2013年高考物理试题分类汇编(磁场部分)

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1、2013磁场试题（2013大纲理综）26.（20分）如图所示，虚线OL与轴的夹角为沒=60°,在此角范围闪有垂直于xC>，平而叫外的匀强磁场，磁感应强度大小为5。一质量为w、电荷量为（^>0）的粒子从左侧平行于、v轴射入磁场，入射点力M。粒子在磁场屮运动的轨道半径为7?。粒子离开磁场后的运动轨迹与x轴交于P点（图中未画出），HOD=Ro不计重力。求M点到O点的距离和粒子在磁场屮运动的时间。cA【答案】d-T）A（14）7?Tim~6^Bnm~IqBa=30°)a=90°)【解析】根裾题意，粒子进入磁

2、场后做匀速圆周运动，设运动轨迹交虚线于d点，圆心在y轴上的C点，JC与y轴的夹角为a;粒子从/I点射出后，运动轨迹交x轴的P点，设？IP与x轴的夹角为P，如图所示。有（判断出圆心在轴上得1分）■•2qvB=m周期为厂R2tczh1b1分）（1分）过J点作X、轴的垂线，垂足分别为5、由几何知识得AD=/?sina,OD=ADcot60°,5尸=OZ)cotp,OP=AD+BPa=P(2分)联立得到sina+—产cosa=1（2分）解得a二30°,或a二90°（各2分）设M点到点的距离为/?,有AD=A

3、sinah=R-OC,OC=CD-OD=Rcosa-—AD37?cos(a+30°)(a=30°)（1分）（2分）31—(a=90°)（2分）联立得到h=R2当a=30°时，粒子在磁场中运动的时间力解得h=（l-/?=（1+3Tnmt=—=126qB当a=90°时，粒子在磁场中运动的时间为Tnm（2分）42cjB（2分）（2013新课标1理综）18.如图，半径为的圆死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~>0）、质量为的粒子沿平行于直径ab的方向射

4、入磁场区域，射入点与ab的距离为7?/2。已知粒子射出去的磁场与射入磁场时运动方向间的夾角为60°，则例子的速率为（不计重力）qBRgqBRq3qBR2qBR2mm2mm【答案】B（2013新课标2理综）17.空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截而的半径为7?,磁场方叫垂直横截面。一质量为w、电荷量为^~〉0）的粒子以速率AV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.V3wvr~3qRB.C.V3z?7V0【答案】A（2013北京理综）

5、22.（16分）如图所示，两平行金属板间距为A电势差为V，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度力S的匀强磁场。带电量为+心质量为的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响，求：⑴匀强电场场强£的大小；+qm—爭—⑵粒子从电场射出时速度v的大小；⑶粒丫•在磁场中做匀速圆周运动的半径7?。【答案】（1）•^⑵-dVm丄l2，nL7:o【解析】（1）电场强度£u_~d（2）根裾动能定理，有qU=-mv22（3）粒子在磁场屮做匀速圆周运动时，洛伦兹

6、力提供向心力，有.2qvB-m（2013天津理综）11.（18分）一圆筒的横截面如图所示，其圆心为0。筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为5。圆筒下面有相距为J的平行金属板A/、；V，其中A/板带正电前，N板带等量负电衙。质量为w、电荷量为v的带正电粒子自M板边缘的P处巾静止释放，经;V板的小孔S以速度v沿半径SO方向射入磁场屮，粒子与圈简发生两次碰撞后仍从S孔射出，设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，在不计重力的情况下，求：（1）A/、2V间电场强度厶的大小；（2）圆筒的

7、半径2（3）保持M、2V间电场强度£不变，仅将M板向上平移一6/，粒子仍从M板边缘的P处由静止释放粒子自进入圆筒至从S孔射出期间，与圆筒的碰撞次数^【答案】(1)mv22qd(2)3qB(3)3【解析】(1)设两极板间的电压为U,由动能定理得"12qU-—mv2由匀强电场中电势差与电场强度的关系得U=Ed?联立上式可得£=—2qd(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动，运用几何关系做出圆心O’，圆半径为r,没第一次碰撞点TT为A，由于粒子与圆简发生两次碰撞乂从S孔射出，因此SA弧所对圆心角Z/(C

8、_。JT由几何关系得r=/?tan—®3粒子运动过程中洛伦兹力充当向心力，由牛顿第二定律，得v2qvB=m—⑤联立④⑤式得⑥设板间电压为/T，则(3)保持M、N间电场强度E不变，M板向上平移jt/后,Ed_TrjfZ2设粒子进入s孔时的速度为/’由①式看出结合⑦式可得，人V=——V3设粒子做圆周运动的半径为/,则3qB可见设粒子从S到第一次与圆筒碰撞期间的轨道所对圆心角为沒，比较⑥⑨两式得到/=7?0=-⑩2粒子须经过这样的圆弧才能从S孔射出，故77=3(2013山东