2013年高考物理 模擬新題精選分類解析（第7期）專題09 磁場(chǎng)1．（2013上海市七校調(diào)研聯(lián)考）如圖所示，為某種用來(lái)束縛原子的磁場(chǎng)的磁感線分布情況，以O(shè)點(diǎn)（圖中白點(diǎn)）為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿Z軸正方向磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小的變化最有可能為（ ）（2013湖北省模擬）如圖所示，一條形磁鐵靜止在固定斜面上，上端為N極，下端為S極，其一條磁感線如圖所示，垂直于紙面方向有兩根完全相同的固定導(dǎo)線，它們與磁鐵兩端的連線都與斜面垂直且長(zhǎng)度相等（如圖中虛線所示）。開(kāi)始兩根導(dǎo)線未通電流，斜面對(duì)磁鐵的彈力、摩擦力的大小分別為FN、Ff，后來(lái)兩根導(dǎo)線通一圖示方向大小相同的電流后，磁鐵仍然靜止，則與未通電時(shí)相比：（ ）A．FN、Ff均變大B．FN不變，F(xiàn)f變小C．FN變大，F(xiàn)f不變D．FN變小，F(xiàn)f不變.（2013年3月湖北省黃岡市質(zhì)檢）A.兩導(dǎo)線中的電流方向一定相同 B．兩導(dǎo)線中的電流方向一定相反C.所加磁場(chǎng)的方向可能沿Z軸正向D.所加磁場(chǎng)的方向可能沿y軸負(fù)向答案：BC解析：由左手定則可知，4．（2013河南省中原名校聯(lián)考）如圖所示,PQ和MN為水平平行放置的金屬導(dǎo)軌，相距L＝1m．PM間接有一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E＝6V, 內(nèi)阻r＝1Ω的電源和一只滑動(dòng)變阻器,導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m＝0．2kg，棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)定滑輪與物體相連，物體的質(zhì)量M＝0．3kg．棒與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0．5（設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,導(dǎo)軌與棒的電阻不計(jì)，g取10m／s2），勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2T，方向豎直向下，為了使物體保持靜止，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值不可能的是 （ ）A．2Ω B．4Ω C．5Ω D．6Ω歐姆定律，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大值為5Ω；所以滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值不可能的是6Ω，選項(xiàng)D正確。．（2013湖南省12校聯(lián)考）如圖所示，質(zhì)量為m的金屬環(huán)用線懸掛起來(lái)。金屬環(huán)有一半處于水平且與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。從某時(shí)刻開(kāi)始，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，則在磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小的過(guò)程中，關(guān)于線拉力的大小的下列說(shuō)法中正確的是 A．大于環(huán)的重力mg，并逐漸減小 B．始終等于環(huán)的重力mg C．小于環(huán)的重力mg，并保持恒定 D．大于環(huán)的重力mg，并保持恒定．（2013陜西省西安市一模）如圖所示，甲是不帶電的絕緣物塊，乙是帶正電，甲乙疊放在一起，置于粗糙的絕緣水平地板上，地板上方空間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)加一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)甲、乙無(wú)相對(duì)滑動(dòng)一起向左加速運(yùn)動(dòng)。在加速運(yùn)動(dòng)階段A．甲、乙兩物塊間的摩擦力不變的B．甲、乙兩物塊可能做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)C．乙物塊與地面之間的摩擦力不斷減小D．甲、乙兩物體可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．（2013湖南省12校聯(lián)考）美國(guó)物理學(xué)家勞倫斯于1932年發(fā)明的回旋加速器，應(yīng)用帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，能使粒子在較小的空間范圍內(nèi)經(jīng)過(guò)電場(chǎng)的多次加速獲得較大的能量，使人類在獲得以較高能量帶電粒子方面前進(jìn)了一步，如圖所示為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小恒定，且被限制在A、C板間，帶電粒子從P．處?kù)o止釋放，并沿電場(chǎng)線方向射入加速電場(chǎng)，經(jīng)加速后再進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)于這種改進(jìn)后的回旋加速器，下列說(shuō)法正確的是 A．帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速一次 B．P1P2=P2 P3 C．加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸無(wú)關(guān) D．加速電場(chǎng)方向需要做周期性的變化．（2013黑龍江省牡丹江市聯(lián)考）導(dǎo)體導(dǎo)電是導(dǎo)體中的自由電荷定向移動(dòng)的結(jié)果，這些可以移動(dòng)的電荷又叫載流子，例如金屬導(dǎo)體中的載流子就是自由電子�，F(xiàn)代廣泛應(yīng)用的半導(dǎo)體材料可以分成兩大類，一類是N型半導(dǎo)體，它的載流子為電子；另一類為P型半導(dǎo)體，它的載流子是“空穴”，相當(dāng)于帶正電的粒子。如果把某種材料制成的長(zhǎng)方體放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向如圖所示，且與前后側(cè)面垂直。長(zhǎng)方體中通入水平向右的電流，測(cè)得長(zhǎng)方體的上、下表面M、N的電勢(shì)分別為UM、UN，則該種材料 A．如果是P型半導(dǎo)體，有UM＞UNB．如果是N型半導(dǎo)體，有UM＜UNC．如果是P型半導(dǎo)體，有UM＜UND．如果是金屬導(dǎo)體，有UM＜UN答案：C9．（2013河南名校質(zhì)檢）圖甲是回旋加速器的原理示意圖．其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定)，并分別與高頻電源相連．加速時(shí)某帶電粒子的動(dòng)能Ek隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，則下列判斷正確的是( )A．在Ek—t圖象中t4－t3＝t3－t2＝t2－t1B．高頻電流的變化周期應(yīng)該等于tn－tn-1C．粒子加速次數(shù)越多，粒子獲得的最大動(dòng)能一定越大D．D形盒的半徑越大，粒子獲得的最大動(dòng)能越大周的偏轉(zhuǎn)求得，設(shè)D形盒的最大半徑為R，則R＝，所以最大動(dòng)能Ekm＝mv＝，R越大，Ekm越大，故D正確．1．（10分）（2013山東省濰坊市一模）如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，x軸上N點(diǎn)到O點(diǎn)的距離是12cm，虛線NP與x軸負(fù)向的夾角是30°．第Ⅰ象限內(nèi)NP的上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T，第IV象限有勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿y軸正向．一質(zhì)量m＝8×10-10kg.電荷量q=1×10-4C帶正電粒子，從電場(chǎng)中M（12，－8）點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后從N點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，又從y軸上P點(diǎn)穿出磁場(chǎng)．不計(jì)粒子重力，�。�3，求： （1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度v； （2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t； （3）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E．．（18分）（2013湖南省長(zhǎng)沙市聯(lián)考）如圖所示，圓心為原點(diǎn)、半徑為的圓將平面分為兩個(gè)區(qū)域，即圓內(nèi)區(qū)域Ⅰ和圓外區(qū)域Ⅱ。區(qū)域Ⅰ內(nèi)有方向垂直于平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B。平行于x軸的熒光屏垂直于平面，放置在直線的位置。一束質(zhì)量為m、電荷量為q、速度為的帶正電粒子從坐標(biāo)為（，0）的A點(diǎn)沿x軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，粒子全部垂直打在熒光屏上坐標(biāo)為（0，-2R）的點(diǎn)。若區(qū)域Ⅱ中加上平行于x軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，從A點(diǎn)沿x軸正方向以速度2射入?yún)^(qū)域Ⅰ的粒子垂直打在熒光屏上的N點(diǎn)。不考慮重力作用，求：（1）在區(qū)域Ⅰ中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。（2）在區(qū)域Ⅱ中電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為多大？MN兩點(diǎn)間距離是多少？粒子在x軸方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則： （2分）又聯(lián)立得： （2分） （2分）12、（12分）（2013江蘇模擬）如圖所示，K是粒子發(fā)生器，D1、D2、D3是三塊擋板，通過(guò)傳感器可控制它們定時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉，D1、D2的間距為L(zhǎng)，D2、D3的間距為。在以O(shè)為原點(diǎn)的直角坐標(biāo)系Oxy中有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，y軸和直線MN是它的左、右邊界，且MN平行于y軸�，F(xiàn)開(kāi)啟擋板D1、D3，粒子發(fā)生器僅在t=0時(shí)刻沿x軸正方向發(fā)射各種速率的粒子，D2僅在t=nT（n=0，1，2…，T為周期）時(shí)刻開(kāi)啟，在t=5T時(shí)刻，再關(guān)閉擋板D3，使粒子無(wú)法進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。已知擋板的厚度不計(jì)，粒子質(zhì)量為m、電荷量為+q（q大于0），不計(jì)粒子的重力，不計(jì)粒子間的相互作用，整個(gè)裝置都放在真空中。（1）求能夠進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的粒子的速度大小；（2）已知從原點(diǎn)O進(jìn)入磁場(chǎng)中速度最小的粒子經(jīng)過(guò)坐標(biāo)為（0，2）的P點(diǎn)，應(yīng)將磁場(chǎng)邊界MN在Oxy平面內(nèi)如何平移，才能使從原點(diǎn)O進(jìn)入磁場(chǎng)中速度最大的粒子經(jīng)過(guò)坐標(biāo)為（，6 ）的Q點(diǎn)？解析：（12分）（1）設(shè)能夠進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的粒子的速度大小為，由題意，粒子由D1場(chǎng)區(qū)域，它將沿直線FQ運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)。故F點(diǎn)一定在磁場(chǎng)的邊界上。由圖可知，F(xiàn)QH=∠EFG=θ，故．（19分）（2013河南省中原名校聯(lián)考）如圖所示，真空室內(nèi)豎直條形區(qū)域Ⅰ存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，條形區(qū)域Ⅱ（含Ⅰ、Ⅱ區(qū)域分界面）存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁場(chǎng)和電場(chǎng)寬度均為L(zhǎng)且足夠長(zhǎng)，M、N為涂有熒光物質(zhì)的豎直板�，F(xiàn)有一束質(zhì)子從A處連續(xù)不斷地射入磁場(chǎng)，入射方向與M板成60°夾角且與紙面平行，質(zhì)子束由兩部分組成,一部分為速度大小為v的低速質(zhì)子，另一部分為速度大小為3v的高速質(zhì)子，當(dāng)Ⅰ區(qū)中磁場(chǎng)較強(qiáng)時(shí)，M板出現(xiàn)兩個(gè)亮斑，緩慢改變磁場(chǎng)強(qiáng)弱，直至亮斑相繼消失為止，此時(shí)觀察到Ⅳ板有兩個(gè)亮斑已知質(zhì)子質(zhì)量為m，電量為e，不計(jì)質(zhì)子重力和相互作用力,求：（1）此時(shí)Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）到達(dá)N板下方亮斑的質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（3）N板兩個(gè)亮斑之間的距離．14（2013甘肅省蘭州市一模）在xOy平面內(nèi)，第Ⅲ象限內(nèi)的直線OM是電場(chǎng)與磁場(chǎng)的邊界，OM與x軸負(fù)方向成45°角。在x
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