




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
章末真题练10磁场
1.(2022・全国乙卷,18)(多选)
安装适当的软件后,利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度
Bo如图,在手机上建立直角坐标系,手机显示屏所在平面为xθy面。
某同学在某地对地磁场进行了四次测量,每次测量时y轴指向不同方
向而Z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知(BC)
测量序号Bx∕μTBy∕μTB√μT
1021-45
20-20-46
3210-45
4-210-45
A.测量地点位于南半球
B.当地的地磁场大小约为50uT
C.第2次测量时y轴正向指向南方
D.第3次测量时y轴正向指向东方
解析:地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,根据测量
数据可知,BZ为负值,测量地点位于北半球,选项A错误;利用第1次测
22
量的数据可得当地的地磁场大小为B=IBy+βz≈50μτ,选项B正
确;第2次测量时By为负值,y轴正向指向南方,选项C正确;第3次测
量时BX为正值,X轴正向指向北方,y轴正向指向西方,选项D错误。
2.(2022•湖南卷,3)如图a,直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬
挂于水平轴00'上,其所在区域存在方向垂直指向00'的磁场,与00'
距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化,其截面图如图
b所示。导线通以电流I,静止后,悬线偏离竖直方向的夹角为θ°下
列说法正确的是(D)
A.当导线静止在图a右侧位置时,导线中电流方向由N指向M
B.电流I增大,静止后,导线对悬线的拉力不变
C.tan0与电流I成正比
D.sin0与电流I成正比
解析:当导线静止在图a右侧时,导体棒MN在重力、拉力和安培力的
作用下处于平衡状态,由平衡条件可知,导体棒所受安培力指向右侧,
又安培力与磁场方向垂直,所以安培力垂直于轻绳指向右上方,由左
手定则可知,导线中电流方向由M指向N,选项A错误;由平衡条件有,
轻绳拉力F=J(Tng)2-(BIL)2,又BlL=mgsinθ,得Sin。,分析
易知选项B、C错误,D正确。
3.(2022.广东卷,7)
如图所示,一个立方体空间被对角平面MNPQ划分成两个区域,两区域
分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与Z轴平行的匀强磁场。一
质子以某一速度从立方体左侧垂直OyZ平面进入磁场,并穿过两个磁
场区域。下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中,可能正确
的是(A)
OXOX
CD
解析:根据题述情境,质子垂直OyZ平面进入磁场,由左手定则可知,
质子先向y轴正方向偏转穿过MNPQ平面,再向X轴正方向偏转,所以
选项A可能正确,B错误;该轨迹在OXZ平面上的投影为一条平行于X
轴的直线,选项C、D错误。
4.(2022•全国甲卷,18)空间存在着匀强磁场和匀强电场,磁场的方
向垂直于纸面(XOy平面)向里,电场的方向沿y轴正方向。一带正电
的粒子在电场和磁场的作用下,从坐标原点0由静止开始运动。下列
四幅图中,可能正确描述该粒子运动轨迹的是(B)
AB
yy
解析:分析可知,开始一段较短时间内,粒子具有沿y轴正方向的速度,
由左手定则可知,粒子应向左侧偏转,选项A、C错误;由于粒子所受电
场力沿y轴正方向,且粒子初速度为零、初始位置在坐标原点,故粒子
运动轨迹的最低点在X轴上,选项D错误,B正确。
(2022•湖北卷,8)(多选)在如图所示的平面内,分界线SP将宽度为L
的矩形区域分成两部分,一部分充满方向垂直于纸面向外的匀强磁场,
另一部分充满方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为
B,SP与磁场左右边界垂直。离子源从S处射入速度大小不同的正离
子,离子入射方向与磁场方向垂直且与SP成30°角。已知离子比荷
为k,不计重力。若离子从P点射出,设出射方向与入射方向的夹角为
。,则离子的入射速度和对应θ角的可能组合为(BC)
A.⅛BL,O0B.⅛BL,O0
C.kBL,60oD.2kBL,60
解析:
××××
××××
甲
'L'
乙
若离子通过下部分磁场直接到达P点,如图甲,根据几何关系则有R=L,
由洛伦兹力提供向心力有qvB=m?可得v=^=kBL,根据对称性可知,
出射速度与SP成30°角向上,故出射方向与入射方向的夹角6=60。。
当离子上、下两部分均经历一次时,如图乙,因为上、下两部分磁场的
磁感应强度大小均为B,则根据对称性有R=9,根据洛伦兹力提供向心
力有qvB=m⅛,可得V=譬WkBL,此时出射方向与入射方向相同,即θ
=O0O通过以上分析可知,当离子从下部分磁场射出时,需满足
V==-ɪ-kBL(n=1,2,3,…),此时θ=60°;当离子从上部分磁场
(2n-l)m2n-l
o
射出时,需满足v=^=⅛BL(n=l,2,3,…),此时θ=0o故可知B、C
2nm2n
正确,A、D错误。
6.(2022•湖南卷,13)如图,两个定值电阻的阻值分别为R和R2,直流
电源的内阻不计,平行板电容器两极板水平放置,板间距离为d,板长
为遍d,极板间存在方向水平向里的匀强磁场。质量为m、带电荷量为
+q的小球以初速度V沿水平方向从电容器下板左侧边缘A点进入电
容器,做匀速圆周运动,恰从电容器上板右侧边缘离开电容器。此过程
中,小球未与极板发生碰撞,重力加速度大小为g,忽略空气阻力。
⑴求直流电源的电动势E。;
(2)求两极板间磁场的磁感应强度B;
(3)在图中虚线的右侧设计一匀强电场,使小球离开电容器后沿直线
运动,求电场强度的最小值E,。
解析:(1)小球在两板间做匀速圆周运动,电场力与重力大小相等,设
两板间电压为U,有mg=q[,
由闭合电路欧姆定律得U=JVE。,
^l+^2
联立解得Eo=(fil+R2)mffdo
CiR2
⑵小球在电容器中做匀速圆周运动,从上板右侧边缘离开,设轨迹半
径为r,有
r2=(r-d)2+(√3d),得r=2d,
又洛伦兹力提供小球做圆周运动的向心力,
V2
qvBn=m一,
r
解得B嗯。
(3)小球离开磁场时,速度方向与水平方向的夹角为θ=60°,要使小
球做直线运动,则电场力与重力的合力与速度方向共线,当电场力等
于小球重力垂直于速度方向的分力时,电场力最小,电场强度最小qE,
=mgcos60°,解得E,=—
2‹7
(R+R)mgd
答案:(1)12(2)2(3)%
q治2qd2q
7.(2022・山东卷,17节选)中国“人造太阳”在核聚变实验方面取得
新突破,该装置中用电磁场约束和加速高能离子,其部分电磁场简化
模型如图所示,在三维坐标系OXyZ中,(KZWd空间内充满匀强磁场I,
磁感应强度大小为B,方向沿X轴正方向j-3d≤z<0>y≥0的空间内充
满匀强磁场∏,磁感应强度大小为^B,方向平行于xθy平面、与X轴
正方向夹角为45°;z<0、yW0的空间内充满沿y轴负方向的匀强电
场。质量为m、带电量为+q的离子甲,从yθz平面第三象限内距y轴
为L的点A以一定速度出射,速度方向与z轴正方向夹角为B,在yθz
平面内运动一段时间后,经坐标原点0沿Z轴正方向进入磁场I。不
计离子重力。
⑴当离子甲从A点出射速度为V。时,求电场强度的大小E;
(2)若使离子甲进入磁场后始终在磁场中运动,求进入磁场时的最大
速度v,n;
⑶离子甲以等的速度从0点沿Z轴正方向第一次穿过xθy面进入磁
2m
场I,求第四次穿过XOy平面的位置坐标(用d表示)。
解析:(1)离子甲从A点射入电场,由O点沿+z方向射出,只受沿-y方
向电场力的作用,所以在+z方向上,离子甲做匀速直线运动,在从A到
O的运动过程中,在+z方向上有L=VotCOSβ,
在+y方向上有
O=vosinB-at,
由牛顿第二定律有Eq=ma,
2
解得E7nv0sin/?cos/g
(2)离子甲进入磁场I中,当离子甲运动轨迹与磁场I上边界相切时,
„2
由洛伦兹力充当向心力有qv∣B=m十,其轨迹半径R,=d,
经半个圆周由(0,2d,0)进入磁场II,然后在垂直匀强磁场II的平面内
运动,由洛伦兹力充当向心力有
qv•—B=m—,解得R=Λ∕2CI,
t2R22
轨迹恰与xθz平面相切,则此时离子甲速度最大,即
Bqd
V,Efo
⑶离子甲以V2=等射入磁场I,则离子甲在磁场I中的轨迹半径RJ
=P离子甲在磁场I中转半个圆周,由y轴上(0,d,0)处第二次穿过
,
xθy平面进入磁场∏,在磁场∏中的轨迹半径为R2=?d,离子甲在磁
场II中偏转半个圆周,由X轴上(d,0,0)处第三次穿过xθy平面进入磁
场I,速度方向平行于Z轴正方向,再在磁场I中偏转半个圆周第四
次穿过xθy平面,轨迹如图所示,所以离子第四次穿越xθy平面的位置
坐标为(d,d,0)o
答案:⑴W2sin"os0(2)也(3)(d,d,0)
qL
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 艺人专属化妆合同范本
- 院标设计合同范本
- 平价转让的合同范本
- 农药认购合同范本
- 通信器材采购合同范本
- 模具加工协议合同范本
- 商场安全施工合同范本
- 非标定制合同范本
- 厂区地面工程合同范本
- 玩具销售协议合同范本
- 培训机构老师职业规划
- 工厂厂长年终总结汇报
- 《公路桥梁挂篮设计与施工技术指南》
- (一模)宁波市2024学年第一学期高考模拟考试 物理试卷(含答案)
- 人教版小学六年级下册音乐教案全册
- 12J201平屋面建筑构造图集(完整版)
- 湘教版区域地理 课件 第八讲《南亚-印度》第二课时
- 人教版(2024)六年级全一册 第18课 土壤湿度控制好
- 海洋能电网并网控制策略
- 中国血脂管理指南(基层版2024年)解读
- 2018海湾GST-GD-N90消防应急广播设备安装使用说明书
评论
0/150
提交评论