2023年广东省各强市一模物理试题汇编之磁场高中物理.docx

磁场 Ｄ2 Ｄ1 ∽ 1.（2023年1月惠州第三次调研19） 盘旋加速器的原理如下列图，它由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，以下说法正确的选项是 AD A．离子从电场中获得能量 B．离子从磁场中获得能量 C．只增大空隙间的距离可增加离子从盘旋加速器中获得的动能 D．只增大D形盒的半径可增加离子从盘旋加速器中获得的动能 2. （2023年1月惠州第三次调研36题20分）如下列图，xOy是位于足够大的绝缘光滑水平桌面内的平面直角坐标系，虚线MN是∠xOy的角平分线.在MN的左侧区域，存在着沿x轴负方向、场强为E的匀强电场；在MN的右侧区域，存在着方向竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场.现有一带负电的小球a从y轴上的P（0，l）点，在电场力作用下由静止开始运动，a球到达虚线MN上的Q点时与另一个不带电的静止小球b发生碰撞，碰后两小球粘合在一起进入磁场，它们穿出磁场的位置恰好在O点.假设a、b两小球的质量相等且均可视为质点，a、b碰撞过程中无电荷量损失.求: （1）a、b两球碰撞合在一起进入磁场中的速度大小 （2）a球的比荷k（即电荷量与质量之比） （3）过O点后，粘在一起的两个小球再次到 达虚线MN上的位置坐标（结果用E、B、l表示） 【解析】（1）设a球的质量为m，电荷量为q,a、b碰撞前后速度大小分别为V0、V a在电场中做匀加速运动,由动能定理知： ① （2分） a与b碰撞中动量守恒： ② （2分） 由①②得： ③ （1分） （2）由题意知，碰后两球在磁场中做匀速圆周运动， 圆心O′的坐标为（l、l）如下列图 （1分） 所以轨度半径: R=l ④ （2分） 由牛顿第二定律: ⑤ （2分） 由③④⑤得： ⑥ （1分） （3）过O点后，两球沿y轴正方向的初速度v在电场中做类平抛运动. （1分） 设它们再次到达虚线MN上的位置Q′是（x、y），在电场中运动时间是t. 由运动规律有： ⑦ （2分） ⑧ （2分） 且： ⑨ （2分） 由⑥⑦⑧⑨得： ⑩ （1分） 所以、它们再次到达虚线MN上的位置是（2l、2l） （1分） a b B 4. 如右图所示，水平放置的平行金属板a、b带有等量异种电荷，a板带正电，两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，假设一个带正电的液滴在两板间做直线运动，其运动方向是：D A．沿竖直方向向下 B．沿竖直方向向上 C．沿水平方向向左 D．沿水平方向向右 5. （2023年1月O B y x P E 第36题18分）如下列图，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强方向沿y轴正方向，场强大小为E．在y＜0的空间中存在匀强磁场，磁场方向垂直xOy平面（纸面）向外，磁感应强度大小为B．一电量为q、质量为m、重力不计的带负电的粒子，在y轴上y＝L处的P点由静止释放，然后从O点进入匀强磁场．粒子在y＜0的空间运动时一直处于磁场区域内，求： （1）粒子到达O点时速度大小v； （2）粒子经过O点后第一次到达x轴上Q点（图中未画出）的横坐标x0； （3）粒子从P点出发第一次到达x轴上Q点所用的时间t． 【解析】（1）从P到O的过程中电场力做正功，根据动能定理：qEL = mv2①（2分） 解得②（2分） （2）粒子沿－y方向进入磁场时，由左手定那么可知粒子向右偏转，做匀速圆周运动， ③（3分）由③式可得：④（2分） 所以，Q点的坐标在x轴正方向上，横坐标⑤（1分） （3）在电场中运动时间t1，那么 ⑥（2分）即 ⑦（2分） 在磁场中运动时间t2，那么⑧（2分） 故粒子从P点出发第一次到达x轴上到达Q点所用的时间：⑨（2分） 6、（2023年3月深圳一模）（18分）如下列图，在空间中存在垂直纸面向里的场强为B匀强磁场，其边界AB、CD的宽度为d，在左边界的Q点处有一质量为m，带电量为负q的粒子沿与左边界成30o的方向射入磁场，粒子重力不计．求： （1）带电粒子能从AB边界飞出的最大速度？ （2）假设带电粒子能垂直CD边界飞出磁场，穿过小孔进入如下列图的匀强电场中减速至零且不碰到负极板，那么极板间电压及整个过程中粒子在磁场中运动的时间？ 30° 小孔 A B Q C D U d ＋ － v （3）假设带电粒子的速度是（2）中的倍，并可以从Q点沿纸面各个方向射入磁场，那么粒子能打到CD边界的范围？ 【解析】（１）粒子能从左边界射出，临界情况有 　　 （3分） 所以粒子能从左边界射出速度应满足　　 （3分） C D O1 A B vm d 30° vm Q 30° 小孔 A B O2 C D U d ＋ － v 60° 60° v O2/ Q 30° A B D d v3 Q O3 O3/ 30° C v3 （２）粒子能从右边界射出　　　　 （2分） 　　　解得　　　 （1分） 粒子不碰到右极板所加电压满足的条件　　　　 （1分） 因粒子转过的圆心角为，所用时间为，而　　 （1分） 因返回通过磁场所用时间相同，所以总时间　　 （1分） （３）当粒子速度为是（2）中的倍时 解得 粒子，如图 （3分） 由几何关系可得 （3分） 7．（2023年3月广州一模）速率相同的电子垂直磁场方向进入四个不同的磁场，其轨迹如图4所示，那么磁场最强的是 D 8．（2023年3月茂名一模）如下列图，匀强磁场的方向竖直向下。磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管.试管在水平拉力F作用下向右匀速运动，带电小球能从管口处飞出.关于带电小球及其在离开试管前的运动，以下说法中正确的选项是 AC A．小球带正电 B．洛伦兹力对小球做正功 C．小球运动的轨迹是一条抛物线 D．维持试管匀速运动的拉力F应保持恒定 a b R 9．（2023年3月汕头一模）如图，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，导轨左端接有电阻R，导体棒垂直跨接在导轨上.在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场.开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场匀速向右移动时 C A. 电阻R中没有电流通过 B. 电阻R中有电流通过，方向从a向b C. 导体棒将向右运动 D. 导体棒将向左运动 10．（2023年汕头一模）如图，有界匀强磁场，磁感应强度的方向垂直纸面向内. 现有两个质量相同，电荷量也相同的带正、负电的离子（不计重力）从O点沿x轴以相同的速度进入磁场，从磁场右边界离开磁场，那么正、负离子 BD x O A．在磁场中运动时间不相同 B．在磁场中运动轨道半径相同 C．离开磁场时速度大小和方向均相同 D．离开磁场时距x轴的距离相同 11．（2023年湛江一模）(16分)如下列图，一束具有各种速率的两种质量数不同的一价铜离子，水平地经过小 孔S1射入垂直的匀强电场和匀强磁场区域，匀强电场的场强E=1X l05v/m，匀强磁场的磁感应强度为Bl=0.4T．求： (1)速度多大的一价铜离子，才能通过与Sl小孔正对的S2小孔射入另一匀强磁场B2中 (2)如果这些一价铜离子在匀强磁场B2中发生偏转后，打在过小孔S2且与两磁场分界面重合的照相底片上，分界面与小孔SlS2连线垂直，假设感光点到小孔S2的距离分别为d1=0.654m,d2=0.674m ,那么对应的两种铜离子的质量数之比为多大 【解析】(1)从速度选择器中能通过小孔S2的离子，应满足 qE=qvB1, ①(4分) 代入数据解得 V=2．5x105m／s ②(2分) (2)设两种铜离子的质量数分别为M1和M2．质子的质量为mp，由题知质量为m的铜 离子由S2进入偏转磁场后作匀速圆周运动,此时有 ③(4分) 那么 ④(1分) 所以质量数为⑤ (1分) 故，对应的两种铜离子质量数之比为⑥ ． 代入数据解得 ⑦(1分) 说明：假设不写⑤式而直接写出⑥式，答案正确的同样给总分值．