高考物理一轮复习 高考AB卷 专题九 磁场-人教版高三全册物理试题.doc

专题九磁场

A卷全国卷
磁场磁场力
1.(2015·新课标全国Ⅱ，18，6分)(难度★★)(多选)指南针是我国古代四大发明之一。关于指南针，下列说法正确的是()
A．指南针可以仅具有一个磁极
B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场
C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰
D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转
解析指南针不可以仅具有一个磁极，故A错误；指南针能够指向南北，说明地球具有磁场，故B正确；当附近的铁块磁化时，指南针的指向会受到附近铁块的干扰，故C正确；根据安培定则，在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时会产生磁场，指南针会偏转与导线垂直，故D错误。
答案BC
2．(2014·新课标全国Ⅰ，15，6分)(难度★★)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是()
A．安培力的方向可以不垂直于直导线
B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半
解析由左手定则可知，安培力的方向一定与磁场方向和直导线垂直，选项A错、B正确；安培力的大小F＝BILsinθ与直导线和磁场方向的夹角有关，选项C错误；将直导线从中点折成直角，假设原来直导线与磁场方向垂直，若折成直角后一段与磁场仍垂直，另一段与磁场平行，则安培力的大小变为原来的一半，若折成直角后，两段都与磁场垂直，则安培力的大小变为原来的eq\f(\r(2),2)。因此安培力大小不一定是原来的一半，选项D错误。
答案B
3．(2015·新课标全国Ⅰ，24，12分)(难度★★★)如图，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连，电路总电阻为2Ω。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量。

解析金属棒通电后，闭合回路电流I＝eq\f(U,R)＝eq\f(12V,2Ω)＝6A
导体棒受到的安培力大小为F＝BIL＝0.06N
由左手定则可判断知金属棒受到的安培力方向竖直向下
由平衡条件知：开关闭合前：2kx＝mg
开关闭合后：2k(x＋Δx)＝mg＋F
代入数值解得m＝0.01kg
答案竖直向下0.01kg
带电粒子在匀强磁场中的运动
4.(2016·全国卷Ⅱ，18，6分)(难度★★★)一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示。图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°角。当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒。不计重力。若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为()

A.eq\f(ω,3B)B.eq\f(ω,2B)C.eq\f(ω,B)D.eq\f(2ω,B)
解析画出粒子的运动轨迹如图所示，由洛伦兹力提供向心力得，qvB＝meq\f(v2,r)，又T＝eq\f(2πr,v)，联立得T＝eq\f(2πm,qB)

由几何知识可得，轨迹的圆心角为θ＝eq\f(π,6)，在磁场中运动时间t＝eq\f(θ,2π)T，粒子运动和圆筒运动具有等时性，则eq\f(θ,2π)T＝eq\f(\f(π,2),ω)，解得eq\f(q,m)＝eq\f(ω,3B)，故选项A正确。
答案A
5．(2016·全国卷Ⅲ，18，6分)(难度★★★)平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面(纸面)如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q(q>0)。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为()

A.eq\f(mv,2qB)B.eq\f(\r(3)mv,qB)C.eq\f(2mv,qB)D.eq\f(4mv,qB)
解析带电粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r＝eq\f(mv,qB)。轨迹与ON相切，画出粒子的运动轨迹如图所示，由于eq\o(AD,\s\up6(－))＝2rsin30°＝r，