2015年高考物理试题磁场汇编_试题研究-查字典物理网

查字典物理网为大家准备了2015高考物理试题磁场汇编,希望大家的能力更上一层楼。

15(2011全国卷1)如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流和，且 ;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面;b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直。磁感应强度可能为零的点是

A.a点 B.b点 C.c点 D.d点

解析：要合磁感应强度为零，必有和形成两个场等大方向，只有C点有可能，选C

23(2011安徽).(16分)

如图所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0时间从P点射出。

(1)求电场强度的大小和方向。

(2)若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。

(3)若仅撤去电场，带电粒子仍从O点射入，且速度为原来的4倍，求粒子在磁场中运动的时间。

解析：(1)设带电粒子的质量为m，电荷量为q，初速度为v，电场强度为E。可判断出粒子受到的洛伦磁力沿x轴负方向，于是可知电场强度沿x轴正方向

且有 qE=qvB ①

又 R=vt0 ②

则 ③

(2)仅有电场时，带电粒子在匀强电场中作类平抛运动

在y方向位移 ④

由②④式得 ⑤

设在水平方向位移为x，因射出位置在半圆形区域边界上，于是

又有 ⑥

得 ⑦

(3)仅有磁场时，入射速度，带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，设轨道半径为r，由牛顿第二定律有

⑧

又 qE=ma ⑨

由⑦⑧⑨式得 ⑩

由几何关系 ○11

即 ○12

带电粒子在磁场中运动周期

则带电粒子在磁场中运动时间

所以 ○13

25(2011全国卷1).(19分)(注意：在试卷上作答无效)

如图，与水平面成45角的平面MN将空间分成I和II两个区域。一质量为m、电荷量为q(q0)的粒子以速度从平面MN上的点水平右射入I区。粒子在I区运动时，只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用，电场强度大小为E;在II区运动时，只受到匀强磁场的作用，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。求粒子首次从II区离开时到出发点的距离。粒子的重力可以忽略。

解析：设粒子第一次过MN时速度方向与水平方向成1角，位移与水平方向成2角且2=450，在电场中做类平抛运动，

则有：得出：

在电场中运行的位移:

在磁场中做圆周运动，且弦切角为=1-2，

得出：

在磁场中运行的位移为：

所以首次从II区离开时到出发点的距离为：

7(2011海南).自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是

A.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系

B.欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系

C.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系

D.焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系

解析：考察科学史，选ACD

10(2011海南).空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是

A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同

B. 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同

C.在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同

D.在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大

解析：在磁场中半径运动时间： (为转过圆心角)，故BD正确，当粒子从O点所在的边上射出的粒子时：轨迹可以不同，但圆心角相同为1800，因而AC错

14(2011全国理综).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 (B)

解析：主要考查安培定则和地磁场分布。根据地磁场分布和安培定则判断可知正确答案是B。

18(2011全国理综).电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是(BD)

A.只将轨道长度L变为原来的2倍

B.只将电流I增加至原来的2倍

C.只将弹体质量减至原来的一半

D.将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变

解析：主要考查动能定理。利用动能定理有 ,B=kI解得。所以正确答案是BD。

25(2011全国理综).(19分)

如图，在区域I(0d)和区域II(d2d)内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。一质量为m、带电荷量q(q0)的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域I，其速度方向沿x轴正向。已知a在离开区域I时，速度方向与x轴正方向的夹角为30因此，另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从p点沿x轴正向射入区域I，其速度大小是a的1/3。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求

(1)粒子a射入区域I时速度的大小;

(2)当a离开区域II时，a、b两粒子的y坐标之差。

解析：(1)设粒子a在I内做匀速圆周运动的圆心为C(在y轴上)，半径为Ra1，粒子速率为va，运动轨迹与两磁场区域边界的交点为 ,如图，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得

①由几何关系得 ② ③

式中，，由①②③式得 ④

(2)设粒子a在II内做圆周运动的圆心为Oa,半径为，射出点为 (图中未画出轨迹)，。由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 ⑤

由①⑤式得 ⑥

、和三点共线，且由 ⑥式知点必位于 ⑦ 的平面上。由对称性知，点与点纵坐标相同，即 ⑧ 式中，h是C点的y坐标。

设b在I中运动的轨道半径为，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 ⑨

设a到达点时，b位于点，转过的角度为。如果b没有飞出I，则

⑩ ○11

式中，t是a在区域II中运动的时间，而

○12 ○13

由⑤⑨⑩○11○12○13式得 ○14

由①③⑨○14式可见，b没有飞出。点的y坐标为 ○15

由①③⑧⑨○14○15式及题给条件得，a、b两粒子的y坐标之差为

○16

12(2011天津).(20分)回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展。

(1)当今医学成像诊断设备PET/CT堪称现代医学高科技之冠，它在医疗诊断中，常利用能放射电子的同位素碳11为示踪原子，碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程。若碳11的半衰期为20min，经2.0h剩余碳11的质量占原来的百分之几?(结果取2位有效数字)

(2)回旋加速器的原理如图，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为f的交流电源上，位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略，重力不计)，它们在两盒之间被电场加速，D1、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P，求输出时质子束的等效电流I与P、B、R、f的关系式(忽略质子在电场中运动的时间，其最大速度远小于光速)

(3)试推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差是增大、减小还是不变?

小编为大家整理的2015高考物理试题磁场汇编就到这里了，希望大家认真阅读，祝大家学业有成。

【2015年高考物理试题磁场汇编】相关文章：