高三物理 專題8《磁場》知識(shí)整合 演練高考復(fù)習(xí)測試.doc

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1、知識(shí)整合演練高考題型1安培力的應(yīng)用【例1】（2007·海南·15）據(jù)報(bào)道,最近已研制出一種可投入使用的電磁軌道炮,其原理如圖所示.炮彈（可視為長方形導(dǎo)體）置于兩固定的平行導(dǎo)軌之間,并與軌道壁密接.開始時(shí)炮彈在導(dǎo)軌的一端,通以電流后炮彈會(huì)被磁力加速,最后從位于導(dǎo)軌另一端的出口高速射出.設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離d=0.10m,導(dǎo)軌長L=5.0m,炮彈質(zhì)量m=0.30kg.導(dǎo)軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示.可以認(rèn)為,炮彈在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí),它所在處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度始終為B=2.0T,方向垂直于紙面向里.若炮彈出口速度為v=2.0×103m/s,求通過導(dǎo)軌的電流I.（忽略摩擦力與重力的影響）答案6.0×

2、105A題型2帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)【例2】（2008·重慶·25）如圖為一種質(zhì)譜儀工作原理示意圖.在以O(shè)為圓心,OH為對稱軸,夾角為2α的扇形區(qū)域內(nèi)分布著方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場.對稱于OH軸的C和D分別是離子發(fā)射點(diǎn)和收集點(diǎn).CM垂直磁場左邊界于M,且OM=d,現(xiàn)有一正離子束以小發(fā)射角（紙面內(nèi)）從C射出,這些離子在CM方向上的分速度均為v0,若該離子束中荷質(zhì)比為的離子都能匯聚到D,試求:（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向（提示:可考慮沿CM方向運(yùn)動(dòng)的離子為研究對象）.（2）離子沿與CM成θ角的直線CN進(jìn)入磁場,求其軌道半徑和在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.（3）線段CM的長度.答案（1）磁場方向垂直紙面向

3、外（2）（3）dcotα題型3帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)【例3】（2008·寧夏·24）如圖所示,在xOy平面的第一象限有一勻強(qiáng)電場,電場的方向平行-4-用心愛心專心于y軸向下;在x軸和第四象限的射線OC之間有一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向垂直于紙面向外.有一質(zhì)量為m,帶有電荷量+q的質(zhì)點(diǎn)由電場左側(cè)平行于x軸射入電場.質(zhì)點(diǎn)到達(dá)x軸上A點(diǎn)時(shí),速度方向與x軸的夾角為,A點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為d.接著,質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場,并垂直于OC飛離磁場,不計(jì)重力影響.若OC與x軸的夾角也為,求:（1）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)速度的大小.（2）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小.答案（1）1.（2008·寧夏·14）在等邊三角形的三個(gè)

4、項(xiàng)點(diǎn)a、b、c處,各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面,導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流,方向如圖所示.過c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向（）A.與ab邊平行,豎直向上B.與ab邊平行,豎直向下C.與ab邊垂直,指向左邊D.與ab邊垂直,指向右邊答案C2.（2008·廣東·9）帶電粒子進(jìn)入云室會(huì)使云室中的氣體電離,從而顯示其運(yùn)動(dòng)軌跡,圖是在有勻強(qiáng)磁場的云室中觀察到的粒子的軌跡,a和b是軌跡上的兩點(diǎn),勻強(qiáng)磁場B垂直紙面向里.該粒子在運(yùn)動(dòng)時(shí),其質(zhì)量和電量不變,而動(dòng)能逐漸減少.下列說法正確的是（）A.粒子先經(jīng)過a點(diǎn),再經(jīng)過b點(diǎn)B.粒子先經(jīng)過b點(diǎn),再經(jīng)過a點(diǎn)C.粒子帶負(fù)電D.粒子帶正電答案AC3.（2008·廣

5、東·4）1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器,其原理如圖所示.這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成,其間留有空隙,下列說法正確的是（）A.離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器B.離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器C.離子從磁場中獲得能量D.離子從電場中獲得能量答案AD4.（2008·天津·23）在平面直角坐標(biāo)xOy中,第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,第-4-用心愛心專心Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場,經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成θ=60°角射入磁場,最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)

6、垂直于y軸射出磁場,如圖所示.不計(jì)粒子重力,求（1）M、N兩點(diǎn)間的電勢差UMN.（2）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r.（3）粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t.答案5.（2008·山東·25）兩塊足夠大的平行金屬極板水平放置,極板間加有空間分布均勻、大小隨時(shí)間周期性變化的電場和磁場,變化規(guī)律分別如圖（1）、（2）所示（規(guī)定垂直紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向）.在t=0時(shí)刻由負(fù)極板釋放一個(gè)初速度為零的帶負(fù)電的粒子（不計(jì)重力）.若電場強(qiáng)度E0、磁感應(yīng)強(qiáng)度B0、粒子的荷質(zhì)比均已知,且t0=,兩板間距h=.（1）求粒子在0～t0時(shí)間內(nèi)的位移大小與極板間距h的比值.（2）求粒子在極板間做圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑

7、（用h表示）.（3）若板間電場強(qiáng)度E隨時(shí)間的變化仍如圖（1）所示,磁場的變化改為如圖（3）所示,試畫出粒子在板間運(yùn)動(dòng)的軌跡圖（不必寫計(jì)算過程）.答案（1）（2）（3）見右圖6.（2008·全國Ⅰ·25）如圖所示,在坐標(biāo)系xOy中,過原點(diǎn)的直線OC與x軸正向的夾角=120°,在OC右側(cè)有一勻強(qiáng)電場,在第二、三象限內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場,其上邊界與電場邊界重疊、-4-用心愛心專心右邊界為y軸、左邊界為圖中平行于y軸的虛線,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為