高三复习-10磁场高考题

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,（07天津）如图所示，在,x,轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为,B,的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点,O,以速度,v,进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与,x,轴正方向成120角，若粒子穿过,y,轴正半轴后在磁场中到,x,轴的最大距离为,a,，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是,A.，正电荷 B.，正电荷,C.，负电荷 D.，负电荷,【C】,(08北京)在如图所示的空间中，存在场强为E的匀强电场，同时存在沿,x,轴负方向，磁感应强度为,B,的匀强磁场。一质子(电荷量为,e,)在该空间恰沿,y,轴正方向以速度,v,匀速运动。据此可以判断出,A.质子所受电场力大小等于,eE,运动中电势能减小;沿,z,轴正方向电势升高,B.质子所受电场力大小等于,eE,运动中电势能增大;沿,z,轴正方向电势降低,C.质子所受电场力大小等于,evB,运动中电势能不变;沿,z,轴正方向电势升高,D.质子所受电场力大小等于,evB,运动中电势能不变;沿,z,轴正方向电势降低,【C】,（08四川2）在,x,轴上方有垂直于纸面的匀强磁场，同一种带电粒子从,O,点射入磁场。当入射方向与,x,轴的夹角,=45 时，速度为,v,1,、,v,2,的两个粒子分别从,a,、,b,两点射出磁场，如图所示，当为60时，为了使粒子从,ab,的中点,c,射出磁场，则速度应为：,A B,C D,【D】,（05全国）如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为,m,带电量为+,q,的粒子，以相同的速率,v,沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域。不计重力，不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中 。哪个图是正确的？,【A】,（03全国）K,-,介子衰变的方程为 ，其中K,-,介子和,-,介子带负的基元电荷，,0,介子不带电。一个K,-,介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧,AP,，衰变后产生的,-,介子的轨迹为圆弧,PB,，两轨迹在,P,点相切，它们的半径,R,K-,与,R,-,之比为21。,0,介子的轨迹未画出。由此可知,-,介子的动量大小与,0,介子的动量大小之比为,A.11 B.12 C.13 D.16,K,-,-,A,B,P,【C】,（07四川1）如图所示，长方形,abcd,长,ad,=0.6m，宽,ab,=0.3m,O、e,分别是,ad,、,bc,的中点，以,ad,为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度,B,0.25T。一群不计重力、质量,m,3 10,7,kg、电荷量,q,210,3,C 的带电粒子以速度,v,5l0,2,m/s 沿垂直,ad,方向且垂直于磁场射人磁场区域,A从,Od,边射人的粒子，出射点全部分布在,Oa,边,B从,aO,边射人的粒子，出射点全部分布在,ab,边,C从,Od,边射入的粒子，出射点分布在,Oa,边和,ab,边,D从,aO,边射人的粒子，出射点分布在,ab,边和,be,边,【D】,（07海南）粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。已知磁场方向垂直纸面向里。以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是,（02上海）磁场具有能量，磁场中单位体积所,具有的能量叫做能量密度，其值为,B,2,/2,，式中,B,是磁感强度，,是磁导率，在空气中,为一已知,常数。为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感,强度,B,，一学生用一根端面面积为,A,的条形磁铁吸住一相同面积的铁片,P,，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离,l,，并测出拉力,F,，如图所示。因为,F,所作的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感强度,B,与,F,、,A,之间的关系为,B,。,甲,乙,A,甲,乙,B,乙,甲,C,乙,甲,D,【A】,B,2,=2,F,/,A,（08四川2）图为一电流表的原理示意图。质量为,m,的均质细金属棒,MN,的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧劲度系数为,k,。在矩形区域,abcd,内有匀强磁场，磁感应强度大小为,B,，方向垂直纸面向外。与,MN,的右端,N,连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，,MN,的长度大于,ab,。当,MN,中没有电流通过且处于平衡状态时，,MN,与矩形区域的,cd,边重合,当,MN,中有电流通过时，指针示数可表示电流强度.,(1)当电流表示数为零时，弹簧伸长多少？（重力加速度为,g,）,(2)若要电流表正常工作，,MN,的哪一端应与电源正极相接？,(3)若,k,=2.0 N/m，,ab,=0.20 m，,bc,=0.050 m，,B,=0.20 T，,此电流表的量程是多少？（不计通电时电流产生的磁场的作用）,(4)若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为多大？,mg/k,；,M接正极；2.5A；,0.10T,（00全国）如图，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d，外筒的外半径为,r,0,，在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为B，在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场，一质量为m、带电量为+q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发，初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则两电极之间的电压U应是多少？（不计重力，整个装置在直空中）,qr,0,2,B,2,/2,m,（05广东物理）如图12所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径,A,2,A,4,为边界的两个半圆形区域、中，,A,2,A,4,与,A,1,A,3,的夹角为60。一质量为,m,、带电量为+,q,的粒子以某一速度从区的边缘点,A,1,处沿与,A,1,A,3,成30角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于,A,2,A,4,的方向经过圆心,O,进入区，最后再从,A,4,处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为,t,，求区和区中磁感应强度的大小（忽略粒子重力）。,A,1,A,3,A,4,A,2,30,60,图12,（07全国1）两屏幕荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别去垂直于两屏交线的直线为,x,和,y,轴，交点O为原点，如图所示。在,y,0，0,x,0，,x,a,的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为,B,。在O点出有一小孔，一束质量为,m,、带电量为,q,（,q,0）的粒子沿,x,轴经小孔射入磁场，最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在0,x,a,的区域中运动的时间之比为25，在磁场中运动的总时间为7,T,/12，其中,T,为该粒子在磁感应强度为,B,的匀强磁场中做圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围（不计重力的影响）。,0,y,d,时，质子在电场中加速的总,时间相对于在,D,形盒中回旋的时间可忽略不计（质子,在电场中运动时，不考虑磁场的影响）。,S,d,高频电源,导向板,B,U=,BR,2,/,2,t,t,1,/t,2,=,2,d/,，,R,l,(10北京)利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。,如图1，将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面,a,、,b,间通以电流,I,时，另外两侧,c,、,f,间产生电势差，这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是,c,、,f,间建立起电场,E,H,，同时产生霍尔电势差,U,H,。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，,E,H,和,U,H,达到稳定值，,U,H,的大小与,I,和,B,以及霍尔元件厚度,d,之间满足关系式,U,H,R,H,，,其中比例系数,R,H,称为霍尔系 数，仅与材料性质有关。,（1）设半导体薄片的宽度（,c,、,f,间距）为,l,，请写出,U,H,和,E,H,的关系式;若半导体材料是电子导电的，请判断图1中,c,、,f,哪端的电势高;,（2）已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为,n,，电子的电荷量为,e,，请导出霍尔系数,R,H,的表达式。（通过横截面积,S,的电流,I,nevS,，其中,v,是导电电子定向移动的平均速率）;,（3）图2是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等距离地嵌装着,m,个永磁体，相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如图3所示,a.若在时间,t,内，霍尔元件输出的脉冲数目为,P,，请导出圆盘转速,N,的表达式。,b.利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程。除此之外，请你展开“智慧的翅膀”，提出另一个实例或设想。,