1、北京卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都有自己的特色，完全不同于其他省市的地方卷。为了给北京考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以北京卷考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对北京卷考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。专题十 磁场（包含复合场）一、 单项选择题1. 【2014北京101中学高三上学期10月份阶段性考试】一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为1：16，则以下说
2、法正确的是（ ）A. 该原子核发生了衰变B. 反冲核沿小圆做逆时针方向运动C. 原静止的原子核的原子序数为17D. 沿大圆和沿小圆运动的粒子的周期相同2. 【2013北京市海淀区高三第一学期期末考试】如图7所示，在0x2L的区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直于xy坐标系平面(纸面)向里。具有一定电阻的矩形线框abcd位于xy坐标系平面内，线框的ab边与y轴重合，bc边长为L。设线框从t=0时刻起在外力作用下由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流i(取逆时针方向的电流为正)随时间t变化的函数图象可能是图中的 二、 多项选择题1. 【2013北京市海淀区高三第一学期期末考试】霍尔式
3、位移传感器的测量原理如图9所示，有一个沿z轴方向均匀变化的匀强磁场，磁感应强度B=B0+kz(B0、k均为常数)。将霍尔元件固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I不变(方向如图9所示)，当物体沿z轴正方向平移时，由于位置不同，霍尔元件在y轴方向的上、下表面的电势差U也不同。则 ( ) A.磁感应强度B越大，上、下表面的电势差U越大 B.k越大，传感器灵敏度()越高 C.若图中霍尔元件是电子导电，则下板电势高D.电流越大，上、下表面的电势差U越小三、 非选择题1. 【2013北京市朝阳区高三第二次模拟理综试题】如图所示，在xOy坐标系中，第一象限存在一与xOy平面平行的匀强电场，在第二象限存在垂
4、直于纸面的匀强磁场。在y轴上的P点有一静止的带正电的粒子，某时刻，粒子在很短时间内（可忽略不计）分裂成三个带正电的粒子1、2和3，它们所带的电荷量分别为q1、q2和q3，质量分别为m1、m2和m3，且，。带电粒子1和2沿x轴负方向进人磁场区域，带电粒子3沿x轴正方向进入电场区域。经过一段时间三个带电粒子同时射出场区，其中粒子1、3射出场区的方向垂直于x轴，粒子2射出场区的方向与x轴负方向的夹角为60。忽略重力和粒子间的相互作用。求：（1）三个粒子的质量之比；（2）三个粒子进入场区时的速度大小之比；（3）三个粒子射出场区时在x轴上的位移大小之比。2. 【2013北京市海淀区高三年级第二学期期末能
5、力测试】(18分）图12所示为回旋加速器的示意图。它由两个铝制D型金属扁盒组成,两个D形盒正中间开有一条狭缝，两个D型盒处在匀强磁场中并接在高频交变电源上。在D1盒中心A处有离子源，它产生并发出的a粒子,经狭缝电压加速后,进入D2盒中。在磁场力的作用下运动半个圆周后，再次经狭缝电压加速。为保证粒子每次经过狭缝都被加速，设法使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致。如此周而复始，速度越来越 大,运动半径也越来越大,最后到达D型盒的边缘，以最大速度被导出。已知a粒子电荷量为q,质量为m，加速时电极间电压大小恒为U,磁场的磁感应强度为B,D型盒的半径为R，设 狭 缝 很 窄,粒子通过狭缝的
6、时间可以忽略不计，设粒子从离子源发出时的初速度为零。（不计粒子重力）求：(1)粒子第一次被加速后进入D2盒中时的速度大小；(2)粒子被加速后获得的最大动能Ek和交变电压的频率f；(3)粒子在第n次由D1盒进入D2盒与紧接着第n+1次由D1盒进入D2盒位置之间的距离x。3. 【2013北京市海淀区高三第一学期期末考试】如图14所示，空间同时存在水平向右的匀强电场和方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m，电荷量为q的液滴，以某一速度沿与水平方向成角斜向上进入正交的匀强电场和匀强磁场叠加区域，在时间t内液滴从M点匀速运动到N点。重力加速度为g。(1)判定液滴带的是正电还是负电，并画出液
7、滴受力示意图；(2)求匀强电场的场强E的大小；(3)求液滴从M点运动到N点的过程中电势能的变化量。4. 【2013北京市海淀区高三第一学期期末考试】图18甲所示，平行金属板PQ、MN水平地固定在地面上方的空间，金属板长 l=20cm，两板间距d=10cm，两板间的电压UMP=100V。在距金属板M端左下方某位置有一粒子源A，从粒子源竖直向上连续发射速度相同的带电粒子，射出的带电粒子在空间通过一垂直于纸面向里的磁感应强度B=0.20T的圆形区域匀强磁场(图中未画出)后，恰好从金属板 PQ左端的下边缘水平进入两金属板间，带电粒子在电场力作用下恰好从金属板MN的右边缘飞出。已知带电粒子的比荷=2.0
8、106C/kg，粒子重力不计，计算结果保留两位有效数字。 求：(1)带电粒子射入电场时的速度大小； (2)圆形匀强磁场区域的最小半径； (3)若两金属板间改加如图乙所示的电压，在哪些时刻进入两金属板间的带电粒子不碰到极板而能够飞出两板间。 5. 【2013北京市顺义区高三5月第二次统练理科综合测试】某研究性学习小组用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。密度相同的粒子在电离室中被电离后带正电，电量与其表面积成正比。电离后粒子缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I，再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场和匀强磁场区域II，其中磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸
9、面向外。收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上。实验发现：半径为r0的粒子，其质量为m0、电量为q0，刚好能沿O1O3直线射入收集室。不计纳米粒子重力和粒子之间的相互作用力。（球形体积和球形面积公式分别为）。求：（1）图中区域II的电场强度；（2）半径为r的粒子通过O2时的速率；（3）试讨论半径rr0的粒子进入区域II后将向哪个极板偏转。6. 【2014河南省安阳市高三第一次调研考试】（14分）在xOy平面第、象限中，存在沿y轴正方向的匀强电场，场强为E，在第、象限中，存在垂直于xOy平面方向的匀强磁场,如图所示,磁感应强度B1B，B22B带电粒子a、b分别从第、象限的P、Q两点（图中没
10、有标出）由静止释放，结果两粒子同时分别进入匀强磁场B1、B2中，再经过时间t第一次经过y轴时恰在点M（0，l）处发生碰撞，碰撞时两粒子的速度在同一直线上，碰撞前带电粒子b的速度方向与y轴正方向成60角，不计粒子重力和两粒子间相互作用求：（1）两带电粒子的比荷及在磁场中运动的轨道半径;（2）带电粒子释放的位置P、Q两点坐标及释放的时间差7. 【2013山西省忻州一中高三上学期期中考试】（10分）磁谱仪是测量粒子能量（即动能）的重要仪器。磁谱仪的工作原理如图所示，放射源发出质量为m、电量为q的粒子沿垂直磁场方向进入磁感应强度为的匀强磁场，被限束光栏限制在的小角度内，入射的粒子经磁场偏转后打到与束光栏平行的感光片上，形成宽度为x的光带。试求入射粒子的能量。（重力影响不计）
