高三物理（第03期）好題速遞分項(xiàng)解析匯編 專題09 磁場（包含復(fù)合場）（含解析）

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專題09 磁場（包含復(fù)合場） 一、選擇題 1．【2017安徽省黃山市屯溪一中高三第二次月考】如圖所示是氫原子中電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的示意圖。電子繞核運(yùn)動(dòng)，可等效為環(huán)形電流，此環(huán)形電流的大小為I1?，F(xiàn)在沿垂直于圓軌道平面的方向加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的外磁場，設(shè)電子的軌道半徑不變，而它的速度大小發(fā)生變化，若用I2表示此時(shí)環(huán)形電流的大小，則當(dāng)B的方向 A．垂直于紙面向里時(shí)，I2 > I1 B．垂直于紙面向外時(shí)，I2 < I1 C．垂直于紙面向里時(shí)，I2 < I1 D．垂直于紙面向外時(shí)，I2 > I1 【答案】AB 考點(diǎn)：洛倫茲力、電流定義式、圓周運(yùn)動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】考查庫侖力和洛倫茲力提供向心力做圓周運(yùn)動(dòng)和電流的定義，掌握向心力的來源，理解左手定則的內(nèi)容，注意負(fù)電荷的洛倫茲力的方向判定。電子在電場力作用下，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生電流，當(dāng)加上不同方向的磁場時(shí)，向心力發(fā)生變化，電子的速度也隨之變化，電流也變化。 2.【2017湖南省衡陽市第八中學(xué)高三實(shí)驗(yàn)班第一次質(zhì)檢】如圖7所示，某種帶電粒子由靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后，射入水平放置、電勢差為U2的兩塊導(dǎo)體板間的勻強(qiáng)電場中，帶電粒子沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入，穿過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強(qiáng)磁場中，則粒子射入磁場和射出磁場的M、N兩點(diǎn)間的距離d隨著U1或U2的變化情況為(不計(jì)重力，不考慮邊緣效應(yīng)) A．僅增大U1，d將增大 B．僅增大U1，d將減小 C．僅增大U2，d將增大 D．僅增大U2，d將減小 【答案】A 考點(diǎn)：帶電粒子在電場及磁場中的運(yùn)動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)類型的題關(guān)鍵在確定圓心和半徑，然后由向心力公式可確定半徑公式，由幾何關(guān)系即可求解。 3.【2017湖南省衡陽市第八中學(xué)高三實(shí)驗(yàn)班第一次質(zhì)檢】如圖，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。現(xiàn)給圓環(huán)一個(gè)水平向右的初速度v0，在以后的運(yùn)動(dòng)中下列說法正確的是 A.圓環(huán)可能做勻減速運(yùn)動(dòng) B.圓環(huán)可能做勻速直線運(yùn)動(dòng) C.圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為 D.圓環(huán)克服摩擦力所做的功不可能為 【答案】BC 【解析】當(dāng)qv0B＜mg，圓環(huán)受到向上的支持力，故圓環(huán)受到摩擦力而做減速運(yùn)動(dòng)停止，速度在減小，洛侖茲力減小，桿所受的支持力和摩擦力都發(fā)生變化，所以不可能做勻減速運(yùn)動(dòng)；由動(dòng)能定理可知圓環(huán)克服摩擦力所做的功為，故A錯(cuò)誤，C正確；當(dāng)qv0B=mg時(shí)即當(dāng)時(shí)，圓環(huán)不受摩擦力作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；當(dāng)qv0B>mg時(shí)，圓環(huán)受到桿的向下的彈力，從而受到摩擦力作用而做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滿足qvB=mg時(shí)，圓環(huán)不受桿的彈力及摩擦力作用而做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的速度為，則此過程中摩擦力做功為，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC. 考點(diǎn)：洛倫茲力；動(dòng)能定理 【名師點(diǎn)睛】此題是對洛倫茲力及動(dòng)能定理的考查；關(guān)鍵是分析洛倫茲力與重力的大小關(guān)系，從而分析摩擦力的情況，然后分析圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況，最后根據(jù)動(dòng)能定理來討論摩擦力做功的情況. 4.【2017吉林省松原市油田高中高三上學(xué)期第一次段考】如上圖所示，小鋼球m以初速度v0在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，后受到磁極的側(cè)向作用力而做曲線運(yùn)動(dòng)，從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，如圖所示，過軌跡上M、N兩點(diǎn)的切線MM′和NN′將軌跡MN上方的空間劃分為四個(gè)區(qū)域，由此可知，磁鐵可能處在哪個(gè)區(qū)域(　　) A．①區(qū)　　　 B．③區(qū) C．②或④區(qū) D．均不可能 【答案】D 考點(diǎn):曲線運(yùn)動(dòng)、磁現(xiàn)象、磁場。 【名師點(diǎn)睛】合力方向與軌跡的關(guān)系： 無力不拐彎，拐彎必有力。曲線運(yùn)動(dòng)軌跡始終夾在合力方向與速度方向之間，而且向合力的方向彎曲，或者說合力的方向總是指向軌跡的“凹”側(cè)。 5.【2017江西省吉安市第一中學(xué)高三上學(xué)期第一次段考】下列選項(xiàng)中所列各物理量的關(guān)系式，全部用到了比值定義法的有（ ） A．，， B．，， C．，， D．，， 【答案】B 考點(diǎn)：比值定義法 【名師點(diǎn)睛】比值定義法，就是在定義一個(gè)物理量的時(shí)候采取比值的形式定義．用比值法定義的物理概念在物理學(xué)中占有相當(dāng)大的比例，解決本題的關(guān)鍵理解比值定義法的特點(diǎn)：被定義的物理量往往是反映物質(zhì)的最本質(zhì)的屬性，它不隨定義所用的物理量的大小取舍而改變。 6.【2017江西省吉安市第一中學(xué)高三上學(xué)期第一次段考】如圖所示是某粒子速度選擇器截面的示意圖，在一半徑為的圓柱形桶內(nèi)有的勻強(qiáng)磁場，方向平行于軸線，在圓柱桶某一截面直徑的兩端開有小孔，作為入射孔和出射孔，粒子束以不同角度入射，最后有不同速度的粒子束射出。現(xiàn)有一粒子源發(fā)射比荷為的正粒子，粒子束中速度分布連續(xù)，當(dāng)角時(shí)，出射粒子速度v的大小是（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】離子從小孔a射入磁場，與ab方向的夾角為，則離子從小孔b離開磁場時(shí)速度與ab的夾角也為，過入射速度和出射速度方向作垂線，得到軌跡的圓心，畫出軌跡如圖，由幾何知識得到軌跡所對應(yīng)的圓心角為：，則離子的軌跡半徑有關(guān)系：，由牛頓第二定律得： ，解得：，故選項(xiàng)B正確。 考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)、牛頓第二定律 【名師點(diǎn)睛】離子束不經(jīng)碰撞而直接從出身孔射出，即可根據(jù)幾何知識畫出軌跡，由幾何關(guān)系求出軌跡的半徑，即可由牛頓第二定律求速度v。 7.【2017山西省臨汾市第一中學(xué)高三10月月考】如圖所示，在直角三角形abc區(qū)域（含邊界）內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，，，邊長。一個(gè)粒子源在a點(diǎn)將質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以大小和方向不同的速度射入磁場，在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長的粒子中，速度的最大值是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 考點(diǎn)：帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】考查電場力與洛倫茲力，及向心力，并運(yùn)用牛頓第二定律來解題，同時(shí)結(jié)合幾何關(guān)系來確定已知長度與半徑的關(guān)系．本題關(guān)鍵之處是畫出正確的運(yùn)動(dòng)圖。 8.【2017黑龍江省大慶市高三上學(xué)期第一次質(zhì)量檢測】在半導(dǎo)體離子注入工藝中，初速度可忽略的磷離子P+和P3+，經(jīng)電壓為U的電場加速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里，有一定寬度的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，如圖所示，已知離子P+在磁場中轉(zhuǎn)過30后從磁場右邊界射出。在電場和磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，離子P+和P3+ A．在電場中的加速度之比為1:1 B．在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為3:1 C．在磁場中轉(zhuǎn)過的角度之比為1:2 D．離開電場區(qū)域時(shí)的動(dòng)能之比為1:3 【答案】CD 考點(diǎn)：帶電粒子在電場及磁場中的運(yùn)動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】磁場中的圓周運(yùn)動(dòng)問題重點(diǎn)是要找出半徑，然后通過合理的作圖畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，基本就可以解決問題了，磁場中的軌跡問題是高考特別喜歡考查的內(nèi)容，而且都是出大題，應(yīng)該多做訓(xùn)練。 9.【2017吉林省長春市高三質(zhì)量檢測】如圖所示,有一個(gè)正方形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域abcd,e是ad的中點(diǎn),f是cd的中點(diǎn),如果在a點(diǎn)沿對角線方向以速度v射入一帶負(fù)電的粒子,最后粒子恰好從e點(diǎn)射出,則 ( ) A如果粒子的速度增大為原來的二倍,將從d點(diǎn)射出 B如果粒子的速度增大為原來的二倍,將從f點(diǎn)射出 C如果粒子的速度不變,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼亩?也將從d點(diǎn)射出 D只改變粒子的速度使其分別從e、d、f點(diǎn)射出時(shí),從e點(diǎn)射出所用時(shí)間最短 【答案】A 考點(diǎn)：帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】本題要掌握粒子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式，由幾何關(guān)確定圓心的位置，及由半徑的公式確定半徑的大小，由轉(zhuǎn)過的角度確定時(shí)間。 10.【2017浙江省溫州中學(xué)高三10月模擬】如圖所示，在I、Ⅱ兩個(gè)區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向分別垂直于紙面向外和向里，AD、AC邊界的夾角∠DAC=30，邊界AC與邊界MN平行，Ⅱ區(qū)域?qū)挾葹閐。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子可在邊界AD上的不同點(diǎn)射入,入射速度垂直AD且垂直磁場，若入射速度大小為，不計(jì)粒子重力，則 A．粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑為 B．粒子距A點(diǎn)0.5d處射入，不會(huì)進(jìn)入Ⅱ區(qū) C．粒子距A點(diǎn)1.5d處射入，在I區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 D．能夠進(jìn)入Ⅱ區(qū)域的粒子，在Ⅱ區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為 【答案】CD 【解析】粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：其中： ；解得：r=d，故A錯(cuò)誤；畫出恰好不進(jìn)入Ⅱ區(qū)的臨界軌跡，如圖所示： 結(jié)合幾何關(guān)系，有：；故從距A點(diǎn)0.5d處射入，會(huì)進(jìn)入Ⅱ區(qū)，故B錯(cuò)誤；粒子距A點(diǎn)1.5d處射入，在Ⅰ區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡為半個(gè)圓周，故時(shí)間為：，故C正確；從A點(diǎn)進(jìn)入的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡最短（弦長也最短），時(shí)間最短，軌跡如圖所示： 軌跡對應(yīng)的圓心角為60，故時(shí)間為：，故D正確．故選CD。 考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】本題是常見的帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的問題，畫出軌跡，運(yùn)用幾何關(guān)系和牛頓第二定律等知識進(jìn)行求解。 11.【2017浙江省溫州中學(xué)高三10月模擬】如圖所示，范圍足夠大、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于xoy平面向里，兩質(zhì)量相等的粒子帶等量異種電荷，它們從x軸上關(guān)于O點(diǎn)對稱的兩點(diǎn)同時(shí)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過程中未發(fā)生碰撞，不計(jì)粒子所受的重力.則 A．兩粒子沿x軸做圓周運(yùn)動(dòng) B．運(yùn)動(dòng)過程中，若兩粒子間的距離等于初始位置間的距離時(shí)，它們的速度均為零 C．運(yùn)動(dòng)過程中，兩粒子間的距離最小時(shí)，它們的速度沿X軸方向的分量VX可能不為零 D．若減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，再從原處同時(shí)由靜止釋放兩粒子，它們可能會(huì)發(fā)生碰撞 【答案】BD 考點(diǎn)：帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵分析兩個(gè)粒子的受力情況，來判斷其運(yùn)動(dòng)情況，分析時(shí)，要抓住洛倫茲力與速率成正比的特點(diǎn)，由公式分析軌跡的曲率半徑的變化. 12.【2017河南省開封市高三上學(xué)期定位考試】如圖所示，在傾角為α的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長為L、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒．當(dāng)導(dǎo)體棒中的恒定電流I垂直于紙面向里時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，可將導(dǎo)體棒置于勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向在紙面內(nèi)由豎直向上逆時(shí)針轉(zhuǎn)至水平向左的過程中，關(guān)于B的大小的變化，正確的是(　　) A．逐漸增大 B．逐漸減小 C．先增大后減小 D．先減小后增大 【答案】D 【解析】對導(dǎo)體棒受力分析，受重力G、支持力FN和安培力FA，三力平衡，合力為零，將支持力FN和安培力FA合成，合力與重力相平衡，如圖 從圖中可以看出，安培力FA先變小后變大，由于FA=BIL，其中電流I和導(dǎo)體棒的長度L均不變，故磁感應(yīng)強(qiáng)度先變小后變大；故選D. 考點(diǎn)：物體的平衡 【名師點(diǎn)睛】三力平衡的動(dòng)態(tài)分析問題是一中常見的問題，其中一個(gè)力大小和方向都不變，一個(gè)力方向不變、大小變，第三個(gè)力的大小和方向都變，根據(jù)平行四邊形定則做出力的圖示分析即可。 13.【2017四川省龍泉中學(xué)等五校高三上學(xué)期第一次聯(lián)考】下列關(guān)于物理學(xué)思想方法的敘述錯(cuò)誤 的是（?。? A．探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了控制變量法 B．加速度、磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義都運(yùn)用了比值法 C．光滑的水平面，輕質(zhì)彈簧等運(yùn)用了理想化模型法 D．平均速度、合力、有效值等概念的建立運(yùn)用了等效替代法 【答案】B 考點(diǎn)：物理問題的研究方法 14.【2017甘肅省蘭州第一中學(xué)高三9月月考】質(zhì)量為m的通電細(xì)桿放在傾角為θ的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度為d，桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，有電流通過桿，桿恰好靜止于導(dǎo)軌上，在如圖3所示的A、B、C、D四個(gè)圖中，桿與導(dǎo)軌間的摩擦力一定不為零的是 【答案】CD 考點(diǎn)：安培力；物體的平衡 【名師點(diǎn)睛】此題考查物體的平衡問題；注意對物體受力分析，根據(jù)物體的受力的情況判斷桿是否要受到摩擦力的作用，即可判斷摩擦力是否是零。 15.【2017河北省定州中學(xué)高三（高補(bǔ)班）上學(xué)期第二次月考】如圖所示，在兩磁極之間放一培培養(yǎng)皿，磁感線垂直培養(yǎng)皿，皿內(nèi)側(cè)壁有環(huán)狀電極A，中心有電極K，皿內(nèi)裝有電解液，若不考慮電解液和培養(yǎng)皿之間的阻力，當(dāng)通以如圖所示電流時(shí)，則（ ） A．電解液將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)流動(dòng) B．電解液靜止不動(dòng) C．若將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)，則電解液旋轉(zhuǎn)流動(dòng)將變慢 D．若將磁場的方向和電流的方向均變?yōu)楹驮瓉硐喾?，則電解液轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變 【答案】AD 【解析】電解液中當(dāng)通以如圖所示電流時(shí)，將電解液看成無數(shù)個(gè)幅條狀導(dǎo)體組成，每根導(dǎo)體中電流從環(huán)邊緣流向K，由左手定則判斷可知，電解液所受的安培力方向沿順時(shí)針，因此電解液將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，故A正確，B錯(cuò)誤；若將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)，其有效電阻減小，電路中電流增大，由知，電解液所受的安培力增大，則電解液旋轉(zhuǎn)流動(dòng)將變快，故C錯(cuò)誤；若將磁場的方向和電流的方向均變?yōu)楹驮瓉硐喾?，由左手定則可知安培力方向不變，則電解液轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，故D正確． 考點(diǎn)：考查了安培力 【名師點(diǎn)睛】解決本題時(shí)要理解電解液旋轉(zhuǎn)的原因：受到安培力，知道判斷安培力方向的法則是左手定則，明確安培力方向與磁場方向和電流方向有關(guān)． 16.【2017河北省定州中學(xué)高三（高補(bǔ)班）上學(xué)期第二次月考】關(guān)于電荷所受電場力和洛倫茲力，正確的說法是（ ） A．電荷在磁場中一定受洛倫茲力作用 B．電荷在電場中一定受電場力作用 C．電荷所受電場力一定與該處電場方向一致 D．電荷所受的洛倫茲力不一定與磁場方向垂直 【答案】B 考點(diǎn)：考查了電場力和洛倫茲力 【名師點(diǎn)睛】電荷在電場中一定受到電場力作用，在磁場中不一定受到洛倫茲力作用．規(guī)定正電荷所受電場力方向與該處的電場強(qiáng)度方向相同，負(fù)電荷所受電場力方向與該處的電場強(qiáng)度方向相反．根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力方向與磁場方向的關(guān)系． 17.【2017河北省衡水中學(xué)高三摸底聯(lián)考】如圖所示，在一個(gè)邊長為a的正六邊形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，三個(gè)相同帶正電的粒子，比荷為，先后從A點(diǎn)沿AD方向以大小不等的速度射入勻強(qiáng)磁場區(qū)域，粒子在運(yùn)動(dòng)過程中只受到磁場力作用，已知編號為①的粒子恰好從F點(diǎn)飛出磁場區(qū)域，編號為②的粒子恰好從E點(diǎn)飛出磁場區(qū)域，編號為③的粒子從ED邊上的某一點(diǎn)垂直邊界飛出磁場區(qū)域，則（ ） A．編號為①的粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 B．編號為②的粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 C．三個(gè)粒子進(jìn)入磁場的速度依次增加 D．三個(gè)粒子在磁場內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間依次增加 【答案】C 考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】本題以帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的相關(guān)問題為情境，考查學(xué)生綜合分析、解決物理問題能力．帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵的就是確定圓心和軌跡后由幾何知識確定出半徑。 18.【2017湖南省長沙市長郡中學(xué)高三摸底測試】如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根平行的無限長直導(dǎo)線1和2，通有大小相等、方向相反的電流，a、b兩點(diǎn)與兩導(dǎo)線共面，a點(diǎn)在兩導(dǎo)線的中間且與兩導(dǎo)線的距離均為r，b點(diǎn)在導(dǎo)線2右側(cè)，與導(dǎo)線2的距離也為r。現(xiàn)測得a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，已知距一無限長直導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，其中為常量，I為無限長直導(dǎo)線的電流大小，下列說法正確的是（ ） A、b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B、若去掉導(dǎo)線2，b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 C、若將導(dǎo)線1中電流大小變?yōu)樵瓉淼?倍，b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0 D、若去掉導(dǎo)線2，再將導(dǎo)線1中電流大小變?yōu)樵瓉淼?倍，a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小仍為 【答案】BD 考點(diǎn)：通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向 【名師點(diǎn)睛】磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，合成時(shí)要用平行四邊形定則，因此要正確根據(jù)右手螺旋定則判斷導(dǎo)線周圍磁場方向是解題的前提。 19.【2017四川省三臺中學(xué)高三上學(xué)期第二次月考】物理學(xué)中,科學(xué)家處理物理問題用到了多種思想與方法,根據(jù)你對物理學(xué)的學(xué)習(xí),關(guān)于科學(xué)家的思想和貢獻(xiàn),下列說法錯(cuò)誤的是 A.重心和交變電流有效值等概念的建立都體現(xiàn)了等效替代的思想 B.牛頓通過斜面實(shí)驗(yàn)提出了“提出假說,數(shù)學(xué)推理,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,合理外推”的科學(xué)推理方法 C.用質(zhì)點(diǎn)來代替實(shí)際物體、用點(diǎn)電荷來代替帶電體都是采用了理想化模型的方法 D.奧斯特通過實(shí)驗(yàn)觀察到電流的磁效應(yīng),揭示了電和磁之間存在聯(lián)系 【答案】B 【解析】重心及交變電流有效值的建立均采用了等效替代的思想；故A正確．伽利略首次提出“提出假說，數(shù)學(xué)推理，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，合理外推”的科學(xué)推理方法．故B錯(cuò)誤．質(zhì)點(diǎn)是理想化模型，故采用了理想化模型的方法；故C正確．奧斯特通過實(shí)驗(yàn)觀察到電流的磁效應(yīng)，揭示了電和磁之間存在聯(lián)系；故D正確．本題選錯(cuò)誤的，故選B. 考點(diǎn)：物理問題的研究方法；物理學(xué)史 【名師點(diǎn)睛】在學(xué)習(xí)物理知識的同時(shí)，我們還學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法，常用的方法有：控制變量法、等效替代法、理想實(shí)驗(yàn)法、類比法等等．并且要熟記相關(guān)科學(xué)家的主要貢獻(xiàn)。 20.【2017河北省定州中學(xué)高三上學(xué)期第二次月考】速度相同的一束粒子（不計(jì)重力）經(jīng)速度選擇器射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動(dòng)軌跡如右圖所示，則下列相關(guān)說法中正確的是 A．該束帶電粒子帶正電 B．速度選擇器的P1極板帶負(fù)電 C．能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于 D．若粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)半徑越大，則該粒子的比荷越小 【答案】ACD 考點(diǎn)：質(zhì)譜儀；速度選擇器 【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要理解速度選擇器的原理：電場力與洛倫茲力，粒子的速度一定．粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)時(shí)，由洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律則可得到半徑。 21.【2017河北省定州中學(xué)高三上學(xué)期第二次月考】如圖所示，a、b為豎直正對放置的平行金屬板構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電場，其中a板帶正電，兩板間的電壓為U，在金屬板下方存在一有界的勻強(qiáng)磁場，磁場的上邊界為與兩金屬板下端重合的水平面PQ，PQ下方的磁場范圍足夠大，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一比荷為帶正電粒子以速度為v0從兩板中間位置與a、b平等方向射入偏轉(zhuǎn)電場，不計(jì)粒子重力，粒子通過偏轉(zhuǎn)電場后從PQ邊界上的M點(diǎn)進(jìn)入磁場，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又從PQ邊界上的N點(diǎn)射出磁場，設(shè)M、N兩點(diǎn)距離為x（M、N點(diǎn)圖中未畫出）。則以下說法中正確的是 A．只減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，則x減小 B．只增大初速度v0的大小，則x減小 C．只減小偏轉(zhuǎn)電場的電壓U的大小，則x不變 D．只減小為帶電粒子的比荷大小，則x不變 【答案】C 考點(diǎn)：帶電粒子在電場及磁場中的運(yùn)動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】考查粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)與勻速圓周運(yùn)動(dòng)的處理規(guī)律，掌握圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式，注意運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法。 2、 非選擇題 1.【2017安徽省黃山市屯溪一中高三第二次月考】（10分）如圖所示，一帶電粒子垂直射人勻強(qiáng)電場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后從磁場的左邊界上A點(diǎn)進(jìn)入垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，最后從磁場的左邊界上的B點(diǎn)離開磁場。已知：帶電粒子比荷=3.2109C/kg，電場強(qiáng)度E=200 V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.510-2 T，金屬板長L=25 cm，粒子初速度v0=4105 m/s．帶電粒子重力忽略不計(jì)，求 （1）粒子射出電場時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與初速度v0的夾角θ； （2）A、B之間的距離． 【答案】（1）θ=45 （2）1 cm 考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)、粒子在電場中的偏轉(zhuǎn) 【名師點(diǎn)睛】處理帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動(dòng)的方法，一般是將運(yùn)動(dòng)分解為垂直電場方向和沿電場方向，利用等時(shí)性，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解；處理帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)，先確定圓心、半徑和圓心角是解題的基本方法。該題帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出粒子進(jìn)入磁場的速度方向和速度大小，根據(jù)帶電粒子在磁場中的半徑公式，結(jié)合幾何關(guān)系求出AB間的距離． 2.【2017湖南省衡陽市第八中學(xué)高三實(shí)驗(yàn)班第一次質(zhì)檢】（本題滿分16分）如圖甲所示，兩平行金屬板AB間接有如圖乙所示的電壓，兩板間的電場可看作勻強(qiáng)電場，且兩板外無電場，板長L=0.8m，板間距離d=0.6m．在金屬板右側(cè)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.010﹣2T，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場寬度為l1=0.12m，磁場足夠長．MN為一豎直放置的足夠大的熒光屏，熒光屏距磁場右邊界的距離為l2=0.08m，MN及磁場邊界均與AB兩板中線OO′垂直．現(xiàn)有帶正電的粒子流由金屬板左側(cè)沿中線OO′連續(xù)射入電場中．已知每個(gè)粒子的速度v0=4.0105m/s，比荷=1.0108C/kg，重力忽略不計(jì)，每個(gè)粒子通過電場區(qū)域的時(shí)間極短，電場可視為恒定不變． （1）求t=0時(shí)刻進(jìn)入電場的粒子打到熒光屏上時(shí)偏離O′點(diǎn)的距離； （2）若粒子恰好能從金屬板邊緣離開，求此時(shí)兩極板上的電壓； （3）試求能離開電場的粒子的最大速度，并通過計(jì)算判斷該粒子能否打在右側(cè)的熒光屏上？如果能打在熒光屏上，試求打在何處． 【答案】（1）0.10m；（2）900V；（3）5105m/s，該粒子不能打在右側(cè)的熒光屏上． 【解析】（1）t=0時(shí)進(jìn)入電場的粒子勻速通過電場，進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力， 由牛頓第二定律得： ，代入數(shù)據(jù)解得：R1=0.2m， 粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示： 由幾何知識可得： 粒子在磁場中偏移的距離：y1=R1﹣R1cosθ 代入數(shù)據(jù)解得：y1=0.04m 粒子出磁場后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，y2=l2tanθ， 代入數(shù)據(jù)解得：y2=0.06m， 粒子打到熒光屏上時(shí)偏離O′的距離為：y=y1+y2=0.10m （2）設(shè)兩板間電壓為U1時(shí)，帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場， ， ，L=v0t， 解得：U1=900V 該粒子不能從磁場偏出打在熒光屏上； 考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場及勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】本題考查了帶電粒子在電場及磁場中運(yùn)動(dòng)問題，分析清楚粒子運(yùn)動(dòng)過程是正確解題的前提與關(guān)鍵；靈活運(yùn)用動(dòng)能定理、類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、牛頓第二定律即可正確解答。 3.【2017江西省吉安市第一中學(xué)高三上學(xué)期第一次段考】如圖a所示，O為加速電場上極板的中央，下極板中心有一小孔，O與在同一豎直線上?？臻g分布著有理想邊界的勻強(qiáng)磁場，其邊界MN、PQ（加速電場的下極板與邊界MN重合）將勻強(qiáng)磁場分為Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)區(qū)域，Ⅰ區(qū)域高度為d，Ⅱ區(qū)域的高度足夠大，兩個(gè)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向如圖。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子從O點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)加速后通過小孔，垂直進(jìn)入磁場Ⅰ區(qū)，設(shè)加速電場兩極板間的電壓為U，不計(jì)粒子的重力。 （1）求粒子進(jìn)入磁場Ⅰ區(qū)時(shí)的速度大??； （2）若粒子運(yùn)動(dòng)一定時(shí)間后恰能回到O點(diǎn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??； （3）若將加速電場兩極板間的電壓提高到，為使帶電粒子運(yùn)動(dòng)一定時(shí)間后仍能回到O點(diǎn)，需將磁場Ⅱ向下移動(dòng)一定距離，（如圖b所示），求磁場Ⅱ向下移動(dòng)的距離y及粒子從點(diǎn)進(jìn)入磁場Ⅰ到第一次回到點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t。 【答案】（1）；（2）；（3） （3）由動(dòng)能定理得：，由幾何知識得：，，，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：， 子從進(jìn)入磁場Ⅰ到第一次回到點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：； 考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】本題考查了粒子在電場與磁場中的運(yùn)動(dòng)，分析清楚粒子運(yùn)動(dòng)過程、應(yīng)用動(dòng)能定理、牛頓第二定律、幾何知識即可正確解題。 4.【2017浙江省溫州中學(xué)高三10月模擬】（14分）在物理學(xué)上，常利用測定帶電粒子的受力情況來確定復(fù)合場中場強(qiáng)的大小和方向。如圖所示，在立方體區(qū)域內(nèi)存在待測定的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，在其左側(cè)分別是加速電場和速度選擇器，用于獲取特定速度的帶電粒子。裝置中，燈絲A接入電源后發(fā)出電子，P為中央帶小圓孔的豎直金屬板，在燈絲A和金屬板P之間接入電源甲，使電子加速；在間距為d的水平正對金屬板C、D間接入電源乙，在板間形成勻強(qiáng)電場。C、D間同時(shí)存在垂直紙面向外、大小為B0的勻強(qiáng)磁場(左右寬度與兩板相同)?，F(xiàn)將電源甲、乙的輸出電壓分別調(diào)到U1、U2，使電子沿直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)入待測區(qū)域，如圖中虛線所示。電子質(zhì)量為m、電量為e，重力不計(jì)，從燈絲出來的電子初速不計(jì)，整個(gè)裝置置于真空室內(nèi)。 （1）用筆畫線代替導(dǎo)線將電源甲、乙接入裝置，以滿足題中要求； （2）求電子從P板出來的速度v0 及U1與U2滿足的關(guān)系式； （3）調(diào)節(jié)U1與U2，使電子以不同的速度大小沿+X軸進(jìn)入待測區(qū)域，測得電子剛進(jìn)入時(shí)受力大小均為F，由此，你能推測出待測區(qū)域中電場或磁場的什么信息？ （4）保持電子進(jìn)入待測區(qū)域的速度大小仍為v0，轉(zhuǎn)動(dòng)待測區(qū)域（轉(zhuǎn)動(dòng)中電場、磁場相對坐標(biāo)軸的方向不變），使電子沿Y軸或Z軸方向射入。測得電子剛射入時(shí)受力大小如下表所示，根據(jù)表中信息又能推測出待測區(qū)域中電場或磁場的什么信息？ 入射速度方向 +Y -Y +Z -Z 電子受力大小 F F F F 【答案】（1）電路如圖；（2）（3）（4）見解析； 【解析】（1））直線加速過程，電場力向右，電子帶負(fù)電，故A端接電源的負(fù)極；速度選擇器中過程電場力和洛倫茲力平衡，根據(jù)左手定則，電子受洛倫茲力向下，故電場力向上，故下極板帶正電；電路如圖； （2）由動(dòng)能定理： ① ② 由①得（或由②得，寫出一種表示形式即可） 由①②得 考點(diǎn)：帶電粒子在電場及磁場中的運(yùn)動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確粒子的受力情況和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，然后分階段根據(jù)動(dòng)能定理、平衡條件，平行四邊形定則等列式分析，有一定的難度. 5.【2017河南省開封市高三上學(xué)期定位考試】(15分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的空間中,有沿水平方向、垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在磁場中建立豎直的平面直角坐標(biāo)系xOy,在x<0的區(qū)域內(nèi)有沿x軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小為E,在x>0的區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)電場(圖中未畫出)。一個(gè)帶正電的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從x軸上的N點(diǎn)豎直向下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)后進(jìn)入x<0的區(qū)域,沿著與水平方向成α=30角斜向上做直線運(yùn)動(dòng),通過x軸上的M點(diǎn),求:(重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力) (1)小球運(yùn)動(dòng)速度的大小。 (2)在x>0的區(qū)域內(nèi)所加的電場強(qiáng)度的大小。 (3)小球從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用的時(shí)間。 【答案】（1）（2）E?。?） 【解析】(1) 帶電小球做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力情況如圖所示 由受力圖得qE=mgtan 30　 mg=qvBcos 30　 聯(lián)立得 所以小球做圓周運(yùn)動(dòng)從N到P所用的時(shí)間 則帶電小球從N點(diǎn)到M 點(diǎn)所用的時(shí)間t=t1+t2=。 考點(diǎn)：帶電體在復(fù)合場中運(yùn)動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】本題是帶電體在復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)的類型，分析受力情況和運(yùn)動(dòng)情況是基礎(chǔ)，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，畫出軌跡，由幾何知識確定圓心角是求解運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)鍵．. 6.【2017浙江省名校協(xié)作體高三上學(xué)期聯(lián)考】【加試題】（8分）如圖所示，LMN是豎直平面內(nèi)固定的光滑絕緣軌道，MN水平且足夠長，LM下端與MN相切。在OP與QR之間的區(qū)域內(nèi)有一豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。C、D是質(zhì)量為m和4m的絕緣小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），其中D帶有電荷量q，C不帶電?，F(xiàn)將物塊D靜止放置在水平軌道的MO段，將物塊C從離水平軌道MN距離h高的L處由靜止釋放，物塊C沿軌道下滑進(jìn)入水平軌道，然后與D相碰，碰后物體C被反彈滑至斜面處，物體D進(jìn)入虛線OP右側(cè)的復(fù)合場中繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，最后從RQ側(cè)飛出復(fù)合場區(qū)域。求： （1）物塊D進(jìn)入磁場時(shí)的瞬時(shí)速度vD； （2）若物塊D進(jìn)入磁場后恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求所加勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的值及物塊D的電性； （3）若物塊D飛離復(fù)合場區(qū)域時(shí)速度方向與水平夾角為60，求物塊D飛出QR邊界時(shí)與水平軌道的距離d。 【答案】（1）（2） 帶正電（3） 【解析】（1）對物塊C，根據(jù)動(dòng)能定理有 反彈后 得： 碰撞時(shí)由動(dòng)量守恒定律： 代入得： 考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律；動(dòng)能定理；圓周運(yùn)動(dòng) 7.【2017河北省定州中學(xué)高三（高補(bǔ)班）上學(xué)期第二次月考】粗細(xì)均勻的直導(dǎo)線ab的兩端懸掛在兩根相同的彈簧下邊，ab恰好處在水平位置(如圖所示)．已知ab的質(zhì)量為m＝10 g，長度L＝60 cm，沿水平方向與ab垂直的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4T. （1）要使兩根彈簧能處在自然狀態(tài)，既不被拉長，也不被壓縮，ab中應(yīng)沿什么方向、通過多大的電流？ （2）當(dāng)導(dǎo)線中有方向從a到b、大小為0.2 A的電流通過時(shí)，兩根彈簧均被拉長了Δx＝1 mm，求該彈簧的勁度系數(shù)． 【答案】（1）由a到b，（2） 【解析】（1）只有當(dāng)ab受到的磁場力方向豎直向上且大小等于ab的重力時(shí)，兩根彈簧才能處于自然狀態(tài)，根據(jù)左手定則，ab中的電流應(yīng)由a到b，電流的大小由 求得. （2）當(dāng)導(dǎo)線中通過由a到b的電流時(shí)，受到豎直向上的磁場力作用，被拉長的兩根彈簧對ab有豎直向上的拉力，同時(shí)ab受豎直向下的重力，平衡時(shí)平衡方程為 可得彈簧的勁度系數(shù) 考點(diǎn)：考查安培力、彈力與重力間處于平衡狀態(tài)的問題 【名師點(diǎn)睛】根據(jù)安培力等于重力，即可求解電流大小，由左手定則判斷電流方向；由受力分析，借助于平衡條件，即可求解； 8.【2017湖南省長沙市長郡中學(xué)高三摸底測試】如圖所示，ABCD為邊長為的正方形，O為正方形中心，正方形區(qū)域左、右兩對稱部分中分別存在方向垂直ABCD平面向里和向外的勻強(qiáng)磁場。一個(gè)質(zhì)量為、電荷量為q的帶正電粒子從B點(diǎn)處以速度v垂直磁場方向射入左側(cè)磁場區(qū)域，速度方向與BC邊夾角為，粒子恰好經(jīng)過O點(diǎn)，已知，粒子重力不計(jì)。 （1）求左側(cè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??； （2）若粒子從CD邊射出，求右側(cè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍。 【答案】（1）；（2） 考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng) 【名師點(diǎn)睛】本題考查了帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，分析清楚粒子運(yùn)動(dòng)過程，應(yīng)用牛頓第二定律與幾何知識即可正確解題，該題正確畫出右邊部分向右移動(dòng)后，粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡是解題的關(guān)鍵。