近八年(20082015年)高考物理高校自主招生试题精选分类解析 专题08 磁场

【参考答案】:D

【名师解析】:根据安培定则和直线电流产生磁场与距离的关系可知,则两根导线附近的区域内磁感强度为零的点应该不存在。

10.(2009清华大学)如图所示,真空中一根绝缘杆连接的两个带等量异种电荷的点电荷以相同的角速度绕O点在水平面内匀速转动,已知+q距离O点较近,则O点的磁感应强度方向为: A. 方向竖直向下 B. 方向竖直向上

C. O点的磁感应强度为零, D. 无法确定 【参考答案】:B

二.填空题

1.(6分)如图所示是一个可以用来测量磁感应强度的装置:一长方体绝缘容器内部高为L,厚为d,左右两管等高处装有两根完全相同的开口向上的管子a、b,上、下两侧装有电极C(正极)和D(负极),并经开关S与电源连接,容器中注满能导电的液体,液体的密度为ρ.将容器置于一匀强磁场中,磁场方向垂直

纸面向里,当开关断开时,竖直管子a、b 中的液面高度相同,开关S闭合后,a、b 管中液面将出现高度差.若当开关S闭合后,a、b 管中液面将出现高度差为h,电路中电流表的读数为I,则磁感应强度B= .

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【参考答案】

?ghdI

2.(12分)某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线如图甲所示,测试时,磁敏电阻的轴向方向与磁场方向相同.

(1)试结合图甲简要回答,磁感应强度B 在0~0.2T和0.4~1.0T范围内磁敏电阻的阻值随磁场变化的特点: .

(2)某同学想利用磁敏电阻图甲所示特性曲线测试某长直导线产生的磁场,设计电路如图乙所示,磁敏电阻与开关、电源和灵敏电流表连接,长直导线与图示电路共面并通以图示方向电流,请指出本实验装置的错误之处 .若装置调整正确后再进行测量,电路中所用干电池的电动势为1.5V,不计电池、电流表的内阻,试写出磁敏电阻所在磁场的磁感应强度B 从0.4T至1.2T的变化过程中,通过磁敏电阻的电流I 随磁感应强度B 变化的关系式 .

【参考答案】:(1)磁感应强度B 在0~0.2 T 范围内磁敏电阻随磁场非线性增大,在0.4~1.0 T范围内磁敏电阻的阻值随磁场线性增大

(2) 磁敏电阻的轴向方向与磁场方向不相同

IA=

1.5 A

22500B?3000【名师解析】:(1)由题图甲可知, B 在0~0.2 T 范围内阻值非线性增大, B 在0.4~1.0 T 范围内阻值线性增大。

(2)装置中磁敏电阻轴向方向与电流产生的磁场方向不相同。磁敏电阻所在磁场的磁感应强度B从0.4 T 至

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1.2 T 的变化过程中,由图甲可得磁敏电阻的阻值R =22 500 B-3 000,由闭合电路的欧姆定律可得, 通过磁敏电阻的电流A I 随磁感应强度B 变化的关系式为

IA=

1.5 A。

22500B?3000三.计算题

1.(2013北约自主招生)(22 分)如图所示,在一竖直平面内有水平匀强磁场,磁感应强度B 的方向垂直该竖直平面朝里。竖直平面中 a、b 两点在同一水平线上,两点相距 l。带电量 q>0,质量为 m 的质点 P,以初速度 v 从 a 对准 b 射出。略去空气阻力,不考虑 P 与地面接触的可能性,设定 q、m 和 B 均为不可改取的给定量。

(1)若无论 l 取什么值,均可使 P 经直线运动通过 b 点,取什么值?

(2)若 v 为(1)问可取值之外的任意值,则 l 取哪些值,可会经曲线运动通过 b 点?

(3)对每一个满足(2)问要求的 l 值,计算各种可能的曲线运动对应的 P 从 a 到 b 所经过的时间。 (4)对每一个满足(2)问要求的 l 值,试问 P 能否从 a 静止释放后也可以通过 b 点?若能,再求P 在而后运动过程中可达到的最大运动速率 vmax。

使 P 必定试问 v 应

(3)由②③解得:t=

2?nm(n=1,2,3,4···), qB(4) 质点P从 a 静止释放后的运动可视为沿水平方向速度v= mg/qB的匀速直线运动和沿反方向的线速度

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2?m2?m2gv= mg/qB的匀速圆周运动,一个周期质点前进距离L=vT= mg/qB·=22。

qBqB所以P从 a 静止释放后可以通过 b 点。

当质点做匀速圆周运动到最高点时运动速率最大,最大运动速率 vmax=2v=2mg/qB,

【点评】此题采用递进式命题方式,从易到难。此题以带电质点在复合场中的运动切入,意在考查速度分解、带电质点的运动及其相关知识。

2.(2012年华约自主招生)如图所示,在 xoy平面内有磁感应强度为 B的匀强磁场,其中 x∈(0,a)内有磁场方向垂直 xoy 平面向里,在 x∈(a,∞)内有磁场方向平面向外,在 x∈(-∞,0)内无磁场。一个带正电 q、质量为 m 子重力不计)在 x=0 处,以速度v0 沿 x 轴正方向射入磁场。 (1)若v0 未知,但粒子做圆运动的轨道半径为r=2a , 求粒子与x轴的交点坐标。

(2)若无(1)中r=2a 的条件限制,粒子的初速度仍为v0问粒子回到原点O 需要使 a为何值?

(已知) ,垂直 xoy 的粒子(粒

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