2022年《大高考》高考物理(全国通用)配套课件+配套练习：专题九磁场五年高考真题(1213145649)

1、精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -考点一磁场、磁场力12021 ·新课标全国 , 18，6 分难度 多项指南针是我国古代四大创造之一关于指南针，以下说法正确选项A 指 南 针 可 以 仅 具 有 一 个 磁 极B指南针能够指向南北，说明地球具有磁场 C指南针的指向会受到邻近铁块的干扰 D在指南针正上方邻近沿指针方向放置始终导线,导线通电时指南针不偏转解析指南针不行以仅具有一个磁极，故 A 错误；指南针能够指向南北， 说明地球具有磁场，故B 正确；当邻近的铁块磁化时，指南针的指向会受到附 近铁块的干扰，故 C 正确；依据安培定就，在指南针正上方邻

2、近沿指针方向放置始终导线，导线通电时会产生磁场，指南针会偏转与导线垂直，故D 错误答案BC22021 ·海南单科， 1，3 分难度 如图， a 是竖直平面 P 上的一点， P 前有一条形磁铁垂直于P，且 S 极朝向 a 点， P 后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a 点在电子经过 a 点的瞬时，条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向A 向上B向下C向左D向右解析条形磁铁的磁感线在a 点垂直 P 向外，电子在条形磁铁的磁场中向右运动，由左手定就可得电子所受洛伦兹力的方向向上，A 正确答案A3. 2021 江·苏单科， 4，3 分难度 如下列图

3、，用天平测量匀强磁场的磁感应精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 1 页，共 41 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -强度以下各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方线圈中通有大小相同的电流，天平处于平稳状态如磁 场发生微小变化，天平最简单失去平稳的是解析由题意知，处于磁场中的导体受安培力作用的有效长度越长，依据FBIL 知受安培力越大，越简单失去平稳，由图知选项A 中导体的有效长度最大，所以 A 正确答案A42021 ·新课标全国 ，15，6

4、分难度 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，以下说法正确选项A 安培力的方向可以不垂直于直导线B安培力的方向总是垂直于磁场的方向 C安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 D将直导线从中点折成直角，安培力的大小肯定变为原先的一半解析由左手定就可知，安培力的方向肯定与磁场方向和直导线垂直，选项A 错、B 正确；安培力的大小 FBIL sin 与直导线和磁场方向的夹角有关， 选项 C 错误；将直导线从中点折成直角，假设原先直导线与磁场方向垂直， 如折成直角后一段与磁场仍垂直，另一段与磁场平行，就安培力的大小变为 原先的一半，如折成直角后，两段都与磁场垂直，就安培力的大小变为原先2的 2

5、.因此安培力大小不肯定是原先的一半，选项D 错误答案B52021 ·浙江理综 , 20，6 分难度 多项 如图 1 所示， 两根光滑平行导轨水平放置，间距为 L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.垂直于导精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 2 页，共 41 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -轨水平对称放置一根匀称金属棒从 t0 时刻起， 棒上有如图 2 所示的连续交变电流 I，周期为 T，最大值为 I m，图 1 中 I 所示方向为电流正方向就金属棒A 一 直 向 右

6、移 动B速度随时间周期性变化 C受到的安培力随时间周期性变化D受到的安培力在一个周期内做正功解析依据题意得出 v-t 图象如下列图 , 金属棒始终向右运动， A 正确；速度随时间做周期性变化 , B 正确；据 F 安BIL 及左手定就可判定， F 安大小不变， 方向做周期性变化，就C 项正确； F 安在前半周期做正功，后半周期做负功，就 D 项错答案ABC62021 ·全国卷， 18，6 分难度 如下列图，两根相互平行的长直导线过纸面上的 M、N 两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流a、O、b 在 M、N 的连线上， O 为 MN 的中点， c、d 位于 MN 的中

7、垂线上，且 a、b、c、d 到 O 点的距离均相等 .关于以上几点处的磁场，以下说法正确选项 A O 点处的磁感应强度为零B a、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C c、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同Da、c 两点处磁感应强度的方向不同精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 3 页，共 41 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -解析 先依据安培定就可判定 M、N 两点处的直线电流在 a、b、c、d、O 各点产生的磁场方向如下列图， 再利用对称性和平行四边形定就可确定各点 合

8、磁场的方向磁场叠加后可知， a、b、c、d、O 的磁场方向均相同， a、b 点的磁感应强度大小相等 , c、d 两点的磁感应强度大小相等 所以只有 C 正确答案C72021 ·天津理综， 2，6 分难度 如下列图 ,金属棒 MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M 向 N 的电流 ,平稳时两悬线与竖直方向夹角均为.假如仅转变以下某一个条件，角的相应变化情形是 A 棒中的电流变大， 角变大B两悬线等长变短， 角变小C金属棒质量变大， 角变大D磁感应强度变大， 角变小mg解析 对金属棒受力分析如下列图 由三力平稳的特点得 tan BIL ，故 A正确，

9、C、D 错误；悬线的长度对角没有影响， B 错误答案A82021 ·新课标全国， 24， 12 分难度 如图，一长为10 cm 的金属棒ab 用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 4 页，共 41 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -为 0.1 T，方向垂直于纸面对里； 弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘金属棒通过开关与一电动势为12 V 的电池相连，电路总电阻为2 .已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 cm；闭合开关

10、，系统重新平稳后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均转变了0.3 cm,重力加速度大小取10 m/s2.判定开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量U12 V解析金属棒通电后，闭合回路电流I R2 6 A导体棒受到的安培力大小为F BIL 0.06 N由左手定就可判定知金属棒受到的安培力方向竖直向下由平稳条件知：开关闭合前：2kx mg开关闭合后： 2kx x mg F代入数值解得 m0.01 kg答案0.01 kg9. 2021 重·庆理综， 7, 15 分难度 音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特别电动机，如图是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和 一个正方

11、形刚性线圈构成,线圈边长为 L，匝数为 n，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为 B，区域外的磁场忽视不计 线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等，某时刻线圈中电流从P 流向 Q，大小为 I.1求此时线圈所受安培力的大小和方向； 2如此时线圈水平向右运动的速度大小为v，求安培力的功率解析1对线圈前后两边所受安培力的合力为零，线圈所受的安培力即为右边所受的安培力，由安培力公式得精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 5 页，共 41 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - -

12、- - - - - - - -F nBIL由左手定就知方向水平向右2安培力的功率为P F·v联立 式解得 PnBIL v答案1nBIL方向水平向右2nBILv102021 ·浙江理综，24，20 分难度 小明同学设计了一个“电磁天平”， 如图 1 所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平稳线圈的水平边长 L 0.1 m，竖直边长 H 0.3 m，匝数为 N1.线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度 B0 1.0 T，方向垂直线圈平面对里 线圈中通有可在02.0 A 范畴内调剂的电流I.挂盘放上待测物体后，调剂线圈中电流使天平平稳，测出电流即可测得物体的质量重力加速

13、度取 g10 m/s2图 1图 21为使电磁天平的量程达到0.5 kg，线圈的匝数 N1 至少为多少？2进一步探究电磁感应现象，另选N2100 匝、外形相同的线圈，总电阻R10 ，不接外电流，两臂平稳如图 2 所示，保持 B0 不变，在线圈上部另加垂直纸面对外的匀强磁场， 且磁感应强度 B 随时间匀称变大， 磁场区域宽度 d 0.1 m.当挂盘中放质量为 0.01 kg 的物体时，天平平稳，求此时磁感应强度的变化率Bt .解析1题中“电磁天平 ” 中的线圈受到安培力F N1B0IL 由天平平稳可知： mgN1B0IL 代入数据解得： N125 匝精选名师 优秀名师 - - - - - - -

14、- - -第 6 页，共 41 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - - B2由电磁感应定律得： EN2Et N2 t LdR由欧姆定律得： I线圈受到的安培力F N2B0I LBdL22tR由天平平稳可得： mgN2B0·代入数据可得 Bt 0.1 T/s答案125 匝20.1 T/s考点二带电粒子在匀强磁场中的运动12021 ·新课标全国 ，14，6 分难度 两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行 一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子不计重力，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒

15、子的A 轨道半径减小，角速度增大 B轨道半径减小，角速度减小C轨道半径增大，角速度增大D轨道半径增大，角速度减小解析 由于速度方向与磁场方向垂直，粒子受洛伦兹力作用做匀速圆周运mv2mv动，即 qvBr，轨道半径 r qB，从较强磁场进入较弱磁场后，速度大小v不变，轨道半径 r 变大，依据角速度 r 答案DqB m 可知角速度变小，选项D 正确22021 ·新课标全国 , 19，6 分难度 多项有两个匀强磁场区域和， 中的磁感应强度是中的k 倍两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动与中运动的电子相比，中的电子A 运动轨迹的半径是中的k 倍 B加速度的大小是中的k 倍 C做圆周运

16、动的周期是中的k 倍 D做圆周运动的角速度与中的相等精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 7 页，共 41 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -解析设电子的质量为m，速率为 v，电荷量为 q，设 B2B，B1kB就由牛顿其次定律得：mv2qvB R 2 RTv由 得： Rmv，T2mqBqBR2T2所以R k，k1T1v2vR依据 a R， 可知a2 a1121k，1k所以选项 A、C 正确，选项 B、D 错误 答案AC432021 ·广东理综， 16，4 分难度 在同一匀强磁场中

17、，粒子2He和质1子1H做匀速圆周运动，如它们的动量大小相等，就粒子和质子 A 运动半径之比是21B运动周期之比是21 C运动速度大小之比是41 D受到的洛伦兹力之比是21解析粒子和质子质量之比为41，电荷量之比为 21，由于动量相同，mv故速度之比为 1 4；同一磁场， B 相同由 r qB，得两者半径之比为12；2m由 T qB , 得周期之比为 21；由 f 洛qvB，得洛伦兹力之比为12.故只有 B 正确答案B42021 ·四川理综， 7，6 分难度 多项如下列图， S 处有一电子源， 可向纸面内任意方向发射电子，平板MN 垂直于纸面，在纸面内的长度L 4 31 199.1

18、cm，中点 O 与 S 间的距离 d 4.55 cm，MN 与 SO 直线的夹角为 ，板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面对外的匀强磁场,磁感应强度 B 2.0× 10T.电子质量 m9.1×10kg,电量 e 1.6×10C，不计电精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 8 页，共 41 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -子重力电子源发射速度v1.6×106 m/s 的一个电子， 该电子打在板上可能位置的区域的长度为l，就A 90°

19、时， l9.1 cmB 60°时， l 9.1 cm C 45°时， l4.55 cmD 30°时， l 4.55 cm解析电子在匀强磁场运动的轨道半径为Rmv 4.55 cm qB电子沿逆时针方向做匀速圆周运动, 当 90°时，竖直向下发射的粒子恰好 打到 N 点，水平向右发射的粒子恰好打到M 点，如图甲所示，故 lL9.1 cm， A 正确；当 30°时，竖直向下发射的粒子，恰好打到N 点，由几何关系知，另一临界运动轨迹恰好与MN 相切于 O 点，如图乙所示，故粒子只能打 在 NO 范畴内，故 l 4.55 cm，D 正确；进而可分析知当

20、45°或 60°时，粒子打到板上的范畴大于ON 小于 NM, 即 4.55 cm l9.1 cm，故 B、C错误答案AD52021 ·新课标全国 ，16， 6 分难度 如图， MN 为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场未画出 .一带电粒子从紧贴铝板上表面的 P 点垂直于铝板向上射出， 从 Q 点穿越铝板后到达PQ 的中点 O，已知粒子穿越铝板时 ,其动能缺失一半，速度方向和电荷量不变， 不计重力铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 9 页，共 41 页 - - - - - - - -

21、- -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -2A 2B.2C1D.2解析由题图可知，带电粒子在铝板上方的轨迹半径为下方轨迹半径的2 倍；由洛伦兹力供应向心力 :qvBmv2R得 vqBRm ；其动能 Ek1q2B2R2mv222m，故R12mEkB1Ek1R22磁感应强度 B答案Dq2R2 ， B2Ek2· 2 ，选项 D 正确62021 ·新课标全国 , 20，6 分难度 多项图为某磁谱仪部分构件的示意图图中，永磁铁供应匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中 运动的轨迹宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子当这些粒子从上部 垂直进入

22、磁场时，以下说法正确选项A 电子与正电子的偏转方向肯定不同B电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径肯定相同 C仅依据粒子运动轨迹无法判定该粒子是质子仍是正电子 D粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小解析在同一匀强磁场中，各粒子进入磁场时速度方向相同，但速度大小关系未知由左手定就可知电子与正电子进入磁场时所受沦伦兹力方向相反、mv偏转方向必相反，故A 正确；因 rqB ，各粒子虽 q 相同、但 v 关系未知，故 m 相同、v 不同时轨迹半径不同 , 而当 r 相同时只能说明 mv 相同，不能确122mEk定 m 的关系，故 B 错误 , C 正确；由 Ek2mv时确定的粒子其轨迹半径越大，故

23、D 错误答案AC有 rqB，可见当 Ek 越大72021 ·安徽理综， 18，6 分难度 “人造小太阳”托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体，使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部，而不精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 10 页，共 41 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -与装置器壁碰撞已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，为约束更高温度的等离子体，就需要更强的磁场，以使带电粒子在磁场中的运动半径不变由此可判定所需的磁感应强度B 正比于 A. TBTC.

24、T3DT2解析等离子体在磁场中受到的洛沦兹力供应向心力，有qvBmv2R ，得 vBqR m121B2q2R2动 能 Ek mv 22m由题意得 Ek kT故有： kTB2q2R22m得 B2km q2R2T即 BT，选项 A 正确答案A82021 ·新课标全国 , 18，6 分如下列图，半径为R 的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面 纸面,磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面对外一电荷量 为 qq0、质量为 m 的粒子沿平行于直径ab 的方向射入磁场区域， 射入点R与 ab 的距离为 2.已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，就粒子的速率为 不计重力 qBRq

25、BR3qBR2qBRA. 2mB.mC.2mD.m解析粒子运动的情形如下列图.由于入射点 M 距离直径 ab 为 R/2，且入射方向 MC 平行于 ab，所以MOC60°.粒子射出磁场时， 偏转角度为 60°，mv即 MOB 60°.所以由几何关系知 , 粒子的轨迹半径 r R，又 r qB.所以 vqBR m ，B 正确精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 11 页，共 41 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -答案B92021 ·新课标全国 ，17

26、， 6 分难度 空间有一圆柱形匀强磁场区域， 该区域的横截面的半径为 R，磁场方向垂直于横截面一质量为 m、电荷量为 qq0的粒子以速率 v0 沿横截面的某直径射入磁场 ,离开磁场时速度方向偏离入射方向 60°.不计重力，该磁场的磁感应强度大小为 3mv0mv0A. 3qRB. qR3mv0C.qRD.3mv0 qR解析依据题意作出粒子运动的轨迹如下列图，由几何关系可得，粒子运动v20的半径 r3R，依据粒子受到的洛伦兹力供应向心力可得，qv0Bm r ，解3mv0得， B 3qR ，A 项正确答案A102021 ·广东理综， 21，4 分难度 多项两个初速度大小相同的同种

27、离子 a 和 b，从 O 点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最终打到屏P 上不计重力，以下说法正确的有 A a、b 均带正电B a 在磁场中飞行的时间比b 的短C a 在磁场中飞行的路程比b 的短精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 12 页，共 41 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -Da 在 P 上的落点与 O 点的距离比 b 的近解析由左手定就可判定粒子a、b 均带正电 , 选项 A 正确；由于是同种粒子，且粒子的速度大小相等，所以它们在匀强磁场中做圆周运动的轨迹半径Rmv相同，周期 T

28、 qB2mqB 也相同，画出粒子的运动轨迹图可知，b 在磁场中运动轨迹是半个圆周， a 在磁场中运动轨迹大于半个圆周，选项A 、D 正确答案AD112021 ·安徽理综， 15，6 分难度 图中 a、b、c、d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如下列图 一带正电的粒子从正方形中心O 点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是A 向上B向下C向左D向右解析依据右手定就及磁感应强度的叠加原理可得，四根导线在正方形中心O 点产生的磁感应强度方向向左，当带正电的粒子垂直于纸面的方向向外运动时，依据左手定就可知，粒子所受洛伦兹

29、力的方向向下， B 项正确 答 案 B122021 ·广东理综， 15， 4 分难度 质量和电荷量都相等的带电粒子M 和 N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚 线所示以下表述正确选项A M 带负电， N 带正电B M 的速率小于 N 的速率精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 13 页，共 41 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -C洛伦兹力对M、N 做正功DM 的运行时间大于N 的运行时间解析由左手定就可判定出M 带负电 , N 带正电，选项 A 正确

30、；由半径公式mvr qB知：在 m、q、B 相同的情形下 , 半径大的 M 速度大，选项 B 错误；洛2m伦兹力与速度始终垂直，永不做功，选项C 错误；由周期公式T者的周期相同，选项D 错误答案AqB 知二132021 ·浙江理综， 25，22 分难度 使用回旋加速器的试验需要把离子束从加速器中引出 ,离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等质量为 m，速度为 v 的离子在回旋加速器内旋转，旋转轨道是半径为r 的圆，圆心在 O 点，轨道在垂直纸面对外的匀强磁场中，磁感应强度为B.为引出离子束，使用磁屏蔽通道法设计引出器引出器原理如下列图，一对圆弧形金属板组成弧形引出通道， 通道的

31、圆心位于 O点O点图中未画出 引出离子时， 令引出通道内磁场的磁感应强度降低， 从而使离子从 P 点进入通道，沿通道中心线从 Q 点射出已知 OQ 长度为 L， OQ 与 OP 的夹角为 .1求离子的电荷量q 并判定其正负；2离子从 P 点进入， Q 点射出， 通道内匀强磁场的磁感应强度应降为B，求 B； 3换用静电偏转法引出离子束， 维护通道内的原有磁感应强度B 不变，在内外金属板间加直流电压，两板间产生径向电场，忽视边缘效应为使离子仍从 P 点进入， Q 点射出，求通道内引出轨迹处电场强度E 的方向和大小mv2解析1离子做圆周运动Bqv rq mv，依据左手定就可判定离子带正电荷Br2离子

32、进入通道前、后的轨迹如下列图精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 14 页，共 41 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -OQR，OQL，O ORrmv2引出轨迹为圆弧， Bqv R mv R qB由余弦定理得 R2L2Rr 2 2LRr cosr2L22rL cos 解得 R2r2L cos qRmvmv（2r 2Lcos ）故 B q（r 2 L22rL cos ）3电场强度方向沿径向向外mv2引出轨迹为圆弧Bqv Eq R mv2（2r 2Lcos ） 解得 E Bvq（r 2 L2

33、2rL cos ） mvmv（ 2r 2Lcos ）答案1 Br正电荷2q（ r2L22rL cos ）mv2（2r2Lcos ） 3Bvq（r2L2 2rL cos ）14. 2021 山·东理综， 24，20 分难度 如下列图， 直径分别为 D 和 2D 的同心圆处于同一竖直面内,O 为圆心， GH 为大圆的水平直径两圆之间的 环形区域 区和小圆内部 区均存在垂直圆面对里的匀强磁场间距为 d的两平行金属极板间有一匀强电场，上极板开有一小孔一质量为m、电量vd为 q 的粒子由小孔下方处静止释放，加速后粒子以竖直向上的速度射出2电场，由 H 点紧靠大圆内侧射入磁场不计粒子的重力精选名

34、师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 15 页，共 41 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -1求极板间电场强度的大小；2如粒子运动轨迹与小圆相切，求区磁感应强度的大小；3如区、区磁感应强度的大小分别为2mvqD 、4mvqD ,粒子运动一段时间后再次经过 H 点，求这段时间粒子运动的路程解析1设极板间电场强度的大小为E，对粒子在电场中的加速运动，由动能定理得qE·d1222mv 解得 Emv2 qd 2设 区磁感应强度的大小为B，粒子做圆周运动的半径为R，由牛顿其次定律得mv2qvB

35、R 甲如图甲所示，粒子运动轨迹与小圆相切有两种情形如粒子轨迹与小圆外切，由几何关系得R D 4联立 式得4mvB qD 如粒子轨迹与小圆内切，由几何关系得3DR 4 精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 16 页，共 41 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -联立 式得4mv B 3qD3设粒子在 区和 区做圆周运动的半径分别为R1、R2，由题意可知， 区2mv4mv和区磁感应强度的大小分别为B1 qD 、B2 qD ，由牛顿其次定律得v2v2qvB1mR1，qvB2 mR 2代入数据得DD

36、R1 2 ，R2 4 设粒子在 区和区做圆周运动的周期分别为T1、T2，由运动学公式得T12R1v， T22R2v乙据题意分析，粒子两次与大圆相切的时间间隔内，运动轨迹如图乙所示，依据对称可知，区两段圆弧所对圆心角相同，设为1，区内圆弧所对圆心角设为 2，圆弧和大圆的两个切点与圆心O 连线间的夹角设为， 由几何关系得1 120°.2 180°. 60°.丙粒子重复上述交替运动回到H 点，轨迹如图丙所示， 设粒子在 区和区做圆周运动的时间分别为t1、t2 可得精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 17 页，共 41 页 - - - - - -

37、 - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -360° 1×2t1× 360° T1，360°2t2×360° T2.设粒子运动的路程为s，由运动学公式得 svt1 t2.联立 .式得s5.5D.mv24mv4mv答案1 qd2qD 或3qD35.5 D152021 ·广东理综， 36，18 分难度 如下列图，足够大的平行挡板A1、A2 竖直放置， 间距 6L.两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域和， 以水平面 MN 为抱负分界面，区的磁感应强度为B0，方向垂直纸面对外

38、A1、A2 上各有位置正对的小孔S1、S2，两孔与分界面MN 的距离均为 L.质量为 m、电荷量为 q 的粒子经宽度为d 的匀强电场由静止加速后，沿水平方向从S1 进入区， 并直接偏转到 MN 上的 P 点，再进入区， P 点与 A1 板的距离是L 的 k 倍，不计重力，遇到挡板的粒子不予考虑1如 k 1，求匀强电场的电场强度E； 2如 2<k<3，且粒子沿水平方向从S2 射出，求出粒子在磁场中的速度大小v与 k 的关系式和区的磁感应强度B 与 k 的关系式解析1粒子在电场中，由动能定理有12qEd2mv10粒子在 区洛伦兹力供应向心力精选名师 优秀名师 - - - - - - -

39、 - - -第 18 页，共 41 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -v21qv B 10m r当 k1 时，由几何关系得r L0qB2L 2由 解得 E2md 2由于 2<k<3 时，由题意可知粒子在 区只能发生一次偏转， 运动轨迹如下列图，由几何关系可知r 1L2kL2r 21k2 1解得 r12L粒子在 区洛伦兹力供应向心力mv2qvB0 r1 （ k2 1）qB0L由 解得 v2m粒子在 区洛伦兹力供应向心力v2qvBmr 2由对称性及几何关系可知kr 1r2（3k） （3k）（ k2 1）解

40、得 r22kL.由 . 解得 BkB03k0qB2L2（k2 1） qB0Lkk答案1 2md2v2mB 3 B0162021 ·山东理综， 24， 20 分难度 如图甲所示，间距为d、垂直于纸面的两平行板P、Q 间存在匀强磁场取垂直于纸面对里为磁场的正方 向，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示t 0 时刻，一质量为 m、带电荷量为 q 的粒子 不计重力 ，以初速度 v0 由 Q 板左端靠近板面的位置，精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 19 页，共 41 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - -

41、 - - - -沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区当 B0 和 TB 取某些特定值时，可使 t0 时刻入射的粒子经 t 时间恰能垂直打在P 板上不考虑粒子反弹上述 m、q、d、v0 为已知量11如 t2TB，求 B0；2T2如 t3B，求粒子在磁场中运动时加速度的大小；4mv03如 B0 qd ，为使粒子仍能垂直打在P 板上，求 TB.解析1设粒子做圆周运动的半径为R1，由牛顿其次定律得0mv2qv0B0 R1 据题意由几何关系得R1d联立 式得mv0B0 qd 2设粒子做圆周运动的半径为R2，加速度大小为a，由圆周运动公式得v20a R2据题意由几何关系得3R2 d联立 式得03v2a

42、 d 3设粒子做圆周运动的半径为R，周期为 T，由圆周运动公式得2 RTv0由牛顿其次定律得0mv2qv0B0 R 精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 20 页，共 41 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -由题意知 B4mv0，代入 式得0qdd 4R粒子运动轨迹如下列图，O1O2 为圆心， O1、O2 连线与水平方向的夹角为，在每个 TB 内, 只有 A、B 两个位置才有可能垂直击中P 板，且均要求 0 2 ，由题意可知2 TB2 T 2 设经受完整 TB 的个数为 nn 0， 1，2

43、，3 如在 A 点击中 P 板，据题意由几何关系得R 2RRsin n d.当 n0 时，无解 .当 n1 时，联立 . 式得1或 sin 6联立 . 式得 dTB 3v0.2.当 n2 时，不满意 090°的要求 .如在 B 点击中 P 板，据题意由几何关系得R 2Rsin 2RRsin nd.当 n0 时，无解 .当 n1 时，联立 . 式得11arcsin4或 sin 4.联立 . 式得精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 21 页，共 41 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - -

44、 -TB2 arcsin1 d 42v0.当 n2 时，不满意 090°的要求 .mv03v2d1d0答案1 qd2d3 3v0或2 arcsin42v0172021 ·江苏单科， 14，16 分难度 某装置用磁场掌握带电粒子的运动，工作原理如下列图装置的长为L，上下两个相同的矩形区域内存在 匀强磁场，磁感应强度大小均为B、方向与纸面垂直且相反，两磁场的间距 为 d.装置右端有一收集板， M、N、P 为板上的三点， M 位于轴线 OO上，N、 P 分别位于下方磁场的上、下边界上.在纸面内，质量为m、电荷量为 q 的粒子以某一速度从装置左端的中点射入，方向与轴线成 30°角，经过上方的磁场区域一次，恰好到达P 点转变粒子入射速度的大小，可以掌握粒子到 达收集板上的位置不计粒子的重力1求磁场区域的宽度h； 2欲使粒