、水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)。现垂直于导轨搁一根质量为m，电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为且指向右斜上方，如图所示，问：(1)当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少?(2)若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少?此时B的方向如

6、何?13、如图14所示，第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1，E的大小为1.5103 V/m，B1大小为0.5 T；第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面的匀强磁场，磁场的下边界与x轴重合。一质量m11014 kg，电荷量q21010 C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向或60角的M点射入，沿直线运动，经P点后即进入处于第一象限内的磁场B2区域。一段时间后，微粒经过y轴上的N点并沿与y轴正方向成60角的方向飞出。M点的坐标为(0，10)，N点的坐标为(0,30)，不计微粒重力，g取10 m/s2。则求：(1)微粒运动速度v的大小；(2)匀强磁场B2的大小；(3)B2磁场区域的最

7、小面积。14、如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，水平轨道AB和斜面BC均光滑且绝缘，AB和BC的长度均为L，斜面BC与水平地面间的夹角=600，有一质量为m、电量为+q的带电小球（可看成质点）被放在A点。已知在第一象限分布着互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上，场强大小，磁场垂直纸面向外，磁感应强度大小为B；在第二象限分布着沿x轴正向的匀强电场，场强大小未知。现将放在A点的带电小球由静止释放，恰能到达C点，问（1）分析说明小球在第一象限做什么运动；（2）小球运动到B点的速度；（3）第二象限内匀强电场的场强；15、如下图所示，相距为d的两平行金属板内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应

8、强度为B ，调节两极板间电压使沿中线入射的正离子能做直线运动打到荧光屏上的P点，此时两极板间电压为U。另加一半径为R的圆形磁场，使正离子偏转60角，打到荧光屏上的Q点，求此正离子在圆形磁场中所经历的时间。16、如图所示，相距为d的平行金属板M、N间存在匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场；在xOy直角坐标平面内，第一象限有沿y轴负方向场强为E的匀强电场，第四象限有垂直坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场一质量为m、电量为q的正离子(不计重力)以初速度v0沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动从P点垂直y轴进入第一象限，经过x轴上的A点射出电场，进入磁场已知离子过A点时的速

9、度方向与x轴成45角求：(1)金属板M、N间的电压U；(2)离子运动到A点时速度v的大小和由P点运动到A点所需时间t；(3)离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C(图中未画出)与坐标原点的距离OC.17、如图所示的平面直角坐标系xOy，在第象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y正方向；在第象限的正三角形abc区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的p（0，h）点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入第象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第象限，且速度与y轴负方向成45角，不

10、计粒子所受的重力求：（1）电场强度E的大小；（2）粒子到达a点时速度的大小和方向；（3）abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值18、如图所示，M、N为等量异种电荷的平行金属板，S1、S2为板上正对的小孔，N板右侧有两个宽度均为d的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于纸面向外和向里，磁场区域右侧有一个荧光屏，取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴M板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S1进入两板间，电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略 （1）当两板间电压为U0时，求从小孔S2射出电子的速度v0； （2）若要电子都能穿过磁场区域而打到荧光屏上，求两金属板间电压的最

11、小值Umin；（3）若UUmin，求电子打到荧光屏上位置坐标x和金属板间电压U的函数关系19、如图所示，相距为d、板间电压为U的平行金属板M、N间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场；在POy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场；POx区域为无场区一正离子沿平行于金属板、垂直磁场射入两板间并做匀速直线运动，从H（0，a）点垂直y轴进入第象限（1）求离子在平行金属板间的运动速度；（2）若离子经OP上某点离开磁场，最后垂直x轴离开第象限，求离子在第象限磁场区域的运动时间； （3）要使离子一定能打在x轴上，则离子的荷质比应满足什么条件？20、如图所示，离子源A产生的初速度为零、带电荷

12、量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场。已知HOd，HS2d，MNQ90。（忽略离子所受重力）（1）求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角； （2）求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径； （3）若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S1处，质量为16m的离子打在S2处，求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围。 21、如图所示，在xOy平面的第一象限有一匀强电场，电场的方向平行于y轴向下；在x轴和第四象限的射线OC之

13、间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向外。有一质量为m，带有电荷量+q的微粒由电场左侧平行于x轴射入电场。微粒到达x轴上A点时，速度方向与x轴的夹角为，A点与原点O的距离为d接着，微粒进入磁场，并垂直于OC飞离磁场。不计重力影响。若OC与x轴的夹角为，求：微粒在磁场中运动速度的大小？匀强电场的场强大小？22、某制药厂的污水处理站的管道中安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个面的内侧固定有金属板作为电极，当含有大量正负离子（其重力不计）的污水充满管口从左向右流经该装置时，利

14、用电压表所显示的两个电极间的电压U，就可测出污水流量Q（单位时间内流出的污水体积）则下列说法正确的是A后表面的电势一定高于前表面的电势，与正负哪种离子多少无关 B若污水中正负离子数相同，则前后表面的电势差为零 C流量Q越大，两个电极间的电压U越大 D污水中离子数越多，两个电极间的电压U越大23、如图，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器电阻为R，开关S闭合。两平行极板间有匀强磁场，一带电粒子正好以速度v匀速穿过两板，以下说法正确的是 A保持开关S闭合，将滑片P向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 B保持开关S闭合，将滑片P向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 C保持开关S闭合，将a极板

15、向下移动一点，粒子将继续沿直线穿出 D如果将开关S断开，粒子将继续沿直线穿出24、如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的固定斜面上，地面上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用平行于斜面的恒力F拉乙物块，在使甲、乙一起无相对滑动沿斜面向上加速运动的阶段中 （ ）A甲、乙两物块间的摩擦力不断增大B甲、乙两物块间的摩擦力保持不变C甲、乙两物块间的摩擦力不断减小D乙物块与斜面之间的摩擦力不断减小25、如图所示，两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B，有一个带正电小球(电量为+q，质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球

16、不可能沿直线通过下列的哪个电磁混合场( )26、如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（ ） A、a、b一起运动的加速度减小。B、a、b一起运动的加速度增大。C、a、b物块间的摩擦力减小。D、a、b物块间的摩擦力增大。 参考答案一、选择题1、B2、ABD 3、BC 4、D 5、BC 6、C7、CD 8、BD 9、B解析:电子以大小不同的速率沿图示方向垂直飞入匀强磁场,根据周期公式,电子在磁场中运动时间越长,其轨迹线所对应的圆心角越大,运动时

17、间相同,轨迹线不一定重合;电子的速率不同,它们在磁场中运动轨迹不相同,3、4、5在磁场中运动时间相同,选项B正确.二、综合题10、解：（1）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得： （1分） （1分） 在B1中，设粒子运动的半径为，运动周期为T1 ，得： （1分） （1分）由几何关系知： （1分）在B2中，设粒子运动的半径为R2，运动周期为T2，得： （1分） （1分） 由几何关系知： （1分）故粒子运动的总时间t为: （1分）得 （1分）（2）粒子第二次通过x轴的位置坐标 （2分）得（1分）11、解：带电质点只要能进入第二磁场，就可满足要求。即带电质点至少能进入的第二个磁场的速

18、度为最小值。d=R（1+cos） （3分） （2分） 所以 （4分）因为（2分），所以 （2分） 12、从b向a看其受力如图所示(1)水平方向：fFAsin 1分 竖直方向：NFAcosmg 1分又FABILBL 1分联立得：Nmg，f. 2分(2)使ab棒受支持力为零，且让磁场最小，须使所受安培力竖直向上，则有FAmg 1分 Bmin， 1分根据左手定则判定磁场方向水平向右 1分13、解析：(1)带正电微粒在电场和磁场复合场中沿直线运动，qEqvB1，解得vE/B13103 m/s。(2)画出微粒的运动轨迹如图，粒子做圆周运动的半径为R m。由qvB2mv2/R，解得B23/4 T。(3)由

19、图可知，磁场B2的最小区域应该分布在图示的矩形PACD内，由几何关系易得PD2Rsin 6020 cm0.2 m，PAR(1cos 60)/30 m。所以，所求磁场的最小面积为SPDPA m2。答案：(1)3103 m/s(2) T(3) m2三、计算题14、（1）当带电小球进入第一象限后所受电场力为 小球所受合外力为洛伦兹力，做匀速圆周运动（2）有几何关系可得：又则在B点速度为 （3）在加速电场中，A到B过程使用动能定律： 15、解：设飞出速度选择器的离子速度为v 16、解析：(1)设平行金属板M、N间匀强电场的场强为E0，则有UE0d.因为离子在金属板方向射入两板间并做匀速直线运动，有qE

20、0qv0B0；解得金属板M、N间的电压UB0v0d.(2)在第一象限的电场中离子做类平抛运动，有cos 45故离子运动到A点时的速度vv0又qEmavyattan 45解得离子在电场E中运动到A点所需时间t.(3)在磁场中洛伦兹力提供向心力，有qvBm得：R；由几何知识可得AC2Rcos 45R；又OAv0t.因此离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C与坐标原点的距离：OCOAAC.答案：(1)B0v0d(2)v0(3)17、(1)设粒子在电场中运动的时间为t，则有xv0t2h，yat2/2h， qEma，联立以上各式可得Emv02/2qh(2)粒子到达a点时沿负y方向的分速度为vyatv0，所以v，方向指向第象限与x轴正方向成45角(3)粒子在磁场中运动时，有qvBmv2/r，当粒子从b点射出时，磁场的磁感应强度为最小值，此时有r，所以B.18、解：（1）由动能定理得，解得（3分）（2）电子能穿过磁场区域而打到荧光屏上的临界条件为=d （3分）而，解得min= （2分）