2000-2010年高考试题分类汇编：磁场word详解

2000-2010年高考试题分类汇编：磁场

（08四川卷）24．（19分）如图，一半径为R的光滑绝缘半球面开口向下，固定在水平面上。整个空间存在匀强磁场，磁感应强度方向竖直向下。一电荷量为q（q＞0）、质量为m的小球P在球面上做水平的匀速圆周运动，圆心为O’。球心O到该圆周上任一点的连线与竖直

?方向的夹角为θ（0＜θ＜)。为了使小球能够在该圆周上运动，

2求磁感应强度大小的最小值及小球P相应的速率。重力加速度为g。

解析：据题意，小球P在球面上做水平的匀速圆周运动，该圆周的圆心为O’。P受到向下的重力mg、球面对它沿OP方向的支持力N和磁场的洛仑兹力

f＝qvB ①

式中v为小球运动的速率。洛仑兹力f的方向指向O’。根据牛顿第二定律

Ncos??mg?0 ②

v2 ③ f?Nsin?mRsin?由①②③式得

qBRsin?qRsin2? v?v??0 ④

mco?s2由于v是实数，必须满足 24gRsin2??qBRsin?????≥0 ⑤ ??mcos???由此得B≥

2mqg ⑥

Rcos?可见，为了使小球能够在该圆周上运动，磁感应强度大小的最小值为 Bmin?2mqg ⑦

Rco?s此时，带电小球做匀速圆周运动的速率为

qBRsin?v?min ⑧

2m由⑦⑧式得

v?gRsin? ⑨ cos?（08重庆卷）25.（20分）题25题为一种质谱仪工作原理示意图.在以O为圆心，OH为对称轴，夹角为2α的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场.对称于OH轴的C和D分别是离子发射点和收集点.CM垂直磁场左边界于M，且OM=d.现有一正离子束以小发散角（纸面内）从C射出，这些离子在CM方向上的分速度均为v0.若该离子束中比荷为

q的离子都能汇聚到D，试求： m

（1）磁感应强度的大小和方向（提示：可考虑沿CM方向运动的离子为研究对象）； （2）离子沿与CM成θ角的直线CN进入磁场，其轨道半径和在磁场中的运动时间； （3）线段CM的长度. 解析：

（1）设沿CM方向运动的离子在磁场中做圆周运动的轨道半径为R

2mv01由 R??qv0B?

2RR=d

得B＝

mv0 qd磁场方向垂直纸面向外

（2）设沿CN运动的离子速度大小为v，在磁场中的轨道半径为R′，运动时间为t 由

vcosθ=v0 得v＝

v0 cos?R′=

mv qBd cos?=

方法一： 设弧长为s

t=

s v

s=2(θ+α)×R′

t=（2???）?R?v

0方法二：

离子在磁场中做匀速圆周运动的周期T＝

2?mqB t=Ｔ×???? =

2(???)v 0(3) 方法一： CM=MNcotθ

MN?dR?sin(???)=sin? Ｒ′=

dcos?

以上3式联立求解得 CM=dcotα 方法二：

设圆心为A，过A做AB垂直NO， 可以证明NM＝BO ∵NM=CMtanθ 又∵BO=ABcotα =R′sinθcotα =

dcos?sin?cot? ∴CM=dcotα

（08宁夏卷）14.在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有

一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图。过c点的导线所受安培力的方向 A.与ab边平行，竖直向上 B.与ab边平行，竖直向下

C.与ab边垂直，指向左边 D.与ab边垂直，指向右边 答案：C

【解析】本题考查了左手定则的应用。导线a在c处产生的磁场方向由安培定则可判断，即垂直ac向左，同理导线b在c处产生的磁场方向垂直bc向下，则由平行四边形定则，过c点的合场方向平行于ab，根据左手定则可判断导线c受到的安培力垂直ab边，指向左边。

（08广东文科基础）61.如图8所示，电流强度为I的一段通电直导线处于匀强磁场中，受到的安培力为F，图中正确标志I和F方向的是

【答案】A

【解析】安培力的方向与电流方向和磁场方向都垂直，且满足左手定则。 （08广东理科基础）17．有关洛仑兹力和安培力的描述，正确的是

A．通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用 B．安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现 C．带电粒子在匀强磁场中运动受到洛仑兹力做正功 D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行 【答案】B

【解析】通电直导线与磁场平行，不受安培力，选项A错误，安培力方向与磁场垂直，选项D错误。洛仑兹力对带电粒子不做功，选项C错误，安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现，选项B正确。

（08广东理科基础）18．电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是

A．速率越大，周期越大 B．速率越小，周期越大 C．速度方向与磁场方向平行 D．速度方向与磁场方向垂直 【答案】D 【解析】由T?2?m可知，选项A、B错误，做匀速圆周运动时，速度方向与磁场方qB向垂直，选项D正确。

（08广东卷）4．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形合D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是

A．离子由加速器的中心附近进入加速器

B．离子由加速器的边缘进入加速器 C．离子从磁场中获得能量 D．离子从电场中获得能量 【答案】AD

【解析】离子由加速器的中心附近进入加速器，从电场中获取能量，最后从加速器边缘离开加速器，选项A、D正确。

（08广东卷）9．带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹．图是在有匀强磁场云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是

A．粒子先经过a点，再经过b点 B．粒子先经过b点，再经过a点 C．粒子带负电 D．粒子带正电 【答案】AC 【解析】由r?mv可知，粒子的动能越小，圆周运动的半径越小，结合粒子运动轨迹qB可知，粒子选经过a点，再经过b点，选项A正确。根据左手定则可以判断粒子带负电，选项C正确。

（00上海卷）1．如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为A

（A）F2， （B）F1?F2， （C）F1?F2 （D）2F1?F2[ ] 01北京、内蒙古、安徽卷）2.初速为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出， 直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则A （A）电子将向右偏转，速率不变 （B）电子将向左偏转，速率改变 （C）电子将向左偏转，速率不变 （D）电子将向右偏转，速率改变

02春季理综3．图为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹，室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直（图中垂直于纸面向里，）由此可知此粒子A

A、 一定带正电 B、 一定带负电

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/i0z2.html