2016届高考物理命题猜想与仿真专题08磁场解析版

磁场的产生、磁感应强度的叠加、定则、左手定则是磁场的基本知识，在近几年的磁场对通电导体棒的作用问题是近几年高考的热点，分析近几年的高考题，该考点主要考查力的计算、力方向的判断、力作用下的平衡和运动，题型以选择几年高考试题，该考点题规律有以下两个方面：偶尔也会以选择题的形式考查磁场的性质、力的特点及圆周运动的周期性等问2016年高考命题点．1.(多选)无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比．如图所示，两根相距L的无限长直导线分别通有电流I和3I.在两导线的连线上有a、b、c三点，a点为两根直导线连线的中点，b、c两点距导线的距离均为L.下列说法正确的是( AabB．abC．cbD．cb

＝r

k为比例系数，I是电流，r的长度．利用定则和磁感线的特点以及磁感应强度的叠加原理可知a点的磁感应强Ba＝k·3I＋kI＝8kI，方向向下，bBb＝k·3I－kI＝kI

下，ab16∶1A正确，B错误；c点磁感应强度方向向上，b点磁感应强度方向向下，cbC错误；cBc＝k·3I－kI＝5kIcb5∶1 D【答案】r(多选)M、N两小，OM、Na、bO点对称．导线通有大小相等、方向I.B＝kIk是常数，Ir是导线中的电流，r为点到导线的距离．一带正电的小球(图中未画出)以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点．关于上述过程，下列说法正确的是( 【答案】2.(多选)mLO、O′强磁场中．当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为

正向，ILtan

mgtan D．沿悬线向上，mgsin负向， 【答案】【变式探究】(多选)如图甲所示，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.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t＝0时刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为Im，图甲中I所示方向为电 C．受到的力随时间周期性变D．受到的力在一个周期内做正【答案】【感悟提升】解决力问题的一般思正确地对导体棒进行受力分析，应特别注意通电导体棒受到的力的方向，力与BI的方向3.R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)Bq(q＞0)mab

的距离为2

D.r＝RqvB＝mr

mB【答案】B.dM、NM板带正电荷，N板带等mqMPN板SvSOSM、NE3M、NEM板向上平移2dMP处由静止释放，粒子自进入圆筒至从S出期间，与圆筒的碰撞次数n.3 撞点为A，由于粒子与圆筒发生两次碰撞又从S出，因此，SA弧所对的圆心角π等于r＝Rtan 3mv【答案】 (2) L的正三角形(边界上有磁场)，A、B、C为三角形的三个顶点．今有一质＝4m量为m、电荷量为＋q的粒子(不计重力)，以速度＝4m

ABPAB边又垂直于磁场的方向射入磁场，然后从BC边上某点Q射出．则 2＋ 1＋ 3L 3AD.Bqv＝RR＝4LPAC2＋3

BC边上射出时 LA、D

，而当粒子在其中经历4

AB中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场．A板带正电荷，BEB1.MO′，OO′是平行于两金属板的中心线．挡板右侧B2.CDB2M板的夹角θ＝45°，O′C＝a，现有大量质量均为m，含有各种不荷量、不同速度的带电粒子(不计重力)OOO′OO′方向运B2能绝缘板CD的粒子中，所带电荷量的最大值绝缘板CD上被带电粒子区域的长度BBq＝(2＋1)BB1E

2＋1

过程出现多层思维，不能把粒子的运动和磁场的分布相结合分析问题；②对定圆心、④数学功底薄弱，求不出临界极值可从以下几点进行防范：①正确判定力方向，确定轨迹的弯曲方向；②熟练掌握圆【高考解读1．(2015课标卷Ⅰ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，粒子的( )解析：带电粒子以某一速度垂直磁场方向进入匀强磁场，在力作用下做匀速圆周 动， 力提供向心力，得qvB＝mr，解得轨道半径r＝qB.带电粒子由较强磁场区进入到较弱磁场区域，磁感应强度B减小，由 mv可知，轨道半径r增大．由力不做功，带电粒子速度不变，由角速度ω＝v/r，可知角速度减小，选项D正确，选A、B、C错误．2．(2015·卷)如图所示，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＝9.1cm，中点O与S间的距离d＝4.55cm，MN与SO直线的夹角为θ，板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0×10－4T.电子质量m＝9.1×10－31kg，电荷量e＝－1.6×10－19C，不计电子重力．电子源发射速度v＝1.6×106m/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，则( A．θ＝90°时，l＝9.1cmB．θ＝60°时，l＝9.1cmC．θ＝45°时，l＝4.55cmD．θ＝30°时，l＝4.553．(2015·新课标Ⅱ,18，6分)(多选)指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针，下 答 4．(2015·海南单科，1，3分)如图，aP上的一点，P前有一条形磁铁垂直于PSa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aa点的瞬间，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 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，由左手定则可得电子所受力的方向向上，A正确．答 (2015·江苏单科，4，3分)如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度．下列各选项所MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方．线圈中通有大 由题意知，处于磁场中的导体受力作用的有效长度越长，根据F＝BIL知受安培力越大，越容易失去平衡，由图知选项A中导体的有效长度最大，所以A正确．答 6．(2015·新课标Ⅰ，14，6分)两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平 答案7．(2015·新课标Ⅱ,19，6分)(多选)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ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Ⅰ中运动的电子相 AkBkCk解 则由第二定律得qvB＝R＝v

＝所以R＝k，T a＝R，ω＝R a＝k，ω 所以选项A、C正确，选项B、D错误． 8．(2015·理综，16，4分)在同一匀强磁场中，α粒子(4He)和质子(1H)做匀速圆周 动，若它们的动量大小相等，则α粒子和质子 B2∶1C4∶1D．受到的力之比是2∶1答 9．(2015·理综，7，6分)(多选)如图所示，S处有一电子源，可向纸面内任意方向发射MNL＝9.1cmOSd＝4.55cm，MN与SO直线的夹角为θ，板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B＝2.0×10－4T.电子质量m＝9.1×10－31kg,电量e＝－1.6×10－19C，不计电子重力．电子源发射速度v＝1.6×106m/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，则( A．θ＝90°时，l＝9.1cm B．θ＝60°时，l＝9.1cmC．θ＝45°时，l＝4.55cm D．θ＝30°时，l＝4.55cm答 10．(2015·新课标Ⅰ，24，12分)如图，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的0.1T，方向垂直于纸面向里；弹12V的电池相连，电路总2Ω.0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两0.3cm,10m/s2.判断开关闭合后金属棒所受力的方向，并求出金属棒的质量．解 金属棒通电后，闭合回路电流

12 6＝R＝2Ω导体棒受到的力大小为F＝BIL＝0.06由左手定则可判断知金属棒受到的力方向竖直向下m＝0.01kg答 0.0111.(2015·重庆理综，7,15分)音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机，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形刚性线圈构成,线圈LnB，区域外的磁场忽略不计．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PQI.求此时线圈所受力的大小和方向若此时线圈水平向右运动的速度大小为v，求力的功率答 方向水平向右12．(2015·浙江理综，