2013-2017五年高考分类汇总之考点10--磁场.doc

五年高考汇总——磁场 2013年 一、选择题 1. (2013·安徽高考)图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是　(　　) A.向上　　 　B.向下　　　 C.向左　 　　D.向右 【解题指南】解答本题可按以下思路进行: (1)先判定通电直导线周围的磁场分布; (2)再根据平行四边形定则,确定在正方形中心O处的磁场方向; (3)最后利用左手定则,判断带电粒子在磁场中受到的洛伦兹力方向。 【解析】选B。由右手螺旋定则可以判断出a、b、c、d四根长直导线在正方形中心O处产生的磁感应强度如图所示: 四个磁感应强度按矢量的平行四边形定则合成,可得合磁场为水平向左。利用左手定则判断洛伦兹力的方向,可得洛伦兹力竖直向下,故B项正确。 2. (2013·广东高考)如图,两个初速度大小相同的同种离子a和b,从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后打到屏P上。不计重力。下列说法正确的有　(　　) A.a、b均带正电 B.a在磁场中飞行的时间比b的短 C.a在磁场中飞行的路程比b的短 D.a在P上的落点与O点的距离比b的近 【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析: (1)由左手定则判断离子的电性。 (2)画出离子做圆周运动的轨迹。 (3)由牛顿第二定律结合几何知识判断离子飞行时间和落点位置。 【解析】选A、D。要使离子打在屏上,由左手定则,可判出a、b均带正电,A正确;由牛顿第二定律qvB=m,得r=,离子运动轨迹如图所示,又T=,t=T,知a比b飞行时间长,a比b飞行路程长,B、C错误;又a、b在P上落点距O点的距离分别为2rcosθ、2r,故D正确。 3. (2013·新课标全国卷Ⅰ)如图,半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,一电荷量为q(q0)、质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域,射入点与ab的距离为,已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°,则粒子的速率为(不计重力)　(　　) A.　　　B. 　　　C. 　　　D. 【解题指南】解答本题可按以下思路进行: (1)先由对称性画出带电粒子在圆形区域磁场中运动的轨迹; (2)再根据几何关系求出带电粒子做圆周运动的半径即可求出粒子的速率。 【解析】选B。根据对称性,带电粒子射入圆形区域磁场时速度方向与半径的夹角总是与带电粒子射出磁场时其速度方向与半径的夹角相等,画出带电粒子在磁场中运动的轨迹如图所示,根据图找几何关系可得带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为r=R,再由qvB=m,得r=,解得v=,故选项B正确。 4. (2013·新课标全国卷Ⅱ)空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为R,磁场方向垂直于横截面。一质量为m、电荷量为q(q0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°。不计重力,该磁场的磁感应强度大小为　(　　) A. 　　　B. 　　　C. 　　　D. 【解题指南】解答本题可按以下思路进行: (1)理解速度方向偏离入射方向60°的含义,画出几何图形,确定粒子的运动轨迹的圆半径; (2)根据洛伦兹力提供向心力和几何关系建立方程求解。 【解析】选A。粒子进入磁场后做匀速圆周运动,如图所示,根据几何关系可知,粒子做圆周运动的半径r=R,由可得,B=,选项A正确。 5. (2013·浙江高考)在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的磷离子P+和P3+,经电压为U的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域,如图所示。已知离子P+在磁场中转过θ=30°后从磁场右边界射出。在电场和磁场中运动时,离子P+和P3+(　　) A.在电场中的加速度之比为1∶1 B.在磁场中运动的半径之比为∶1 C.在磁场中转过的角度之比为1∶2 D.离开电场区域时的动能之比为1∶3 【解题指南】解答本题可按以下思路进行: (1)正离子在电场中,由于电场力的作用做加速运动; (2)正离子在磁场中,洛伦兹力提供向心力,做圆周运动。 【解析】选B、C、D。磷离子P+和P3+的质量相等,在电场中所受的电场力为1∶3,所以加速度之比为1∶3,A项错误;离开电场区域时的动能之比为 1∶3,初速度可忽略的磷离子P+和P3+,经电压为U的电场加速后,由动能定理可得,离开电场区域时的动能之比为它们的带电量之比,即1∶3,D项正确;在磁场中做圆周运动时洛伦兹力提供向心力qvB=m,可得r=,==,B项正确;设P+在磁场中的运动半径为R,由几何知识可得磁场的宽度为R,而P3+的半径为R,由几何知识可得P3