1、(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是()解析：选B由于地磁场的北极在地球的南极附近，由安培定则可知，安培假设中环形电流方向如B图所示，故A、C、D错，B正确2一个松弛的螺旋线圈如图所示，当线圈通有电流I时，线圈中将出现的现象是()A轴向收缩，径向变大B轴向收缩，径向收缩C轴向伸长，径向变大D轴向伸长，径向收缩解析：
2、选A同向电流相互吸引，异向电流相互排斥3. (抚顺一中高二检测)如图所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电流方向向上由于磁场的作用，则()A板左侧聚集较多电子B板右侧聚集较多电子Ca点电势高于b点电势Db点电势高于a点电势解析：选AD铜板中电流向上，也就是自由电子向下，由左手定则知，自由电子向板左侧偏转，A对B错由于左侧积累电子，则右侧积累正电荷，故a点电势低于b点电势，C错D对4. 如图所示，带负电的金属环绕其轴OO匀速转动时，放在环顶部的小磁针最后将()AN极竖直向上BN极竖直向下CN极水平向左D小磁针在水平面内转动解析：选C带电金属环形成逆时针电流(从右向左看)，据安培定则可以确
3、定，通过金属环轴OO处的磁场方向水平向右，小磁针处的磁场方向水平向左，故小磁针N极最后水平指向左方，C项正确5. 在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中()Ac、d两点的磁感应强度大小相等Ba、b两点的磁感应强度大小相等Cc点的磁感应强度的值最小Db点的磁感应强度的值最大解析：选C通电直导线在c点的磁感应强度方向与B0的方向相反，b、d两点的电流磁场与B0垂直，a点电流磁场与B0同向，由磁场的叠加知c点的合磁感应强度最小6如图所示，电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁
4、铁组成的当电源接通后，磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度下列各俯视图中正确表示磁场B方向的是()解析：选B要使炮弹加速，安培力方向必须向右，由左手定则判知B中磁场方向符合要求，故B对，A、C、D错7(锦州模拟)如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将()A增大 B减小C不变 D无法确定如何变化解析：选B内部磁感线条数一定，但当弹簧沿半径向外使面积增大，相反的磁感线条数增多，抵消的多，因此穿过弹簧所包围面积的磁通量将减小，选项B对8. 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
5、，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()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沿水平方向向右解析：选D带正电的液滴受到的电场力竖直向下，重力也竖直向下，做直线运动时必须是洛伦兹力与这两个力方向相反，且大小与这两个力的合力相等，液滴必做匀速直线运动，否则洛伦兹力会发生变化失去平衡而做曲线运动故答案D正确9(2012高考安徽卷)如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过t时间从C点射出磁场，OC与OB成60角现将带电粒子的速度变为v/3，仍从A点沿原方向射入磁场，不计重力，
6、则粒子在磁场中的运动时间变为()At B2tCt D3t解析：选B设带电粒子以速度v进入磁场做圆周运动，圆心为O1，半径为r1，则根据qvB，得r1，根据几何关系得tan，且160.当带电粒子以v的速度进入时，轨道半径r2r1，圆心在O2，则tan.即tan3tan.故60，2120；带电粒子在磁场中运动的时间tT，所以，即 t22t12t，故选项B正确，选项A、C、D错误10(2012高考北京卷)处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值()A与粒子电荷量成正比B与粒子速率成正比C与粒子质量成正比D与磁感应强度成正比解析：选D带电粒
7、子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期T，该粒子运动等效的环形电流I，由此可知，Iq2，故选项A错误；I与速率无关，选项B错误；I，即I与m成反比，故选项C错误；IB，选项D正确11如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，一带电液滴从静止开始自A沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，阻力不计，以下说法中正确的是()A液滴一定带负电B液滴在C点时动能最大C液滴从A运动到C的过程中机械能守恒D液滴将由B点返回A点解析：选AB由轨迹走向可知液滴一定带负电洛伦兹力不做功，液滴由A到C，克服电场力做功；由C到B，电场力做正功，所以运动过程中机械能不守恒，由于重力大于
8、电场力，所以由动能定理知，液滴在C点时动能最大液滴到达 B处后，向右重复类似于ACB的运动，不能再由B点返回A点12. (安徽师大附中高二检测)如图所示，匀强磁场的边界为平行四边形ABCD，其中AC边与对角线BC垂直，一束电子以大小不同的速度沿BC从B点射入磁场，不计电子的重力和电子之间的相互作用，关于电子在磁场中运动的情况，下列说法中正确的是()A入射速度越大的电子，其运动时间越长B入射速度越大的电子，其运动轨迹越长C从AB边出射的电子的运动时间都相等D从AC边出射的电子的运动时间都相等解析：选C画出电子的轨迹圆如图所示，设电子的速度为v1时，圆心在O1与AB交点在D1.由于ABC不变，当v
9、变大，R增大时，角不变，当D点在AB边上时，电子的运动时间都相等A、B错，C对从AC边射出的电子，由几何特点知时间不都相等，D错二、计算题(本题共4小题，共52分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13. (12分)如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，导体棒中通有大小为I、方向垂直纸面向里的电流，欲使导体棒静止在斜面上，可以加方向垂直于导体棒的匀强磁场求：(1)若匀强磁场的方向在水平方向，则磁场方向向左还是向右？磁感应强度为多大？(2)若匀强磁场的方向在竖直方向，则磁场
10、方向向上还是向下？磁感应强度为多大？(3)沿什么方向加匀强磁场可使磁感应强度最小？最小为多少？解析：(1)方向水平向左(1分)由BILmg得B.(3分)(2)方向竖直向上(1分)由BILmgtan ，得B.(3分)(3)方向垂直斜面向上(1分)由BILmgsin ，得B.(3分)答案：(1)水平向左(2)竖直向上(3)垂直斜面向上14. (12分)如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，宽度为d，边界为CD和EF.一电子从CD边界外侧以速度v0垂直射入匀强磁场，入射方向与CD边界间夹角为.已知电子的质量为m，电荷量为e，为使电子能从磁场的另一侧EF射出，求电子的速率v0至少多大？若角可取任意值，v
11、0的最小值是多少？电子做圆周运动的半径最小为多少？解析：当入射速率v0很小时，电子会在磁场中转动一段圆弧后又从CD一侧射出，速率越大，轨道半径越大，当轨道与边界EF相切时，电子恰好不能从EF射出，如图所示电子恰好射出时，由几何知识可得：rrcos d(3分)又r(3分)由得v0(2分)故电子要从EF侧射出磁场，速率至少应为.由式可知，0时，v0最小，(2分)由式知此时半径最小，rmin.(2分)答案：见解析15(14分)如图所示，两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面，从喷口连续不断喷出质量均为m、水
12、平速度均为v0、带相等电荷量的墨滴调节电源电压至U，墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动；进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的M点(1)判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；(2)求磁感应强度B的值；(3)现保持喷口方向不变，使其竖直下移到两板中间的位置为了使墨滴仍能到达下板M点，应将磁感应强度调至B，则B的大小为多少？解析：(1)墨滴在电场区域做匀速直线运动，有qmg(2分)由式得：q(1分)由于电场方向向下，电荷所受电场力向上，可知：墨滴带负电荷(2分)(2)墨滴垂直进入电、磁场共存区域，重力仍与电场力平衡，合力等于洛伦兹力，墨滴做匀速圆周运动，有qv0Bm(2分)考虑墨滴进
13、入磁场和撞板的几何关系，可知墨滴在该区域恰完成四分之一圆周运动，则半径Rd(1分)由式得B(1分)(3)根据题设，墨滴运动轨迹如图，设圆周运动半径为R，有qv0Bm(2分)由图示可得：R2d2(R)2(1分)得：Rd(1分)联立式可得：B.(1分)答案：(1)负(2)(3)16. (14分)(成都七中高二检测)如图所示为圆形区域的匀强磁场，磁感应强度为B、方向垂直纸面向里，边界跟y轴相切于坐标原点O.O点处有一放射源，沿纸面向各方向射出速率均为v的某种带电粒子，带电粒子在磁场中做圆周运动的半径是圆形磁场区域半径的两倍已知该带电粒子的质量为m、电量为q，不考虑带电粒子的重力(1)磁场区域的半径为
14、多少？(2)在匀强磁场区域内加什么方向的匀强电场，可使沿Ox方向射出的粒子不发生偏转，场强为多少？(3)若粒子与磁场边界碰撞后以原速率反弹，则从O点沿x轴正方向射入磁场的粒子第一次回到O点经历的时间是多长？(已知arctan27/20)解析：(1)由半径公式R，得R场R.(3分)(2)加y方向的匀强电场(2分)由BqvqE，得EBv.(3分)(3)对于相邻碰撞点之间的圆弧对应的圆心角，有：tan2(2分)要使粒子碰撞后返回O点，应有k12k2(k1、k2为整数)(2分)易知第一次返回O点：k120，k27(即碰撞了20次转了7周第一次回到O点)故t20t20T.(2分)答案：(1)(2)y方向Bv(3)