1、M N a b d c 磁场（2012上海）32（13分）载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为BkI/r， 式中常量k0，I为电流强度，r为距导线的距离。在水平长直导线MN正下方，矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流，被两根轻质绝缘细线静止地悬挂，如图所示。开始时MN内不通电流，此时两细线内的张力均为T0。当MN通以强度为I1的电流时，两细线内的张力均减小为T1，当MN内电流强度变为I2时，两细线内的张力均大于T0。（1）分别指出强度为I1、I2的电流的方向；（2）求MN分别通以强度为I1、I2的电流时，线框受到的安培力F1与F2大小之比；（3）当MN内的电流强度为I3时两细线恰好断裂，
2、在此瞬间线圈的加速度大小为a，求I3。 【考点】本题考查电磁感应与力学知识相结合。【解析】（1）I1方向向左，I2方向向右（2）当MN中通以电流I时，线圈所受安培力大小为FkIiL（），F1:F2I1:I2（3）2T0G，2T1F1G，F3GG/ga，I1:I3F1:F3（T0T1）g /（ag）T0，I3（ag）T0I1/（T0T1）g【答案】（1）I1方向向左，I2方向向右；（2）F1:F2I1:I2；（3）（ag）T0I1/（T0T1）g（2012新课 ）25（18分）如图， 为R的 示 形 的 （ ）。在 形 内加方向 直于 的 强磁场， 质量为m、电 量为q 的 图中直线在 上的a点
3、 形 ，在 上的b点离开 ，离开时速度方向与直线 直。 O到直线的距离为3/5R。 磁场 为平于 直于直线的 强电场， 以 速度 直线在a点 形 ， 在b点离开 。 磁感应强度大小为B,不 力，求电场强度的大小。25.（18分）解 在磁场中 周。 周的 为rcurrency1“定fifl 力式 式中v为 在a点的速度b点O点 直线的 线，分别与直线于cd点。”知，线ac、bca、b两点的 的两 （ 出）围 正方形。此ac=bc=r cd=x，” ac=R+x bc= 式r=R 考 在电场中的。电场强度的大小为E， 在电场中 平加速度大小为acurrency1“定电 在电场中的受力式qE=ma
4、在电场方向直线方向所 的距离均为r学式 r=at2r=vt式中t 在电场中的时间。 式（2012 大 ）18.如图，两根 相平 的长直导线 上的M、N两点， 与直 直，导线中通 大小相 、方向相 的电流。a、o、b在M、N的 线上，o为MN的中点，c、d 于MN的中 线上，a、b、c、d到o点的距离均相 。于以上点 的磁场，下 正 的 A.o点 的磁感应强度为B.a、b两点 的磁感应强度大小相 ，方向相 C.c、d两点 的磁感应强度大小相 ，方向相 D.a、c两点 磁感应强度的方向不 18.C 【解题 】安培定 知，两导线在o点的磁场均直向下，合磁感应强度 定不为， A ；安培定 ，两导线在a
5、、b两 磁场方向均直向下，于 ，电流M在a 磁场的磁感应强度 于电流N在b 磁场的磁感应强度， 时电流M在b 磁场的磁感应强度于电流N在a 磁场的磁感应强度，所以a、b两 磁感应强度大小相 方向相 ， B ；根安培定 ，两导线在c、d 磁场 直c、d两点与导线 线方向向下， 的磁场的磁感应强度相 ，平 形定 知，c、d两点 的磁感应强度大小相 ，方向相 ， C正 。a、c两 磁感应强度的方向均直向下， D 。（2012 ）15.质量电量 相 的电 MN，以不 的速度 小S 直 强磁场，的 如图2 线所示，下 正 的 AM 电，N正电B.M的速度 小于N的速 C.fi 磁力 M、N正功D.M的
6、时间大于N的 时间【考点】点 在磁场中的【答案】A【解析】 偏转方向 判断所受fi 力的方向结合左手定 推知M 电，N正电；结合MN质量电量 相 ， 知M的速度 小于N的速 ；fi 力不功； 知两 时间均为 个周期，相 ；正 为A。（2012 北京）16. . 于 强磁场中的 个电 ，仅在磁场力 用下 速圈周。 的 效为环形电流，那么此电流值 （ ）A 与 电 量正比 B 与 速 正比 C与 质量正比 D与磁感应强度正比16D解析 的 效为环形电流， 在 个周期只通某 个 次， 环形电流在个周期T内的电量为q，根电流定义式 在磁场力 用下 速圈周，根周期式 两式 环形电流与磁感应强度正比，与
7、质量 比，与 电 量的平方正比，而与 速 无，答案D。（2012 福建）22.（20分）如图甲，在 形 内存在 方向直向下、磁感应强度大小为B的 强磁场，在此 内， 水平固定 为r的 环形光滑细玻璃管，环 0在 中 。 质量为m、电量为q（q0）的小球，在管内 逆时针方向（从上向下看） 周。已知磁感应强度大小B随时间t的变化”如图乙所示，中002 mTqBp=。小球在程中电量保持不变， 原磁场的影响 忽略。（1）在t=0到t=T0 这时间内，小球不受细管侧壁的 用力，求小球的速度大小；（2）在直向下的磁感应强度增大程中， 涡旋电场，电场线 在水平 内 ” 逆时针方向的 ， 电场线上各点的场强大
8、小相 。试求t=T0 到t=1.5T0 这时间内细管内涡旋电场的场强大小E；电场力 小球的功W。【 答 案 】 ； ；【解析】（1）小球 周向 力fi 磁力提供速度为v, 解（2）在磁场变化程中， 管所在的 置会电场，根拉“感应定 知，电势差电场 相 ，认为 强电场 又为到场强（3）、小球在电场力的 用下被加速。加速度的大小为而电场力为在T01.5T0时间内，小球 直加速，最终速度为电场力的功为到电场力功【考点定 】电 在电、磁场中，较难。2012年高考物理试题分 汇编磁场1（2012天津 ）如图所示，金属棒MN两端 长的轻质细线水平悬挂， 于直向上的 强磁场中，棒中通以M向N的电流，平衡时两
9、悬线与直方向夹角均为，如果仅改变下 某 个件，角的相应变化情况 （ ）A棒中的电流变大，角变大B两悬线 长变短，角变小C金属棒质量变大，角变大D磁感应强度变大，角变小解析水平的直线电流在直磁场中受到水平的安培力而偏转，与直方向形夹角，此时它受拉力、力安培力而达到平衡，根平衡件 ，所以棒 中的电流增大角度变大；两悬线变短，不影响平衡状态，角度不变；金属质量变大角度变小；磁感应强度变大角度变大。答案A。2(2012全国理综)质量分别为m1m2、电 量分别为q1q2的两 在 强磁场中 速 周，已知两 的量大小相 。下 正 的 A. q1=q2， 它们 周的 定相 B. m1=m2， 它们 周的周期
10、定相 C. q1q2， 它们 周的 定不相 D. m1m2， 它们 周的周期 定不相 【解析】根据半径公式及周期公式知AC正确。【答案】AC3(2012全国理综).如图，两根 相平 的长直导线 上的M、N两点， 与 直，导线中通 大小相 、方向相 的电流。a、o、b在M、N的 线上，o为MN的中点，c、d于MN的中 线上， a、b、c、d到o点的距离均相 。于以上点 的磁场，下 正 的 A.o点 的磁感应强度为B.a、b两点 的磁感应强度大小相 ，方向相 C.c、d两点 的磁感应强度大小相 ，方向相 D.a、c两点 磁感应强度的方向不 【解析】A错误，两磁场方向都向下，不能 ；a、b两点处的磁
11、感应强度大小相等，方向相同，B错误；c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，C正确；c、d两点处的磁感应强度方向相同，都向下，D错误。【答案】C4（2012海南 ）.空间存在方向 直于 向里的 强磁场，图中的正方形为 界。 细束两组的 流 直于磁场的方向从O点 。这两 电 ，它们的电 量、质量均不，但比 相 ， 包含不 速 的 。不 力。下 正 的 A. 速度不 的 在磁场中的时间 定不 B. 速度相 的 在磁场中的 定相 C.在磁场中时间相 的 ， 定相 D.在磁场中时间越长的 ，所 的 角 定越大答案BD解析在磁场中 时间（为转 角），故BD正 ，当 从O点所在的 上 出的 时 以不
12、，但 角相 为1800，而AC 5（2012 ）.质量电量 相 的电 MN，以不 的速度 小S 直 强磁场， 的 如图2 线所示，下 正 的 AM 电，N正电B.M的速度 小于N的速 C.fi 磁力 M、N正功D.M的 时间大于N的 时间答案A6（2012北京高考卷） 于 强磁场中的 个电 ，仅在磁场力 用下 速 周 的 效为环形电流，那么此电流值A与 电 量正比 B与 速 正比 C与 质量正比 D与磁感应强度正比答案D7（2012安 ）. 如图所示， 形 内 直于 向里的 强磁场， 个电 以速度v从A点 直 AOB方向 磁场， t 时间从C点 出磁场，OC与OB 0 角。 电 的速度变为v
13、3， 从A点 原方向 磁场，不 力， 在磁场中的时间变为 A. 21t B.2 tC. 31t D.3 t1 B；解析根 图 出速度为 时的 ，” 求出磁场中的 所 角A C 0 ， ，当 速度变为 3时， ，磁场中的 所 角 AD 120 ，知，故B。8（2012 ）.(18分)如图甲所示，相 定距离的直 界两侧为相 的 强磁场 ，磁场方向 直 向里，在 界上固定两长为L的平 金属 MNPQ，两 中 各 小、，两 间电 的变化 如图乙所示，正 向电 的大小均为，周期为。在时 个质量为、电量为（）的静止 ， 在电场力的 用下向右，在时 通 直于 界 右侧磁场 。（不 力，不考 的电场）（1）求
14、 到达时 速度大小 距离。（2）为 不与 相 ，求磁感应强度的大小 应 的件。（3） 已保 与 相 ，为 在时 次到达， 速度恰好为，求 程中 在磁场内的时间磁感强度的大小答案：（1）粒子由至的过程中，根据动能定理得由式得设粒子的加速度大小为，由牛顿第二定律得由运动学公式得联立式得(2)设磁感应强度大小为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，由牛顿第二定律得要使粒子在磁场中运动时不与极板相撞，须满足联立式得（3）设粒子在两边界之间无场区向左匀速运动的过程用时为，有联立式得若粒子再次达到时速度恰好为零，粒子回到极板间应做匀减速运动，设匀减速运动的时间为，根据运动学公式得联立式得设粒子在磁场中
15、运动的时间为联立式得设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T，由式结合运动学公式得由题意得联立式得.（2012 ）（20分）如图所示，水平 线 下方 分方向水平、 直 向里、磁感应强度为B的 强磁场，个空间存在 强电场（图中 出）。质量为，电 量为的小球静止于 线 上方A点，在某 瞬间受到方向直向下、大小为currency1的量 用而 速直线。在A点右下方的磁场中 定点 ，长为“的绝缘轻 端固定于 点， 端 不电的质量 为的小球fi，fl 下 。保持轻直，向右拉fi，直到与直方向 小于0的夹角，在开始的 时fl fi，fi到达 点正下方点时速 为 0。、fi两小球在点 正，电场、磁场，两小球
16、”在 。、fi两小球均为质点，小球的电 量保持不变，不 长，不 空力，力加速度为 。1 求 强电场场强的大小 磁场时的速 ；2 受的最大拉力为， 不断，为大3 求A点距 线 的距离。答案解(1)小球P所受电场力为F1， F1=qE 在个空间力电场力平衡， Fl=mg 相方程 E=mg/q 小球P受到量 速度为v，量定理I=mv v=I/m 式各1分。(2)P、Q 向相在W点的最大速度为vm，量恒定mv+mv0=(m+m)vm 此 轻的张力 为最大，currency1定F-(m+m)g=vm2 相方程， F=()2+2mg 式各2分， 式1分。(3)P在 上方 速直线的时间为h， tP1= P在
17、X下方 速 周的时间为tP2， tP2= 小球Q从开始到与P球 向相的时间为tQ，周期 ， 11题， tQ=tP1+ tP2 12相方程，n为大于的13小球Q从开始到与P球 向相的时间为tQ,周期 ， 14（2012 ）9如图所示，MN 磁感应强度B 强磁场的 界， 质量为m、电 量为q 在 内从O点 磁场， 速度为v0，最 在 界上的A点，下 正 的 A 在A点的左侧，速度 定小于v0B 在A点的右侧，速度 定大于v0C 在A点左右两侧d的 围内，速度不 小于D 在A点左右两侧d的 围内，速度不 大于9. 【解析】当 以速度 直于MN 磁场时，最 ， 在A点， 在A点的左侧，速度不 定小于，
18、 方向不 直， 在A点的右侧，速度 定大于，所以A ，B正 ； 在A点的右侧 ， 直MN 时，直 为， ，已知,解，不 直MN时，所以C正 ，D 。【答案】BC（2012 ）15（16分）如图所示， 中存在 强电场与 强磁场，根电 时的受力情况 推 电场磁场，图中 置加速 平 组，平 两 水平 置、相距为l的相 平 金属 ， 长度为l， 距为d，两 间偏转电 大小相 ，电场方向相 ，质量为m、电量为+q的 加速电 U0加速，水平 偏转电 为U1的平 ，最终从A点水平 ，不考 受到的力。（1）求 出平 时的速度大小v1；（2）当加速电 变为4U0时， 从A点 ，求此时的偏转电 U；（3）已知 以
19、不 速度水平向右 ， 时的受力大小均为F， 水平向右为x 正方向，建如图所示的直角 ”oxyz，保持加速电 U0不变， 置 不 的 方向 ， 时的受力大小如下 所示， 推 中电场强度与磁感应强度的大小 的方向方向 y -y z -z受力大小15. 【答案】（1） 出加速 的速度为， 定理 题， （2）在“ 个偏转电场中， 的时间为加速度的大小 ，在离开时，直分速度 直 水平 在两偏转电场间 速直线， 时间 为直 题知， 直 ，解 当加速电 为时，（3） 方向 时的受力情况 知B平 于 ， 方向 时的受力情况 知与平 平 。, 解 电场方向与 方向夹角为,B 方向， 方向 时的受力情况解，E与平
20、 平 与 方向的夹角为3001500，理 B 方向，E与平 平 与 方向的夹角为-300-1500。（2012 ）23.(18分)如图甲所示，相 定距离的直 界两侧为相 的 强磁场 ，磁场方向 直 向里，在 界上固定两长为L的平 金属 MNPQ，两 中 各 小、，两 间电的变化 如图乙所示，正 向电 的大小均为，周期为。在时 个质量为、电量为（）的 静止 ， 在电场力的 用下向右，在时 通 直于 界 右侧磁场 。（不 力，不考 的电场）（1）求 到达时 速度大小 距离。（2）为 不与 相 ，求磁感应强度的大小应 的件。（3） 已保 与 相 ，为 在时 次到达， 速度恰好为，求 程中 在磁场内的
21、时间磁感强度的大小【考点】电 在合场中的【答案】（1）（2）（3）【解析】（1） 的程中，根 定理式 的加速度大小为，currency1“定学式式(2)磁感应强度大小为B， 在磁场中 速 周的 为R，currency1“定 在磁场中时不与 相 ， 式（3） 在两 界之间无场 向左 速的程用时为， 式次达到时速度恰好为， 到 间应 减速， 减速的时间为，根学式式 在磁场中的时间为式 在 强磁场中 速 周的周期为T，式结合学式题式(2012 ）25.如图所示，水平 线X下方 分方向水平、 直 向里、磁感强度为B的 强磁场，个空间存在 强电场（图中 出）。质量为m，电量为+q的小球P静止于 线X上方
22、A点，在某 瞬间受到方向直向下、大小为I的量 用而 速直线。在A点右下方的磁场中 定点O，长为l的绝缘轻 端固定于O点， 端 不电的质量 为m的小球Q，fl 下 。保持轻直，向右拉Q，直到与直方向 小于5的夹角，在P开始的 时fl Q，Q到达O点正下方W点时速度为v0。PQ两小球在W点 正，电场、磁场，两小球”在 。PQ两小球均为质点，P小球的电 量保持不变，不 长，不 空力，力加速度为g。求 强电场场强E的大小P 磁场时的速 v； 受的最大拉力为F， 不断，F为大求A点距 线X的距离s。解析情 分析直平 、个空间 电场、 线X下方 强电场、小球在合场中、 程分析小球P 速直线；小球P在合场中
23、 速 周；Q的 ；P与Q在W点 全 ；”合在力场中 。分析 速直线、电在合场中 速 周、 全 、直 内周与currency1定 。 点 小球P小球Q从开始到 所 的时间相 ；的 周期 25解(1)小球P所受电场力为F1， F1=qE 在个空间力电场力平衡， Fl=mg 相方程 E=mg/q 小球P受到量 速度为v，量定理I=mv v=I/m 式各1分。(2)P、Q 向相在W点的最大速度为vm，量恒定mv+mv0=(m+m)vm 此 轻的张力 为最大，currency1定F-(m+m)g=vm2 相方程， F=()2+2mg 式各2分， 式1分。(3)P在 上方 速直线的时间为h， tP1= P
24、在X下方 速 周的时间为tP2， tP2= 小球Q从开始到与P球 向相的时间为tQ，周期 ， 11题， tQ=tP1+ tP2 12相方程，n为大于的13小球Q从开始到与P球 向相的时间为tQ,周期 ， 14理 n为大于的 15 11 12 14式各1分， 13 15式各2分。(2012 天津）2.如图所示，金属棒MN两端 长的轻质细线水平悬挂， 于直向上的 强磁场中，棒中通以M向N的电流平衡时两悬线与直方向夹角均为。如里仅改变下 某 个件，的相应变化情况 A棒中的电流变大，角变大B两悬线 长变短，角变小C金属棒质量变大，角变大D磁感应强度变大，角变小2【考点】考查磁场 电流的 用，考查物的平
25、衡。【解析】 导棒受力分析，受到的安培力为F=BIL， ， 当棒中的电流变大时，角变大，A 正 ；从 达式 以看出，与悬线长短无，B ；金属棒质量m变大，角变小，C ；磁感应强度B变大，角变大，D 。【答案】A【方点】此 题属于分析 题，当分析某个物理量与影响它的 ”的时 ，通常 建求解被分析的某个物理量的 达式，通 达式 定量分析相 物理量的影响。(2012 天津）12 铀235的 步研究在核 的开 利用中 义。如图所示，质量为m、电 量为q的铀235离 ，从容 A下方的小S1不断飘 加速电场，初速度 为， 小S2直于磁场方向 磁感应强度为B的 强磁场中， 为R的 速 周。离 个 周离开磁场
26、并被收集，离开磁场时离 束的 效电流为I。不考离 力 离 间的相 用。求加速电场的电 U求出离 被收集的程中任时间t内收集到离 的质量M；实际上加速电 的大小会在U 围内微小变化。 容 A中 电 量相 的铀235铀238两离 ，如前 情况它们电场加速 磁场中会 分离，为 这两离 在磁场中的不 叠应小于（结果用百分 示，保留两 效字）12.(20分)解析（1）铀 在电场中加速到速度v，根 定理 磁场在fi 力 用下 周，根currency1“定 以上两式化简（2）在时间t内收集到的 个为N， 电 量为Q， 式解（3）两 在磁场中的不 叠， 不合， 为此 知质量小的铀235在电 最大时的 存在最大
27、值质量大的铀238质量在电 最小时的 存在最小值所以两 在磁场中的不 叠的件为 化简 （2012 浙 ）24 、（20分）如图所示，块水平 置、相距为d的长金属 在电 调的电源上。两之间的右侧 存在方向 直 向里的 强磁场。 喷墨打印机的喷口靠近上 下 ，从喷口 续不断喷出质量均为m、水平速度均为v0、相 电 量的墨滴。调节电源电 U，墨滴在电场 恰 水平向右 速直线， 电场、磁场共存 ，最终 直打在下 的M点。（1）判断墨滴所电 的 ，并求电 量；（2）求磁感应强度B的值；（3） 保持喷口方向不变， 直下 到两 中间 置。为 墨滴 到达下 M点应 磁感应强度调B， B的大小为24【答案】，【
28、考点】电 在合场中【解析】 墨滴在电场 速直线， ，于电场方向向下，电 所受电场力向上， 知墨滴 电 。 电场、磁场共存 ，力与电场力平衡，磁场力 速 周的向 力，考墨滴 磁场挡 的”， 知墨滴在 恰 分之 周， R=d,此 :(3)根题，墨滴如图， 周 为, 图示 ，求(2012庆）24（18分） 人 电颗 的速 分 置，原理如题24图所示。两电金属 间 强电场，方向直向上，中PQNM矩形 内还 方向 直 向 的 强磁场。 束比（电 量与质量之比）均为1/k的正电颗 ，以不 的速 磁场 的中 线O 两金属 之间，中速 为v0的颗 好从Q点 离开磁场， 速直线到达收集 。力加速度为g，PQ=3
29、d，NQ=2d，收集 与NQ的距离为，不 颗 间相 用，求电场强度E的大小磁感应强度B的大小速 为v0（1）的颗 打在收集 上的 置到O点的距离。24（18分）电颗 的电量为q，质量为m q/m=1/k代 如答24图1， 如答24图2 （2012海南）2.如图，在两水平 间存在 强电场 强磁场，电场方向直向下，磁场方向 直于向里， 电 以某 速度 水平直线通两 ， 不 力，下 个物理量中哪 个改变时， 不会改变（ ）A. 速度的大小 B. 所的电 量C.电场强度 D.磁感应强度【考点】电 在电场中的【答案】B【解析】 水平通电容 , 改变电 量不会打破平衡 的 改变。（2012海南）10.图中
30、 置 演示磁场 通电导线的 用，电磁铁上下两磁 之间某 水平 内固定两平 金属导，L 置于导上并与导 直的金属杆，当电磁铁线圈两端a、b，导两端e、f，分别到两个不 的直流电源上时，L便在导上滑，下 正 的 （ ）A. a正 ，b ，e正 ，f ， L向右滑B. a正 ，b ，e ，f正 ， L向右滑C. a ，b正 ，e正 ，f ， L向左滑D. a ，b正 ，e ，f正 ， L向左滑【考点】安培力【答案】BD【解析】 a正 ，b ，磁场向上，e正 ，f ，导棒中电流向 ，根左手定 ，导棒受力向左，向左滑，A ； a正 ，b ，磁场向上，e ，f正 ，导棒中电流向里，根左手定 ，导棒受力向右
31、，向右滑，B ； a正 ，b ，磁场向下，e正 ，f ，导棒中电流向 ，根左手定 ，导棒受力向右，向右滑，C ； a正 ，b ，磁场向下，e ，f正 ，导棒中电流向里，根左手定 ，导棒受力向左，向左滑，D 。（2012海南）16.图（a）所示的xoy平 于 强磁场中，磁场方向 与xoy平 （ ） 直，磁感应强度B随时间t变化周期为T，变化图线如图（b）所示，当B为+B0时，磁感应强度方向指向 .在 原点O 正电的 P，电 量与质量之比恰好 于.不 力，P在某时 t0以某 初速度 y 正向flO点开始， 它时间T到达的点记为A.（1） t0=0， 直线OA与x 的夹角 （2） ， 直线OA与x
32、的夹角 （3）为 直线OA与x 的夹角为，在的 围内，t0应值【考点】电 在磁场中的偏转【答案】（1） （2） （3） 【解析】16.(1) P的质量、电 量与初速度分别为m、q与v， P在fifl 力 用下，在xy平内 周，分别用R与T 示 周的 周期， 式与已知件P在t=0到t=时间内， 顺时针方向 个 周，到达x 上B点，此时磁场方向 转；继而，在t=到t=T时间内， 逆时针方向 个 周，到达x 上Ahko，如图（）所示.OA与x 的夹角 （2） P在时 开始，在t=到t=时间内， 顺时针方向个 周，到达D点，此时磁场方向 转；继而，在t=到t=T时间内， 逆时针方向 个 周，到达B点，此时磁场方向次 转；在t=T到t=时间内， 顺时针方向个 周，到达A点，如图（）所示，” 知，A点在y 上，OA与x 的夹角（3） 在任时 () P开始，在到t=时间内， 顺时针方向 周到达C点， O 于x 上， 应的 角为此时磁场方向 转；继而，在t=到t=T时间内， 逆时针方向 个 周，到达B点，此时磁场方向次 转；在t=T到t=时间内， 顺时针方向 周到达A点， O， 应的 角为如图(c)所示，” 知，C、B均在 线上， OA/ OA与x 角， ， 式
