2012届高三物理一轮复习 磁场(高考真题+模拟新题)(有详解)

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1、K单元　磁场　磁场　安培力　　　　　　　　　　　　　　　　　14．K1[2011·课标全国卷]为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是(　　)图1－2【解析】B　地理的南极是地磁场的N极，由右手螺旋定则知B正确．18．K1[2011·课标全国卷]电磁轨道炮工作原理如图1－4所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场图1－4(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道

2、上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是(　　)A．只将轨道长度L变为原来的2倍B．只将电流I增加至原来的2倍C．只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变【解析】BD　弹体所受安培力为F安＝BIl，由动能定理得：BIL＝mv2，只将轨道长度L变为原来的2倍，其速度将增加至原来的倍，A错误；只将电流I增加至原来的2倍，其磁感应强度也随之增加至原来的2倍，其速度将增加至原来的2倍，B正确；只将弹体质量减至原来的一半，其速度将增加至原来的倍，C错误；将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍时

3、，其速度将增加至原来的2倍，D正确．2．K1　L1[2011·江苏物理卷]如图2所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中(　　)图2A．穿过线框的磁通量保持不变B．线框中感应电流方向保持不变C．线框所受安培力的合力为零D．线框的机械能不断增大2．K1　L1[2011·江苏物理卷]B　【解析】-23-用心爱心专心当线框由静止向下运动时，穿过线框的磁通量逐渐减小，根据楞次定律可得，产生的感应电流的方向为顺时针且方向不发生变化，A错误，B正确；因线框上下两边所处的磁场强弱不同，线框所受的安培力的合力一定不为零，C错误；整个线

4、框所受的安培力的合力竖直向上，对线框做负功，线框的机械能减小，D错误．K2　磁场对运动电荷的作用　　　　　　　　　　　　　　　　　25．K2[2011·课标全国卷]如图1－10所示，在区域Ⅰ(0≤x≤d)和区域Ⅱ(d≤x≤2d)内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面．一质量为m、带电荷量q(q＞0)的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域Ⅰ，其速度方向沿x轴正向．已知a在离开区域Ⅰ时，速度方向与x轴正向的夹角为30°；此时，另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从P点沿x轴正向射入区域Ⅰ，其速度大小是a的.不计重力和两粒子之间的相互作用力．求：(1)粒子a

5、射入区域Ⅰ时速度的大小；(2)当a离开区域Ⅱ时，a、b两粒子的y坐标之差．图1－10【答案】(1)设粒子a在Ⅰ内做匀速圆周运动的圆心为C(在y轴上)，半径为Ra1，粒子速率为va，运动轨迹与两磁场区域边界的交点为P′，如图所示．由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得qvaB＝m①由几何关系得∠PCP′＝θ②Ra1＝③式中，θ＝30°.由①②③式得va＝④-23-用心爱心专心(2)设粒子a在Ⅱ内做圆周运动的圆心为Oa，半径为Ra2，射出点为Pa(图中未画出轨迹)，∠P′OaPa＝θ′＝2θ.由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得qva(2B)＝m⑤由①⑤式得Ra2＝⑥C、P′和Oa三点共线，且由⑥式知Oa点必位

6、于x＝d的平面上，由对称性知，Pa点与P′点纵坐标相同，即yPa＝Ra1cosθ＋h⑦式中，h是C点的y坐标．设b在Ⅰ中运动的轨道半径为Rb1，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得qB＝2⑧设a到达Pa点时，b位于Pb点，转过的角度为α.如果b没有飞出Ⅰ，则＝⑨＝⑩式中，t是a在区域Ⅱ中运动的时间，而Ta2＝Tb1＝由⑤⑧⑨⑩式得α＝30°由①③⑧式可见，b没有飞出Ⅰ.Pb点的y坐标为yPb＝Rb1cosα＋Ra1－Rb1＋h由①③⑦⑧式及题给条件得，a、b两粒子的y坐标之差为yPa－yPb＝(－2)d10．K2[2011·海南物理卷]空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图1－7中的正方形为其边界

7、．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射．这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子．不计重力．下列说法正确的是(　　)-23-用心爱心专心图1－8A．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆