2008-2012年高考试题分类汇编：磁场.docx

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1、2008-2012年高考试题分类汇编：磁场2012-新课标卷25．（18分）如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。圆心O到直线的距离为。现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域。若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小。【解析】粒子在磁场中做圆周运动。设圆周半径

2、为r，由牛顿第二定律和洛仑兹力公式得①式中v为粒子在a点的速度。过b点和O点作直线的垂线，分别于直线交于c和d点。由几何关系，线段、和过a、b两点的轨迹圆弧的两条半径（未画出）围成一正方形。因此②设。由几何关系得③④联立②③④式得⑤再考虑粒子在电场中的运动。设电场强度的大小为E，粒子在电场中做类平抛运动。设其加速度大小为a，由牛顿第二定律和带电粒子在电场中的受力公式得qE=ma⑥粒子在电场力方向和直线方向所走的距离均为r，由运动学公式得⑦r=vt⑧式中t是粒子在电场中运动的时间。联立①⑤⑥⑦⑧式得201

3、2-全国卷17质量分别为m1和m2、电荷量分别为q1和q2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，已知两粒子的动量大小相等。下列说法正确的是（）A.若q1=q2，则它们作圆周运动的半径一定相等B.若m1=m2，则它们作圆周运动的半径一定相等C.若q1≠q2，则它们作圆周运动的周期一定不相等D.若m1≠m2，则它们作圆周运动的周期一定不相等17.A【解题思路】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其半径，。已知两粒子动量相等，若，则它们的圆周运动半径一定相等，选项A正确；若，不能确定两粒子电量关系，不能确定

4、半径是否相等，选项B错；由周期公式，仅由电量或质量关系，无法确定两粒子做圆周运动的周期是否相等，选项C、D错。2012-安徽卷19.如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度从点沿直径方向射入磁场，经过时间从点射出磁场，与成60°角。现将带电粒子的速度变为/3，仍从点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为（）A.B.2C.D.319B解析：第一次偏转的偏向角为600，所以圆心角也是600，周期,与速度无关；OA长为R1，O2A长为R2，,，，则,所以第二次在磁场

5、中偏转的圆心角为1200，所以偏转时间是第一次的2倍。2012-北京卷16、处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圈周运动。将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值（）A、与粒子电荷量成正比B、与粒子速率成正比C、与粒子质量成正比D、与磁感应强度成正比解析：将该粒子的运动等效为环形电流，该粒子在一个周期只通过某一个截面一次，则环形电流在一个周期T内的电量为q，根据电流定义式有：，粒子在磁场力作用下做匀速圈周运动，根据周期公式有：，两式联立有：，环形电流与磁感应强度成正比，与粒子质量成反比

6、，与粒子电荷量的平方成正比，而与粒子速率无关，答案D。2012-广东卷15.质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速度率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图2种虚线所示，下列表述正确的是()A．M带负电，N带正电B.M的速度率小于N的速率C.洛伦磁力对M、N做正功D.M的运行时间大于N的运行时间【解析】选A。由左手定则可知M带负电，N带正电，故A选项正确。由得，由题知二个带电粒子的质量和电量都相等，又进入到同一个匀强磁场中，由图及A选项的判断可知，故，所以B选项错误。由于洛仑兹力的方向始终与

7、带电粒子的运动方向垂直，故洛仑兹力永远不会对M、N做功，则C选项错误。由及题给条件可知，这二个带电粒子在磁场中运动的周期相等，又由图可见二个粒子在磁场中的偏转角相等，均偏转了半个周期，故在磁场中运动的时间相等，所以D选项错误。2012-天津卷2.如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，如果仅改变下列某一个条件，角的相应变化情况是（）A.棒中的电流变大，角变大B.两悬线等长变短，角变小C.金属棒质量变大，角变大D.

8、磁感应强度变大，角变小2.解析：水平的直线电流在竖直磁场中受到水平的安培力而偏转，与竖直方向形成夹角，此时它受拉力、重力和安培力而达到平衡，根据平衡条件有，所以棒子中的电流增大θ角度变大；两悬线变短，不影响平衡状态，θ角度不变；金属质量变大θ角度变小；磁感应强度变大θ角度变大。答案A。2012-天津卷12.（20分）对铀235的进一步研究在核能的开发和利用中具有重要意义。如图所示，质量为m、电荷量为q的铀235离子，从容器A下方的小孔S1不