《北京市2013年部分物理模拟试题解析汇编 专题9 磁场》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京市2013年部分物理模拟试题解析汇编 专题9 磁场（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 （2013 北京房山二模，20 题）如图所示，在第象限内有水平向右的匀强电场，在第、象限 内 分 别 存 在 如 图 所 示 的 匀 强 磁 场 ， 磁 感 应 强 度 大 小 相 等 有 一 个 带正 电 的 带 电粒 子 以 垂 直 于 x 轴 的 初 速 度 x 轴 上 的 P 点 进 入 匀 强 电 场 中 ， 并 且 恰 好 与 y 轴 的 正 方 向成 45角 进 入 磁 场 ， 又恰好垂直进入第象限的磁场已知 间的距离为 d，则带电粒子在磁场中第二次经过 x 轴时，在电场和磁场中运动的总时间为A B (25) C (2 )D (2 )72 2【答案】D【 解析】根据题意作出粒子
2、的运动轨迹，如图所示：粒子进入电场后做类平抛运动，从 x 轴上的 P 点进入匀强电场，恰好与 y 轴成 45角射出电场，所以 v= 0 2 x 轴方向有：x= 12以 01012x，故 d，在垂直电场方向做匀速运动，所以在电场中运动的时间为：0如图，为在磁场中运动的轨道半径，根据几何关系可知： d，粒子从 A 点进入磁场，先在第一象限运动 135608个圆周而进入第四象限，后经过半个圆周，第二次经过 x 轴，所以自进入磁场至第二次经过 x 轴所用时间为 03()782，故自进入电场至在磁场中第二次经过 x 轴的时间为t=t1+(2 )，故 D 正确22 （2013北京丰台二模，19 题） 如图
3、是质谱仪的工作原理示意图。粒子源（在加速电场上方，未画出）产生的带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为 B 和 E。平板 S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片 板 S 下方有强度为 匀强磁场。下列表述正确的是（ ）A速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里B能通过狭缝 P 的带电粒子的速率等于 子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P，粒子的比荷（ 大D粒子所带电荷量相同时，打在胶片上的位置越靠近狭缝 P，表明其质量越大【答案】C【 解析】假设粒子带正电，则受电场力向右，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故 A 错误；由 qE= v=
4、 时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，故 B 错误；由 0知 R 越小，荷质比越大，故 C 正确；由 0粒子所带电荷量相同时，打在胶片上的位置越靠近狭缝 P，表明其质量越小，D 错误。故选 C。（2013北京门头沟二模，19 题）如图所示，有理想边界的匀强磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为 B,某带电粒子的比荷（电荷量与质量之比）大小为 k，由静止开始经电压为 U 的电场加速后，从 O 点垂直射入磁场，又从 P 点穿出磁场。 下列说法正确的是（不计粒子所受重力）A如果只增加 U，粒子可以从 间某位置穿出磁场B如果只减小 B，粒子可以从 某位置穿出磁场C如果既减小 U 又增加 B， 粒子可以
5、从 某位置穿出磁场D如果只增加 k，粒子可以从 间某位置穿出磁场【答案】D【 解析】由已知可得 21,，解得 2于选项 A，只增加 U，r 增大，粒子不可能从 间某位置穿出磁场；对于选项 B，粒子电性不变，不可能向上偏转；对于选项 C，既减小 U 又增加 B，r 减小，粒子不可能从 某位置穿出磁场；对于选项 D，只增加 k，r 减小，粒子可以从 间某位置穿出磁场。故本题选 D。4 （2013北京海淀一模，20 题）如图 5 所示，空间存在足够大、正交的匀强电、磁场，电场强度为 E、方向竖直向下，磁感应强度为 B、方向垂直纸面向里。从电、磁场中某点P 由静止释放一个质量为 m、带电量为 +q 的
6、粒子（粒子受到的重力忽略不计） ，其运动轨迹如图 5 虚线所示。对于带电粒子在电、磁场中下落的最大高度 H，下面给出了四个表达式，用你已有的知识计算可能会有困难，但你可以用学过的知识对下面的四个选项做出判断。你认为正确的是 A. B. . 2 D. 【答案】A【 解析】本题考查单位制的应用，结合常用公式 21,知2此结果虽不是要求的值，但根据物理单位制可知题干要求的 H 的单位一定跟“2”的单位一致。对比四个选项可知，本题应选 A。5 （2013北京大兴一模，20 题）如图所示，有一金属块放在垂直于表面 C 的匀强磁场中，磁感应强度 B，金属块的厚度为 d，高为 h，当有稳恒电流 I 平行平面
7、 C 的方向通过时，由于磁场力的作用，金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目为（上下两面M、N 上的电势分别为 M、 N）A 1 B. 1 C. D. 案】A【 解析】定向移动的电子在磁场中受洛伦兹力发生偏转，在上下表面间形成电势差，最终电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据平衡求出单位体积内导电的自由电子数目最终电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有 e 得 v= 流的微观表达式为 I=以 n= 1项 A 正确。6.（2013北京东城区示范校高三综合练习，4题）如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场平板 S 上有
8、可让粒子通过的狭缝 P 和记录粒子位置的胶片 板 S 下方有强度为 列表述正确的是（ ）A质谱仪是分析同位素的重要工具 B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C能通过的狭缝 P 的带电粒子的速率等于 E/BD粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P，粒子比荷越小 【答案】 解析 】进入 粒子满足 0知道粒子电量后，便可求出 m 的质量，所以质谱仪可以用来分析同位素，故 A 正确；假设粒子带正电，则受电场力向左，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故 B 正确；由 qE= v= 时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，故 C 正确；由 0 R 越小，荷质比越大，故 D 错误. 7.（2013北京西城二模，
9、19 题）彭老师在课堂上做了一个演示实验：装置如图所示，在容器的中心放一个圆柱形电极，沿容器边缘内壁放一个圆环形电极，把 A 和 B 分别与电源的两极相连，然后在容器内放入液体，将该容器放在磁场中，液体就会旋转起来。王同学回去后重复彭老师的实验步骤，但液体并没有旋转起来。造成这种现象的原因可能是，该同学在实验过程中A将磁铁的磁极接反了B将直流电源的正负极接反了C使用的电源为 50交流电源使用的液体为饱和食盐溶液【答案】C【 解析】容器中磁场方向向下，在电场作用下，正负离子向电极附近运动，同时由于磁场的作用，根据左手定则得正负离子作圆周运动，故液体旋转起来的原因是液体在磁场力作用下运动清楚了这一
10、原理即可作出判断，选项 不影响液体旋转，选项 C 使用50交流电源，电极电性发生周期性变化，且时间仅为 液体中正负离子的运动幅度较小，液体无法形成旋转的趋势。本题选 C。8 （2013北京东城区高三联考，21 题） （12 分）如图 20 所示，在纸面内建立直角坐标系第象限内的直线 负 x 轴成 45角）和正 y 轴为界，在 x0 的区域建立匀强电场，方向水平向左，场强大小 E=032V/m；以直线 正 x 轴为界，在 y0 的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 B=01T，一不计重力的带负电粒子，从坐标原点 O 沿 y 轴负方向以 103m/s 的初速度射入磁场，已知粒子的比荷为 q
11、/m=5106C/：（1）粒子第一次经过磁场边界时的位置坐标（2）粒子在磁场区域运动的总时间（3）粒子最终离开电磁场区域时的位置坐标【答案】 见解析【 解析】 （1）粒子带负电，从 O 点沿 y 轴负方向射入磁场，沿顺时针方向做圆周运动。第一次经过磁场边界上的一点（设为 A 点） ，得： 2 分3014 1 分所以，A 点的坐标为：（ ） 。 1 分（2）设粒子在磁场中做圆周运动的周期为 T，则， 2 分其中， 1 分代入数据解得： ，所以 。 1 分（3）粒子从 C 点沿 y 轴正方向进入电场，做类平抛运动，则， 1 分10 1 分代入数据解得： 1 分 1 分粒子离开电磁场时的位置坐标为：
12、（ m,） 。9.（2013北京西城一模，24 题） （20 分）如图 1 所示，M 、 N 为竖直放置的平行金属板，两板间所加电压为 1、 板上正对的小孔。金属板 P 和 Q 水平放置在 N 板右侧，关于小孔 在直线对称，两板的长度和两板间的距离均为 l；距金属板 P 和 Q 右边缘 l 处有一荧光屏，荧光屏垂直于金属板 P 和 Q；取屏上与 线的 O 点为原点，向上为正方向建立 x 轴。M 板左侧电子枪发射出的电子经小孔 入 M、 N 两板间。电子的质量为 m，电荷量为 e，初速度可以忽略。不计电子重力和电子之间的相互作用。（1）求电子到达小孔 的速度大小 v；（2）若板 P、Q 间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场，电子刚好经过 P 板的右边缘后，打在荧光屏上。求磁场的磁感应强度大小 B 和电子打在荧光屏上的位置坐标 x；（3）若金属板 P 和 Q 间只存在电场， P、Q 两板间电压 u 随时间 t 的变化关系如图 2所示，单位时间内从小孔 入的电子个数为 N。电子打在荧光屏
