2012年高考物理 模拟新题分类汇编 专题11 磁场.doc

K单元磁场
K1磁场安培力
2．K1 [2012·天津卷]如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是()

A．棒中的电流变大，θ角变大
B．两悬线等长变短，θ角变小
C．金属棒质量变大，θ角变大
D．磁感应强度变大，θ角变小

2．A[解析]作出侧视图(沿MN方向)，并对导体棒进行受力分析，如图所示．据图可得tanθ＝eq\f(BIL,mg)，若棒中的电流I变大，则θ变大，选项A正确；若两悬线等长变短，则θ不变，选项B错误；若金属棒的质量m变大，则θ变小，选项C错误；若磁感应强度B变大，则θ变大，选项D错误．

K2磁场对运动电荷的作用
17．K2[2012·全国卷]质量分别为m1和m2、电荷量分别为q1和q2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动．已知两粒子的动量大小相等．下列说法正确的是()
A．若q1＝q2，则它们做圆周运动的半径一定相等
B．若m1＝m2，则它们做圆周运动的半径一定相等
C．若q2≠q2，则它们做圆周运动的周期一定不相等
D．若m1≠m2，则它们做圆周运动的周期一定不相等
17．A[解析]根据半径公式r＝eq\f(mv,qB)，两粒子的动量mv大小相等，磁感应强度B相同，若q1＝q2，则它们做圆周运动的半径一定相等，A正确，B错误．根据周期公式T＝eq\f(2πm,qB)，若eq\f(m,q)相等，则周期相等，C、D错误．

9．K2[2012·江苏卷]如图所示，MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界.一质量为m、电荷量为q的粒子在纸面内从O点射入磁场．若粒子速度为v0，最远能落在边界上的A点．下列说法正确的有()

图7
A．若粒子落在A点的左侧，其速度一定小于v0
B．若粒子落在A点的右侧，其速度一定大于v0
C．若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能小于v0－eq\f(qBd,2m)
D．若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能大于v0＋eq\f(qBd,2m)
9．BC[解析]带电粒子沿垂直边界的方向射入磁场时，落在边界上的点离出发点最远，当入射方向不是垂直边界的方向时，落在边界上的点与出发点的距离将小于这个距离，即速度大于或等于v0，但入射方向不是90°时，粒子有可能落在A点的左侧，A项错误；但粒子要落在A点的右侧，其速度一定要大于临界速度v0，B项正确；设OA之间距离为L，若粒子落在A点两侧d范围内，则以最小速度v入射的粒子做圆周运动的直径应为L－d，由洛伦兹力提供向心力，qvB＝eq\f(mv2,\f(L－d,2))，qv0B＝eq\f(mv\o\al(2,0),\f(L,2))，解得v＝v0－eq\f(qBd,2m)，C项正确；由于题中没有强调粒子的入射方向，因此无法确定速度的最大值，D项错误．

15．K2[2012·广东卷]质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图2中虚线所示．下列表述正确的是()

图2
A．M带负电，N带正电
B．M的速率小于N的速率
C．洛伦兹力对M、N做正功
D．M的运行时间大于N的运行时间
15．A[解析]由左手定则判断知，A正确；粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，有qvB＝meq\f(v2,r)，半径r＝eq\f(mv,qB)，在质量与电荷量相同的情况下，半径大说明速率大，即M的速率大于N的速率，B错误；洛伦兹力不做功，C错误；粒子在磁场中运动半周，即时间为周期的一半，而周期为T＝eq\f(2πm,qB)，故M的运行时间等于N的运行时间，D错误．

16．K2 [2012·北京卷]处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动．将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值()
A．与粒子电荷量成正比
B．与粒子速率成正比
C．与粒子质量成正比
D．与磁感应强度成正比
16．D[解析]由电流的定义I＝eq\f(Q,t)可知，设粒子的电荷量为q，质量为m，在磁场中运动的周期为T＝eq\f(2πm,qB)，则I＝eq\f(q,T)＝eq\f(q2B,2πm)，对于一个粒子来说，电荷量和质量是一定的，所以产生的环形电流与磁感应强度成正比，D项正确，A、B、C项错误．

K3带电粒子在组合场及复合场中运动
24．K3[2012·重庆卷]有人设计了一种带电颗粒的速率分选装置，其原理如图所示，两带电金属板间有匀强电场，方向竖直向上，其中PQNM矩形区域内还有方向垂直纸面向外的匀强磁场．一束比荷(电荷量与质量之比)均为eq\f(1,k)的带