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1、20202020高考物理试题汇编08 四川卷 24 19 分如图，一半径为R 的光滑绝缘半球面开口向下，固定在水平面上。整个空间存在匀强磁场，磁感应强度方向竖直向下。一电荷量为qq0、质量为m 的小球 P 在球面上做水平的匀速圆周运动，圆心为O。球心 O 到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为 0)2。为了使小球能够在该圆周上运动，求磁感应强度大小的最小值及小球P 相应的速率。重力加速度为g。解析：据题意，小球P 在球面上做水平的匀速圆周运动，该圆周的圆心为O。P 受到向下的重力mg、球面对它沿OP 方向的支持力N 和磁场的洛仑兹力fqvB 式中 v 为小球运动的速率。洛仑兹力f 的方向指向
2、O。依照牛顿第二定律0cosmgNsinsin2RvmNf由式得0cossinsin22qRvmqBRv由于 v 是实数，必须满足cossin4sin22gRmqBR0 由此得 Bcos2Rgqm可见，为了使小球能够在该圆周上运动，磁感应强度大小的最小值为cos2minRgqmB现在，带电小球做匀速圆周运动的速率为mRqBv2sinmin由式得sincosgRv08 重庆卷 25.20 分题 25 题为一种质谱仪工作原理示意图.在以 O 为圆心，OH为对称轴，夹角为2的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场.对称于OH 轴的 C和 D 分不是离子发射点和收集点.CM 垂直磁场左边界于M，且
3、OM=d.现有一正离子束以小发散角纸面内从C 射出，这些离子在CM 方向上的分速度均为v0.假设该离子束中比荷为qm的离子都能汇聚到D，试求：1磁感应强度的大小和方向提示：可考虑沿CM 方向运动的离子为研究对象；2离子沿与CM 成角的直线CN 进入磁场，其轨道半径和在磁场中的运动时刻；3线段 CM 的长度.解析：1设沿 CM 方向运动的离子在磁场中做圆周运动的轨道半径为R由12R200mvqv BRR=d得 B0mvqd磁场方向垂直纸面向外2设沿 CN 运动的离子速度大小为v，在磁场中的轨道半径为R，运动时刻为t由vcos=v0 得 v0cosvR=mvqB=cosd方法一：设弧长为 s t=
4、svs=2(+)Rt=02vR）（方法二：离子在磁场中做匀速圆周运动的周期T2 mqBt=0)(2v(3)方法一：CM=MNcot)sin(dMN=sinR=cosd以上 3 式联立求解得CM=dcot方法二：设圆心为 A，过 A 做 AB 垂直 NO，能够证明 NMBONM=CMtan又 BO=ABcot=Rsincot=cotsincosdCM=dcot08 宁夏卷 14.在等边三角形的三个顶点a、b、c 处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图。过c 点的导线所受安培力的方向A.与 ab 边平行，竖直向上B.与 ab 边平行，竖直向下C.与 ab 边垂直，
5、指向左边D.与 ab 边垂直，指向右边答案：C【解析】此题考查了左手定那么的应用。导线 a 在 c 处产生的磁场方向由安培定那么可判定，即垂直ac 向左，同理导线b 在 c 处产生的磁场方向垂直bc 向下，那么由平行四边形定那么，过c 点的合场方向平行于ab，依照左手定那么可判定导线c 受到的安培力垂直ab边，指向左边。08 广东文科基础 61.如图 8 所示，电流强度为I 的一段通电直导线处于匀强磁场中，受到的安培力为F，图中正确标志I 和 F方向的是【答案】A【解析】安培力的方向与电流方向和磁场方向都垂直，且满足左手定那么。08 广东理科基础17有关洛仑兹力和安培力的描述，正确的选项是A
6、通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用B 安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现C 带电粒子在匀强磁场中运动受到洛仑兹力做正功D 通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行【答案】B【解析】通电直导线与磁场平行，不受安培力，选项A错误，安培力方向与磁场垂直，选项 D错误。洛仑兹力对带电粒子不做功，选项 C错误，安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现，选项B正确。08 广东理科基础18电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，以下讲法正确的选项是A 速率越大，周期越大B速率越小，周期越大C 速度方向与磁场方向平行D速度方向与磁场方向垂直【答案】D【解析】由2 mTqB可知，选项A、B
7、错误，做匀速圆周运动时，速度方向与磁场方向垂直，选项D正确。08 广东卷 4 1930 年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如下图，这台加速器由两个铜质D形合 D1、D2构成，其间留有间隙，以下讲法正确的选项是A离子由加速器的中心邻近进入加速器B离子由加速器的边缘进入加速器C离子从磁场中获得能量D离子从电场中获得能量【答案】AD【解析】离子由加速器的中心邻近进入加速器，从电场中猎取能量，最后从加速器边缘离开加速器，选项A、D正确。08 广东卷 9带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹图是在有匀强磁场云室中观看到的粒子的轨迹，a 和 b 是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸
8、面向里该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动能逐步减少，以下讲法正确的选项是A 粒子先通过a 点，再通过b 点B 粒子先通过b 点，再通过a 点C 粒子带负电D 粒子带正电【答案】AC【解析】由mvrqB可知，粒子的动能越小，圆周运动的半径越小，结合粒子运动轨迹可知，粒子选通过a 点，再通过b 点，选项 A正确。依照左手定那么能够判定粒子带负电，选项 C正确。00 上海卷 1如下图，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流，a受到的磁场力大小为1F，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为2F，那么现在b受到的磁场力大小变为A A2F，B21FF，C21FF
9、 D212FF 01 北京、内蒙古、安徽卷2.初速为0v的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如下图，那么A A电子将向右偏转，速率不变B电子将向左偏转，速率改变C电子将向左偏转，速率不变D电子将向右偏转，速率改变02 春季理综3图为云室中某粒子穿过铅板P 前后的轨迹，室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直图中垂直于纸面向里，由此可知此粒子A A、一定带正电B、一定带负电C、不带电D、可能带正电，也可能带负电02 年广东、河南 4 在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场。取坐标如图。一带电粒子沿x 轴正方向进入此区域，在穿过此区域的过程中运动方向始终不发
10、生偏转。不计重力的阻碍，电场强度E和磁感强度B的方向可能是（A）E和 B都沿 x 轴方向（B）E沿 y 轴正向，B沿 z 轴正向（C）E沿 z 轴正向，B沿 y 轴正向（D）E、B都沿 z 轴方向 答案 ：A、B 04春季 5 如图，在00yx、的空间中有恒定的匀强磁场，磁感强度的方向垂直于oxy 平面向里，大小为B。现有一质量为m 电量为 q 的带电粒子，在x 轴上到原点的距离为0 x的 P 点，以平行于y 轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y 轴的方向射出此磁场。不计重力的阻碍。由这些条件可知，D A不能确定粒子通过y 轴时的位置B不能确定粒子速度的大小C不能确定粒子在磁场中运动所
11、经历的时刻D以上三个判定都不对04北京卷 6 如下图，正方形区域abcd 中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一个氢核从 ad 边的中点m 沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab 边中点 n 射出磁场。假设将磁场的磁感应强度变为原先的2 倍.其他条件不变，那么那个氢核射出磁场的位置是C A在 b、n 之间某点B在 n、a之间某点Ca 点D在 a、m 之间某点x z y E,B O 04北京卷 7 静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如以下图所示。虚线表示那个静电场在xoy 平面内的一簇等势线，等势线形状相关于 ox 轴、oy
12、轴对称。等势线的电势沿x 轴正向增加，且相邻两等势线的电势差相等。一个电子通过P 点其横坐标为x0时，速度与ox 轴平行。适当操纵实验条件，使该电子通过电场区域时仅在ox 轴上方运动。在通过电场区域过程中，该电子沿y 方向的分速度v，随位置坐标x 变化的示意图是D 04全国卷 8 一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为 B。直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如下图。假如忽略a到转轴中心线的距离，用表示每个叶片中的感应电动势，那么A Afl2B，且 a 点电势
13、低于b 点电势B2fl2B，且 a 点电势低于b 点电势Cfl2B，且 a 点电势高于b 点电势D2fl2B，且 a 点电势高于b 点电势07 海南卷9、粒子甲的质量与电荷量分不是粒子乙的4 倍与 2 倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。磁场方向垂直纸面向里。以下四个图中，能正确表示两粒子子运动轨迹的是AB 甲乙A 甲乙B 乙甲C 乙甲D 07 全国理综10 如下图，一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T0，轨道平面位于纸面内，质点的速度方向如图中箭头所示。现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，轨道半径并不因此而改变，那么
14、ADA假设磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于T0B假设磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T0C假设磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T0D假设磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于T007 四川理综11 如下图，长方形abcd 长 ad0.6 m，宽 ab0.3 m，O、e分不是 ad、bc 的中点，以 ad 为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场边界上无磁场，磁感应强度B0.25 T。一群不计重力、质量 m3 107 kg、电荷量q 2103 C 的带电粒子以速度v5l02 m/s 沿垂直 ad 方向且垂直于磁场射人磁场区域DA从 Od 边射人的粒子，出射点全部分布在Oa 边B从
15、 aO 边射人的粒子，出射点全部分布在ab 边C从 Od 边射入的粒子，出射点分布在Oa 边和 ab 边D从 aO 边射人的粒子，出射点分布在ab 边和 bc 边07 天津理综12、如下图，在x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场。一个不计重力的带电粒子从坐标原点O 处以速度v 进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x 轴正方向成120 角，假设粒子穿过y 轴正半轴后在磁场中到x 轴的最大距离为a，那么该粒子的比荷和所带电荷的正负是CA32vaB，正电荷B2vaB，正电荷C32vaB，负电荷D2vaB，负电荷06江苏卷 13关于磁感线，以下讲法中正确的选项是B A
16、磁感线是实际存在于磁场中的线B磁感线上任意一点的切线方向，都跟该点的磁场方向一致C磁感线是一条条不闭合的曲线D磁感线有可能显现相交的情形07 宁夏理综1 在半径为R 的半圆形区域中有一匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面，磁感应强度为 B。一质量为m，带有电量q 的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径AD 方向经 P 点APd射入磁场不计重力阻碍。假如粒子恰好从A 点射出磁场，求入射粒子的速度。假如粒子经纸面内Q 点从磁场中射出，出射方向与半圆在Q 点切线方向的夹角为如图。求入射粒子的速度。1、由于粒子在P 点垂直射入磁场，故圆弧轨道的圆心在 AP 上，AP 是直径。设入射粒子的速度为v1，由洛伦兹力的
17、表达式和+v a b c d B v e O O B x y v R A O P D Q 牛顿第二定律得：211/2vmqBvd解得：12qBdvm设 O/是粒子在磁场中圆弧轨道的圆心，连接O/Q，设 O/QR/。由几何关系得：/OQO/OORRd由余弦定理得：2/22/()2cosOORRRR解得：/(2)2(1cos)dRdRRd设入射粒子的速度为v，由2/vmqvBR解出：(2)2(1cos)qBdRdvm Rd06四川卷.2 如下图，在足够大的空间范畴内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B=1.57T.小球 1 带正电，其电量与质量之比q1/m1=4
18、 C/kg,所受重力与电场力的大小相等;小球 2 不带电，静止放置于固定的水平悬空支架上。小球向右以v0=23.59 m/s 的水平速度与小球2 正碰，碰后通过0.75 s再次相碰。设碰撞前后两小球带电情形不发生改变，且始终保持在同一竖直平面内。取 g=10 m/s2)咨询(1)电场强度E的大小是多少？(2)两小球的质量之比12mm是多少？25.(20分)(1)小球 1所受的重力与电场力始终平稳 m1g=q1E E=2.5 N/C (2)相碰后小球1 做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：q1v1B=1211RvmR A O P D Q O/R/半径为BqvmR1111周期为BqmT1121 s 两小球运动时刻 t=0.75 s=43T小球 1 只能逆时针经43个圆周时与小球2 再次相碰第一次相碰后小球2 作平抛运动2221gtRhL=R1=v1t 两小球第一次碰撞前后动量守恒，以水平向右为正方向m1v0=-m1v1+m2v2由、式得 v2=3.75 m/s 由式得1111mBRqv17.66 m/s 两小球质量之比12mm11210vvv