2014届高考物理第二轮复习方案新题之磁场1

2014届高考物理第二轮复习方案新题之磁场1

1、如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为L，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定，下端与水平直导体棒ab相连，弹簧与导轨平面平行并与ab垂直，直导体棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场。闭合开关K 后导体棒中的电流为I，导体棒平衡时，弹簧伸长量为x1;；调转图中电源极性使棒中电流反向，导体棒中电流仍为I，导体棒平衡时弹簧伸长量为x2。忽略回路中电流产生的磁场，则磁感应强度B的大小为

A.kk(x1+x2) B. (x2-x1) ILILkk(x2+x1) D. (x2-x1) C. 2IL2ILk(x2-x1). 2IL答案：D解析：由平衡条件，mgsinα=kx1+BIL，调转图中电源极性使棒中电流反向，由平衡条件，mgsinα+BIL =kx2，联立解得B=2、如图所示，有一垂直于纸面向外的有界匀强磁场，磁感应强度为B，其边界为一边长为 L的正三角形，A、B、C为三角形的三个顶点.若一质量为m、电荷量为+q的粒子（不计重力），以速度v0?3qBL从AB边上的某点P垂直于AB4m边竖直向上射入磁场，然后能从BC边上某点Q射出.关于P点入射的范围和从Q点射出的范围，下列判断正确的是

A. PB?2?31?3L B. PB?L 4413L D. QB?L 24C. QB?

3、一圆柱形磁铁竖直放置，如图所示，在它的下方有一带正电小球置于光滑绝缘水平面上，

小球在水平面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是 A．小球所受的合力可能不指向圆心 B．小球所受的洛仑兹力指向圆心

C．俯视观察，小球的运动方向一定是顺时针 D．俯视观察，小球的运动方向一定是逆时针

4．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： （2）磁场的磁感应强度B的大小和方向。

[来源:学.科.网Z.X.X.K]

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： L?v0t （2分）

11qE2 AD方向： L?t （2分）

22m2mv0 解得： E? （2分）

qL 设粒子在P点沿AD方向的分速度为vy，则有 2qEL2 （1分） ?vym2

解之得： vy?v0 （1分） 粒子在P点的速度为： v=v0?vy=2v0 （2分） 设速度与AB方向的夹角为?，则： tan??所以： ??45 （1分）

022vyv0?1

[来源:学|科|网Z|X|X|K]

（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可知：

粒子在磁场中转过的圆心角为45° （1分）

L sin45??2 （1分）

r 得半径：r?2L （1分） 2由牛顿第二定律有：

qvB?m得：B?v2r （2分）

2mv0 （1分） qL 由左手定则可知磁场方向：垂直纸面向外。 （1分）

5.如图所示，在平面直角坐标系xoy中，以(0，R)为圆心，半径为R的圈形区城内有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度B方向垂直于xOy平面向里，一带正电粒子从O点沿y轴正方向以v0入射进场区．恰好做匀速直线运动．不计重力作用。

(1)求电场强度E的大小和方向．

(2)若仅仅撤去磁场．带电粒子仍从O点以相同的速度v0射入，经电场区的最右侧的P点射出，求粒子比荷q/m。

(3)若仅仅撤去电场．带电粒子仍从O点沿y轴正方向入射．但速度大小为2v0，求粒子在磁场中的运动时间．

解析：(1)由q v0B=qE，解得E= v0B。方向沿x轴正方向。 （2）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，R= v0t，R=联立解得：q/m=2 v0/BR。

12

at，qE=ma， 2?2v0?（3）由q· 2vB=m

0

2

r

，解得r=

2mv0=R。 qB?R?R带电粒子在磁场中运动四分之一周期，运动时间t=2=。

2v04v06．如图，空间内存在水平向右的匀强电场，在虚线MN的右侧有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一质量为m、带电荷量为+q的小颗粒自A点由静止开始运动，刚好沿直线运动至光滑绝缘的水平面C点，与水平面碰撞的瞬间小颗粒的竖直分速度立即减为零，而水平分速度不变，小颗粒运动至D处刚好离开水平面，然后沿图示曲线DP轨迹运动，AC与水平面夹角α = 30°，重力加速度为g，求： ⑴匀强电场的场强E； ⑵AD之间的水平距离d；

⑶已知小颗粒在轨迹DP上某处的最大速度为vm，该处轨迹的曲率半径是

距水平面高度的k倍，则该处的高度为多大？

．解析：⑴小球受力如图所示 qE=mgcotα ，

解得：E=3mg/q。 （2分）

A M P B α C N D ⑵设小球在D点速度为vD，在水平方向由牛顿第二定律得：qE=max