2012高考物理 考前30天之备战冲刺押题系列Ⅳ 专题09 磁场.doc

用心爱心专心

专题九磁场
内容要求说明71．电流的磁场
72．磁感应强度。磁感线。地磁场73．磁性材料。分子电流假说
74．磁场对通电直导线的作用。安培力。左手定则
75．磁电式电表原理
76．磁场对运动电荷的作用。洛伦兹力。带电粒子在匀强磁场中的运动
77．质谱仪，回旋加速器=1\*ROMANI
=2\*ROMANII
=1\*ROMANI
=2\*ROMANII

=1\*ROMANI

=2\*ROMANII
=1\*ROMANI1．安培力的计算限于直导线跟B平行或垂直的两种情况
2．洛伦兹力的计算限于自跟B平行或垂直的两种情况名师解读
磁场同电场一样，是电磁学的核心内容，也是每年高考的必考内容。常见题型有选择题、计算题。重点知识点有：磁场对电流的作用，带电粒子在磁场中的运动，安培力、洛伦兹力的性质等。命题形式多把磁场的性质、运动学规律、牛顿运动定律、圆周运动知识、功能关系、电磁感应等有机地结合在一起，构成计算题甚至压轴题，对学生的空间想象能力、分析物理过程和运用规律的综合能力以及运用数学知识解决物理问题的能力进行考查。复习时不但应加深对磁场、磁感应强度这些基本概念的认识，掌握安培力和洛伦兹力以及带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的规律，而且也要重视“地磁场、质谱仪、回旋加速器”等与科技生活联系密切的知识点。
样题解读
【样题1】如图9－1是导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放弹体（包括金属杆EF）。弹体可沿导轨滑行，且始终与导轨保持良好接触。已知两导轨内侧间距L＝23cm，弹体的质量m＝0.1kg，轨道间所加匀强磁场的磁感应强度B＝5T，弹体与轨道的动摩擦因数μ＝0.05。当滑动变阻器的电阻值调到R＝0.1Ω时，弹体沿导轨滑行5m后获得的发射速度v＝15m/s（此过程视为匀加速运动）。电路中其余部分电阻忽略不计，求此过程中电源的输出功率。

弹体匀加速运动，由运动公式得：v2＝2as
代入数据得a＝22.5m/s2 ，F安＝2.3N ，I＝2A
t＝EQ\F(v,a)＝EQ\F(2,3)s
电源输出的电能E＝I2Rt＋F安·s
电源的输出功率P＝EQ\F(E,t)＝I2R＋EQ\F(F安·s,t)
代入数据得P＝17.65W
[答案]17.65W
[解读]本题涉及到磁场对通电直导线的作用、安培力、受力分析、牛顿第二定律、匀变速运动规律、电路中的能量转化等知识点，考查推理能力和分析综合能力，体现了《考试大纲》中对“能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来”和“能够独立地对所遇到的问题进行具体分析，弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境，能够理论联系实际，运用物理知识综合解决所遇到的问题”的能力要求。本题首先要进行受力分析，分析时不要漏掉摩擦力；其次是利用能量关系时联系电动机模型求解输出功率。
【样题2】如图9－2所示，在竖直平面内有一圆形绝缘轨道，半径R＝1m，处于垂直于轨道平面向里的匀强磁场中，一质量为m＝1×10－3kg，带电量为q＝－3×10－2C的小球，可在内壁滑动。现在最低点处给小球一个水平初速度v0，使小球在竖直平面内逆时针做圆周运动，图甲是小球在竖直平面内做圆周运动的速率v随时间变化的情况，图乙是小球所受轨道的弹力F随时间变化的情况，已知小球能有两次到达圆形轨道的最高点。结合图像所给数据，g取10m/s2。求：

此时轨道与球间弹力为零，则
代入数据，得B＝0.1T
(2)从乙图可知，小球第一次过最低点时，轨道与球面之间的弹力为F＝8.0×10－2N，根据牛顿第二定律，
代入数据，得v0＝7m/s
以上过程，由于洛仑兹力不做功,由动能定理可得

代入数据得:Wf＝－2.5×10－3J
[答案]（1）0.1T（2）－2.5×10－3J
[解读]本题涉及到受力分析、牛顿第二定律、圆周运动的向心力、动能定理、F－t图像、v－t图像、洛伦兹力、带电粒子在匀强磁场中的运动等知识点，主要考查推理能力、分析综合能力和应用数学处理物理问题的能力，体现了《考试大纲》中对“能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系”和“必要时能运用几何图形、函数图像进行表达、分析”的能力要求。本题中物体受力较多，分析时容易丢力，对两个图像的理解是求解第二问的关键，有些考生不会从图像中提取所需数据，造成无法下手。
【样题3】如图9－3所示，两水平放置的金属板间存在一竖直方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为4m，带电量为－2q的微粒b正好悬浮在板间正中间O点处，另一质量为m，带电量为+q的微粒a，从