2013年高考物理二轮典型例题冲刺测试《专题8磁场》（含解析）.doc

2013年高考物理二轮典型例题冲刺测试《专题8磁场》（含解析）
1.eq\a\vs4\al(2012·河北衡水中学调研)如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度B1＝1T．位于纸面内的细直导线，长L＝1m，通有I＝1A的恒定电流．当导线与B1成60°夹角时，发现其受到的安培力为零，则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B2的可能值是()

A.eq\f(1,2)T B.eq\f(\r(3),2)T
C．1T D.eq\r(3)T
[解析]当导线与B1成60°夹角时，发现其受到的安培力为零，说明该区域同时存在着另一匀强磁场B2，并且B2与B1的合磁场的磁感应强度方向沿导线方向，根据矢量合成的三角形定则，可知B2≥B1sin60°＝eq\f(\r(3),2)T，所以B2的值不可能为eq\f(1,2)T，选项A错误，本题选B、C、D.
[答案]BCD
2.eq\a\vs4\al(2012·全国，17)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q1≠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
[解析]带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即qvB＝eq\f(mv2,r)，得轨道半径r＝eq\f(mv,qB)＝eq\f(p,qB)，已知两粒子动量大小相等，若q1＝q2，则r1＝r2，A项正确；若m1＝m2，r与eq\f(1,q)有关，B项错误；带电粒子在磁场中运动的周期T＝eq\f(2πm,qB)＝eq\f(2πp,qBv)，因此运动周期T∝eq\f(m,q)或eq\f(1,qv)，若m1≠m2，但eq\f(m1,q1)＝eq\f(m2,q2)，周期T可相等，D项错误；若q1≠q2，但q1v1＝q2v2，周期T也可相等，C项错误．
[答案]A
3.eq\a\vs4\al(2012·吉林实验中学二模，18)如图所示，一带电塑料小球质量为m，用丝线悬挂于O点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为60°，水平磁场垂直于小球摆动的平面．当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，则小球自右方最大摆角处摆到最低点时悬线上的张力为()

A．0 B．2mg
C．4mg D．6mg
[解析]设小球自左方摆到最低点时速度为v，则eq\f(1,2)mv2＝mgL(1－cos60°),此时qvB－mg＝meq\f(v2,L)，当小球自右方摆到最低点时，v大小不变，洛伦兹力方向发生变化，T－mg－qvB＝meq\f(v2,L)，得T＝4mg，故C正确．
[答案]C
4.eq\a\vs4\al(2012·北京理综，16)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
[解析]粒子仅在磁场力作用下做匀速圆周运动有qvB＝meq\f(v2,R)，得R＝eq\f(mv,qB)，周期T＝eq\f(2πR,v)＝eq\f(2πm,qB)，其等效环形电流I＝eq\f(q,T)＝eq\f(q2B,2πm)，故D选项正确．
[答案]D
5.eq\a\vs4\al(2012·安徽“江南十校”联考)如图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S.某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用)，所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场．已知∠AOC＝60°，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最短时间等于eq\f(T,6)(T为粒子在磁场中运动的周期)，则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间为()

A.eq\f(T,3) B.eq\f(T,2)
C.eq\f(2T,3) D.eq\f(5T,6)
[解析]

由左手定则知，粒子做逆时针圆周运动；粒子速度大小相同，故弧长越小，粒子在磁场中运动的时间就越短，过S作OC的垂线SD，如图所示，粒子轨迹过D点时在磁场中运动的时间最短；因磁场中运动的最短时间等于eq\f(T,6)，故∠SO′D＝60°，由几何关系得，粒子做圆周运动的半径等于SD；由于粒子沿逆时针方向运动，