发布时间 : 星期六 文章2010届高三物理最新月考汇编:磁 场更新完毕开始阅读3751172b3169a4517723a30b
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2010届高三物理最新月考汇编:磁 场
一、选择题
1.山东省兖州市2010届高三上学期模块检测一束带电粒子以同一速度,并从同一位置进入
匀强磁场,在磁场中它们的轨迹如图所示.粒子q1的轨迹半径为r1,粒子q2的轨迹半径为r2,且r2?2r1,q1、q2分别是它们的带电量,则 ( C )
A.q1带负电、q2带正电,荷质比之比为
q1m1q1m1q1m1q1m1:q2m2q2m2q2m2q2m2?2:1
B.q1带负电、q2带正电,荷质比之比为
:?1:2
C.q1带正电、q2带负电,荷质比之比为
:?2:1
D.q1带正电、q2带负电,荷质比之比为
:?1:1
2.福建省龙岩二中2010届高三摸底考试如图所示,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,若一个带正电的液滴在两板间做直线运动,其运动的方向是 ( 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
二、非选择题
3.四川省宜宾市2010届高三摸底测试如图所示,竖直平面内有两根相距为L电阻不计的光滑平行金属杆轨道,轨道与水平放置的平行金属板相连,极板距离为d,轨道间有垂直轨道平面向里磁感应d 强度为B的匀强磁场,一电阻为R与轨道接触良好的金属杆在轨道上匀速滑动时,极板间一电量为q质量为m的带正电粒子恰好静止,则杆的运动方向为 ,速度大小为 。
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× ×B × × × × × × L × 高考资源网(ks5u.com) 您身边的高考专家
答案:向左 mgd/qBL
4.广东省蓝田中学2010届高三摸底考试如图所示,宽度为L的足够长的平行金属导轨MN、PQ的电阻不计,垂直导轨水平放置一质量为m电阻为R的金属杆CD,整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,导轨平面与水平面之间的夹角为θ,金属杆由静止开始下滑,动摩擦因数为μ,下滑过程中重力的最大功率为P,求磁感应强度的大小.
解:金属杆先加速后匀速运动,设匀速运动的速度为v,此时有最大功率,金属杆的电动势为:E=BLv)
E
回路电流 I =
R安培力 F = BIL
金属杆受力平衡,则有:mgsinθ= F + μmgcosθ 重力的最大功率P = mgvsinθ (1分) 解得:B =
mg L
Rsinθ(sinθ-μcosθ)
P
5.福建省龙岩二中2010届高三摸底考试如图所示,在x<0且y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面向里.磁感应强度大小为B,在x>0且y<0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场. 一质量为m、电荷量为q的带电粒子从x轴上的M点沿y轴负方向垂直射入磁场,结果带电
粒子从y轴的N点射出磁场而进入匀强电场,经电场偏转后打到x轴上的P点,已知
OM=ON=OP=l。不计带电粒子所受重力,求:
(1)带电粒子进入匀强磁场时速度的大小;
(2)带电粒子从射入匀强磁场到射出匀强电场所用的时间; (3)匀强电场的场强大小.
解:(1)设带电粒子射入磁场时的速度大小为v,由带电粒子射入匀强磁场的方向和几何关系
可知,带电粒子在磁场中做圆周运动,圆心位于坐标原点,半径为l。
Bqv?mvl2v?Bqlm
(2)设带电粒子在磁场中运动时间为t1,在电场中运动的时间为t2,总时间为t。 t1?14T??m2Bq t2?lv?mBq
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t?(??2)m2Bq
(3)带电粒子在电场中做类平抛运动
2?at2?2?l?Emt2??所以 l?2v2Bq?Eq?a??m?l?1E?2Blqm2
6. 江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试如图所示,直线MN下方无磁场,上方空间存在两个匀强磁场,其分界线是半径为R的半圆,两侧的磁场方向相反且垂直于纸面,磁感应强度大小都为B。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿半径方向向左侧射出,最终打到Q点,不计微粒的重力。求: (1)微粒在磁场中运动的周期;
(2)从P点到Q点,微粒的运动速度大小及运动时间;
(3)若向里磁场是有界的,分布在以O点为圆心、半径为R和2R的两半圆之间的区域,
上述微粒仍从P点沿半径方向向左侧射出,且微粒仍能到达Q点,求其速度的最大值。
解:(1)由 Bqv0?m T?2?rv0v02B B M P O Q N R (2分)
(2分)
得T?2?mqB (1分)
(2)粒子的运动轨迹将磁场边界分成n等分(n=2,3,4……)
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由几何知识可得:???2n ;tan??v0r2rR ; (1分)
又 Bv0q?m得 v0?BqRmtan (1分)
?2n (n=2,3,4……) (1分)
n2当n为偶数时,由对称性可得 t?T??nmBq (n=2,4,6……) (1分)
当n为奇数时,t为周期的整数倍加上第一段的运动时间,即
n?12???T?t?nT?(n?1)?m (n=3,5,7……) (1分) 2?nBq2
M OP O O2B Q N M ?2nOOP O Rcos?2nB ON M P OO OOQ B Q N (3)由几何知识得r?Rtan ; x? (1分)
且不超出边界须有:
Rcos?2n?Rtan?2n?2R (1分)
得 2cos?2n?1?sin?2n (1分)
B O2 当n=2时 不成立,如图 (1分) 比较当n=3、n=4时的运动半径,
知 当n=3时,运动半径最大,粒子的速度最大.
M r?RtanO1哦P O Q N ?2n?33R?mv0Bq (2分)
得:v0?
3BqR3m (1分)
B O3O Q N M O1C O2O1 M P O 2O3O4O Q N 哦P www.ks5u.com 版权所有@高考资源网
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