2019年高考物理 名校模擬試題分項解析40熱點 專題16 磁場.doc

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專題16 磁場 一．選擇題 1．（2019廣東七校聯(lián)考）如圖，同一平面內有兩根互相平行的長直導線M和N，通有等大反向的電流，該平面內的a、b兩點關于導線N對稱，且a點與兩導線的距離相等。若a點的磁感應強度大小為B，則下列關于b點磁感應強度Bb的判斷正確的是（ ） A．，方向垂直該平面向里　　　　B．，方向垂直該平面向外 C．，方向垂直該平面向里　　D．，方向垂直該平面向外 【參考答案】 B 【命題意圖】本題考查安培定則、直線電流產生的磁場的疊加及其相關知識點。 2．（2019四川成都摸底）關于安培力和洛倫茲力，下列說法正確的是 A．運動電荷在磁場中一定受到洛倫茲力作用 B．通電導線在磁場中一定受到安培力作用 C．洛倫茲力一定對運動電荷不做功 D．安培力一定對通電導線不做功 【參考答案】 D 【命題意圖】本題考查安培力和洛倫茲力及其相關知識點。 【解題思路】【錯誤項分析】運動電荷在磁場中運動，若速度方向與磁場方向相同，所受洛倫茲力為零即不受洛倫茲力作用，選項A錯誤；通電導線在磁場中若電流方向與磁場方向相同，則所受安培力為零即不受安培力作用，選項B錯誤；安培力方向通電導線垂直，可以對通電導線做功，選項D錯誤?！菊_項分析】由于洛倫茲力方向永遠垂直于速度方向，根據(jù)功的定義可知，洛倫茲力一定對運動電荷不做功，選項C正確。 5. （2018年11月浙江選考物理）電流天平是一種測量磁場力的裝置，如圖所示。兩相距很近的通電平行線圈Ⅰ和Ⅱ，線圈Ⅰ固定，線圈Ⅱ置于天平托盤上。當兩線圈均無電流通過時，天平示數(shù)恰好為零。下列說法正確的是 A. 當天平示數(shù)為負時，兩線圈電流方向相同 B. 當天平示數(shù)為正時，兩線圈電流方向相同 C. 線圈Ⅰ對線圈Ⅱ的作用力大于線圈Ⅱ對線圈Ⅰ的作用力 D. 線圈Ⅰ對線圈Ⅱ的作用力與托盤對線圈Ⅱ的作用力是一對相互作用力 【參考答案】A 【名師解析】當天平示數(shù)為負時，指針向下偏轉，兩線圈靠近，根據(jù)同向電流相吸，反向電流相斥，可知兩線圈電流方向相同，選項A正確B錯誤；兩線圈之間的作用力為作用力和反作用力，線圈Ⅰ對線圈Ⅱ的作用力等于線圈Ⅱ對線圈Ⅰ的作用力，選項C錯誤；線圈Ⅰ對線圈Ⅱ的作用力是磁場力，而托盤對線圈Ⅱ的作用力是彈力，二者性質不同，不是一對相互作用力，選項D錯誤。 （2）勻強電場中，由動量定理得： （1分） 從原點出發(fā)后第一次經(jīng)過x軸，由 （1分） 得磁場產生的沖量 （2分） 2.（18分）“太空粒子探測器”是由加速、偏轉和收集三部分組成，其原理可簡化如下：如圖1所示，輻射狀的加速電場區(qū)域邊界為兩個同心平行半圓弧面，圓心為O，外圓弧面AB的半徑為L，電勢為φ1，內圓弧面CD的半徑為，電勢為φ2。足夠長的收集板MN平行邊界ACDB，O到MN板的距離OP=L。假設太空中漂浮著質量為m，電量為q的帶正電粒子，它們能均勻地吸附到AB圓弧面上，并被加速電場從靜止開始加速，不計粒子間的相互作用和其它星球對粒子引力的影響。 （1）求粒子到達O點時速度的大?。? （2）如圖2所示，在邊界ACDB和收集板MN之間加一個半圓形勻強磁場，圓心為O，半徑為L，方向垂直紙面向內，則發(fā)現(xiàn)從AB圓弧面收集到的粒子經(jīng)O點進入磁場后有2/3能打到MN板上（不考慮過邊界ACDB的粒子再次返回），求所加磁感應強度的大?。? （3）同上問，從AB圓弧面收集到的粒子經(jīng)O點進入磁場后均不能到達收集板MN，求磁感應強度所滿足的條件。試寫出定量反映收集板MN上的收集效率η與磁感應強度B的關系的相關式子。 【參考答案】（1）；（2）；（3）。 【名師解析】 （2）從AB圓弧面收集到的粒子有2/3能打到MN板上，剛好不能打到MN上的粒子從磁場中出來后速度方向與MN平行，則入射的方向與AB之間的夾角是60，在磁場中運動的軌跡如圖1，軌跡圓心角θ=60（2分） 根據(jù)幾何關系，粒子圓周運動的半徑為r="L" （2分） 考點：動能定理，牛頓第二定律，帶電粒子在磁場中的運動。 3．（16分）（2019河南名校聯(lián)盟尖子生調研）如圖所示，直角坐標系xOy平面內有垂直于平面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B，一個半徑為R的絕緣圓筒垂直于坐標平面放置，圓心P在x軸上，O、P間的距離為2R，y軸上各點處均可沿x軸正方向發(fā)射質量為m、電荷量為q的同種帶正電粒子，粒子的發(fā)射速度大小均為v0＝，不計粒子的重力和粒子間的相互作用，求： （1）所有打到圓筒上的粒子中，在磁場中運動時間最短的粒子在磁場運動的時間及在y軸上發(fā)射的位置坐標； （2）從y軸上什么范圍內發(fā)射的粒子能打在圓筒上? 粒子在磁場中做圓周運動的周期： （1分） 則最短時間：（1分） 根據(jù)幾何關系，發(fā)射點距坐標原點O的距離 （2分），即對應粒子在y軸上發(fā)射的位置坐標為（0，） （2）設從圓筒上面恰好能打在圓筒上的粒子從y軸上射出的位置在M點，坐標為M（0，y1） 由幾何關系可知，（3分） 設從圓筒下面恰好打在圓筒上的粒子從y軸上射出的位置在Q點，坐標為Q（0，y2）。 由幾何關系可知，（3分） 因此能打在圓筒上的粒子在y軸上射出的范圍是： （1分）