2012年高考物理 考点汇总 考点13 磁场 新人教版..docVIP

考点13 磁场 一、选择题 1.（2012·大纲版全国卷·T17）质量分别为m1和m2、电荷量分别为q1和q2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，已知两粒子的动量大小相等.下列说法正确的是 ( ) A.若q1=q2，则它们做圆周运动的半径一定相等 B.若m1=m2，则它们做圆周运动的半径一定相等 C. 若q1≠q2，则它们做圆周运动的周期一定不相等 D. 若m1≠m2，则它们做圆周运动的周期一定不相等 【解题指南】带电粒子在磁场中运动的半径由公式决定，运动周期由决定，用控制变量法来分析，注意半径公式中的mv就是带电粒子动量的大小. 【解析】选A.带电粒子动量大小相等，即,根据带电粒子在磁场中运动的半径，若q1=q2，则r1=r2，选项A正确；若m1=m2，当q1≠q2时，它们的半径不相等，选项B错误；由周期公式可知，若q1≠q2，当两质量不相等时，周期可能会相等，选项C错误；若m1≠m2，当两电荷量不相等时，周期可能会相等，选项D错误. 2.（2012·大纲版全国卷·T18）如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流.a、o、b在M、N的连线上，o为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等.关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是 A.o点处的磁感应强度为零 B.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D.a、c两点处磁感应强度的方向不同 【解题指南】磁感应强度是矢量，某点的磁感应强度由M、N电流在该处叠加而成，磁感应强度的方向由安培定则判断. 【解析】选C.根据安培定则,M、N电流在O点处的磁感应强度方向相同,都垂直MN连线向下,O点处的磁感应强度不为零,选项A错误;由对称关系可知,a、b两点处的磁感应强度大小相等,磁感应强度方向都垂直MN连线向下,方向相同,选项B错误;c、d两点处的磁感应强度方向都垂直MN连线向下,方向相同,大小相等,选项C正确、D错误. 3.（2012·重庆理综·T21）如图所示,正方形区域MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场.在外力作用下,一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动,t=0时刻,其四个顶点M、N、P、Q恰好在磁场边界中点.下列图象中能反映线框所受安培力f的大小随时间t变化规律的是　(　　) 【解题指南】解答本题需要把握以下三点： ⑴当离开阶段，离开磁场的部分相当于切割磁感线的有效长度. ⑵离开阶段，在磁场中的部分相当于切割磁感线的有效长度. ⑶切割磁感线的有效长度随时间变化的函数形式决定了图线的形状. 【解析】 选B.取正方形MNPQ边长为a,当离开阶段，离开磁场的部分长度等于线框沿着对角线前进的距离2倍，即，安培力，且线框匀速运动，即速度v不随时间t的改变而改变，所以安培力F是时间t的二次函数，.同理离开阶段，安培力F也是时间t的二次函数，选项B正确. 二、计算题 1. （2012·四川理综·T25）如图所示,水平虚线X下方区域分布着方向水平、垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,整个空间存在匀强电场(图中未画出).质量为m、电荷量为+q的小球P静止于虚线X上方A点,在某一瞬间受到方向竖直向下、大小为I的冲量作用而做匀速直线运动.在A点右下方的磁场中有定点O,长为l的绝缘轻绳一端固定于O点,另一端连接不带电的质量同为m的小球Q,自然下垂.保持轻绳伸直,向右拉起Q,直到绳与竖直方向有一小于5°的夹角,在P开始运动的同时自由释放Q,Q到达O点正下方W点时速率为v0.P、Q两小球在W点发生正碰,碰后电场、磁场消失,两小球粘在一起运动.P、Q两小球均视为质点,P小球的电荷量保持不变,绳不可伸长,不计空气阻力,重力加速度为g. (1)求匀强电场场强E的大小和P进入磁场时的速率v; (2)若绳能承受的最大拉力为F,要使绳不断,F至少为多大? (3)求A点距虚线X的距离s. 【解题指南】解答本题时可按以下思路分析： 【解析】(1)设小球P所受电场力为F1，则F1=qE ① 在整个空间重力和电场力平衡，有Fl=mg ② 联立相关方程得 E=mg/q ③ 设小球P受到冲量后获得速度为v，由动量定理得I=mv ④ 得 v=I/m ⑤ (2)设P、Q同向相碰后在W点的最大速度为，由动量守恒定律得 mv+mv0=(m+m) ⑥ 此刻轻绳的张力也为最大，由牛顿运动定律得F-(m+m)g=v ⑦ 联立相关方程，得F=()2+2mg ⑧