1、2014届高考物理万卷检测：专题七 磁场（带解析） 选择题 来自太阳和其他星体的宇宙射线含有大量高能带电粒子，若这些粒子都到达地面，将会对地球上的生命带来危害。但由于地磁场的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，使得很多高能带电粒子不能到达地面。下面说法中正确的是 ( ) A地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南北两极附近最强，赤道附近最弱 B地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南北两极附近最弱，赤道附近最强 C地磁场会使沿地球赤道平面垂直射向地球的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转 D地磁场只对带电的宇宙射线有阻挡作用，对不带电的射线 (如 射线 )没有阻挡作用 答案： B
2、D 如图所示，有一垂直于纸面向外的磁感应强度为 B的有界匀强磁场 (边界上有磁场 )，其边界为一边长为 L的三角形， A B C为三角形的顶点。今有一质量为 m电荷量为 +q的粒子 (不计重力 )，以速度 从 AB边上某点 P既垂直于 AB边又垂直于磁场的方向射人磁场，然后从 BC边上某点 Q射出若从 P点射入的该粒子能从 Q点射出，则 ( ) A B C D 答案： AD 因为带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心必定在经过 AB的直线上，可将粒子的运动轨迹画出来，然后移动三角形，获取 AC边的切点以及从 BC边射出的最远点。由半径公式可得粒子在磁场中做圆周运动的半径为 ，如图所示，当圆心处于 O
3、1位置时，粒子的运动轨迹与 AC边相切，并与 BC边相切，因此入射点 P1，为离开 B最远的点，满足 ， A项正确；当圆心处于 O2位置时，粒子从 P2射入，打在 BC边的 Q点，由于此时 Q点距离 AB最远为运动轨迹的半径 R，故 QB最大，即 ， D项正确。 如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场 的空间中取正交坐标系 Oxyz，一质量为 m，电荷量为 q的带正电粒子从原点 O以速度 v沿 x轴正方向出发，下列说法正确的是 ( ) A若电场、磁场分别沿 z轴正方向和 x轴正方向，粒子只能做曲线运动 B若电场、磁场均沿 z轴正方向，粒子有可能做匀速圆周运动 C若电场、磁场分别沿 z轴负方向和
4、 y轴负方向，粒子有可能做匀速直线运动 D若电场、磁场分别沿 y轴负方向和 z轴正方向，粒子有可能做平抛运动 答案： BCD 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个 D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连带电粒子在运动中的动能 Ek随时间 t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是 ( ) A从 Ek-t图可知，要想粒子获得的最大动能越大，则要求 D形盒的面积也越大 B在 Ek-t图中应有 t4-t3=t3-t2=t2-t1 C高频电源的变化周期应该等于 tn-tn-1 D从 Ek-t图可知，粒子加速次
5、数越多，粒子的最大动能一定越大 答案： AB 如图所示，用两根轻细金属丝将质量为 m，长为 的金属棒 ab悬挂在 c d两处，置于匀强磁场内。当棒中通以从 a到 b的电流 I后，两悬线偏离竖直方向 角处于平衡状态为了使棒平衡在该位置上，所需的最小磁场的磁感应强度的大小方向是 ( ) A ，竖直向上 B ，竖直向下 C ，平行悬线向下 D ，平行悬线向上 答案： C 如图所示，条形磁铁放在光滑的斜面上 (斜面固定不动 )。用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡， A为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时，磁铁对斜面的压力为 F1；导线中有电流时，磁铁对斜面的压力为 F2，此时弹簧的伸长量减小，则 (
6、) A F1F2， A中电流方向向内 D F1F2， A中电流方向向外 答案： A 关于磁感应强度 B，下列说法中正确的是 ( ) A磁场中某点 B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关 B磁场中某点 B的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致 C在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点 B值大小为零 D在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大 答案： D 取两个完全相同的长导线用其中一根绕成如图 (a)所示的螺线管，当在该螺线管中通以电流强度为 I的电流长，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B。若将另一根长导线对折后绕成如图 (b)所示的螺线管，并通以电流强度也为 I的电流
7、时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为 ( ) A 0 B 0.5B C B D 2B 答案： A 计算题 如图所示，半径为 R的绝缘圆筒中有沿轴线方向的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，匀强磁场的磁感应强度为 B，圆筒形场区的边界由弹性材料构成。一个质量为 m电荷量为 q的正离子 (不计重力 )以某一速度从筒壁上的小孔 M进入筒中，速度方向与半径成 =30夹角，并垂直于磁场方向。离子和筒壁的碰撞无能量和电荷量的损失若选择合适的进入速度，离子可以从 M孔射出。问： (1)离子的速度多大时，离子可以在最短的时间内返回 M孔最短的时间是多少 (2)如果离子与筒壁发生两次碰撞后从 M孔射出，离子的速
8、率是多大 从进入圆筒到返回 M孔经历的时间是多少 答案： (1) (2) 下图所示为对光电效应产生的光电子进行比荷（电荷量 e与质量 m 之比）测定的简要原理图，两块平行金属板 M N相距为 d，其中 N为锌板，受某一紫外光照射后将激发沿不同方向运动的光电子，开关 S闭合后电流表 G有读数如果调节变阻器 R ，逐渐增大极板间电压，电流表 G的读数将逐渐减小，当电压表的读数为 U时，电流表 G的读数恰为零如果断开开关 S，在金属板M N间加上垂直纸面的匀强磁场，当磁感应强度为 B时，电流表 G的读数也恰为零求光电子的比荷 e/m 的表达式 答案： = 某塑料球成型机工作时可以喷出速度 v0=10
9、m s的塑料小球，已知喷出的每个小球的质量 m=1.010-4kg，并且在喷出时已带了 q= -1.010-4C 的电荷量。如图所示，小球从喷口飞出后，先滑过长为 d=1.5m的水平光滑 的绝缘轨道，而后又滑过半径为 R=0.4m的圆弧形竖立的光滑绝缘轨道并从某处飞出。今在水平轨道上加上水平向右的场强大小为 E的匀强电场，小球将恰好从圆弧轨道的最高点 M处水平飞出；若再在圆形轨道区域加上垂直纸面向里的匀强磁场后，小球将恰好滑过圆弧轨道上与圆心等高的 N点，最后落入放在地面上接地良好的金属容器内， g取 10m s2，求： (1)所加电场的场强 E多大 (2)所加磁感应强度 B多大 在此种情况下，小球经过 M点时对轨道的压力多大 答案： (1)32V m (2)8.7T 1.7410-3N 在边长为 2a的正 ABC内存在垂直纸面向里的磁感强度为 B的匀强磁场，有一带正电 q，质量为 m的粒子从距 A点 的 D点垂直 AB方向进入磁场，如下图所示，求： (1)粒子速率应满足什么条件，粒子能从 AB间射出； (2)粒子速率应满足什么条件，粒子能从 AC间射出。 答案： (1)(2)见
