(完整版)2019高考物理分类汇编——磁场(答案)
2019高考物理分类汇编——磁场（参考答案）
一、选择题
1．【答案】CD
【解析】由右手螺旋定则可知，若a、b两导线的电流方向相同，在矩形线框上、下边处产生的磁场方向相反，由于矩形线框上、下边的电流方向也相反，则矩形线框上、下边所受的安培力相反，所以不可以平衡，则要使矩形线框静止，a、b两导线的电流方向相反，故CD正确。
2．【答案】C
【解析】由左手定则确粒子的电性，由洛伦兹力的特点确定粒子在b、a两点的速率，根据
2
v
qvB m
r
=确定粒
子运动半径和运动时间。
由题可知，粒子向下偏转，根据左手定则，所以粒子应带负电，故A错误；由于洛伦兹力不做功，所以粒子动能不变，即粒子在b点速率与a点速率相等，故B错误；若仅减小磁感应强度，由公式
2
v
qvB m
r
=得：
mv
r
qB
=，所以磁感应强度减小，半径增大，所以粒子有可能从b点右侧射出，故C正确，若仅减小入射速率，粒子运动半径减小，在磁场中运动的偏转角增大，则粒子在磁场中运动时间一定变长，故D错误。
3．【答案】D
【解析】由图知电流从左向右流动，因此电子的运动方向为从右向左，根据左手定则可知电子偏转到后面表，因此前表面的电势比后表面的高，故A错误，电子在运动过程中洛伦兹力和电场力平衡，有=,=
U
F evB F eE e
a
=
洛电
，故=U
F e
a
洛
，故D正确，由
U
evB e
a
=则电压U avB
=，故前后表面的电压与速度有关，与a成正比，故BC错误。
4．【答案】B
【解析】运动轨迹如图:
即运动由两部分组成,第一部分是
1
4
个周期,第二部分是
1
6
个周期, 粒子在第二象限运动转过的角度为90°，则
运动的时间为2
2
12
442
T m m
t
qB qB
ππ
==?=；粒子在第一象限转过的角度为60°，则运动的时间为
1
1
122
663
2
T m m
t
B qB
q
ππ
==?=
；则粒子在磁场中运动的时间为：12
27
326
m m m
t t t
qB qB qB
πππ
=+=+=，故B正确，ACD错误。.
5．【答案】B
【解析】设每一根导体棒的电阻为R，长度为L，则电路中，上下两路电阻之比为
12
:2:2:1
R R R R
==，根
据并联电路两端各电压相等的特点可知，上下两路电流之比
12
:1:2
I I=。如下图所示，由于上路通电的导体受安培力的有效长度为L，根据安培力计算公式F ILB
=，可知12
::1:2
F F I I
'==，得1
2
F F
'=，根据左
手定则可知，两力方向相同，故线框LMN 所受的合力大小为32F F F '+=，故本题选B 。 6． 【答案】B 【解析】a 点射出粒子半径R a =4l =a mv Bq ，得：v a =4Bql m =4
Blk ， d 点射出粒子半径为2222l R l R ??=+- ??
? ，R =54l 故v d =54Bql m =54
klB ，故B 选项符合题意 二、计算题
7． 【答案】（1）qBd v m =
；（2）m 232d d +=；（3）A.当312L nd d =+-（）时， 334π62L m t d qB -=+（），B.当31+2
L nd d =+（）时， 334π62L m t d qB -=-（） 【解析】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力有：
2
v qvB m R
=，解得：mv R qB = 由题可得：R d =
解得qBd v m
=； （2）如图所示，粒子碰撞后的运动轨迹恰好与磁场左边界相切
由几何关系得d m =d （1+sin60°）
解得m 23d d += （3）粒子的运动周期2πm T qB =
设粒子最后一次碰撞到射出磁场的时间为t '，则
(1,3,5,)4
T t n t n '=+=L L
A.当31L nd d =+-（）时，粒子斜向上射出磁场 112t T '=解得334π2L m t d qB -=+（）
B.当31+
L nd d =+（）时，粒子斜向下射出磁场 512
t T '=解得334π2L m t d qB -=-（）。 8． 【答案】（1）224U d B （2）23812d B U
π??+? ? ???或23423Bd U π??+ ? ??? 【解析】（1）粒子从静止被加速的过程，根据动能定理得：2012qU mv =，解得：02qU v m
= 根据题意，下图为粒子的运动轨迹，由几何关系可知，该粒子在磁场中运动的轨迹半径为：22
r d =
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即：200v qv B m r
= 联立方程得：224q U m d B
= （2）根据题意，粒子在磁场中运动的轨迹为四分之一圆周，长度112=244
S r d π?= 粒子射出磁场后到运动至x 轴，运动的轨迹长度26tan 30S r =?=o 粒子从射入磁场到运动至x 轴过程中，一直匀速率运动，则120
S S t v += 解得：238d B t U π?=+? ??或2342Bd t U π?= ??