2014高考物理复习_2013届模拟题汇编2专题九_磁场

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1、1.（2013年江西百校联考）图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个“D”形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连.带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列说法中正确的是A.在Ek-t图中应有t4－t3=t3－t2=t2－t1B.高频电源的变化周期应该等于tn－tn-1C.要使粒子获得的最大动能增大，可以增大“D”形盒的半径[来源:学。科。网]D.在磁感应强度B、“D”形盒半径尺、粒子的质量m及其电荷量q不变的情况下，粒子的加速次数越多，粒子的

2、最大动能一定越大答案：AC解析：根据回旋加速器的原理可知，带电粒子运动周期相同，每经过半个周期加速一次，在Ek-t图中应有t4－t3=t3－t2=t2－t1，选项A正确；高频电源的变化周期应该等于2(tn－tn-1)，选项B错误；粒子的最大动能只与回旋加速器的D型盒半径和磁感应强度有关，与加速电压和加速次数无关，要使粒子获得的最大动能增大，可以增大“D”形盒的半径，选项C正确D错误。2．（2013武汉联考）如图所示，带异种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入宽度为d的有界匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°

3、，且同时到达P点。a、b两粒子的质量之比为A．1∶2B．2∶1C．3∶4D．4∶3答案：C解析：根据粒子a、b动能相同，mava2=mbvb2；a粒子在磁场中运动轨迹半径ra=d/，b粒子在磁场中运动轨迹半径rb=d，所对的圆心角为120°，轨迹弧长为sa=2πra/3=2πd/3，运动时间ta=sa/va；b粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为60°，轨迹弧长为sb=πrb/3=πd/3，运动时间tb=sb/vb；联立解得为a、b两粒子的质量之比为T/6，根据周期公式，T=,a、b两粒子同时到达P点，的质量之比为ma∶mb=3∶4，选项C

4、正确。3.(18分）（2013河南三市联考）如图所示，在xoy平面内，过原点O的虚线MN与y轴成45°角，在MN左侧空间有沿y轴负方向的匀强电场，在MN右侧空间存在着磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、带电量为q的正、负两个带电粒子，从坐标原点O沿y轴负方向以速度v0射入磁场区，在磁场中运动一段时间后进入电场区，已知电场强度为E=2Bv0,不计重力，求：(1)两个带电粒子离开磁场时的位置坐标间的距离；(2)带负电的粒子从原点O进人磁场区域到再次抵达x轴的时间及位置坐标。.解题思路：应用洛伦兹力等于向心力求出轨迹半径，画出

5、轨迹，利用相关知识得到两个带电粒子离开磁场时的位置坐标间的距离；利用类平抛运动规律和相关知识带负电的粒子从原点O进人磁场区域到再次抵达x轴的时间及位置坐标。考查要点：洛伦兹力、牛顿运动定律、类平抛运动规律等。解析：（1）正负带电粒子在磁场中运动时，有qv0B=m,解得R=。对于带正电的粒子，离开磁场的位置坐标为(R，R)，对于带负电的粒子，离开磁场的位置坐标为(-R，-R)。两个带电粒子离开磁场的位置坐标之间的距离为△x==2R。△x=2。（2）对于带负电的粒子，在磁场中运动的时间为t1=T/4=.粒子离开磁场后做类平抛运动，沿y轴方向上

6、，有qE=ma，R=at22，沿x轴方向上，有x2=v0t2，所求时间t=t1+t2，沿x轴方向上位移x=x2+R，联立解得：t=，x=2即位置坐标为（-2，0）。4．（18分）（2013四川自贡一诊）如右图所示，在矩形ABCD区域内，对角钱BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场，对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场（图中未标出），矩形AD边长L，AB边长为2L。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子（重力不计）以初速度vo从A点沿AB方向进入电场，在对角线BD的中点P处进入磁场，并从DC边上以垂直于DC边的速度离开磁场（图

7、中未画出），求：（1）电场强度E的大小和带电粒子经过P点时速度v的大小和方向：[来源:Z*xx*k.Com]（2）磁场的磁感应强度B的大小和方向。解题思路：由类平抛运动规律和速度分解合成知识列方程得到电场强度E的大小和带电粒子经过P点时速度v的大小和方向；由洛伦兹力提供向心力和相关知识解得磁场的磁感应强度B的大小和方向。考查要点：类平抛运动规律、速度分解和合成、洛伦兹力、牛顿第二定律。解析．(18分)（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，设粒子在电场中运动的时间为t，则AB方向：（2分）AD方向：（2分）解得：（2分）设粒子在P点沿AD方向

8、的分速度为vy，则有（1分）[来源:学科网]解之得：（1分）粒子在P点的速度为：v==v0（2分）设速度与AB方向的夹角为，则：所以：（1分）（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可知：