2000高考物理试题分类汇编全解全析全分类上篇九磁场1 61页

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19．一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B。直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示。如果忽略a到转轴中心线的距离，用ε表示每个叶片中的感应电动势，则 A．ε＝πfl2B，且a点电势低于b点电势 ‎ B．ε＝2πfl2B，且a点电势低于b点电势 C．ε＝πfl2B，且a点电势高于b点电势 D．ε＝2πfl2B，且a点电势高于b点电势 ‎2. 非选择题 2000夏季高考理综吉林江苏浙江卷 第Ⅱ卷大题 29小题 16分 考题： 29．（16分）如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A/之间会产生电热差，这种现象称为霍尔效应，实验表明，当磁场不太强时，电热差U、电流I和B的关系为 ‎ ‎ ‎ ‎ 式中的比例系数K称为霍尔系数。‎ 霍尔效应可解释如下：外部磁场的 洛仑兹力运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛仓兹力方向相反的静电力，当静电力与洛仑兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。‎ 设电流I是由电子和定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电量为e回答下列问题：‎ ‎（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势_____下侧面A的电势（填高于、低于或等于）‎ ‎（2）电子所受的洛仑兹力的大小为______。‎ ‎（3）当导体板上下两侧之间的电差为U时，电子所受静电力的大小为_____。‎ ‎（4）由静电力和洛仑兹力平衡的条件，证明霍尔系数为其中h代表导体板单位体积中电子的个数。‎ ‎3. 非选择题 2004夏季高考理综全国4卷 第II卷大题 24小题 19分 考题： 24．（19分）‎ 一匀磁场，磁场方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速为v，方向沿x正方向。后来，粒子经过y轴上的P点，此时速度方向与y轴的夹角为30°，P到O的距离为L，如图所示。不计重力的影响。求磁场的磁感强度B的大小和xy平面上磁场区域的半径R。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎4. 非选择题 2002夏季高考理综天津卷 第II卷大题 27小题 20分 考题： 27．（20分）电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示。磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为O，半径为r。当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度θ，此时磁场的磁感应强度B应为多少？‎ ‎5. 非选择题 2002春季高考理综全国卷 第II卷大题 31小题 43分 考题： 31．（43分）Fe是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素。‎ ‎（1）（17分）自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿，金属铁是在高炉中冶炼的，高炉炼铁除了加入铁矿石外，还需加入焦炭和石灰石。请填空：‎ ‎①写出磁铁矿主要成分的化学式： 。‎ ‎②写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式： 。‎ ‎③写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式： 。‎ ‎④写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式： 。‎ ‎（2）（20分）磁铁在电器中有广泛的应用，如发电机，如图所示，已知一台单和发电机转子导线框共有N匝，线框长为l1，宽为l2，转子的转动角速度为，磁极间的磁感强度为B，试导出发电机的瞬时电动势E的表达式。‎ 现在知道有一种强水磁材料钕铁硼，用它制成发电机的磁极时，磁感强度可增大到原来的K倍，如果保持发电机结构和尺寸，转子转动角速度，需产生的电动热都不变，那么这时转子上的导线框需要多少匝？‎ ‎（3）（6分）铁是叶绿素生物合成过程中必需的元素，缺铁植标最明显的症状是叶片发黄，请问这一症状首先出现在植株的幼叶还是老叶上？为什么？‎ ‎6. 非选择题 2001夏季高考物理全国卷 四大题 18小题 12分 考题： 18．（12分）如图所示，在y<0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感强度为B，一带正电的粒子以速度V0‎ 从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正方向的夹角为θ，若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求该粒子的电量和质量之比q/m。‎ ‎7. 非选择题 2001夏季高考物理广东河南卷 四大题 20小题 13分 考题： 20．（13分）如图1所示. 一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l＝‎0.20m，电阻R＝1.0W；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感强度B＝0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下. 现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图2所示. 求杆的质量m的加速度a . ‎ ‎ ‎ ‎8. 非选择题 2000夏季高考物理广东卷 四大题 21小题 13分 考题： 21．（13分）图示为一种可用于测量电子电量e与质量m比例e/m的阴极射线管，管 内处于真空状态。图中L是灯丝，当接上电源时可发出电子。A是中央有小圆孔的金属板，当L和A间加上电压时(其电压值比灯丝电压大很多)，电子将被加速并沿图中虚直线所示的路径到达荧光屏S上的O点，发出荧光。P1、P2为两块平行于虚直线的金属板，已知两板间距为d。在虚线所示的圆形区域内可施加一匀强磁场，已知其磁感强度为B，方向垂直纸面向外。a、b1、b2、c1、c2都是固定在管壳上的金属引线，E1、E2、E3是三个电压可调并可读出其电压值的直流电源。‎ ‎（1）试在图中画出三个电源与阴极射线管的有关引线的连线。‎ ‎（2）导出计算e/m的表达式。要求用应测物理量及题给已知量表示。‎ ‎9. 非选择题 2001夏季高考物理上海卷 四大题 22小题 3分 考题： 22．（3分）半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感强度为B＝0.2T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a＝‎0.4m，b＝‎0.6m，金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R0＝2Ω，一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计 ‎（1）若棒以v0＝‎5m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO’的瞬时（如图所示）MN中的电动势和流过灯L1的电流。‎ ‎（2）撤去中间的金属棒MN将右面的半圆环OL2O’以OO’为轴向上翻转90o，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为ΔB/Δt＝（4 /3.14）T/s，求L1的功率。 (无字母)‎ ‎10. 非选择题 2002夏季高考物理上海卷 四大题 22小题 3分 考题： 22．（3分）如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为l＝‎0.2米，在导轨的一端接有阻值为R＝0.5欧的电阻，在X≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁感强度B＝0.5特斯拉。一质量为m＝o‎.1千克的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v0＝‎2米/秒的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下作匀变速直线运动，加速度大小为a＝‎2米/秒2、方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好。求： ‎ ‎（1）电流为零时金属杆所处的位置；‎ ‎（2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向；‎ ‎（3）保持其他条件不变，而初速度v0取不同值，求开始时F的方向与初速度v0取值的关系。‎ ‎11. 非选择题 2002夏季高考物理上海卷 二大题 13小题 4分 考题： 13．磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为B2/2μ，式中B是磁感强度，μ是磁导率，在空气中μ为一已知常数。为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl，并测出拉力F，如图所示。因为F所作的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感强度B与F、A之间的关系为B＝ 。‎ ‎73．磁性材料．分子电流假说 ‎74．磁场对通电直导线的作用．安培力．左手定则 ‎1. 非选择题 2005夏季高考物理江苏卷 六大题 16小题 16分 考题： 16．(16分)如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻，处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略．初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．‎ ‎(1)求初始时刻导体棒受到的安培力．‎ ‎(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为Ep，则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少?‎ ‎(3)导体棒往复运动，最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少?‎ ‎2. 非选择题 2005夏季高考理综北京卷 第II卷大题 25小题 20分 考题： 25．（20‎ 分）下图是导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B=kl，比例常量。‎ ‎ 已知两导轨内侧间距l=‎1.5cm，滑块的质量m=‎30g，滑块沿导轨滑行‎5cm后获得的发射速度（此过程视为匀加速运动）。‎ ‎ （1）求发射过程中电源提供的电流强度；‎ ‎ （2）若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能，‎ ‎ 则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大；‎ ‎ （3）若此滑块射出后随即以速度沿水平方向击中放在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的 ‎ 深度为。设砂箱质量为M，滑块质量为m，不计砂箱与水平面之间的摩擦。求滑块对砂箱平均冲击力的表达式。‎ ‎3. 选择题 2001夏季高考物理上海卷 一大题 5小题 5分 考题： 5．如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为及一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度几，则 A．如果B增大，vm将变大 B．如果α变大，vm将变大 C．如果R变大，vm将变大 D．如果m变小，vm将变大 ‎4. 选择题 2002夏季高考大综江苏河南卷 一大题 30小题 6分 考题： 30．如图6所示，在一均匀磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动。‎ 图6‎ 杆ef及线框中导线的电阻都可不计。开始时，给ef一个向右的初速度，则 A．ef将减速向右运动，但不是匀减速 B．ef将匀减速向右运动，最后停止 C．ef将匀速向右运动 D．ef将往返运动 ‎ ‎ ‎5. 选择题 2001夏季高考物理广东河南卷 一大题 7小题 4分 考题： 7．如图所示，虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域，ab＝2bc，磁场方向垂直于纸面；实线框a´b´c´d´是一正方形导线框，a´b´边与ab边平行.若将导线框匀速地拉离磁场区域，以W1表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功，W2表示以同样速率沿平行于bc的方向拉出过程中外力所做的功，则 ‎ A．W1＝W2 ‎ B．W2＝2W1 ‎ C．W1＝2W2 ‎ D．W2＝4W1‎ ‎6. 选择题 2000夏季高考物理上海卷 一大题 10小题 5分 考题： 10．如图（），圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图B．所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则 A．时刻N＞G。‎ B．时刻N＞G。‎ C．时刻N＜G。‎ D．时刻N=G。 ‎ ‎7. 选择题 2004夏季高考物理江苏卷 一大题 6小题 4分 考题： 6．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)．则 ‎ ‎ A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a ‎ B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a ‎ C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 ‎ D．导线框进入磁场时．受到的安培力方向水平向左 ‎8. 选择题 2002夏季高考理综全国卷 第I卷大题 17小题 6分 考题： 17．图中EF、GH为平行的金属导轨，其电阻可不计，R为电阻器，C为电容器，AB为可在EF和CH上滑动的导体横杆。有均匀磁场垂直于导轨平面。若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB A．匀速滑动时，I1＝0，I2＝0‎ B．匀速滑动时，I1≠0，I2≠0‎ C．加速滑动时，I1＝0，I2＝0‎ D．加速滑动时，I1≠0，I2≠0‎ ‎9. 选择题 2000夏季高考物理上海卷 一大题 5小题 5分 考题： 5．行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流，上述不同现象中所包含的相同的物理过程是 A．物体克服阻力做功。‎ B．物体的动能转化为其它形式的能量。‎ C．物体的势能转化为其它形式的能量。‎ D．物体的机械能转化为其它形式的能量。‎ ‎10. 选择题 2000夏季高考物理上海卷 一大题 4小题 5分 考题： 4．如图所示，两根平行放置的长直导线和载有大小相同方向相反的电流，受到的磁场力大小为，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，受到的磁场力大小变为，则此时受到的磁场力大小变为 A．， B．， ‎ C． D．‎ ‎11. 选择题 2003夏季高考大综广东卷 一大题 34小题 6分 考题： ‎ ‎34．如图4所示，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；S为以a为圆心位于纸面内的金属圆环；在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触。当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图，则此时刻 A．有电流通过电流表，方向由c d；作用于ab的安培力向右 B．有电流通过电流表，方向由c d；作用于ab的安培力向左 C．有电流通过电流表，方向由d c；作用于ab的安培力向右 D．无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零 ‎12. 选择题 2004夏季高考大综（老课程）全国3卷 第I卷大题 35小题 36分 考题： 35．如图5所示，ab和cd是位于水平面内的平行金属轨道，其电阻可忽略不计。ac之间连接一阻值为R的电阻。ef为一垂直于ab和cd的金属杆，它与ab和cd接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动。ef长为l，电阻可忽略。整个装置处在匀强磁场中，磁场方向垂直于图中纸面向里，磁感应强度为B，当施外力使杆ef以速度v向右匀速运动时，杆ef所受的安培力为 ‎ A． B． C． D．‎ ‎13. 选择题 2002夏季高考大综广东广西卷 一大题 29小题 3分 考题： 29．如图所示，在一均匀磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平面，磁场与线框平面垂直，磁线与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动。杆 ef及线框中导线的电阻都可不计。开始时，给ef一个向右的初速度，则 ‎ A．ef将减速向右运动，但不是匀减速 B．ef将匀减速向右运动，最后停止 ‎ C．ef将匀速向右运动 D．ef将往返运动 ‎14. 选择题 2001夏季高考物理全国卷 一大题 5小题 4分 考题： 5．如图所示，虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域，ab=2bc, 磁场方向垂直于纸面，是线框是一正方形导线框，边与ab边平行。若将导线框匀速地拉离磁场区域，以表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功。表示以同样的速率沿平行于bc的方向拉出过程中外力所做的功,则 A．　　　 B． 　　　　　‎ C．　　　D．‎ ‎15. 非选择题 2000夏季高考物理全国卷 二大题 12小题 5分 考题： 12．空间存在以、为边界的匀强磁场区域，磁感强度大小为B，方向垂直纸面向外，区域宽为，现有一矩形线框处在图中纸面内，它的短边与重合，长度为，长边的长度为2，如图所示，某时刻线框以初速沿与垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不变。设该线框的电阻为R，从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力所做的功等于 。‎ ‎16. 非选择题 2002夏季高考物理上海卷 四大题 23小题 16分 考题： 23．（16分）如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图。一边长为L、截面为正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面积为A的小喷口，喷口离地的高度为h。管道中有一绝缘活塞。在活塞的中部和上部分别嵌有两根金属棒a、b，其中棒b的两端与一电压表相连，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中。当棒a中通有垂直纸面向里的恒定电流I时，活塞向右匀速推动液体从喷口水平射出，液体落地点离喷口的水平距离为S。若液体的密度为ρ，不计所有阻力，求：‎ ‎（1）活塞移动的速度；‎ ‎（2）该装置的功率；‎ ‎（3）磁感强度B的大小；‎ ‎（4）若在实际使用中发现电压表的读数变小，试分析其可能的原因。‎ ‎17. 非选择题 2000夏季高考物理上海卷 四大题 23小题 13分 考题： 23．（13分）如图所示，固定水平桌面上的金属框架cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动，此时adeb构成一个边长为的正方形，棒的电阻为，其余部分电阻不计，开始时磁感强度为。‎ ‎（1）若从时刻起，磁感强度均匀增加，每秒增量为，同时保持棒静止，求棒中的感应电流，在图上标出感应电流的方向。‎ ‎（2）在上述（1）情况中，始终保持棒静止，当秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？‎ ‎（3）若从时刻起，磁感强度逐渐减小，当棒以恒定速度向右作匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感强度应怎样随时间变化（写出B与的关系式）？‎ ‎18. 非选择题 2000夏季高考物理天津江西卷 二大题 12小题 5分 考题： 12．空间存在以、为边界的匀强磁场区域，磁感强度大小为B， 方向垂直纸面向外，区域宽为，瑞有一矩形线框处在图中纸面内，它的短边与重合，长度为，长边的长度为2，如图所示，某时刻线框以初速沿与垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不变，设该线框的电阻为，从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力所做的功等于 。‎ ‎19. 非选择题 2002夏季高考物理广东广西河南卷 三大题 15小题 12分 考题： 15．（12分）如图所示，半径为Ｒ、单位长度电阻为λ的均匀导体圆环固定在水平面上，圆环中心为Ｏ．匀强磁场垂直水平面方向向下，磁感强度为Ｂ．平行于直径ＭＯＮ的导体杆，沿垂直于杆的方向向右运动．杆的电阻可以忽略不计，杆与圆环接触良好，某时刻，杆的位置如图，∠ａＯｂ＝2θ，速度为ｖ，求此时刻作用在杆上安培力的大小． ‎ ‎20. 非选择题 2002夏季高考物理上海卷 四大题 22小题 3分 考题： 22．（3分）如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为l＝‎0.2米，在导轨的一端接有阻值为R＝0.5欧的电阻，在X≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁感强度B＝0.5特斯拉。一质量为m＝o‎.1千克的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v0＝‎2米/秒的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下作匀变速直线运动，加速度大小为a＝‎2米/秒2、方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好。求： ‎ ‎（1）电流为零时金属杆所处的位置；‎ ‎（2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向；‎ ‎（3）保持其他条件不变，而初速度v0取不同值，求开始时F的方向与初速度v0取值的关系。‎ ‎21. 非选择题 2003夏季高考物理上海卷 四大题 22小题 14分 考题： 22．（14分）如图所示，OACO为置于水平面内的光 滑闭合金属导轨，O、C处分别接有短电阻丝（图中 粗线表法），R1＝4Ω、R2＝8Ω（导轨其它部分电阻 不计）。导轨OAC的形状满足方程 ‎（单位：m）。磁感强度B＝0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面。一足够长的金属棒 在水平外力F作用下，以恒定的速率v＝‎5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C 点，棒与导思接触良好且始终保持与OC导轨 垂直，不计棒的电阻。‎ 求：（1）外力F的最大值；‎ （２） 属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率；‎ ‎（3）在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系。‎ ‎22. 非选择题 2004夏季高考物理广东卷 二大题 15小题 15分 考题： ‎ M 2 1 N ‎ ‎ P Q 15．(15分)如图，在水平面上有两 条平行导电导轨MN、PQ,导 轨间距离为，匀强磁场垂直 于导轨所在的平面（纸面）向 里，磁感应强度的大小为B，‎ 两根金属杆1、2摆在导轨上，‎ 与导轨垂直，它们的质量和电 阻分别为和,‎ 两杆与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为，已知：杆1被外力拖动，以恒定的速度沿导轨运动；达到稳定状态时，杆2也以恒定速度沿导轨运动，导轨的电阻可忽略，求此时杆2克服摩擦力做功的功率。‎ ‎23. 非选择题 2004夏季高考物理上海卷 四大题 22小题 14分 考题： 22．（14分）水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，问距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆（见右上图），金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动.当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v与F的关系如右下图.（取重力加速度g=‎10m/s2）‎ ‎（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？‎ ‎（2）若m=‎0.5kg,L=‎0.5m,R=0.5Ω；磁感应强度B为多大？‎ ‎（3）由v—F图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？‎ ‎ ‎ ‎24. 非选择题 2000夏季高考物理广东卷 二大题 12小题 5分 考题： 12．‎ 空间存在以ab、cd为边界的匀强磁场区域，磁感强度大小为凡方向垂直纸面向外，区域宽为l1、现有一矩形线框处在图中纸面内，它的短边与ab重合，长度为l2长边的长度为‎2l1，如图所示。某时刻线框以初速v沿与ab垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持 不变，设该线框的电阻为R。从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力所做的功等于___________________________.‎ ‎25. 非选择题 2003夏季高考物理（新课程）江苏卷 三大题 18小题 13分 考题： 18．（13分）如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为r0＝0.10Ω/m，导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离l＝‎0.20m。有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感强度B与时间t的关系为B＝kt，比例系数k＝0.020T/s，一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直，在t＝0时刻，金属杆紧靠在P、Q端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t＝6.0s时金属杆所受的安培力。‎ ‎26. 非选择题 2001夏季高考物理全国卷 四大题 20小题 13分 考题： 20．（13分）如图1所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=‎0.20m，电阻R=1.0Ω，有一导体杆静止放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻可忽略不计，整个装置处于磁感强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下，现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀运动，测得力F与时间t的关系如图2所示，求杆的质量m和加速度a.‎ ‎27. 非选择题 2003夏季高考理综（新课程）全国卷 第II卷大题 25小题 18分 考题： 25．（18分）两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁 感强度B＝0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨 的电阻很小，可忽略不计。导轨间的距离l＝‎0.20m。两根 质量均为m＝‎0.10kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的电阻为R＝0.50Ω。在t＝0时刻，两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行，大小为0.20N的恒力F作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动。经过t＝5.0s，金属杆甲的加速度为a＝‎1.37m/s2，问此时两金属杆的速度各为多少？‎ ‎28. 非选择题 2004夏季高考理综北京卷 第II卷大题 23小题 18分 考题： 23．（18分）如图1所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为q 的绝缘斜面上，两导轨间距为L。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。‎ ‎（1）由b向a方向看到的装置如图 2所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；‎ ‎（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；‎ ‎（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。‎ ‎ ‎ ‎29. 非选择题 2004夏季高考理综全国1卷 二大题 24小题 18分 考题： F a1‎ b1‎ c1‎ d1‎ x1‎ y1‎ a2‎ b2‎ c2‎ d2‎ x2‎ y2‎ 24．(18分)图中a1b‎1c1d1和a2b‎2c2d2为在同一竖直面内的金属导轨，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在的平面(纸面)向里。导轨的a1b1段与a2b2段是竖直的，距离为l1；c1d1段与c2d2段也是竖直的，距离为l2。x1y1与x2y2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆，质量分别为m1和m2，它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触。两杆与导轨构成的回路的总电阻为R。F为作用于金属杆x1y1上的竖直向上的恒力。已知两杆运动到图示位置时，已匀速向上运动，求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎30. 非选择题 2001春季高考物理北京内蒙安徽卷 四大题 20小题 12分 考题： 20．（12分）两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为。导轨上面横放着两根导体棒，构成矩形回路，如图所示．两根导体棒的质量皆为，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可不计．在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为．设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行．开始时，棒静止，棒有指向棒的初速度（见图）．若两导体棒在运动中始终不接触，求：‎ ‎ （1）在运动中产生的焦耳热最多是多少．‎ ‎ （2）当棒的速度变为初速度的时，棒的加速度是多少？‎ ‎ ‎ ‎75．磁电式电表原理 ‎76．磁场对运动电荷的作用，洛伦兹力．带电粒子在匀强磁场中的运动 ‎1. 非选择题 2005夏季高考理综全国2卷 第Ⅱ卷大题 24小题 19分 考题： 24．（19分）‎ ‎ 在同时存在匀强和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz（z轴正方向竖直向上），如图所示。已知电场方向沿z轴正方向，场强大小为E；磁场方向沿y轴正方向，磁感应强度的大小为B；重力加速度为g。问：一质量为m、带电量为+q的从原点出发的质点能否在坐标轴（x，y，z）上以速度v做匀速运动？若能，m、q、E、B、v及g应满足怎样的关系？若不能，说明理由。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎2. 非选择题 2005夏季高考理综天津卷 第Ⅱ卷大题 25小题 22分 考题： S d 高频电源 导向板 B 25．（22分）正电子发射计算机断层（PET）是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供全新的手段。‎ ‎（1）PET在心脏疾病诊疗中，需要使用放射正电子的同位素氮 ‎ ‎13示踪剂。氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰 ‎ 击氧16获得的，反应中同时还产生另一个粒子，试写出 该核反应方程。‎ ‎（2）PET所用回旋加速器示意如图，其中置于高真空中的金属 D形盒的半径为R，两盒间距为d，在左侧D形盒圆心处 ‎ 放有粒子源S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图所示。质子质量为m，电荷 量为q。设质子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计，质子在加速器中运动 的总时间为t（其中已略去了质子在加速电场中的运动时间），质子在电场中的加 速次数于回旋半周的次数相同，加速质子时的电压大小可视为不变。求此加速器 所需的高频电源频率f和加速电压U。‎ ‎（3）试推证当Rd时，质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的时间可忽略不计（质子在电场中运动时，不考虑磁场的影响）。‎ ‎3. 不定项选择题 2005夏季高考理综全国1卷 二大题 20小题 6分 考题： 20．如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，‎ 磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。‎ 许多质量为m带电量为+q的粒子，以相同的速率v 沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域。‎ 不计重力，不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部 分表示带电粒子可能经过的区域，其中。哪 个图是正确的？（ ）‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎4. 非选择题 2005夏季高考理综全国3卷 第Ⅱ卷大题 23小题 16分 考题： 23．（16分）图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B。一带电粒子从平板上狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域，最后到达平板上的P点。已知B、v以及P到O的距离l，不计重力，求此粒子的电荷e与质量m之比。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎5. 非选择题 2005夏季高考物理广东卷 二大题 16小题 16分 考题： 16．（1）如图12所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A‎2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中，A‎2A4 与A‎1A3的夹角为60°。一质量为m，带电量为+q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A‎1A3成30°角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A‎2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区，最后再从A4处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t,求Ⅰ区和Ⅱ区中的磁感应强度的大小。（忽略粒子重力）。‎ ‎　　‎ ‎　　　‎ ‎　　‎ ‎　　‎ ‎　　‎ ‎6. 选择题 2003夏季高考理综全国卷 第Ⅰ卷大题 22小题 6分 考题： 22．K－介子衰变的方程为 其中K－介子和p－介子带负的基元电荷，p0介子不带电。一 个K－介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为 圆弧AP，衰变后产生的p－介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹 在P点相切，它们的半径RK－与Rp－之比为2：1，p0介子 的轨迹未画出。由此可知p－的动量大小与p0的动量大小之 比为 A．1：1　　　　B．1：‎2　‎　　　　C．1：3　　　　D．1：6‎ ‎7. 选择题 2001春季高考物理北京内蒙安徽卷 一大题 4小题 4分 考题： 4．初速为的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，‎ 直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则 ‎ A．电子将向右偏转，速率不变 ‎ B．电子将向左偏转，速率改变 ‎ C．电子将向左偏转，速率不变 ‎ D．电子将向右偏转，速率改变 ‎8. 选择题 2004夏季高考理综北京卷 第I卷大题 19小题 6分 考题： 19．如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场。若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是 A．在b、n之间某点 B．在n、a之间某点 C．a点 D．在a、m之间某点 ‎9. 选择题 2003夏季高考大综辽宁卷 一大题 33小题 6分 考题： 33．如右图所示，a、b是位于真空中的平行金属板，a板带正电，b板带负电，两板间的电场为匀强电场，场强为E。同时在两板之间的空间中加匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B。一束电子以大小为V0的速度从左边S处沿图中虚线方向入射，虚线平行于两板，要想使电子在两板间能沿虚线运动，则v0、E、B之间的关系应该是 A v0＝E/B B v0＝B/E C Vo＝ D v0＝‎ ‎10. 选择题 2004春季高考理综北京卷 第I卷大题 22小题 6分 考题： 22．如图，在x＞0、y＞0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感强 度的方向垂直于oxy平面向里，大小为B。现有一质量为m 电量为q的带电粒子，在x轴上到原点的距离为x0的P点，‎ 以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直 于y轴的方向射出此磁场。不计重力的影响。由这些条件 可知，‎ ‎ A．不能确定粒子通过y轴时的位置 ‎ B．不能确定粒子速度的大小 ‎ C．不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间 D．以上三个判断都不对 ‎11. 选择题 2000春季高考物理北京安徽卷 一大题 4小题 4分 考题： 4．一带电质点在匀强磁场中做圆周运动，现给定了磁场的磁感应强度、带电质点的质量和电量．若用u表示带电质点运动的速率，R表示其轨道半径，则带电质点运动的周期 ‎ A．与u有关，与R有关 B．与u无关，与R无关 ‎ C．与u有关，与R无关 D．与u无关，与R有关 ‎12. 选择题 2002夏季高考物理广东广西河南卷 一大题 8小题 4分 考题： 8．在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场．取坐标如图所示，一带电粒子沿ｘ 轴正方向进入此区域，在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转．不计重力的影响，电场强度Ｅ和磁感应强度Ｂ的方向可能是 ‎ A．Ｅ和Ｂ都沿ｘ轴方向 B．Ｅ沿ｙ轴正向，Ｂ沿ｚ轴正向 C．Ｅ沿ｚ轴正向，Ｂ沿ｙ轴正向 D．Ｅ、Ｂ都沿ｚ轴方向 ‎13. 选择题 2002春季高考理综全国卷 第I卷大题 21小题 6分 考题： 21．图为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹，室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直（图中垂直于纸面向里，）由此可知此粒子 A．一定带正电 B．一定带负电 C．不带电 D．可能带正电，也可能带负电 ‎14. 非选择题 2003夏季高考物理（新课程）江苏卷 三大题 17小题 13分 考题： ‎ ‎17．（13分）串列加速器是用来产生高能离子的装置.图中虚线框内为其主体的原理示意图，其中加速管的中部b处有很高的正电势U。a、c两端均有电极接地（电势为零）。现将速度很低的负一价碳离子从a端输入，当离子到达b处时，可被设在b处的特殊装置将其电子剥离，成为n价正离子，而不改变其速度大小，这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感强度为B的匀强磁场中，在磁场中做半径为R的圆周运动.已知碳离子的质量m＝2.0×10－‎26kg，U＝7.5×105V，B＝0.05T，n＝2，基元电荷e＝1.6×10－‎19C，求R。‎ ‎15. 非选择题 2001夏季高考物理广东河南卷 四大题 18小题 12分 考题： 18．（12分）如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感强度为B. 一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为q，若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求该粒子的电量和质量之比. ‎ ‎16. 非选择题 2001夏季高考物理全国卷 四大题 18小题 12分 考题： 18．（12分）如图所示，在y<0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感强度为B，一带正电的粒子以速度V0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正方向的夹角为θ，若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求该粒子的电量和质量之比q/m。‎ ‎17. 非选择题 2000夏季高考物理广东卷 四大题 21小题 13分 考题： 21．（13分）图示为一种可用于测量电子电量e与质量m比例e/m的阴极射线管，管 内处于真空状态。图中L是灯丝，当接上电源时可发出电子。A是中央有小圆孔的金属板，当L和A间加上电压时(其电压值比灯丝电压大很多)，电子将被加速并沿图中虚直线所示的路径到达荧光屏S上的O点，发出荧光。P1、P2为两块平行于虚直线的金属板，已知两板间距为d。在虚线所示的圆形区域内可施加一匀强磁场，已知其磁感强度为B，方向垂直纸面向外。a、b1、b2、c1、c2都是固定在管壳上的金属引线，E1、E2、E3是三个电压可调并可读出其电压值的直流电源。‎ ‎（1）试在图中画出三个电源与阴极射线管的有关引线的连线。‎ ‎（2）导出计算e/m的表达式。要求用应测物理量及题给已知量表示。‎ ‎18. 非选择题 2004夏季高考物理广东卷 二大题 18小题 17分 考题： ‎ a b ‎ ‎ ‎ S ‎ ‎·‎ 18．（17分）如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小 B=0.60T，磁场内有一块平面感光板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离 处，有一个点状的放射源S，它向各个方向发射粒子，粒子的速度都是 ‎，已知粒子的电荷 与质量之比，现只 考虑在图纸平面中运动的粒子，求 ab上被粒子打中的区域的长度。‎ ‎19. 非选择题 2003夏季高考物理广东卷 三大题 17小题 13分 考题： 17．（13分）串列加速器是用来产生高能离子的装置.图中虚线框内为其主体的原理示意图，其中加速管的中部b处有很高的正电势U，a、c两端均有电极接地（电势为零）。现将速度很低的负一价碳离子从a端输入，当离子到达b处时，可被设在b处的特殊装置将其电子剥离，成为n价正离子，而不改变其速度大小，这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感强度为B的匀强磁场中，在磁场中做半径为R的圆周运动.已知碳离子的质量m＝2.0×10－‎26kg，U＝7.5×105V，B＝0.5T，n＝2，基元电荷e＝1.6×10－‎19C，求R.‎ ‎20. 非选择题 2000夏季高考物理天津江西卷 四大题 21小题 13分 考题： 21．（13分）如图，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝、、和，外筒的外半径为，在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为B，在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场，一质量为、带电量为的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝的S点出发，初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则两电极之间的电压U应是多少？（不计重力，整个装置在直空中）‎ ‎21. 非选择题 2004夏季高考物理江苏卷 七大题 17小题 16分 考题： 17．(16分)汤姆生用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示，真空管内的阴极K发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后，穿过A'中心的小孔沿中心轴O1‎ O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P'间的区域．当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O'点，(O'与O点的竖直间距为d，水平间距可忽略不计．此时，在P和P'间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场．调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到O点．已知极板水平方向的长度为L1，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为L2(如图所示)． ‎ ‎ (1)求打在荧光屏O点的电子速度的大小。‎ ‎ (2)推导出电子的比荷的表达式 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎22. 非选择题 2002夏季高考理综全国卷 第Ⅱ卷大题 27小题 20分 考题： 27．（20分）电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示。磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为O，半径为r。当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度θ，此时磁场的磁感应强度B应为多少？‎ ‎23. 非选择题 2000夏季高考物理全国卷 四大题 21小题 13分 考题： 21．（13分）如图，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d，外筒的外半径为。在圆铜之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为B，在两极间加上电压，使两圆铜之间的区域内有沿半径向外的电场。一质量为m、带电量为+q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发，初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则两极之间的电压U应是多少？（不计重力，整个装置在真空中。）‎ ‎24. 非选择题 2003春季高考理综全国卷 第II卷大题 29小题 28分 考题： 29．（28分）‎ 如图所示，在oxyz坐标系所在的空间中，可能存在匀强电场或磁场，也可能两者都存在或都不存在。但如果两者都存在，已知磁场平行于xy平面。现有一质量为m带正电q的点电荷沿z轴正方向射入此空间中，发现它做速度为v0的匀速直线运动。若不计重力，试写出电场和磁场的分布有哪几种可能性。要求对每一种可能性，都要说出其中能存在的关系。不要求推导或说明理由。‎ ‎25. 非选择题 2004夏季高考理综（老课程）全国3卷 第II卷大题 24小题 22分 考题： 24．（22分）‎ 空间中存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一带电量为+q、质量为m的粒子，在p点以某一初速开始运动，初速方向在图中纸面内如图中P点箭头所示。该粒子运动到图中Q点时速度方向与P点时速度方向垂直，如图中Q点箭头所示。已知P、Q间的距离为l。若保持粒子在P点时的速度不变，而将匀强磁场换成匀强电场，电场方向与纸面平行且与粒子在P点时速度方向垂直，在此电场作用下粒子也由P点运动到Q点。不计重力。求：‎ ‎（1）电场强度的大小。‎ ‎（2）两种情况中粒子由P运动到Q点所经历的时间之差。‎ ‎26. 非选择题 2004夏季高考理综（新老课程）全国3卷 第Ⅱ卷大题 24小题 22分 考题： 24．（22分）‎ 空间中存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一带电量为+q、质量为m的粒子，在P点以某一初速开始运动，初速方向在图中纸面内如图中P点箭头所示。该粒子运动到图中Q点时速度方向与P点时速度方向垂直，如图中Q点箭头所示。已知P、Q间的距离为l。若保持粒子在P点时的速度不变，而将匀强磁场换成匀强电场，电场方向与纸面平行且与粒子在P点时速度方向垂直，在此电场作用下粒子也由P点运动到Q点。不计重力。求：（1）电场强度的大小。‎ ‎（2）两种情况中粒子由P运动到Q点所经历的时间之差。‎ ‎27. 非选择题 2004夏季高考理综全国2卷 第II卷大题 24小题 18分 考题： y x P1‎ P2‎ P3‎ ‎0‎ 24．（18分）‎ 如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x＝2h处的 P2点进入磁场，并经过y轴上y＝处的P3点。不计重力。求 ‎（l）电场强度的大小。‎ ‎（2）粒子到达P2时速度的大小和方向。‎ ‎（3）磁感应强度的大小。‎ ‎28. 非选择题 2004夏季高考理综全国4卷 第II卷大题 24小题 19分 考题： 24．（19分）‎ 一匀磁场，磁场方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速为v，方向沿x正方向。后来，粒子经过y轴上的P点，此时速度方向与y轴的夹角为30°，P到O的距离为L，如图所示。不计重力的影响。求磁场的磁感强度B的大小和xy平面上磁场区域的半径R。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎29. 非选择题 2004夏季高考理综天津卷 第II卷大题 23小题 15分 考题： 23．（15分）钍核发生衰变生成镭核并放出一个粒子。设该粒子的质量为、电荷量为q，它进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极和间电场时，其速度为，经电场加速后，沿方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，垂直平板电极，当粒子从点离开磁场时，其速度方向与方位的夹角，如图所示，整个装置处于真空中。‎ ‎（1）写出钍核衰变方程；‎ ‎（2）求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R；‎ ‎（3）求粒子在磁场中运动所用时间。‎ ‎30. 非选择题 2001夏季高考理综江浙卷 第Ⅱ卷大题 30小题 24分 考题： 30．（24分）下图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图。设法使某有机化物的气态分子导入图职所示的容器A中，使它受到电子束轰击，失去一个电子变成为正一价的分子离子，分子离子从狭缝s，以很小的速度进入电压为U的加速电场区（初速不计），加速后，再通过狭缝s2、s1射入磁感强度为B的匀强磁场，方向垂直于磁场区的界面PQ。最后，分子离子打到感光片上，形成垂直于纸面而且平行于狭缝s3的细线。若测得细线到狭缝s3的距离为d。‎ ‎ （1）导出分子离子的质量m的表达式。‎ ‎ （2）根据分子离子的质量数M可以推测有机化合物的结构简式，若某种含C、H和卤素的化合物的M为48，写出其结构简式。‎ ‎ （3）现有某种含C、H和卤素的化合物，测得两个M值，分别为64和66，试说明原因，并写出它们的结构简式。‎ ‎ 在推测有机化合物的结构时，可能用到的含量较多的同位素的质量数如下表：‎ 元素 H C F Cl Hr 含量较多的同位素的质量数 ‎1‎ ‎12‎ ‎19‎ ‎35，37‎ ‎79，81‎ ‎31. 非选择题 2001夏季高考理综天津卷 第Ⅱ卷大题 30小题 24分 考题： 30．（24分）下图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图。设法使某有机化物的气态分子导入图职所示的容器A中，使它受到电子束轰击，失去一个电子变成为正一价的分子离子，分子离子从狭缝s，以很小的速度进入电压为U的加速电场区（初速不计），加速后，再通过狭缝s2、s1射入磁感强度为B的匀强磁场，方向垂直于磁场区的界面PQ。最后，分子离子打到感光片上，形成垂直于纸面而且平行于狭缝s3的细线。若测得细线到狭缝s3的距离为d。‎ ‎ （1）导出分子离子的质量m的表达式。‎ ‎ （2）根据分子离子的质量数M可以推测有机化合物的结构简式，若某种含C、H和卤素的化合物的M为48，写出其结构简式。‎ ‎ （3）现有某种含C、H和卤素的化合物，测得两个M值，分别为64和66，试说明原因，并写出它们的结构简式。‎ ‎ 在推测有机化合物的结构时，可能用到的含量较多的同位素的质量数如下表：‎ 元素 H C F Cl Hr 含量较多的同位素的质量数 ‎1‎ ‎12‎ ‎19‎ ‎35，37‎ ‎79，81‎ ‎32. 非选择题 2000夏季高考理综吉林江苏浙江卷 第Ⅱ卷大题 29小题 16分 考题： 29．（16分）如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A/之间会产生电热差，这种现象称为霍尔效应，实验表明，当磁场不太强时，电热差U、电流I和B的关系为 ‎ ‎ ‎ ‎ 式中的比例系数K称为霍尔系数。‎ 霍尔效应可解释如下：外部磁场的 洛仑兹力运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛仓兹力方向相反的静电力，当静电力与洛仑兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。‎ 设电流I是由电子和定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电量为e回答下列问题：‎ ‎（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势_____下侧面A的电势（填高于、低于或等于）‎ ‎（2）电子所受的洛仑兹力的大小为______。‎ ‎（3）当导体板上下两侧之间的电差为U时，电子所受静电力的大小为_____。‎ ‎（4）由静电力和洛仑兹力平衡的条件，证明霍尔系数为其中h代表导体板单位体积中电子的个数。‎ ‎33. 非选择题 2002夏季高考理综天津卷 第II卷大题 27小题 20分 考题： 27．（20分）电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示。磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为O，半径为r。当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度θ，此时磁场的磁感应强度B应为多少？‎ ‎77．质谱仪，回旋加速器 九、磁场 ‎71．电流的磁场 ‎1.A 2.BC 3.AD 4.BC ‎ ‎72．磁感应强度．磁感线．地磁场 ‎1.A ‎ ‎2. 答案： 29．（本题16分）第（1）、（2）（3）、问各2分，第4问10分。①式3分，②式4分，③式3分 ‎ （1）低于 （2）（3）‎ ‎ （4）电子受到横向静电力与洛仑兹力的作用，两力平衡，有 ‎ 得：U=hvB ……①‎ ‎ 通过导体的电流密度I=nev·d·h ……②‎ ‎ 由 ，有 ‎ ‎ 得 ……③‎ ‎3. 答案： 24．（19分）‎ ‎ 粒子在磁场中受各仑兹力作用，作匀速圆周运动，设其半径为r，‎ ‎ ①‎ ‎ 据此并由题意知，粒子在磁场中的轨迹的圆心C必在y轴上，‎ 且P点在磁场区之外。过P沿速度方向作延长线，它与x轴相交 于Q点。作圆弧过O点与x轴相切，并且与PQ相切，切点A即 粒子离开磁场区的地点。这样也求得圆弧轨迹的圆心C，如图所示。‎ ‎ 由图中几何关系得 L=3r ②‎ 由①、②求得 ‎ ‎ ③‎ 图中OA的长度即圆形磁场区的半径R，由图中几何关系可得 ‎ ④‎ ‎4. 答案： 27．（20分）‎ 电子在磁场中沿圆弧ab运动，圆心为C，半径为R。以v表示电子进入磁场时的速度，m、e分别表示电子的质量和电量，则 eU＝mv2 ①‎ eVB＝ ②‎ 又有tg＝ ③‎ 由以上各式解得 B＝ ④‎ ‎5. 答案： 31．（共43分）‎ ‎（1）（17分）‎ ‎① Fe3O4‎ ‎② Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2（写成Fe2O3＋‎3C2Fe＋3CO也给分）‎ ‎③ C＋O2CO2；CO2＋C2CO；‎ ‎④ CaCO3CaO＋CO2↑；CaO＋SiO2CaSiO3‎ ‎（2）（20分）取轴Ox垂直于磁感强度，线框转角为（如图所示），线框长边垂直于纸面，点A、B表示线框长边导线与纸面的交点，O点表示转轴与纸面的交点。‎ 线框长边的线速度为 ‎ ①‎ 一根长边导线产生的电动势为··，一匝导线框所产生的感应电动势为 ‎ ②‎ N匝线框产生的电动势应为 ‎ ③‎ 磁极换成钕铁硼永磁体时，设匝数为N＋，则有 ‎ ④‎ 由可得 ‎ ⑤‎ 如果考生取磁场线方向为轴并得出正确结果同样给分。‎ ‎（3）（6分）幼叶上。‎ 因为缺铁植株没有足够的铁供给新生幼叶，原先进入植物体的铁不易移动，所以不能转移到新生幼叶中再度被利用。‎ ‎6. 答案： 18．‎ ‎7. 答案： 20．参考解答：‎ 导体杆在轨道上做匀加速直线运动，用u表示其速度，t表示时间，则有 u=at ①‎ 杆切割磁力线，将产生感应电动热，‎ e =Blu ②‎ 在杆、轨道和电阻的闭合回路中产生电流 ‎ ③‎ 杆受到的安培力的 f=Ibl ④‎ 根据牛顿第二定律，有 F－f=ma ⑤‎ 联立以上各式，得 ‎ ⑥‎ 由图线上取两点代入⑥式，可解得 a=‎10m/s，m=‎‎0.1kg 评分标准：本题13分。得出⑥式给6分，得出最后结果再给7分。‎ ‎8. 答案： 21．‎ ‎9. 答案： 22．解：（1）ε1＝B2av＝0.2×0.8×5＝0.8V ①‎ I1＝ε1/R＝0.8/2＝‎0.4A ②‎ ‎（2）ε2＝ΔФ/Δt＝0.5×πa2×ΔB/Δt＝0.32V ③‎ P1＝(ε2/2)2/R＝1.28×102W ④ 1，28 *10-2‎ 评分标准：全题13分．第（1小题6分，第（2）小题7分。其中 ‎（1）正确得出①式得3分，得出②式得3分；‎ ‎（2）得出③式4分，得出④式得3分。‎ ‎10. 答案： 22．（1）感应电动势ε＝Blv，I＝ε/R ∴ I＝0时 v＝0‎ ‎ ∴ x＝v02/‎2a＝1（米） ①‎ ‎（2）最大电流 Im＝Blv0/R ‎ I’＝Im/2＝Blv0/2R 安培力f＝I’Bl＝B‎2l2v0/2R ②‎ ‎ ＝0.02（牛）‎ ‎ 向右运动时 F＋f＝ma ‎ F＝ma－f＝0.18（牛） 方向与x轴相反 ③‎ ‎ 向左运动时F－f＝ma ‎ F＝ma＋f＝0.22（牛） 方向与x轴相反 ④‎ ‎（3）开始时 v＝v0， f＝ImBl＝B‎2l2v0/R ‎ F＋f＝ma， F＝ma－f＝ma－B‎2l2v0/R ⑤‎ ‎∴ 当v0＜maR/B‎2l2＝‎10米/秒 时，F＞0 方向与x轴相反 ⑥‎ ‎ 当v0＞maR/B‎2l2＝‎10米/秒 时，F＜0 方向与x轴相同 ⑦‎ ‎11. 答案： 13．(2μF/A)1/2‎ ‎73．磁性材料．分子电流假说 ‎74．磁场对通电直导线的作用．安培力．左手定则 ‎1. 答案： 16．参考答案：（1）初始时刻棒中感应电动势 棒中感应电流 作用于棒上的安培力 联立得安培力方向：水平向左 ‎（2）由功和能的关系，得 安培力做功 电阻R上产生的焦耳热 ‎ ‎（3）由能量转化及平衡条件等，可判断：‎ 棒最终静止于初始位置 ‎2. 答案： 25．（20分）（1）由匀加速运动公式 ‎ ‎ 由安培力公式和牛顿第二定律，有 ‎ ‎ 因此 ‎ ‎ （2）滑块获得的动能是电源输出能量的4%，即 ‎ 发射过程中电源供电时间 所需电源输出功率为 由功率P=IU，解得输出电压 ‎ ‎（3）分别对砂箱和滑块用动能定理，有 ‎ 由牛顿定律和相对运动 由动量守恒 故平均冲击力 ‎3.BC 4.A 5.B 6.AD 7.D 8.D 9.AD 10.A 11.A　　　　 12.A 13.A 14.B ‎ ‎15. 答案： 12．（5分）‎ ‎16. 答案： 23．（1）设液体从喷口水平射出的速度为内，活塞移动的速度为v ‎ v0＝s ①‎ ‎ v‎0A＝Vl2 ②‎ ‎ v()v0＝ ③‎ ‎（2）设装置功率为P，△t时间内有△m质量的液体从喷口射出 ‎ P△t＝△m(v02－v2) ④‎ ‎ ∵ △m＝L2v△tρ ⑤‎ ‎ ∴ P＝L2vρ(v02－v2)＝(1－)v03 ‎ ‎ ∴ P＝ ⑥‎ ‎（3）∵ P＝F安v ⑦‎ ‎17. 答案： 23．（1）感应电动势 感应电流 方向：逆时针（见右图）‎ ‎（2）秒时， ‎ ‎ ‎（3）总磁通量不变 ‎ 评分标准：全题13分。‎ ‎（1）5分，正确得出式，得4分，仅得出式得2分，方向正确，得1分。‎ ‎（2）4分，正确得出式，得4分，仅得出式，得1分，仅写出式，得2分。‎ ‎（3）4分，正确得出式，得4分，仅得出式，得2分。‎ ‎18. 答案： 12．（5分） ‎ ‎19. 答案： 15．如图所示，杆切割磁力线时，ａｂ部分产生的感应电动势 ‎ Ｅ＝ｖＢ（2Ｒｓｉｎθ）， 此时弧ａｃｂ和弧ａｄｂ的电阻分别为2λＲ（π－θ）和2λＲθ，它们并联后的电阻为ｒ＝2λＲθ（π－θ）／π， 杆中的电流为Ｉ＝Ｅ／ｒ， 作用在杆上的安培力为Ｆ＝ＩＢ（2Ｒｓｉｎθ）， 由以上各式解得Ｆ＝（2πｖＢ２Ｒ／λ）（ｓｉｎ２θ／θ（π－θ））． ‎ ‎20. 答案： 22．（1）感应电动势ε＝Blv，I＝ε/R ∴ I＝0时 v＝0‎ ‎ ∴ x＝v02/‎2a＝1（米） ①‎ ‎（2）最大电流 Im＝Blv0/R ‎ I’＝Im/2＝Blv0/2R 安培力f＝I’Bl＝B‎2l2v0/2R ②‎ ‎ ＝0.02（牛）‎ ‎ 向右运动时 F＋f＝ma ‎ F＝ma－f＝0.18（牛） 方向与x轴相反 ③‎ ‎ 向左运动时F－f＝ma ‎ F＝ma＋f＝0.22（牛） 方向与x轴相反 ④‎ ‎（3）开始时 v＝v0， f＝ImBl＝B‎2l2v0/R ‎ F＋f＝ma， F＝ma－f＝ma－B‎2l2v0/R ⑤‎ ‎∴ 当v0＜maR/B‎2l2＝‎10米/秒 时，F＞0 方向与x轴相反 ⑥‎ ‎ 当v0＞maR/B‎2l2＝‎10米/秒 时，F＜0 方向与x轴相同 ⑦‎ ‎21. 答案： 22．（1）金属棒匀速运动 ①‎ I＝ε/R总 ②‎ F外＝BIL＝B‎2L2v/R总 ③‎ ‎ ④‎ ‎ ⑤‎ ‎∴ ⑥‎ ‎（2） ⑦‎ ‎（3）金属棒与导轨接触点间的长度随时间变化 且 ，‎ ‎∴ ⑧‎ ‎22. 答案： 15．解法一：设杆2的运动速度为v，由于两杆运动时，两杆间和导轨构成的回路中的磁通量发生变化，产生感应电动势 ①‎ 感应电流 ②‎ 杆2作匀速运动，它受到的安培力等于它受到的摩擦力， ③‎ 导体杆2克服摩擦力做功的功率 ④‎ 解得 ⑤‎ 解法二：以F表示拖动杆1的外力，以I表示由杆1、杆2和导轨构成的回路中的电流，达 到稳定时，对杆1有 ①‎ 对杆2有 ②‎ 外力F的功率 ③‎ 以P表示杆2克服摩擦力做功的功率，则有 ④‎ 由以上各式得 ⑤‎ ‎23. 答案： 22．（1）变速运动（或变加速运动、加速度减小的加速运动，加速运动）。‎ ‎（2）感应电动势 ①‎ 感应电流 ②‎ 安培力 ③‎ 由图线可知金属杆受拉力、安增力和阻力作用，匀速时合力为零。‎ ‎ ④‎ ‎ ⑤‎ ‎ 由图线可以得到直线的斜率k=2，（T） ⑥‎ ‎（3）由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力f，f=2（N） ⑦‎ ‎ 若金属杆受到的阻力仅为动摩擦力，由截距可求得动摩擦因数 ⑧‎ ‎24. 答案： 12．（5分）‎ ‎25. 答案： 18．（13分）以表示金属杆运动的加速度，在时刻，金属杆与初始位置的距离 ‎ 此时杆的速度，这时，杆与导轨构成的回路的面积，回路中的感应电动势 回路的总电阻 回路中的感应电流 作用于杆的安培力 解得 ，代入数据为 ‎26. 答案： 20．‎ ‎27. 答案： 25．（18分）参考解答：‎ 设任一时刻t两金属杆甲、乙之间的距离为x，速度分别为v1和v2，经过很短时间Δt，杆甲移动距离v1Δt，杆乙移动距离v2Δt，回路面积改变 ΔS＝[（x－v2Δt）＋v1Δt]l－lx＝（v1－v2）lΔt 由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势 ε＝BΔS/Δt 回路中的电流 i＝ε/2R 杆甲的运动方程 F－Bli＝ma 由于作用于杆甲和杆乙的安培力总是大小相等、方向相反，所以两杆的动量（t＝0时为0）等于外力F的冲量 Ft＝mv1＋mv2‎ 联立以上各式解得 v1＝1/2[Ft/m＋2R(F－ma)/(B‎2l2)]‎ v2＝1/2[Ft/m－2R(F－ma)/(B‎2l2)]‎ 代入数据得 v1＝‎8.15m/s v2＝‎1.85m/s ‎28. 答案： 23．(18分)‎ ‎ （1）‎ ‎ ‎ ‎ 重力mg，竖直向下 ‎ 支撑力N，垂直斜面向上 ‎ 安培力F，沿斜面向上 ‎ （2）当ab杆速度为v时，感应电动势E=BLv，此时电路中电流 ‎ ‎ ‎ ab杆受到安培力F=BIL=‎ ‎ 根据牛顿运动定律，有 ‎ ma=mgsinq－F = mgsinq－‎ ‎ a=gsingq－‎ ‎ （3）当=mgsinq 时，ab杆达到最大速度um ‎ ‎ ‎29. 答案： 24．解：设杆向上运动的速度为v，因杆的运动，两杆与导轨构成的回路的面积减少，从而磁通量也减少。由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势的大小 ‎ ① ‎ 回路中的电流 ②‎ ‎ 电流沿顺时针方向。两金属杆都要受到安培力作用，作用于杆的安培力为 ‎ ③ ‎ 方向向上，作用于杆的安培力 ④‎ 方向向下。当杆作为匀速运动时，根据牛顿第二定律有 ‎ ‎ ⑤‎ 解以上各式，得 ⑥‎ ‎ ⑦‎ 作用于两杆的重力的功率的大小 ⑧‎ 电阻上的热功率 ⑨‎ 由⑥、⑦、⑧、⑨式，可得 ⑩‎ ‎ ‎30. 答案： 20．参考解答：‎ ‎ 棒向棒运动时，两棒和导轨构成的回路面积变小，磁通量发生变化，于是产生感应电流．棒受到与运动方向相反的安培力作用作减速运动，棒则在安培力作用下作加速运动．在棒的速度大于棒的速度时，回路总有感应电流，棒继续减速，棒继续加速．两棒速度达到相同后，回路面积保持不变，磁通量不变化，不产生感应电流，两棒以相同的速度作匀速运动．‎ ‎（1）从初始至两棒达到速度相同的过程中，两棒总动量守恒，有 ‎ ①‎ 根据能量守恒，整个过程中产生的总热量 ‎ ②‎ ‎（2）设棒的速度变为初速度的时，棒的速度为，则由动量守恒可知 ‎ ③‎ ‎ 此时回路中的感应电动势和感应电流分别为 ‎ ④‎ ‎ ⑤‎ 此时棒所受的安培力 ‎ ⑥‎ 棒的加速度 ‎ ⑦‎ 由以上各式，可得 ‎ ⑧‎ 评分标准：本题12分．‎ 第（1）问6分，其中①、②各3分．第（2）问6分，其中③式1分，④式2分，⑤式1分,⑧式2分.‎ ‎75．磁电式电表原理 ‎76．磁场对运动电荷的作用，洛伦兹力．带电粒子在匀强磁场中的运动 ‎1. 答案： 24．能沿x周轴正向：Eq+Bqv=mg；能沿x周轴负向：Eq=mg+Bqv；能沿y轴正向或负向：Eq=mg；不能沿z轴，因为电场力和重力的合力沿z轴方向，洛伦兹力沿x轴方向，合力不可能为零。‎ ‎2. 答案： 25．（1） （2）， （3）电场中，磁场中，故，t1可忽略不计。‎ ‎3.A ‎ ‎4. 答案： 23．解：粒子初速v垂直于磁场，粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圈周运动，设其半径为R，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律，有 ‎ 因粒子经O点时的速度垂直于OP，故OP是直径，I=2R ‎ 由此得 ‎5. 答案： 16．（1）解：设粒子的入射速度为v，已知粒子带正电，故它在磁场中先顺时针做圆周运动，最后从A4点射出。用B1、B2、R1、R2、T1、T2，分别表示在磁场Ⅰ区和Ⅱ区的磁感应强度、轨道半径和周期。‎ ‎ （1）‎ ‎ （2）‎ ‎ （3）‎ ‎ （4）‎ 设圆形区域半径r，如右图所示，已知粒子过圆心且垂直于A‎2 A4进入Ⅱ区磁场，连接A‎1 A2，为等边三角形，A2为带电粒子在磁场Ⅰ区运动轨迹的圆心，其轨迹的半径 （5）‎ 圆心角∠A‎1 A2O=60°，带电粒子在磁场Ⅰ区运动时间为： （6）‎ 带电粒子在磁场Ⅱ区运动轨迹的圆心在O A4的中点，即： （7）‎ 在磁场Ⅱ区运动时间为： （8）‎ 带电粒子从射入到射出所用的总时间为： （9）‎ 由以上各式可得： (10)‎ ‎ (11)‎ ‎6.C 7.A 8.C 9.A 10.D 11.B 12.AB 13.A ‎ ‎14. 答案： 17．（13分）设碳离子到达处时的速度为，从端射出时的速度为，由能量关系得 ‎ ① ②进入磁场后，碳离子做圆周运动，可得 ‎③ 由以上三式可得④‎ 由④式及题给数值可解得 ‎15. 答案： 18．参考解答：‎ 带正电粒子射入磁场后，由于受到洛仑兹力的作用，粒子将沿图示的轨迹运动，从A点射出磁场，O、A间的距离为l。射出时速度的大小仍为，射出方向与轴的夹角仍为。由洛仑兹力公式和牛顿定律可得，‎ 式中R为圆轨道的半径 解得 ‎ ①‎ 圆轨道的圆心位于OA的中垂线上，由几何关系可得 ‎ ②‎ 联立①、②两式，解得 ‎ ③‎ 评分标准：本题12分。①式4分，②式6分，③式2分。‎ ‎16. 答案： 18．‎ ‎17. 答案： 21．‎ ‎18. 答案： 18．参考解答：‎ 粒子带正电，故在磁场中沿逆时针方向做匀速圆周运动，‎ 用R表示轨道半径，有 ①‎ 由此得 代入数值得R=‎‎10cm 可见，2R>l>R.‎ 因朝不同方向发射的粒子的圆轨迹都过S，由此可知，某一圆轨迹在图中N左侧与ab相切，则此切点P1就是粒子能打中的左侧最远点.为定出P1点的位置，可作平行于ab的直线cd，cd到ab的距离为R，以S为圆心，R为半径，作弧交cd于Q点，过Q作ab的垂线，它与ab的交点即为P1.‎ ‎ ②‎ 再考虑N的右侧。任何粒子在运动中离S的距离不可能超过2R，以2R为半径、S为圆心作圆，交ab于N右侧的P2点，此即右侧能打到的最远点.‎ 由图中几何关系得 ‎ ③‎ 所求长度为 ④‎ 代入数值得 P1P2=‎20cm ⑤‎ ‎19. 答案： 17．（13分）设碳离子到达处时的速度为，从端射出时的速度为，由能量关系得 ‎ ① ‎ ‎ ②‎ 进入磁场后，碳离子做圆周运动，可得 ‎ ③ ‎ 由以上三式可得 ④‎ 由④式及题给数值可解得 ‎20. 答案： 21．参考解答：‎ 带电粒子从S出发，在两筒之间的电场力作用下加速，沿径向穿出而进入磁场区，在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动，粒子再回到S点的条件是能沿径向穿过狭缝，只要穿过了，粒子就会在电场力作用下选减速，再反向回速，经重新进入磁场区，然后，粒子将以同样方式经过、，再经过回到S点。‎ 设粒子射入磁场区的速度为，根据能量守恒，有 ‎ 设粒子在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动的半径为R，由洛仑兹力公式和牛顿定律得 ‎ 由并面分析可知，要回到S点，粒子从到必经过圆周，所以半径R必定等于筒的外半径，即 ‎ 由以上各式解得 ‎ 评分标准：本题13分。‎ 式2分，式2分，经分析得出式6分，解得式3分。‎ ‎21. 答案： 17．（1）当电子受到的电场力与洛沦兹力平衡时，电子做匀速直线运动，亮点重新回复到中心O点，设电子的速度为，则 ‎ 得 即 ‎ ‎（2）当极板间仅有偏转电场 时，电子以速度进入后，竖直方向作匀加速运动，加速度为 电子在水平方向作匀速运动，在电场内的运动时间为 ‎ 这样，电子在电场中，竖直向上偏转的距离为 ‎ 离开电场时竖直向上的分速度为 ‎ ‎ 电子离开电场后做匀速直线运动，经t2时间到达荧光屏 ‎ ‎ t2时间内向上运动的距离为 ‎ ‎ 这样，电子向上的总偏转距离为 ‎ ‎ 可解得 ‎ ‎22. 答案： 27．（20分）‎ 电子在磁场中沿圆弧ab运动，圆心为C，半径为R。以v表示电子进入磁场时的速度，m、e分别表示电子的质量和电量，则 eU＝mv2 ①‎ eVB＝ ②‎ 又有tg＝ ③‎ 由以上各式解得 B＝ ④‎ ‎23. 答案： 21．参考解答：‎ 带电粒子从S出发，在两筒之间的电场力作用下加速，沿径向穿出a而进入磁场区，在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动。粒子再回到S点的条件是能沿径向穿过狭缝b。只要穿过了b，粒子就会在电场力作用下先减速，再反向加速，经b ‎ 重新进入磁场区。然后，粒子将以同样方式经过c、d，再经过a回到S点。‎ ‎　　设粒子射入磁场区的速度为v，根据能量守恒，有 ‎　　　　　　　①‎ ‎　　设粒子在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动的半径为R，由洛仑兹力公式和牛顿定律得 ‎　　　　　　　②‎ ‎　　由前面分析可知，要回到S点，粒子从a到b必经过圆周，所以半径R必定等于筒的外半径，即 ‎　　　　　③‎ ‎　　由以上各式解得 ‎　　　　　④‎ ‎　　评分标准：本题13分。‎ ‎　　①式2分， ②式2分，经分析得出 ③式6分，解得 ④式3分 ‎24. 答案： 29．（28分）‎ 以E和B分别表示电场强度和磁感强度，有以下几种可能：‎ ‎（1）E＝0，B＝0‎ ‎（2）E＝0，B≠0。 B的方向与z轴的正方向平行或反平行。B的大小可任意。‎ ‎（3）E≠0，B≠0。磁场方向可在平行于xy平面的任何方向。‎ 电场E 方向平行于xy平面，并与B的方向垂直。‎ 当迎着z轴正方向看时，由B的方向沿顺时针转90°后就是E的方向 E和B的大小可取满足关系式的任何值。‎ ‎25. 答案： 24．（22分）‎ ‎ （1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，以v0表示粒子在P点的初速度，R表示圆周的半径，则有 qv0B=m ①‎ 由于粒子在Q点的速度垂直它在p点时的速度，可知粒子由P点到Q点的轨迹为圆周，故有 ②‎ 以E表示电场强度的大小，a表示粒子在电场中加速度的大小，tE表示粒子在电场中由p点运动到Q点经过的时间，则有 qE=ma ③‎ ‎ ④‎ R=v0tE　　　⑤‎ 由以上各式，得 ⑥‎ ‎（2）因粒子在磁场中由P点运动到Q点的轨迹为圆周，故运动经历的时间tE为圆周运动周期T的，即有 tE=T ⑦‎ 而 ⑧‎ 由⑦⑧和①式得 ⑨‎ 由①⑤ 两式得 ⑩ ‎ ‎ ‎26. 答案： 24．（22分）‎ ‎ （1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，以v0表示粒子在P点的初速度，R表示圆周的半径，则有 qv0B=m ①‎ 由于粒子在Q点的速度垂直它在p点时的速度，可知粒子由P点到Q点的轨迹为圆周，故有 ②‎ 以E表示电场强度的大小，a表示粒子在电场中加速度的大小，tE表示粒子在电场中由p点运动到Q点经过的时间，则有 qE=ma ③‎ ‎ ④‎ R=v0tE　　　⑤‎ 由以上各式，得 ⑥‎ ‎（2）因粒子在磁场中由P点运动到Q点的轨迹为圆周，故运动经历的时间tE为圆周运动周期T的，即有 tE=T ⑦‎ 而 ⑧‎ 由⑦⑧和①式得 ⑨‎ 由①⑤ 两式得 ⑩ ‎ ‎ ‎27. 答案： 24．（1）粒子在电场、磁场中运动的轨迹如图所示。设粒子从P1到P2的时间为t，电场强度的大小为E，粒子在电场中的加速度为a，由牛顿第二定律及运动学公式有 qE ＝ ma ①‎ v0t ＝ 2h ②‎ y x P1‎ P2‎ P3‎ ‎0‎ ‎2h h ‎2h θ v C ‎ ③‎ 由①、②、③式解得 ‎ ④‎ ‎（2）粒子到达P2时速度沿x方向的分量仍为v0，以v1表示速度沿y方向分量的大小，v 表示速度的大小，θ表示速度和x轴的夹角，则有 ‎ ⑤‎ ‎ ⑥‎ ‎ ⑦‎ 由②、③、⑤式得 v1＝v0 ⑧‎ 由⑥、⑦、⑧式得 ‎ ⑨ ‎ ‎ ⑩‎ ‎（3）设磁场的磁感应强度为B，在洛仑兹力作用下粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律 ‎ ⑾‎ r是圆周的半径。此圆周与x轴和y轴的交点分别为P2、P3。因为OP2＝OP3，‎ θ＝45°，由几何关系可知，连线P2P3为圆轨道的直径，由此可求得 r＝ ⑿‎ 由⑨、⑾、⑿可得 ‎ ⒀‎ ‎28. 答案： 24．（19分）‎ ‎ 粒子在磁场中受各仑兹力作用，作匀速圆周运动，设其半径为r，‎ ‎ ①‎ ‎ 据此并由题意知，粒子在磁场中的轨迹的圆心C必在y轴上，‎ 且P点在磁场区之外。过P沿速度方向作延长线，它与x轴相交 于Q点。作圆弧过O点与x轴相切，并且与PQ相切，切点A即 粒子离开磁场区的地点。这样也求得圆弧轨迹的圆心C，如图所示。‎ ‎ 由图中几何关系得 L=3r ②‎ 由①、②求得 ‎ ‎ ③‎ 图中OA的长度即圆形磁场区的半径R，由图中几何关系可得 ‎ ④‎ ‎29. 答案： 23．（15分）‎ ‎（1）钍核衰变方程 ①‎ ‎（2）设粒子离开电场时速度为，对加速过程有 ‎ ②‎ ‎ 粒子在磁场中有 ③‎ ‎ 由②、③得 ④‎ ‎（3）粒子做圆周运动的回旋周期 ‎ ⑤‎ ‎ 粒子在磁场中运动时间 ⑥‎ ‎ 由⑤、⑥得 ⑦‎ ‎30. 答案： 30．（24分）‎ 参考解答：‎ ‎（1）求分子离子的质量 以m、q表示离子的质量电量，以v表示离子从狭缝s2射出时的速度，由功能关系可得 ‎ ①‎ 射入磁场后，在洛仑兹力作用下做圆周运动，由牛顿定律可得 ‎ ②‎ 式中R为圆的半径。感光片上的细黑线到s3缝的距离 d＝2R ③‎ 解得 ‎ ④‎ ‎（2）CH3CH‎2F ‎（3）从M的数值判断该化合物不可能含Br而只可能含Cl，又因为Cl存在两个含量较多同位素，即35Cl和37Cl，所以测得题设含C、H和卤素的某有机化合物有两个M值，其对应的分子结构简式为CH3CH235Cl M＝64；CH3CH237Cl M＝66‎ 评分标准：本题24分，其中第（1）问14分，第（2）问3分，第（3）问7分。‎ 第（1）问中，①、②、③式各3分，④式5分；‎ 第（2）问3分；‎ 第（3）问理由3分，结构式各2分。‎ ‎31. 答案： 30．（24分）‎ 参考解答：‎ ‎（1）求分子离子的质量 以m、q表示离子的质量电量，以v表示离子从狭缝s2射出时的速度，由功能关系可得 ‎ ①‎ 射入磁场后，在洛仑兹力作用下做圆周运动，由牛顿定律可得 ‎ ②‎ 式中R为圆的半径。感光片上的细黑线到s3缝的距离 d＝2R ③‎ 解得 ‎ ④‎ ‎（2）CH3CH‎2F ‎（3）从M的数值判断该化合物不可能含Br而只可能含Cl，又因为Cl存在两个含量较多同位素，即35Cl和37Cl，所以测得题设含C、H和卤素的某有机化合物有两个M值，其对应的分子结构简式为CH3CH235Cl M＝64；CH3CH237Cl M＝66‎ 评分标准：本题24分，其中第（1）问14分，第（2）问3分，第（3）问7分。‎ 第（1）问中，①、②、③式各3分，④式5分；‎ 第（2）问3分；‎ 第（3）问理由3分，结构式各2分。‎ ‎32. 答案： 29．（本题16分）第（1）、（2）（3）、问各2分，第4问10分。①式3分，②式4分，③式3分 ‎ （1）低于 （2）（3）‎ ‎ （4）电子受到横向静电力与洛仑兹力的作用，两力平衡，有 ‎ 得：U=hvB ……①‎ ‎ 通过导体的电流密度I=nev·d·h ……②‎ ‎ 由 ，有 ‎ ‎ 得 ……③‎ ‎33. 答案： 27．（20分）‎ 电子在磁场中沿圆弧ab运动，圆心为C，半径为R。以v表示电子进入磁场时的速度，m、e分别表示电子的质量和电量，则 eU＝mv2 ①‎ eVB＝ ②‎ 又有tg＝ ③‎ 由以上各式解得 B＝ ④‎ ‎77．质谱仪，回旋加速器