2020年高考真题+高考模拟题 专项版解析汇编 物理——11磁场 （教师版）

2020年高考真题+高考模拟题 专项版解析汇编 物理——11磁场 （教师版）

专题11磁场 ‎1．（2020·天津高考真题）如图所示，在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角。粒子经过磁场偏转后在N点（图中未画出）垂直穿过x轴。已知，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计。则（ ）‎ ‎ ‎ A．粒子带负电荷 B．粒子速度大小为 C．粒子在磁场中运动的轨道半径为a D．N与O点相距 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ A．粒子向下偏转，根据左手定则判断洛伦兹力，可知粒子带负电，A正确；‎ BC．粒子运动的轨迹如图 ‎ ‎ 由于速度方向与y轴正方向的夹角，根据几何关系可知 ‎， ‎ 则粒子运动的轨道半径为 洛伦兹力提供向心力 解得 BC错误；‎ D．与点的距离为 D正确。‎ 故选AD。‎ ‎2．（2020·浙江省高考真题）特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示，两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的电流和，。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直，b点位于两根导线间的中点，a、c两点与b点距离相等，d点位于b点正下方。不考虑地磁场的影响，则（　　）‎ A．b点处的磁感应强度大小为0‎ B．d点处的磁感应强度大小为0‎ C．a点处的磁感应强度方向竖直向下 D．c点处的磁感应强度方向竖直向下 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A．通电直导线周围产生磁场方向由安培定判断，如图所示 在b点产生的磁场方向向上，在b点产生的磁场方向向下，因为 即 则在b点的磁感应强度不为零，A错误；‎ BCD．如图所示，d点处的磁感应强度不为零，a点处的磁感应强度竖直向下，c点处的磁感应强度竖直向上，BD错误，C正确。‎ 故选C。‎ ‎3．（2020·全国高考课标3卷）真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a和3a的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。一速率为v 的电子从圆心沿半径方向进入磁场。已知电子质量为m，电荷量为e，忽略重力。为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 电子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力 则磁感应强度与圆周运动轨迹关系为 即运动轨迹半径越大，磁场的磁感应强度越小。令电子运动轨迹最大的半径为，为了使电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，其最大半径的运动轨迹与实线圆相切，如图所示 ‎ A点为电子做圆周运动的圆心，电子从圆心沿半径方向进入磁场，由左手定则可得，‎ ‎， 为直角三角形，则由几何关系可得 解得 解得磁场的磁感应强度最小值 故选C。‎ ‎4．（2020·全国高考课标2卷）CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测。图（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）；将电子束打到靶上的点记为P点。则（　　）‎ A．M处的电势高于N处的电势 B．增大M、N之间的加速电压可使P点左移 C．偏转磁场的方向垂直于纸面向外 D．增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A．由于电子带负电，要在MN间加速则MN间电场方向由N指向M，根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知M的电势低于N的电势，故A错误；‎ B．增大加速电压则根据 可知会增大到达偏转磁场的速度；又根据在偏转磁场中洛伦兹力提供向心力有 可得 可知会增大在偏转磁场中的偏转半径，由于磁场宽度相同，故根据几何关系可知会减小偏转的角度，故P点会右移，故B错误；‎ C．电子在偏转电场中做圆周运动，向下偏转，根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向里，故C错误；‎ D．由B选项的分析可知，当其它条件不变时，增大偏转磁场磁感应强度会减小半径，从而增大偏转角度，使P点左移，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎5．（2020·全国高考课标1卷）一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，为半圆，ac、bd与直径ab共线，ac间的距离等于半圆的半径。一束质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子，在纸面内从c点垂直于ac射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 粒子在磁场中做匀速圆周运动 ‎， ‎ 可得粒子在磁场中的周期 粒子在磁场中运动的时间 则粒子在磁场中运动的时间与速度无关，轨迹对应的圆心角越大，运动时间越长。采用放缩圆解决该问题，‎ 粒子垂直ac射入磁场，则轨迹圆心必在ac直线上，将粒子的轨迹半径由零逐渐放大。‎ 当半径和时，粒子分别从ac、bd区域射出，磁场中的轨迹为半圆，运动时间等于半个周期。‎ 当0.5R

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