专题08 磁场第04期-2018年高考物理最新模拟题精选分类解析 含解

一．选择题

1．（2017浙江高考选考试题）如图所示，把一根通电的硬直导线ab，用轻绳悬挂在通电螺线管正上方，直导线中的电流方向由a向b。闭合开关s瞬间，导线a端所受安培力的方向是

A．向上 B．向下

C．垂直纸面向外

D．垂直纸面向里【参考答案】D

【命题意图】本题考查了安培力的判断方法，通电导线产生磁场的判断方法

2. （2017浙江稽阳选考试题）利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差，该电势差可以反映磁感应强度B的强弱，则下列说法正确的是

A.若元件是正离子导电，则C侧面电势高于D侧面电势 B.若元件是自由电子导电，则C侧面电势低于D侧面电势

C.在测沿竖直方向的地球北极上方的地磁场强弱时，元件的工作面 应保持竖直

D.在测沿水平方向的地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面 应保持水平 【参考答案】A

第13题图

二．计算题

1．（10分）（2017浙江高考选考试题）如图所示，在x轴的上方存在垂直纸面向里，磁感应强度大小为B0的匀强磁场。位于x轴的下方离子源C发射质量为m、电荷量为q的一束负离子，其初速度大小范围0～错误！未找到引用源。，这束离子经电势差错误！未找到引用源。 的电场加速后，从小孔O（坐标原点）垂直x轴并垂直磁场射入磁场区域，最后打到x轴上。在x轴上2a～3a 区间水平固定放置一探测板（错误！未找到引用源。）,假设每秒射入磁场的离子总数为N0，打到x轴上的离子数均匀分布（离子重力不计）。 （1）求离子束从小孔O射入磁场后打到x轴的区间；

（2）调整磁感应强度的大小，可使速度最大的离子恰好打在探测板右端，求此时的磁感应强度大小B1；

（3）保持磁感应强度B1不变，求每秒打在探测板上的离子数N；若打在板上的离子80%被吸收，20%被反向弹回，弹回速度大小为打板前速度大小的0.6倍，求探测板受到的作用力大小。

【解题思路】设离子的初速度为v1（0≤v1≤错误！未找到引用源。），离子进入磁场中的速度为v，则离子经过电场加速，根据动能定理，qU=

1211 mv-mv12 ○

22解得：v=v1?22qU m可得： v0≤v≤2 v0。

离子进入磁场中后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，qvBv20=mr

解得：r=

mvqB。 ○

2 0离子进入磁场中后偏转打到x轴上的坐标表达式为x=2r=2mvqB， 0代入可得：2a≤x≤4a。

（2）当速度最大的离子恰好打在探测板右端，此时有2r1=3a。 r1=

2mv0qB ○

3 1解得B1=4B0/3。

2v40?每秒打在探测板上的离子数N=N0

3v02v?v= 2N0. 003

当打在板上的离子80%被吸收，20%以原速度的0.6倍反向弹回时，根据动量定理， 吸收的离子受到板的作用力F吸吸=

?p?t=0.8N·12(2 mv+ 4803mv0)= 9N0mv0。

反弹的离子受到板的作用力F?p反反=?t=0.2N·122 m(v4160+0.6 v0) +3m(v0+0.6 v0)]= 45N0mv0。

离子受到板的总作用力F=F8吸+F反=

9N+1645N560mv00mv0=45N0mv0 根据牛顿第三定律，探测板受到的作用力大小为5645mv0N0。

2．（18分）（2017广州荔湾区调研）如图所示，在xOy平面的第一象限有一匀强电场，电场的方向平行于y轴向下；在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向外。有一质量为m，带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场。质点到达x轴上A点时，速度方向与x轴的夹角为?，A点与原点O的距离为d。接着，质点进入磁场，并垂直于OC飞离磁场。不计重力影响。若OC与x轴的夹角为?，

求

（1）试画出粒子在磁场中运动的轨迹，并求出粒子在磁场中运动的速度大小； （2）匀强电场的场强大小；

（3） 粒子刚水平进入电场时距离原点O的距离。

由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得：qvB?解得： v?mv ② （2分） R2Bqdsin? ③ （1分） m（2）（8分）质点在电场中作类平抛运动。设质点射入电场的速度为v0，在电场中的加速度为a，运动时 间为t，则有： v0?vcos? ④ （1分）

vsin??at ⑤ （2分）

d?v0t ⑥ （1分）

v2sin?cos?（解得：a?）

d设电场强度的大小为E，由牛顿第二定律得

qE?ma ⑦ （2分）

qdB2sin3?cos?③~⑦式联立，解得：E? （2分）

mmv2sin2?mv2sin?cos?（未将v代入，写成E?或E?同样得2分）

2qdqd

3.（2017浙江稽阳选考试题）【加试题】（10分）如图所示，在半径为b（大小未知）的圆形区域内，固定放置一绝缘材料制成的边长为L的弹性等边三角形框架DEF，其中心O位于磁场区域的圆心。在三角形框架DEF与圆周之间的空间中，充满磁感应强度大小为B的均匀磁场，其方向垂直纸面向里。在三角形DEF内平行于EF边有一个粒子加速器MN， d，N板紧靠EF边，N板及EF中点S处均开有小孔，在两板间靠近M板处有一质量为m电量为q（q>0）的带电粒子静止释放，粒子经过S处的速度大小为v=

qBL，方向垂2m直于架的碰中质力，不

EF边并指向磁场，若粒子与三角形框撞均为弹性碰撞，且粒子在碰撞过程量、电量均不变。（不计带电粒子的重计带电粒子之间的相互作用）求：

（1）粒子加速器中匀强电场的场强大小

（2）若从S点发射出的粒子能再次返回S点，则匀强磁场区域的横截面圆周半径b至少为多大？

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/rrc8.html