2013年高考物理模拟新题精选分类解析（7）专题09磁场

2013年高考物理 模拟新题精选分类解析（第7期）专题09 磁场1．（2013上海市七校调研联考）如图所示，为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O点（图中白点）为坐标原点，沿Z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为（ ）（2013湖北省模拟）如图所示，一条形磁铁静止在固定斜面上，上端为N极，下端为S极，其一条磁感线如图所示，垂直于纸面方向有两根完全相同的固定导线，它们与磁铁两端的连线都与斜面垂直且长度相等（如图中虚线所示）。开始两根导线未通电流，斜面对磁铁的弹力、摩擦力的大小分别为FN、Ff，后来两根导线通一图示方向大小相同的电流后，磁铁仍然静止，则与未通电时相比：（ ）A．FN、Ff均变大B．FN不变，Ff变小C．FN变大，Ff不变D．FN变小，Ff不变.（2013年3月湖北省黄冈市质检）A.两导线中的电流方向一定相同 B．两导线中的电流方向一定相反C.所加磁场的方向可能沿Z轴正向D.所加磁场的方向可能沿y轴负向答案：BC解析：由左手定则可知，4．（2013河南省中原名校联考）如图所示,PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L＝1m．PM间接有一个电动势为E＝6V, 内阻r＝1Ω的电源和一只滑动变阻器,导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m＝0．2kg，棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连，物体的质量M＝0．3kg．棒与导轨的动摩擦因数为μ＝0．5（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,导轨与棒的电阻不计，g取10m／s2），匀强磁场的磁感应强度B＝2T，方向竖直向下，为了使物体保持静止，滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是 （ ）A．2Ω B．4Ω C．5Ω D．6Ω欧姆定律，滑动变阻器连入电路的阻值最大值为5Ω；所以滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是6Ω，选项D正确。．（2013湖南省12校联考）如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来。金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中。从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力的大小的下列说法中正确的是 A．大于环的重力mg，并逐渐减小 B．始终等于环的重力mg C．小于环的重力mg，并保持恒定 D．大于环的重力mg，并保持恒定．（2013陕西省西安市一模）如图所示，甲是不带电的绝缘物块，乙是带正电，甲乙叠放在一起，置于粗糙的绝缘水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现加一水平向左的匀强电场，发现甲、乙无相对滑动一起向左加速运动。在加速运动阶段A．甲、乙两物块间的摩擦力不变的B．甲、乙两物块可能做加速度减小的加速运动C．乙物块与地面之间的摩擦力不断减小D．甲、乙两物体可能做匀加速直线运动．（2013湖南省12校联考）美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得以较高能量带电粒子方面前进了一步，如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P．处静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是 A．带电粒子每运动一周被加速一次 B．P1P2=P2 P3 C．加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关 D．加速电场方向需要做周期性的变化．（2013黑龙江省牡丹江市联考）导体导电是导体中的自由电荷定向移动的结果，这些可以移动的电荷又叫载流子，例如金属导体中的载流子就是自由电子。现代广泛应用的半导体材料可以分成两大类，一类是N型半导体，它的载流子为电子；另一类为P型半导体，它的载流子是“空穴”，相当于带正电的粒子。如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中，磁场方向如图所示，且与前后侧面垂直。长方体中通入水平向右的电流，测得长方体的上、下表面M、N的电势分别为UM、UN，则该种材料 A．如果是P型半导体，有UM＞UNB．如果是N型半导体，有UM＜UNC．如果是P型半导体，有UM＜UND．如果是金属导体，有UM＜UN答案：C9．（2013河南名校质检）图甲是回旋加速器的原理示意图．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(磁感应强度大小恒定)，并分别与高频电源相连．加速时某带电粒子的动能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．在Ek—t图象中t4－t3＝t3－t2＝t2－t1B．高频电流的变化周期应该等于tn－tn-1C．粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大D．D形盒的半径越大，粒子获得的最大动能越大周的偏转求得，设D形盒的最大半径为R，则R＝，所以最大动能Ekm＝mv＝，R越大，Ekm越大，故D正确．1．（10分）（2013山东省潍坊市一模）如图所示，在xOy坐标系中，x轴上N点到O点的距离是12cm，虚线NP与x轴负向的夹角是30°．第Ⅰ象限内NP的上方有匀强磁场，磁感应强度B＝1T，第IV象限有匀强电场，方向沿y轴正向．一质量m＝8×10-10kg.电荷量q=1×10-4C带正电粒子，从电场中M（12，－8）点由静止释放，经电场加速后从N点进入磁场，又从y轴上P点穿出磁场．不计粒子重力，取＝3，求： （1）粒子在磁场中运动的速度v； （2）粒子在磁场中运动的时间t； （3）匀强电场的电场强度E．．（18分）（2013湖南省长沙市联考）如图所示，圆心为原点、半径为的圆将平面分为两个区域，即圆内区域Ⅰ和圆外区域Ⅱ。区域Ⅰ内有方向垂直于平面的匀强磁场B。平行于x轴的荧光屏垂直于平面，放置在直线的位置。一束质量为m、电荷量为q、速度为的带正电粒子从坐标为（，0）的A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ，粒子全部垂直打在荧光屏上坐标为（0，-2R）的点。若区域Ⅱ中加上平行于x轴的匀强电场，从A点沿x轴正方向以速度2射入区域Ⅰ的粒子垂直打在荧光屏上的N点。不考虑重力作用，求：（1）在区域Ⅰ中磁感应强度B的大小和方向。（2）在区域Ⅱ中电场的场强为多大？MN两点间距离是多少？粒子在x轴方向做匀减速直线运动，则： （2分）又联立得： （2分） （2分）12、（12分）（2013江苏模拟）如图所示，K是粒子发生器，D1、D2、D3是三块挡板，通过传感器可控制它们定时开启和关闭，D1、D2的间距为L，D2、D3的间距为。在以O为原点的直角坐标系Oxy中有一磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，y轴和直线MN是它的左、右边界，且MN平行于y轴。现开启挡板D1、D3，粒子发生器仅在t=0时刻沿x轴正方向发射各种速率的粒子，D2仅在t=nT（n=0，1，2…，T为周期）时刻开启，在t=5T时刻，再关闭挡板D3，使粒子无法进入磁场区域。已知挡板的厚度不计，粒子质量为m、电荷量为+q（q大于0），不计粒子的重力，不计粒子间的相互作用，整个装置都放在真空中。（1）求能够进入磁场区域的粒子的速度大小；（2）已知从原点O进入磁场中速度最小的粒子经过坐标为（0，2）的P点，应将磁场边界MN在Oxy平面内如何平移，才能使从原点O进入磁场中速度最大的粒子经过坐标为（，6 ）的Q点？解析：（12分）（1）设能够进入磁场区域的粒子的速度大小为，由题意，粒子由D1场区域，它将沿直线FQ运动到Q点。故F点一定在磁场的边界上。由图可知，FQH=∠EFG=θ，故．（19分）（2013河南省中原名校联考）如图所示，真空室内竖直条形区域Ⅰ存在垂直纸面向外的匀强磁场，条形区域Ⅱ（含Ⅰ、Ⅱ区域分界面）存在水平向右的匀强电场，电场强度为E，磁场和电场宽度均为L且足够长，M、N为涂有荧光物质的竖直板。现有一束质子从A处连续不断地射入磁场，入射方向与M板成60°夹角且与纸面平行，质子束由两部分组成,一部分为速度大小为v的低速质子，另一部分为速度大小为3v的高速质子，当Ⅰ区中磁场较强时，M板出现两个亮斑，缓慢改变磁场强弱，直至亮斑相继消失为止，此时观察到Ⅳ板有两个亮斑已知质子质量为m，电量为e，不计质子重力和相互作用力,求：（1）此时Ⅰ区的磁感应强度；（2）到达N板下方亮斑的质子在磁场中运动的时间；（3）N板两个亮斑之间的距离．14（2013甘肃省兰州市一模）在xOy平面内，第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界，OM与x轴负方向成45°角。在x
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