《2019年高考物理真题同步分类解析专题06磁场含解析-17.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考物理真题同步分类解析专题06磁场含解析-17.pdf（8页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、专题 06 磁场 专题 06 磁场 1. （2019全国1卷17）1. （2019全国1卷17）如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框 平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已如导体棒MN受到的安培力大小为F，则 线框LMN受到的安培力的大小为（ ） A2F B1.5F C0.5F D0 【答案】B 【解析】设导体棒MN的电流为I，则MLN的电流为，根据,所以ML和LN受安培力为，根据力的 2 I BILF 2 F 合成，线框LMN受到的安培力的大小为F+ 2. （2019全国1卷24）（12分）2. （2019全国1卷24）（12分
2、）如图，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂 直于纸面向外。一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时间后， 该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出。已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为30， 粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力。求 （1）带电粒子的比荷； （2）带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间。 【答案】 （1）设带电粒子的质量为m，电荷量为q，加速后的速度大小为v。由动能定理有 2 1 2 qUmv 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，由洛伦兹力公式和牛领第二定律有 2 v
3、qvBm r 由几何关系知d=r 2 联立式得 22 4qU mB d （2）由几何关系知，带电粒子射入磁场后运动到x轴所经过的路程为 带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间为 s t v 联立式得 【解析】另外解法（2）设粒子在磁场中运动时间为t1，则 (将比荷代入) 设粒子在磁场外运动时间为t2，则 带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间为，代入t1和t2得. 21 ttt 3.（全国2卷17）3.（全国2卷17） 如图， 边长为l的正方形abcd内存在匀强磁场， 磁感应强度大小为B， 方向垂直于纸面 （abcd 所在平面） 向外。ab边中点有一电子源O， 可向磁场内沿垂直于ab边的方向发射电
4、子。 已知电子的比荷为k。 则从a、d两点射出的电子的速度大小分别为（ ） A，B， 1 4 kBl 5 4 kBl 1 4 kBl 5 4 kBl C，D， 1 2 kBl 5 4 kBl 1 2 kBl 5 4 kBl 【答案】B 【解析】 左图：从a点射出的电子运动轨迹，半径，代入公式得; 4 a l R qB mv R 4 klB va 右图：从d点射出的电子运动轨迹，OD=，,半径，代入公式l 2 5 得 qB mv R 4 5 d klB v 所以答案为 D。 4. （全国3卷18）4. （全国3卷18）如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为和B、方向均垂直于 1
5、 2 B 纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（q0）的粒子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入 第一象限，最后经过x轴离开第一象限。粒子在磁场中运动的时间为（ ） A B C D 5 6 m qB 7 6 m qB 11 6 m qB 13 6 m qB 【答案】B 【解析】如下图所示，粒子在第二象限运动的时间，在第一象限运动的时间， 4 1 1 T t 由, ,，代入解得 t=. qB T m2 1 21 ttt 7 6 m qB 5. （北京卷16）5. （北京卷16）如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从a点射入， 从b点射出。下列说法正确的
6、是（ ） A粒子带正电 B粒子在b点速率大于在a点速率 C若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出 D若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短 【答案】C 【解析】 根据左手定则，粒子带负电，A 错误；匀速圆周运动，速率不变，B 错误；若仅减小磁感应强度，根据半径 公式，则粒子做圆周运动的半径增大，所以粒子可能从b点右侧射出，C 正确；若仅减小入射速率， qB mv r 根据半径公式，则粒子做圆周运动的半径减小，如下图所示，则粒子在磁场中圆周运动的圆心角变 qB mv r 大，根据，因为不变，圆心角变大，则运动时间变长，所以 D 错误。, 2 T t qB m T 2 6. （天津卷
7、4）6. （天津卷 4）笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔 元件，电脑正常工作：当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示，一 块宽为、长为的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，通入方向向右的电ace 流时，电子的定向移动速度为。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是 元件的前、后表面间出现电压，以此控制屏幕的熄灭。则元件的（ ）U A.前表面的电势比后表面的低 B.前、后表面间的电压与无关U C.前、后表面间的电压与成正比 D.自由电子受到的洛伦兹力大小为Uc eU a 【答案
8、】4.D 【解析】电子定向移动方向向左，根据左手定则，电子向后表面偏转，所以前表面的电势比后表面的高，A 错误； 根据洛伦兹力等于电场力，得前、后表面间的电压U=Bav，所以 B、C 错误；e a U Bev 自由电子受到的洛伦兹力大小为，D 正确。 a eU E e 7（江苏卷7）7（江苏卷7）如图所示，在光滑的水平桌面上，a和b是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等 矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在a、b产生的磁场作用下静止则a、b的电流 方向可能是（ ） （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】验证
9、法：a的向左，b的向右如下图安培力方向相反，线框静止。同理D正确，A、B错误。 8. （江苏卷16）（16分）（江苏卷16）（16分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B磁场中的水平绝缘薄板与磁场的左、 右边界分别垂直相交于M、N，MN=L， 粒子打到板上时会被反弹 （碰撞时间极短）， 反弹前后水平分速度不变， 竖直分速度大小不变、方向相反质量为m、电荷量为-q的粒子速度一定，可以从左边界的不同位置水平射 入磁场，在磁场中做圆周运动的半径为d，且dL，粒子重力不计，电荷量保持不变。 （1）求粒子运动速度的大小v； （2）欲使粒子从磁场右边界射出，求入射点到M的最大距离dm； （3）从P点射入
10、的粒子最终从Q点射出磁场，PM=d，QN=，求粒子从P到Q的运动时间t 2 d 【答案】 （1）粒子的运动半径 解得 mv d qB qBd v m （2）如图4所示，粒子碰撞后的运动轨迹恰好与磁场左边界相切 由几何关系得dm=d（1+sin60） 解得 （3）粒子的运动周期 2m T qB 设粒子最后一次碰撞到射出磁场的时间为t，则 （a）当时，粒子斜向上射出磁场 解得 1 12 tT （b）当时，粒子斜向下射出磁场 解得 5 12 tT 【解析】(3) （a） 当时，粒子斜向上射出磁场，如下图所示。 设最后一段弧所用时间为t,则， 粒子从射入磁场到射出磁场的运动时间t为： 其中， qB T m2 解得 第（3）问 (a)图 （b） 当时，粒子斜向下射出磁场，如下图所示。 设最后一段弧所用时间为t,则， 粒子从射入磁场到射出磁场的运动时间 其中， qB T m2 解得 16 题第（3）问 (b)图