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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载备战 2022 年高考物理历年真题 专题 8 磁场【2022 高考】1（浙江）利用如下列图装置可以挑选肯定速度范畴内的带电粒子；图中板 MN上方是磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面对里的匀强磁场,板上有两条宽度分别为 2d 和 d 的缝,两缝近端相距为 L；一群质量为 m、电荷量为 q,具有不同速度的粒子从宽度为 2d 的缝垂直于板 MN进入磁场,对于能够从宽度为A. 粒子带正电d 的缝射出的粒子,以下说法正确选项B. 射出粒子的最大速度为qBL3 d2 mC. 保持 d 和 L 不变,增大 D. 保持 d 和 B不变,增大
2、B,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大 L,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大名师归纳总结 2（新课标）为了说明地球的磁性,19 世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴）第 1 页,共 45 页的环形电流I 引起的； 在以下四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是（- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 解析：地磁场北极（学习好资料欢迎下载B 图所N极）在地理南极邻近,由安培定就可知,环形电流方向为示；答案： B 3（新课标） 电磁轨道炮工作原理如下列图；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
3、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得磁场（可视为匀强磁场）,磁感应强度的大小与 I 成正比；通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出；的 2 倍,理论上可采纳的方法是（2 倍）A. 只将轨道长度L 变为原先的B. 只将电流 I 增加至原先的 2 倍C.只将弹体质量减至原先的一半现欲使弹体的出射速度增加至原先D.将弹体质量减至原先的一半,轨道长度L 变为原先的2 倍,其它量不变4（江苏）如下列图,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 A穿过线框的磁通量保持不变名师归纳总结 - - - - -
4、- -第 2 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载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5. （海南） 空间存在方向垂直于纸面对里的匀强磁场,图中的正方形为其边界；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；以下说法正确选项 A. 入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间肯定不同 B. 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹肯定相同 C.在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹肯定相同 D.
5、在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角肯定越大 答案： BC 但是在磁场中的运动时间仍与轨道半径r 有关,当半径r 小于或等于四分之一边长时,名师归纳总结 在磁场中运动半圈,圆心角为180 度,运动时间最长,D错误；其运动轨迹一第 3 页,共 45 页半径大于四分之一边长仍要分两种情形争论,但是运动时间相同的粒子,定相同,即C正确；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【2022 高考】（全国卷 1）26（21 分）如下图,在区域内存在与 的大小为 B.在 t=0 时刻,一位于坐标原点的粒子源在xy 平面垂直的匀强磁场,磁感应强
6、度 xy 平面内发射出大量同种带电粒子,全部粒子的初速度大小相同,方向与y 轴正方向的夹角分布在0180 范畴内；已知沿y轴正方向发射的粒子在时刻刚好从磁场边界上点离开磁场；求： 粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷qm； 此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y 轴正方向夹角的取值范畴； 从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间；在磁场中运动时间最长的粒子的轨迹应当与磁场的右边界相切,为,而它的高是在三角形中两个相等的腰名师归纳总结 ,半径与 y 轴的的夹角是30 ,这种粒子的圆心角是240 ；所用时间 为；第 4 页,共 45 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - -
7、 - - - - 学习好资料 欢迎下载所以从粒子发射到全部离开所用 时间 为； 全国卷 226（21 分）图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为 V; 两板之间有匀强磁场,磁场应强度大小为B0,方向平行于板面并垂直于纸面朝里；图中右边有一边长为 a 的正三角形区域 EFGEF边与金属板垂直 ,在此区域内及其边界上也有匀强磁场,磁感应强度大小为 B,方向垂直于纸面朝里；假设一系列电荷量为 q 的正离子沿平行于金属板面,垂直于磁场的方向射入金属板之间,沿同一方向射出金属板之间的区域,并经 EF边中点 H射入磁场区域；不计重力解析：（ 1）在粒子进入正交的电磁场做匀速直线运动,设粒子的速度为
8、v,电场的场强为E0,依据平稳条件得由化简得粒子甲垂直边界EF进入磁场,又垂直边界EF 穿出磁场,就轨迹圆心在EF 上；粒子运动中经过 EG,说明圆轨迹与R=acos30 tan15 EG相切,在如图的三角形中半径为tan15 = 联立化简得 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载在磁场中粒子所需向心力由洛伦磁力供应,依据牛顿其次定律得 联立化简得 （2）由于 1 点将 EG边按 1 比 3 等分,依据三角形的性质说明此轨迹的弦与 EG垂直,在如图的三角形中,有 同理（10）1 速度大小；2 速度方
9、向与 y 轴正方向夹角正弦；解析：设粒子的发射速度为v,粒子做圆周运动的轨道半径为R,由牛顿其次定律和洛伦磁力公式,得,解得：名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载当 R a 时,在磁场中运动时间最长的粒子,其轨迹是圆心为C 的圆弧,圆弧与磁场的边界相切,如下列图,设该粒子在磁场中运动的时间为 t ,依题意,时,设最终离开磁场的粒子的发射方向与 y 轴正方向的夹角为 ,由几何关系可得：再加上,解得：（重庆卷） 21. 如题 21 图所示,矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场,有5个带电粒子从
10、图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁块,在纸面民内做匀速圆周运动,运动轨迹为相应的圆弧,这些粒子的质量,电荷量以及速度大小如下表所示由以上信息可知,从图中 a、b、 c 处进大的粒子对应表中的编号分别为A 3 、5、4 B4、 2 、5 C5、 3、2 D2、4、 5 答案： D 【解析】依据半径公式结合表格中数据可求得 15 各组粒子的半径之比依次为 0.5 2332,说明第一组正粒子的半径最小,该粒子从 MQ边界进入磁场逆时针运动；由图 a、b粒子进入磁场也是逆时针运动,就都为正电荷,而且 a、b 粒子的半径比为 23,就 a 肯定是第 2 组粒子, b 是第 4 组粒子； c 顺时针运动
11、, 都为负电荷,半径与 a 相等是第 5 组粒子；正确答案 D；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载（江苏卷） 9. 如下列图, 在匀强磁场中附加另一匀强磁场,附加磁场位于图中阴影区域,附加磁场区域的对称轴 OO与 SS垂直； a、b、c 三个质子先后从 S 点沿垂直于磁场的方向摄入磁场,它们的速度大小相等,b 的速度方向与 SS垂直, a、c 的速度方向与 b 的速度方向间的夹角分别为,且；三个质子经过附加磁场区域后能达到同一点 S ,就以下说法中正确的有w w w.ks5 u .c om A三
12、个质子从S 运动到 S的时间相等OO轴上B三个质子在附加磁场以外区域运动时,运动轨迹的圆心均在C如撤去附加磁场,a 到达 SS连线上的位置距S 点最近D附加磁场方向与原磁场方向相同答案： CD 解析：（福建卷） 21、（19 分）如下列图,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为的绝缘斜面名师归纳总结 上,导轨上端连接一个定值电阻；导体棒a 和 b 放在导轨上, 与导轨垂直并良好接触；斜面第 8 页,共 45 页上水平虚线PQ以下区域内,存在着垂直穿过斜面对上的匀强磁场；现对a 棒施以平行导轨斜向上的拉力, 使它沿导轨匀速向上运动,此时放在导轨下端的b 棒恰好静止； 当 a 棒运动到磁场的上边界PQ
13、处时,撤去拉力,a 棒将连续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动,此时 b 棒已滑离导轨；当a 棒再次滑回到磁场边界PQ处时,又恰能沿导轨匀速向下运动；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载已知 a 棒、b 棒和定值电阻的阻值均为 R,b 棒的质量为 m,重力加速度为 g,导轨电阻不计；求（1）a 棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,a 棒中的电流强度I ,与定值电阻R中的电流强度 IR 之比；（2）a 棒质量 ma；（3）a 棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力 F；解析：（1）a 棒沿导轨向上运动时,a 棒、 b 棒及电阻 R中的电流
14、分别为Ia 、Ib 、IR,有解得：（广东卷） 36.18 分 如图 16（a）所示,左为某同学设想的粒子速度挑选装置,由水名师归纳总结 平转轴及两个薄盘N1、N2 构成,两盘面平行且与转轴垂直,相距为L,盘上各开一狭缝,第 9 页,共 45 页两狭缝夹角可调（如图16（b）；右为水平放置的长为d 的感光板,板的正上方有一匀强磁- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载场,方向垂直纸面对外,磁感应强度为B. 一小束速度不同、带正电的粒子沿水平方向射入N1,能通过 N2 的粒子经 O点垂直进入磁场； O 到感光板的距离为,粒子电荷量为q, 质
15、量为m,不计重力；（1）如两狭缝平行且盘静止（如图16（c）,某一粒子进入磁场后,竖直向下打在感光板中心点 M上,求该粒子在磁场中运动的时间 t ；（2）如两狭缝夹角为,盘匀速转动,转动方向如图 16（b）. 要使穿过 N1、N2的粒子均打到感光板 P1P2连线上； 试分析盘转动角速度的取值范畴（设通过 N1 的全部粒子在盘转一圈的时间内都能到达 N2）；解：（山东卷） 25（18 分）如下列图,以两虚线为边界,中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场, 宽度为 d,两侧为相同的匀强磁场,方向垂直纸面对里；一质量为、 带电量 +q、重力不计的带电粒子,以初速度垂直边界射入磁场做匀速圆周运动,后进
16、入电场做匀加速运动,然后其次次进入磁场中运动,此后粒子在电场和磁场中交替运动；已知粒子其次次在磁场中运动的半径是第一次的二倍,第三次是第一次的三倍,以此类推；求名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载粒子第一次经过电场子的过程中电场力所做的功；粒子第 n 次经过电场时电场强度的大小；粒子第 n 次经过电场子所用的时间；假设粒子在磁场中运动时,电场区域场强为零；请画出从粒子第一次射入磁场至第三次离开电场的过程中, 电场强度随时间变化的关系图线（不要求写出推导过程,不要求标明坐标明坐标刻度值） ；解析：
17、（1）依据,由于,所以,所以 , （2）=,所以；（3）,所以；4 （1）设半导体薄片的宽度（、间距）为,请写出和的关系式；如半导体材料是电子导电的,请判定图中、哪端的电势高；（2）已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为,电子的电荷量为,请导出霍尔系数的表达式； （通过横截面积的电流,其中是导电电子定向移动的平均速率）；（3）图 2 是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌装着个永磁体,相邻永磁体的极性相反；霍尔元件置于被测圆盘的边缘邻近；当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如图所示；. 如在时间内,霍尔元件输出的脉冲数目为,请导出圆盘转速的表达式；名
18、师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载. 利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程；除除此之外,请你绽开“ 聪明的翅膀”,提出另一个实例或设想；解析：（1）由得当电场力与洛伦兹力相等时得将、代入,得（2） a. 由于在时间t 内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,就 P=mNt 圆盘转速为 N= b. 提出的实例或设想2 假设你利用该装置探究未知离子,试依照以下试验结果运算未知离子的质量数；上述装置中,保留原电场,再在板间加沿-y 方向的匀强磁场；现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流,仍从 O点沿 OO方向
19、射入,屏上显现两条亮线；在两线上取 y 坐标相同的两个光点,对应的 x 坐标分别为 3.24mm和 3.00mm,其中 x 坐标大的光点是碳 12 离子击中屏产生的, 另一光点是未知离子产生的；尽管入射离子速度不完全相同,但入射速度都很大,且在板间运动时 OO方向的分速度总是远大于 x 方向和 y 方向的分速度；解析：（1）离子在电场中受到的电场力名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载离子获得的加速度 离子在板间运动的时间 到达极板右边缘时,离子在方向的分速度 离子从板右端到达屏上所需时间 离子射
20、到屏上时偏离点的距离由上述各式,得 当离子的初速度为任意值时,离子到达屏上时的位置在方向上偏离点的距离为,考虑到式,得 由、两式得 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载其中上式说明,是与离子进入板间初速度无关的定值,对两种离子均相同,由题设条件知,坐标 3.24mm的光点对应的是碳12 离子,其质量为, 坐标 3.00mm的光点对应的是未知离子,设其质量为,由式代入数据可得 故该未知离子的质量数为 14；（1）再有一束公平光水平入射,当反射膜与竖直方向成态,求此时电流强度的大小和光电池的输出功率
21、；（2）当变成 45 时,通过调整电路使导体棒保持平稳,不能输出多少额外电功率？解析：60 时,导体棒牌受力平稳状光电池除维护导体棒国学平稳外,（1）导体棒所受安培力导体棒有静力平稳关系解得所以当 =60 时,光电池输出功率为（2）当时,依据式可知维护静力平稳需要的电流为依据几何关系可知可得名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载（四川卷） 20. 如下列图,电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上,两相同的金 属导体棒 a、b 垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好,匀强磁场垂直穿过导轨平面；现 用
22、一平行于导轨的恒力 F 作用在 a 的中点, 使其向上运动； 如 b 始终保持静止, 就它所受摩 擦力可能A变为 0 B先减小后不变 C等于 F D先增大再减小 答案： AB （四川卷） 24. （19 分）如下列图,电源电动势；内阻,电阻；间距的两平行金属板水 平放置,板间分布有垂直于纸面对里、磁感应强度的匀强磁场；闭合开关,板间电场视为匀强电场, 将一带正电的小球以初速度沿两板间中线水平射入板间；阻值为 Rx,忽视空气对小球的作用,取；（1）当 Rx=29 时,电阻消耗的电功率是多大？设滑动变阻器接入电路的（2）如小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰,碰时速度与初速度的夹角为,就 Rx是多
23、少？【答案】 0.6W； 54 ；【解析】闭合电路的外电阻为名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载 依据闭合电路的欧姆定律 A R2两端的电压为 V R2消耗的功率为 W （安徽卷） 20如下列图,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面对里的匀强磁场,两个边长相等的但匝闭合正方形线圈和,分别用相同材料, 不同粗细的导线绕制（为细导线）；两线圈在距磁场上界面高处由静止开头自由下落,再进入磁场,最终落到地面；运动过程中, 线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界；设线圈、 落地时的速度大小分别
24、为、 ,在磁场中运动时产生的热量分别为、A BC D答案： D ；不计空气阻力,就名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载解析：由于从同一高度下落,到达磁场边界时具有相同的速度v,切割磁感线产生感应电流同时受到磁场的安培力,又（ 为材料的电阻率,l为线圈的边长） ,所以安培力,此时加速度,且 为材料的密度 ,所以加速度是定值,线圈和同步运动,落地速度相等v1 =v2 ；由能量守恒可得： ,H 是磁场区域的高度 ,为细导线m小,产生的热量小,所以 Q1 bf B. 相互排斥,af bfC.相互吸引,a
25、fbf D.相互排斥,af0）的粒子从 P点瞄准 N0 点入射,最终又通过 P 点；不计重力；求粒子入射速度的全部可能值；解析 ：设粒子的入射速度为 v, 第一次射出磁场的点为 N O , 与板碰撞后再次进入磁场的位置为 N . 粒子在磁场中运动的轨道半径为 R, 有 R mv qB粒子速率不变 , 每次进入磁场与射出磁场位置间距离 1 x 保持不变有 x 1 N O N O 2R sin 粒子射出磁场与下一次进入磁场位置间的距离 x 2始终不变 , 与 NO N 1 相等 . 由图可以看出 x2 a 名师归纳总结 设粒子最终离开磁场时, 与档板相碰n 次n=0 、1、第 24 页,共 45 页2、3 . 如粒子能回到P 点, 由对称性 , 出射点的x 坐标应为 -a, 即n1x1nx22a 由两式得x 1n2a n1- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - v 22qBaa2h2,学习好资料欢迎下载n2 3mh（09 年全国卷） 25. （18 分）如图,在宽度分别为1l 和2l的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂 直于纸面对里,电场方向与电、