2010版磁场和电磁感应

（2010版）北京市5年高考真题专项训练之磁场和电磁感应

历年高考对本考点知识的考查覆盖面大，几乎每个知识点都考查到。特别是左手定则的运用和带电粒子在磁场中的运动更是两个命题频率最高的知识点．带电粒子在磁场中的运动考题一般运动情景复杂、综合性强，多以把场的性质、运动学规律、牛顿运动定律、功能关系及交变电流等有机结合的计算题出现，难度中等偏上，对考生的空间想象能力、物理过程和运动规律的综合分析能力及用数学方法解决物理问题的能力要求较高。从近两年高考看，涉及本考点的命题常以构思新颖、高难度的压轴题形式出现，在复习中要高度重视。特别是带电粒子在复合场中的运动问题在历年高考中出现频率高，难度大，经常通过变换过程情景、翻新陈题面貌、突出动态变化的手法，结合社会、生产、科技实际来着重考查综合分析能力、知识迁移和创新应用能力。情景新颖、数理结合、联系实际将是本考点今年高考命题的特点。

近5年北京真题

04北京19．如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场。若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是 ( )

A．在b、n之间某点 B．在n、a之间某点 C．a点

D．在a、m之间某点

05北京21．现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以判断 ( )

Ａ．线圈A向上移动或滑动变阻器的滑 动端P向右加速滑动都能引起电流计指针向左偏转

Ｂ．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引— — 起电流计指针向右偏转

A 0 2 2 Ｃ．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑

P 动，都能使电流计指针静止在中央

B Ｄ．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法 + 判断电流计指针偏转的方向 06北京20.如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时t。若该微粒经过P点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上。两个微粒所受重力均忽略。新微粒运动的( )

A.轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t B.轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t C.轨迹为pb，至屏幕的时间将等于t D.轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t

1

09北京19．如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a（不计重力）以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点（图中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b（不计重力）仍以相同

初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b （ ）

A．穿出位置一定在O′点下方 B．穿出位置一定在O′点上方

C．运动时，在电场中的电势能一定减小 D．在电场中运动时，动能一定减小 08——09模拟题

08朝阳一模20．20世纪30年代以来，人们在对宇宙射线的研究中，陆续发现了一些新的粒子，K介子和π介子就是科学家在1947年发现的。K?介子的衰变方程为 K? → π0+ π?，其中K?介子和π?介子带负电，电荷量等于基元电荷电量，π0介子不带电。如图所示，一个K?介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为图中的圆弧虚线，K?介子衰变后，π0介子和π?介子的轨迹可能是 （ ）

π? π0 K?

A

π0 K? π?

K? B

C

π? π0 π0

D

π?

K?

08朝阳二模20．如图所示，一质量为m的金属杆ab，以一定的

B 初速度v0从一光滑平行金属轨道的底端向上滑行，轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻R相连，磁场方向垂直轨道平a 面向上，轨道与金属杆ab的电阻不计并接触良好。金属杆向上滑行到某一高度后又返回到底端，在此过程中 （ ）

θ A．上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多 b B．上滑过程金属杆受到的合外力的冲量比下滑过程大 C．上滑过程金属杆受到的安培力的冲量比下滑过程大

D．上滑过程和下滑过程金属杆的加速度的最小值出现在同一位置 08崇文二模15．每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来，地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，它将 （ ）

A．向东偏转 B．向南偏转 C．向西偏转 D．向北偏转

2

R 08崇文二模18．如图所示，两根竖直放置的光滑平行导轨，其中一部分处于方向垂直导轨所在平面并且有上下水平边界的匀强磁场中。一根金属杆MN保持水平并沿导轨滑下（导轨电阻不计），当金属杆MN进 入磁场区后，其运动的速度随时间变化的图线不可能的是 （ ）

08海淀二模19．图5是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a，b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处。图中半

圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则 （ ）

A．a的质量一定大于b的质量 B．a的电荷量一定大于b的电荷量

C．a运动的时间大于b运动的时间 D．a的比荷

（qa/ma）大于b的比荷（qb/mb）

08西城一模17．如图所示，两根间距为d的平行光滑金属导轨间接

B 有电源E，导轨平面与水平面间的夹角θ = 30°。金属杆ab垂直导轨E b 放置，导轨与金属杆接触良好。整个装置处于磁感应强度为B的匀

强磁场中。当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆ab刚好处于静

a 止状态。若将磁场方向改为竖直向上，要使金属杆仍保持静止状态，

θ 可以采取的措施是 （ ）

A．减小磁感应强度B B．调节滑动变阻器使电流减小 C．减小导轨平面与水平面间的夹角θ D．将电源正负极对调使电流方向改变 08西城二模19．如图所示，一个理想边界为PQ、

O MN的匀强磁场区域，磁场宽度为d，方向垂直纸面

PMQ向里。一电子从O点沿纸面垂直PQ以速度v0进入 × × × × ×d M左 H 右 v× × × o × × 磁场。若电子在磁场中运动的轨道半径为2d。O′在MN上，且OO′与MN垂直。下列判断正确的是 （ ）

A．电子将向右偏转

B．电子打在MN上的点与O′点的距离为d

M

O′ NH M

C．电子打在MN上的点与O′点的距离为3d D．电子在磁场中运动的时间为

3v0?d

08东城一模16．如图a所示，虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框

绕垂直于线框平面的轴O以角速度ω匀速转动。设线框中感应电流方向以逆时针为正，那么在图b中能正确描述线框从图a中所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流随时间变化情况的是 （ ）

3

i i i i

t t t t 0 0 0 0 O ω

B C A D 图a

图b

08东城二模19．如图所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良

I 好。在两根导轨的端点d、e之间连接一a c

d个电阻R，其他部分电阻忽略不计。现

BR 用一水平向右的外力F作用在金属杆

ab上，使金属杆由静止开始向右在框架e g

b

上滑动，运动过程中杆ab始终垂直于框O t 架。右图为一段时间内金属杆中的电流I随时间t的变化关系，则下图中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是 （ ）

F F F F

t t O D t O t O B C O A 08丰台二模20．如图甲，水平面上的平行导轨MN、PQ上放着两根导体棒ab、cd，两棒间用绝缘丝线系住。开始，匀强磁场垂直纸面向里。磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示。I和T分别表示流过导体棒中的电流强度和丝线的拉力。则在t0时刻 （ ）

B/T A．I = 0，T = 0 B．I

a c M× × × × NH × × × × MB × × × × × × × QP× b d

MM

图甲

0 t0 图乙

t/s

= 0，T≠0 C．I≠0，T= 0 D．I≠0，T≠0

08宣武一模19．如图所示,有一匝接在电容器C两端的圆形导线回路，垂直于回路平面以内存在着向里的匀强磁场Ｂ,已知圆的半径r=5cm,电容C=20μF， 当磁场B以4×10-2T／s的变化率均匀增加时，则（ ） A.电容器a板带正电，电荷量为2π×10-9C B.电容器a板带负电, 电荷量为2π×10-9C C.电容器b板带正电, 电荷量为4π×10-9C D.电容器b板带负电，电荷量为4π×10-9C

09西城零模18．在如图所示的电路中，灯A1和A2是规格相同的两盏灯。当开关闭合后达到稳定状态时，A1和A2两灯一样亮。下列判断正确的是 （ ）

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L R A1 A2 S A．闭合开关时，A1、A2同时发 光 B．闭合开关时，A1逐渐变亮，A2立刻发光 C．断开开关时，A1逐渐熄灭，A2 立即熄灭 D．断开开关时，A1和A2均立即熄灭

09崇文一模18．如图所示，在通电直导线下方有一质沿平行导线方向以速度v向左运动，则下列说法中正确的是 （ ）

A．质子将沿轨迹I运动，半径越来越小 B．质子将沿轨迹I运动，半径越来越大 C．质子将沿轨迹Ⅱ运动，半径越来越小 D．质子将沿轨迹Ⅱ运动，半径越来越大

09丰台一模20．如图所示是世界上早期制作的发电机及电动机的实验装置，有一个可绕固定转轴转动的铜盘，铜盘的一部分处在蹄形磁铁当中。实验时用导线A连接钢盘的中心，用导线B通过滑片与铜盘的边缘连接且接触良好。若用外力摇手柄使得铜盘转动起来时，在AB两端会产生感应电动势；若将AB导线连接外电源，则铜盘会转动起来。下列说法正确的是（ ）

A．产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个同心圆环中的磁

通量发生了变化

B．若电路闭合时，顺时针转动钢盘，电路中会产生感应电流，

且电流从A端流出

C．通电后铜盘转动起来，是由于钢盘上相当于径向排列的无数根铜条受到安培力作用 D．若要通电使铜盘顺时针转动起来，A导线应连接外电源的正极

09朝阳一模19．如图所示，MN是一荧光屏，当带电粒子打到荧光屏上时，荧光屏能够发

????光。MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸Q ????面向里。P为屏上的一小孔，PQ与MN垂直。一群质量为m、带电荷量q的粒子（不计重力），以相同的速率v，从P处沿垂

直于磁场方向射入磁场区域，且分布在与PQ夹角为θ的范围内，不计粒子间的相互作用。则以下说法正确的是 （ ）

mvA．在荧光屏上将出现一个圆形亮斑，其半径为

qB?M B θ P ??? ?θ ???N

B．在荧光屏上将出现一个半圆形亮斑，其半径为C．在荧光屏上将出现一个条形亮线，其长度为D．在荧光屏上将出现一个条形亮线，其长度为

mv qB2mv?1?cos?? qB2mv?1?sin?? qB09东城一模20．某空间中存在一个有竖直边界的水平方向匀强磁场区域，现将一个等腰梯形闭合导线圈，从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过这个区域，尺寸如图所示，下图中能正确反映该过程线圈中感应电流随时间变化的图象是 （ ）

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09海淀一模19．如图8所示，a、b是一对水平放置的平行金属板，板间存在着竖直向下的匀强电场。一个不计重力的带电粒子从两板左侧正中位置以初速度v沿平行于金属板的方向进入场区，带电粒子进入场区后将向上偏转，并恰好从a板的右边缘处飞出；若撤去电场，在两金属板间加垂直纸面向里的匀强磁场，则相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区后将向下偏转，并恰好从b板的右边缘处飞出。现上述的电场和磁场同时存在于两金属板之间，仍让相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区，则下面的判断中正确的是（ ） A．带电粒子将做匀速直线运动 B．带电粒子将偏向a板一方做曲线运动 C．带电粒子将偏向b板一方做曲线运动 D．无法确定带电粒子做哪种运动

09丰台二模19．为了测量某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流 量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下表面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示 尊水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法正确的是 （ ） A．若污水中正离子较多，则前内侧面比后内侧面电势高

B．前内侧面的电势一定低于后内侧面的电势，与哪种离子多无关 C．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大 D．污水流量Q与电压U成正比，与a、b有关

09宣武二模18．在匀强磁场中有一带电粒子做匀速圆周运动，当它运动到M点时与一个静止的不带电的粒子碰撞，并瞬间复合为一体，那么碰撞后复合体的运动轨迹应为图中的哪一个（实现为原带电离子的运动轨迹，虚线为碰后复合体的运动轨迹，不计粒子重力）（ ）

09海淀二模20．两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个多匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直方向均匀变化的磁场，其磁通量的变化率为k，电阻R与金属板连接，如图11所示。两板间有一个质量为m，电荷量为+q的油滴恰好处于静止状态，重力加速度为g，则线圈中的磁感应强度B的变化情况和线圈的匝数n分别为 （ ）

dmg

A．磁感应强度B竖直向上且正在增强，n?kq B．磁感应强度B竖直向下且正在增强，n?dmg kqR 6

图11

C．磁感应强度B竖直向上且正在减弱，n?dmg(R?r)

kRq D．磁感应强度B竖直向下且正在减弱，n?dmg(R?r)

kRq09西城二模20．如图所示，空间有I和II两个有理想边界、宽度都为L的匀强磁场区域，

磁感应强度大小均为B，方向如图所示。abcd是由均匀电阻丝做成的边长为

L的正方形线框，每边电阻均为R。线框以垂直磁场边界的速度v水平向右匀速穿过两磁场区域。线框平面与磁感线垂直，且bc边始终与磁场边界平行。设线框刚进入I区的位置x=0，x轴沿水平方向向右，从bc边刚进入I区到ad边离开II区的过程中，ab两端电势差Uab随距离变化的图象正确的是（图中U0=BL v）（ ）

09崇文二模20．某物理研究小组的同学在实验室中做探究实验。同学将一条形磁铁放在水平转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边。当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化的周期与转盘与转盘转动周期一致。测量后，在计算机上得到了如图乙所示的图象。

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由实验，同学们猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当磁感应强度最大时，穿过线圈的磁通量比最大。按照这种猜测，下列判断正确的是 （ ） A．感应电流变化的周期为0.1s

B．在t=0.1s时，线圈内产生的感应电流的方向发生改变 C．在t=0.15s时，线圈内产生的感应电流的方向发生改变

D．在t=0.15s时，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值 09东城二模14．传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器。如图5所示，键盘上每一个键的下面都连一小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片，这两金属片组成一个小电容器。当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下，从而给出相应的信号。这种计算机键盘使用的是 （ ） A．温度传感器 B．压力传感器 C．磁传感器 D．光传感器

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