【2021届备考】2020全国名校物理试题分类解析汇编(11月第二期)K单元-磁场.docx

K单元 磁场
名目
K1 磁场 安培力 1
K2 磁场对运动电荷的作用 2
K3 带电粒子在组合场及复合场中运动 7
K4 磁场综合 8

K1 磁场 安培力

【【 原创精品解析纯word版】理综（物理）卷·2021届广西柳州市、玉林市、贵港市、百色市高三10月联考（2022[1]10）word版】20.如图11所示，平行金属导轨MN和PQ，他们的电阻可忽视不计，在M和P之间接有阻值R=3.0的定值电阻，导体棒ab长l=0.5m，其电阻不计，且与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁场强度B=0.4T，现使ab以v=10m/s的速度向右匀速运动，以下推断正确的是

A．导体棒ab中的感应电动势E=2.0V
B．电路中的电流I=0.5A
C．导体棒ab所受安培力方向向右
D．拉力做功的功率为
【答案】【学问点】导体切割磁感线时感应电动势；闭合电路欧姆定律；安培力；功率.K1 L3 J2
【答案解析】ＡＤ 解析：A、ab棒切割产生的感应电动势：E=BLV=04×05×10V=2V.故Ａ正确．
B、依据右手定则推断ab中的电流方向由b到a.电流大小为I=A，故B错误
C、由左手定则推断安培力的方向向左，故C错误
D、由公式P=ＵＩ，Ｐ＝２Ｖ×W，故Ｄ正确.
【思路点拨】依据E=BL求出ab棒切割产生的感应电动势；依据右手定则推断ab中的电流方向；由左手定则推断安培力的方向；由功率公式P=ＵＩ，求功率.

K2 磁场对运动电荷的作用

【【 原创精品解析纯word版】物理卷·2021届云南省玉溪一中高三上学期期中考试（202211）】12. 如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的固定斜面上，地面上方空间有垂直纸面对里的匀强磁场，现用平行于斜面的恒力F拉乙物块，在使甲、乙一起无相对滑动沿斜面对上加速运动的阶段中 （ ）
A．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大
B．甲、乙两物块间的摩擦力保持不变
C．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小
D．乙物块与斜面之间的摩擦力不断减小

【答案】【学问点】整体法和隔离法 洛伦兹力 B4 K2
【答案解析】AD 解析：对整体，分析受力状况：重力、斜面的支持力和摩擦力、洛伦兹力，洛伦兹力方向垂直于斜面对上，则由牛顿其次定律得：
m总gsinα-f=ma     ①
FN=m总gcosα-F洛 ②
随着速度的增大，洛伦兹力增大，则由②知：FN减小，乙所受的滑动摩擦力f=μFN减小，故D正确；
以乙为争辩对象，有：
m乙gsinθ-f=m乙a  ③
m乙gcosθ=FN′+F洛  ④
由①知，f减小，加速度增大，因此依据③可知，甲乙两物块之间的摩擦力不断增大，故A、D正确，B、C错误；
故选：AD．
【思路点拨】先以整体为争辩对象，分析受力状况，依据牛顿其次定律求出加速度，分析斜面对乙的摩擦力如何变化，再对甲分析，由牛顿其次定律争辩甲、乙之间的摩擦力、弹力变化状况；解决本题运用整体法和隔离法结合争辩，关键是抓住洛伦兹力随速度而增大的特点进行分析.

【【 原创精品解析纯word版】物理卷·2021届云南省玉溪一中高三上学期期中考试（202211）】8. 如图所示，正方形区域ABCD内存在方向垂直纸面对里的匀强磁场，三个完全相同的带电粒子a、b、c分别以大小不同的初速度从A点沿图示方向射入该磁场区域，经磁场偏转后粒子a、b、c分别从BC边中点、CD边中点、AD边中点射出。若分别表示粒子a、b、c在磁场中的运动时间。则以下推断正确的是（ ）

A． B．
C． D．
【答案】【学问点】洛伦兹力K2
【答案解析】C 解析：粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力供应向心力，由牛顿其次定律得：qvB=m，v=，粒子做圆周运动的周期：T=，由于三个粒子完全相同，则它们做圆周运动的周期T相等，

如图所示，粒子的轨道半径：R1＜R2＜R3，vc＜vb＜va，故AB错误；
粒子在磁场中做圆周运动转过的圆心角间的关系为：θ1＜θ2＜θ3，粒子运动时间t=T，则粒子在磁场中的运动时间：t1＜t2＜t3，故C正确D错误；
故选：C．
【思路点拨】带电粒子在你匀强磁场中做匀速圆周运动，粒子的运动时间t=T，θ为粒子轨迹所对应的圆心角．比较粒子的运动速度、时间关系，依据题意作出粒子的运动轨迹是正确解题的关键，应用牛顿其次定律、t= T即可解题．

【【 原创精品解析纯word版】理综（物理）卷·2021届广西柳州市、玉林市、贵港市、百色市高三10月联考（2022[1]10）word版】25.（19分）如图20所示，在x轴下方的区域内存在方向与y轴相同的匀强电场，电场强度为E。在x轴上方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感应强度为B．y轴下方的A点与O点的距离为d．一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放，经电场加速后从O点射入磁场．粒子的重力不计．
（1）求粒子在磁场中运动的轨道半径r．
（2）要使粒子进入磁场之后不再经过x轴，电场强度需大于或等于某个值E0．求E0．
（3）若电场强度E等于第（2）问E0的，求粒子经过x轴时的位置．

【答案】【学问点】动能定理的应用；带点粒子在匀强电场中的运动；带电粒子在匀强磁场中的运动E2 I3 K2
【答案解析】(1)(2) (3)解析：（1）粒子在电场中加速，由动能定理得qEd= ①粒子进入磁场后做圆周运动，有qvB=m②解得粒子在磁场中运动的半径  r= ③
（2）要使粒子之后恰好不再经过x轴，则离开磁场时的速度方向与x轴平行，运动状况如图①，由几何学问可得  R=④，由以上各式解得  E0=  ⑤

（3）将E=E0代入可得磁场中运动的轨道半径 r=  ⑥，粒子运动状况如图②，图中的角度α、β满足  cosα=即α=30°   ⑦，则得  β=2α=60°             ⑧
所以  粒子经过x轴时的位置坐标为x=r+ ⑨
解得x= ⑩
【思路点拨】（1）带电粒子先在电场中加速后进入磁场中偏转．依据动能定理求加速获得的速度由牛顿其次定律和向心力公式结合求磁场中运动的半径；
（2）要使粒子之后恰好不再经过x轴，则离开磁场时的速度方向与x轴平行，画出粒子的运动轨迹，由几何学问求出轨迹半径，由上题结论求E0．
（3）若电场强度E等于第（2）问E0的求粒子在磁场中运动的轨迹半径，画出粒子的运动轨迹，由几何学问求经过x轴时的位置．

【【 原创纯word版精品解析】理综物理卷·2021届广东省湛江市湛江一中高三上学期毕业班调研测试（202210）word版】35．如图所示，的直角三角形ABC中存在一匀强磁场，磁场方向垂直三角形平面对里，磁感应强度为B。荷质比均为的一群粒子沿AB方向自A点射入磁场，这些粒子都能从AC边上射出磁场区域。AC边上的P点距离三角形顶点A为L。求：

（1）从P点处射出的粒子的速度大小及方向；
（2）试证明从AC边上射出的粒子在磁场中运动时间都相同，并求出这个时间是多少？
【答案】【学问点】带电粒子在磁场中运动 K2 K4
【答案解析】（1） ，速度方向为与AC边成的夹角指向C点一侧。（2） 解析： (1)从P处射出的粒子与AC边夹角为 ，这个角即为弦切角，由此可知，粒子自P处射出磁场时的速度方向必定与AC边成，的夹角，做出粒子在磁场中的运动轨迹如图 所示，

为等边三角形。可得粒子作圆周运动的半径为r=l,
设粒子从P处射出的速度为v，由牛顿其次定律有： 联立解得速度大小 ，速度方向为与AC边成的夹角指向C点一侧。
（2）依题知，无论这群粒子的速度多大，它们都能从AC边离开磁场，在A处射入磁场中的弦切角为，它们从AC离开磁场时与AC边的夹角必为，作出粒子的运动轨迹如图所示，由图可知，这些粒子的圆心角均为 ，设粒子在磁场中运动时间为t，周期为T，则有

联立解得
明显这些粒子在磁场运动时间相等，大小均为
【思路点拨】(1)从P处射出的粒子与AC边夹角为 ，这个角即为弦切角，由此可知，粒子自P处射出磁场时的速度方向必定与AC边成，的夹角，做出粒子在磁场中的运动轨迹图，依据几何学问求得半径，然后依据洛伦兹力供应向心力求得速度。（2无论这群粒子的速度多大，它们都能从AC边离开磁场，在A处射入磁场中的弦切角为，它们从AC离开磁场时与AC边的夹角必为，作出粒子的运动轨迹图。依据周期公式求解。

K3 带电粒子在组合场及复合场中运动

【【 原创纯word版精品解析】物理卷·2021届湖北省武汉市部分重点中学高三上学期第一次联考（202211）word版】6、如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷。一带点微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么（ ）

A．若微粒带正电荷，则电场力确定小于重力
B．微粒从M点运动到N点电势能确定增加
C．微粒从M点运动到N点动能不愿定增加
D．微粒从M点运动到N点机械能可能增加也有可能削减
【答案】【学问点】带电粒子在混合场中的运动；功能关系 E6 K3 K4
【答案解析】D 解析：微粒在极板间受到竖直向下的重力作用与电场力作用，由图示微粒运动轨迹可知，微粒向下运动，说明微粒受到的合力竖直向下，重力与电场力的合力竖直向下；
A、假如微粒带正电，A板带正电荷，微粒受到的合力向下，微粒运动轨迹向下，A板带负电，但假如电场力小于重力，微粒受到的合力向下，微粒运动轨迹向下，故无法确定电场力与重力的大小关系，故A错误；B、假如微粒受到的电场力向下，微粒从M点运动到N点过程中电场力做正功，微粒电势能减小，假如微粒受到的电场力向上，则电势能增加，故B错误；
C、微粒受到的合力向下，微粒从M点运动到N点过程中合外力做正功，微粒的动能增加，故C错误；D、微粒从M点运动到N点过程动能增加，重力势能减小，机械能不愿定增加，故D正确．故选：D．
【思路点拨】微粒在平行金属板间受到重力与电场力的作用，依据微粒运动轨迹与微粒受到的重力与电场力间的关系分析答题．依据微粒的运动轨迹推断出微粒受到的合外力，然后依据微粒的受力状况分析答题；电场力做正功，电势能增加，电场力做负功，电势能减小．