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【物理精品】2012版《6年高考4年模擬》
磁場部分
第一部分 六年高考薈萃
2011年高考題
1（2011全國卷1第15題）。如圖，兩根相互平行的長直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流 和 ，且 ；a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)，且a、b、c與兩導(dǎo)線共面；b點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間，b、d的連線與導(dǎo)線所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是

A.a點(diǎn) B.b點(diǎn) C.c點(diǎn) D.d點(diǎn)
解析：要合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，必有 和 形成兩個場等大方向，只有C點(diǎn)有可能，選C
2（2011海南第7題）．自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻(xiàn)。下列說法正確的是
A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系
B.歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系
C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系
D.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量得出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
解析：考察科學(xué)史，選ACD
3（2011海南第10題）.空間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，圖中的正方形為其邊界。一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場的方向從O點(diǎn)入射。這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不計重力。下列說法正確的是
A.入射速度不同的粒子在磁場中的運(yùn)動時間一定不同
B. 入射速度相同的粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡一定相同
C.在磁場中運(yùn)動時間相同的粒子，其運(yùn)動軌跡一定相同
D.在磁場中運(yùn)動時間越長的粒子，其軌跡所對的圓心角一定越大
解析：在磁場中半徑 運(yùn)動時間： （θ為轉(zhuǎn)過圓心角），故BD正確，當(dāng)粒子從O點(diǎn)所在的邊上射出的粒子時：軌跡可以不同，但圓心角相同為1800，因而AC錯
4（2011新標(biāo)理綜第14題）.為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是 （B）

解析：主要考查安培定則和地磁場分布。根據(jù)地磁場分布和安培定則判斷可知正確答案是B。
5．（2011新標(biāo)理綜第18題）.電磁軌道炮工作原理如圖所示。待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動，并與軌道保持良好接觸。電流I從一條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回。軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面得磁場（可視為勻強(qiáng)磁場），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比。通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出�，F(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原的2倍，理論上可采用的方法是（BD）
A.只將軌道長度L變?yōu)樵��?倍
B.只將電流I增加至原的2倍
C.只將彈體質(zhì)量減至原的一半
D.將彈體質(zhì)量減至原的一半，軌道長度L變?yōu)樵?br>的2倍，其它量不變
解析：主要考查動能定理。利用動能定理有 ,B=kI解得 。所以正確答案是BD。
6（2011浙江第20題）.利用如圖所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子。圖中板N上方是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，板上有兩條寬度分別為2d和d 的縫，兩縫近端相距為L。一群質(zhì)量為、電荷量為q，具有不同速度的粒子從寬度為2d的縫垂直于板N進(jìn)入磁場，對于能夠從寬度為d的縫射出的粒子，下列說法正確的是
A. 粒子帶正電
B. 射出粒子的最大速度為
C. 保持d和L不變，增大B，射出粒子的最大速度與最小速
度之差增大
D. 保持d和B不變，增大L，射出粒子的最大速度與最小速
度之差增大
答案：BC
解析：由左手定則可判斷粒子帶負(fù)電，故A錯誤；由題意知：粒子的最大半徑 、粒子的最小半徑 ，根據(jù) ，可得 、 ，則 ，故可知B、C正確，D錯誤。
7(2011上海第18題)．
如圖，質(zhì)量為 、長為 的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于 ，并處于勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)導(dǎo)線中通以沿 正方向的電流 ，且導(dǎo)線保持靜止時，懸線與豎直方向夾角為 。則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可能為
(A) 正向，
(B) 正向，
(C) 負(fù)向，
(D)沿懸線向上，
答案：BC
8（2011安徽第23）．（16分）
如圖所示，在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場方向垂直于xOy平面向里。一帶正電的粒子（不計重力）從O點(diǎn)沿y軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動，經(jīng)t0時間從P點(diǎn)射出。
（1）求電場強(qiáng)度的大小和方向。
（2）若僅撤去磁場，帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入，經(jīng) 時間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出。求粒子運(yùn)動加速度的大小。
（3）若僅撤去電場，帶電粒子仍從O點(diǎn)射入，且速度為原的4倍，求粒子在磁場中運(yùn)動的時間。
解析：（1）設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為，電荷量為q，初速度為v，電場強(qiáng)度為E。可判斷出粒子受到的洛倫磁力沿x軸負(fù)方向，于是可知電場強(qiáng)度沿x軸正方向
且有 qE=qvB ①
又 R=vt0 ②
則 ③
（2）僅有電場時，帶電粒子在勻強(qiáng)電場中作類平拋運(yùn)動
在y方向位移 ④
由②④式得 ⑤
設(shè)在水平方向位移為x，因射出位置在半圓形區(qū)域邊界上，于是

又有 ⑥
得 ⑦
（3）僅有磁場時，入射速度 ，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中作勻速圓周運(yùn)動，設(shè)軌道半徑為r，由牛頓第二定律有
⑧
又 qE=a ⑨
由⑦⑧⑨式得 ⑩
由幾何關(guān)系 ○11
即 ○12
帶電粒子在磁場中運(yùn)動周期

則帶電粒子在磁場中運(yùn)動時間

所以 ○13
9（2011全國卷1第25）.（19分）
如圖，與水平面成45°角的平面N將空間分成I和II兩個區(qū)域。一質(zhì)量為、電荷量為q（q＞0）的粒子以速度 從平面N上的 點(diǎn)水平右射入I區(qū)。粒子在I區(qū)運(yùn)動時，只受到大小不變、方向豎直向下的電場作用，電場強(qiáng)度大小為E；在II區(qū)運(yùn)動時，只受到勻強(qiáng)磁場的作用，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里。求粒子首次從II區(qū)離開時到出發(fā)點(diǎn) 的距離。粒子的重力可以忽略。
解析：設(shè)粒子第一次過N時速度方向與水平方向成α1角，位移與水平方向成α2角且α2=450，在電場中做類平拋運(yùn)動，
則有： 得出：
在電場中運(yùn)行的位移:
在磁場中做圓周運(yùn)動，且弦切角為α=α1-α2，
得出：
在磁場中運(yùn)行的位移為：
所以首次從II區(qū)離開時到出發(fā)點(diǎn) 的距離為：
10（2011新標(biāo)理綜第25題）.（19分）
如圖，在區(qū)域I（0≤x≤d）和區(qū)域II（d≤x≤2d）內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。一質(zhì)量為、帶電荷量q（q＞0）的粒子a于某時刻從y軸上的P點(diǎn)射入?yún)^(qū)域I，其速度方向沿x軸正向。已知a在離開區(qū)域I時，速度方向與x軸正方向的夾角為30°；因此，另一質(zhì)量和電荷量均與a相同的粒子b也從p點(diǎn)沿x軸正向射入?yún)^(qū)域I，其速度大小是a的1/3。不計重力和兩粒子之間的相互作用力。求
（1）粒子a射入?yún)^(qū)域I時速度的大小；
（2）當(dāng)a離開區(qū)域II時，a、b兩粒子的y坐標(biāo)之差。

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