2022届高三联考题——电磁感应一、选择题1．海南省海口市2022届高三调研测试物理学的根本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中，利用电磁感应原理工作的是（B）A．盘旋加速器B．电磁炉C．质谱仪D．示波管2．贵州省兴义市清华实验学校2022届高三9月月考如以下图,一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定点O处，使金属圆环在竖直线OO′的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线的方向和水平面垂直。假设悬点摩擦和空气阻力均不计，那么（AC）A．金属环每次进入和离开磁场区域都有感应电流，而且感应电流的方向相反B．金属环进入磁场区域后越靠近OO′线时速度越大，而且产生的感应电流越大C．金属环开场摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后不再减小FRD．金属环在摆动过程中，机械能将全部转化为环中的电能3．河南省武陟一中2022届高三第一次月考如以下图，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于：（A）A．棒的机械能增加量B．棒的动能增加量C．棒的重力势能增加量D．电阻R上放出的热量-20-/20\n4．江苏省淮阴中学2022届高三摸底考试如以下图，Q是单匝金属线圈，MN是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，P是在MN的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈。假设在Q所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在t１至t２时间段内弹簧线圈处在收缩状态，那么所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是(D)OtBBAt1t2OtBBt1t2OtBCt1t2OtBDt1t2BBBBOOOOB图（1）I5．江苏省淮阴中学2022届高三摸底考试在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1m2，线圈电阻为1．规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向，如图（1）所示．磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图（2）所示．那么以下说法正确的选项是(BC)B/Tt/sO图（2） 2345Ａ．在时间0～5s内，I的最大值为0.1AＢ．在第4s时刻，I的方向为逆时针Ｃ．前2s内，通过线圈某截面的总电量为0.01CＤ．第3s内，线圈的发热功率最大6．山东省费县一中2022届高三第一次调研测试如图为一种早期发电机原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧运动，（是线圈中心），那么（D）A.从X到O，电流由E经G流向F，先增大再减小B.从X到O，电流由F经G流向E，先减小再增大-20-/20\nC.从O到Y，电流由F经G流向E，先减小再增大·D.从O到Y，电流由E经G流向F，先增大再减小7．吉林省长白县2022届高三质量检测如以下图，一圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈，铁芯与磁极的缝隙间形成了辐向均匀磁场。磁场的中心与铁芯的轴线重合.当铁芯绕轴线以角速度ω转动的过程中，线圈中的电流变化图象是以以下图中的哪一个？（从图位置开场计时，NS极间缝隙的宽度不计.以a边的电流进入纸面，b边的电流出纸面为正方向）（D）i图28．海南省海口市2022届高三调研测试B2B1在光滑水平面上，边长为L的正方形导线框abcd在水平拉力作用下，以恒定的速度v0从匀强磁场的左区B1完全拉进右区B2。在该过程中，导线框abcd始终与磁场的边界平行。B1=B2，方向垂直线框向下，中间有宽度为L/2的无磁场区域，如图2所示。规定线框中逆时针方向为感应电流的正方向。从ab边刚好出磁场左区域B1开场计时，到cd边刚好进入磁场右区域B2为止，下面四个线框中感应电流i随时间t变化的关系图像中正确的选项是(D)ABCD9．吉林省长白县2022届高三质量检测如以下图，矩形线圈处于匀强磁场中，当磁场分别按图（1）图（2）两种方式变化时，t0时间内线圈产生的电能及通过线圈某一截面的电量分别用W1、W2、q1、q2表示，那么以下关系式正确的选项是（A）A．W1=W2q1=q2-20-/20\nB．W1>W2q1=q2C．W1<W2q1<q2D．W1>W2q1>q210．浙江省温州市十校联合体2022届高三期中联考如以下图电路，两根光滑金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可略去不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用，金属棒沿导轨匀速下滑，那么它在下滑h高度的过程中，以下说法正确的选项是（AC）Ａ．作用在金属棒上各力的合力做功为零Ｂ．重力做功等于系统产生的电能Ｃ．金属棒抑制安培力做功等于电阻R上产生的焦耳热Ｄ．金属棒抑制恒力F做功等于电阻R上发出的焦耳热Babcdω二、非选择题11．河南省武陟一中2022届高三第一次月考如以下图，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I=。线框从中性面开场转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=。答案：，12．海南省海口市2022届高三调研测试如以下图：宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置，框架处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0Ω的金属棒ab，棒ab与导轨间的动摩擦因数-20-/20\nμ=0.5，现用功率恒为6w的牵引力F使棒从静止开场沿导轨运动（ab棒始终与导轨接触良好且垂直），当棒的电阻R产生热量Q=5.8J时获得稳定速度，此过程中，通过棒的电量q=2.8C（框架电阻不计，g取10m/s2）。问：（1）ab棒到达的稳定速度多大？（2）ab棒从静止到稳定速度的时间多少？解：（1）…①（1分）…②（1分）…③（1分）棒稳定时：…④（1分）由①②③④联立解得（1分）(2)由能量守恒得：①(2分)②(2分)（直接写出得出②式亦可得分）由①②联立解得：(2分)13．福建省龙岩二中2022届高三摸底考试如图甲所示.空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻值为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.设线框刚进入磁场的位置x=0，x轴沿水平方向向右。求：（1）cd边刚进入磁场时，ab两端的电势差，并指明哪端电势高；（2）线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热；（3）在下面的乙图中，画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象。其中U0=BLv。解：（1）dc切割磁感线产生的感应电动势E=BLv-20-/20\n回路中的感应电流ab两端的电势差b端电势高（2）设线框从dc边刚进磁场到ab边刚进磁场所用时间为t由焦耳定律求出（3）说明：画对一条R╭αabB14．吉林省长白县2022届高三质量检测如以下图，两条平行的足够长的光滑金属导轨与水平面成α=53º角，导轨间距离L=0.8m.其上端接一电源和一固定电阻，电源的电动势E=1.5V,其内阻及导轨的电阻可忽略不计.固定电阻R=4.5Ω.导体棒ab与导轨垂直且水平，其质量m=3×10-2kg,电阻不计.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T.(g=10m/s2sin53º=0.8cos53º=0.6)（1）将ab棒由静止释放，最终到达一个稳定的速度，求此时电路中的电流；（2）求ab稳定时的速度；（3）求ab棒以稳定速度运动时电路中产生的焦耳热功率PQ及ab棒重力的功率PG.从计算结果看两者大小关系是怎样的？请解释为什么有这样的关系？mgNBIL解：（1）mgsinα=BILcosα……2分解得：I=1A……1分-20-/20\n（2）I=……2分解得：v=25m/s……2分（3）PQ=I2R=4.5W……1分PG=mgvsinα=6W……1分重力势能的减少量，一局部转化成电能，以焦耳热的形式释放，另一局部给电源充电。1分15．贵州省兴义市清华实验学校2022届高三9月月考两足够长且不计其电阻的光滑金属轨道，如以下图放置，间距为d=100cm，在左端斜轨道局部高h=1.25m处放置一金属杆a，斜轨道与平直轨道以光滑圆弧连接，在平直轨道右端放置另一金属杆b，杆A．b电阻Ra=2Ω，Rb=5Ω，在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场，磁感强度B=2T。现杆b以初速度v0=5m/s开场向左滑动，同时由静止释放杆a，杆a滑到水平轨道过程中，通过杆b的平均电流为0.3A；a下滑到水平轨道后，以a下滑到水平轨道时开场计时，A．b运动图象如以下图(a运动方向为正)，其中ma=2kg，mb=1kg，g=10m/s2，求（1）杆a落到水平轨道瞬间杆a的速度v；（2）杆a在斜轨道上运动的时间；（3）在整个运动过程中杆b产生的焦耳热。解：（1），（2）b棒，，得（3）共产生的焦耳热为B棒中产生的焦耳热为16．福建省龙岩二中2022届高三摸底考试如以下图，足够长的光滑平行导轨MN、PQ竖直放置，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的M与-20-/20\nP两端连接阻值为R=0.40Ω的电阻，质量为m=0.010kg，电阻r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开场下滑，其下滑距离与时间的关系如下表所示（不计导轨的电阻，取g=10m/s2）时间t（s）00.10.20.30.40.50.60.7下滑距离s（m）00.10.30.71.42.12.83.5（1）试画出金属棒ab在开场运动的0.7s内的位移-时间图象；（2）求金属棒ab在开场运动的0.7s内电阻R上产生的热量；（3）求重力对金属棒做功的最大功率.解：（1）位移—时间图像如图（2）由图可知0.7s末的速度0.7s内下降的高度h=3.5m由能量守恒得出解得：（3）Pm=由图知Pm=0.7W30°60°LLLL2LABCDEFGOHB17．江苏省淮阴中学2022届高三摸底考试如以下图，在倾角为300的光滑斜面上固定一光滑金属导轨CDEFG，OH∥CD∥FG，∠-20-/20\nDEF=600，。一根质量为m的导体棒AB在电机牵引下，以恒定速度v0沿OH方向从斜面底端开场运动，滑上导轨并到达斜面顶端，AB⊥OH。金属导轨的CD、FG段电阻不计，DEF段与AB棒材料与横截面积均相同，单位长度的电阻均为r，O是AB棒的中点，整个斜面处在垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。求：(1)导体棒在导轨上滑动时电路中电流的大小；(2)导体棒运动到DF位置时AB两端的电压；(3)将导体棒从底端拉到顶端电机对外做的功。解：(1)设AB棒等效切割长度为l，那么电动势为=（1分）回路电阻为=3lr（1分）回路电流为I=（1分）得（1分）（2）AB棒滑到DF处时（1分）2分2分得1分FS（3）电机做的功1分（1分）-20-/20\n是AB棒在DEF上滑动时产生的电热，数值上等于抑制安培力做的功又，故（2分）是AB棒在CDFG导轨上滑动时产生的电热，电流恒定，电阻不变（1分）得（1分）2022届高三联考题——电磁感应题组一ALSB一、选择题1(2022年北京海淀区高三期末)如以下图，电源的电动势为E，内阻r不能忽略。A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈。关于这个电路的以下说法正确的选项是（A）A．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定B．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，而后逐渐变/暗，最后亮度稳定C．开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭D．开关由闭合到断开瞬间，电流自左向右通过A灯-20-/20\n××××××2(湖南郴州市2022届高三调研试题)．如以下图，带电金属小球用绝缘丝线系住，丝线上端固定，形成一个单摆．如果在摆球经过的区域加上如以下图的磁场，不计摩擦及空气阻力，以下说法中正确的选项是(AD)A.单摆周期不变B.单摆周期变大C.单摆的振幅逐渐减小D.摆球在最大位移处所受丝线的拉力大小不变3(2022年江苏靖江市月考)如图，平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻为R，磁场的磁感强度为B，方向与导轨所在平面垂直。一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻不计。当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时，通过电阻R的电流强度是（D）A．B．C．D．4(2022届安徽省皖南八校高三第一次联考)如以下图，两平行导轨M、N水平固定在一个磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中；两根相同的导体棒Ⅰ、Ⅱ垂直于导轨放置，它们的质量都为m，电阻都为R，导体棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，导体棒与导轨间的动库擦因数均为μ.开场时两导体棒处于静止状态．现对Ⅰ棒施加一平行于导轨的恒力F（方向如以下图），使I棒运动起来．关于两棒的最终的运动状态，以下说法可能正确的选项是(ACD)A．Ⅰ棒最终做匀速运动而Ⅱ棒静止B．Ⅰ、Ⅱ两棒最终都以相同的速度做匀速运动-20-/20\nC．两棒最终都匀速(不为零）运动，但Ⅰ棒的速度较大D．两棒最终都以相同的加速度（不为零）运动5.(合肥35中2022届高三10月月考物理试卷)水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放着金属棒ab，开场时ab棒以水平初速度v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程(AC)A．安培力对ab棒所做的功不相等B．电流所做的功相等C．产生的总内能相等D．通过ab棒的电量相等到控制中心6.(2022年北京石景山区高三期末).路上使用—种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置和速度，安放在火车首节车厢下面的磁铁能产生匀强磁场，如图（俯视图）．当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产一电信号，被控制中心接收．当火车以恒定速度通过线时，表示线圈两端的电压Uab随时间变化关系的图像是：(C)7.(合肥35中2022届高三物理第一次质量抽测试卷)如以下图，在磁感强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，OC之间连一个电阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，假设要使OC能以角速度ω匀速转动，那么外力做功的功率是：(C)A.B.C.D.-20-/20\n8(2022年北京海淀区高三期末)如以下图，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2，磁感应强度的大小为B。一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿水平向右方向以速度v匀速穿过两磁场区域，在以以下图中线框A、B两端电压UAB与线框移动距离的关系图象正确的选项是（C）A-3Bav/4B3aa2aOxCx3aa2aOBavUAB3aa2aOxBav/43Bav/4Bav/4UABUABBav/4UAB3aa2aOxBav/43Bav/4BavD9(芜湖一中2022届高三第一次模拟考试)如图，线圈L1，铁芯M，线圈L2都可自由移动，S合上后使L2中有感应电流且流过电阻R的电流方向为a→b，可采用的方法是(AC)A．使L2迅速靠近L1B．断开电源开关SC．将铁芯M插入D．将铁芯M抽出10(郴州市2022届高三调研试题)．如图甲所示，一个闭合矩形金属线圈abcd从一定高度释放，且在下落过程中线圈平面始终在竖直平面上。在它进入一个有直线边界的足够大的匀强磁场的过程中，取线圈dc边刚进磁场时t＝0，那么描述其运动情况的图线可能是图乙中的(ABC)vvvtovtDABBooottC×××××××××乙甲11.(2022年北京西城区)如图，线圈M和线圈N绕在同一铁芯上。M与电源、开关、滑动变阻器相连，P-20-/20\n为滑动变阻器的滑动端，开关S处于闭合状态。N与电阻R相连。以下说法正确的选项是(AD)NMSPabRA．当P向右移动，通过R的电流为b到aB．当P向右移动，通过R的电流为a到bC．断开S的瞬间，通过R的电流为b到aD．断开S的瞬间，通过R的电流为a到b12(2022届江苏靖江市高三月考)如图，甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架，乙图除了一个电阻为零、自感系数为L的线圈外，其他局部与甲图都相同，导体AB以相同的加速度向右做匀加速直线运动。假设位移相同，那么（A）A．甲图中外力做功多B．两图中外力做功相同C．乙图中外力做功多D．无法判断13.(郴州市2022届高三调研试题)如以下图，P、Q是两个等量异种点电荷，MN是它们连线的中垂线，在垂直纸面的方向上有磁场．如果某正电荷以初速度V0沿中垂线MN运动，不计重力，那么(B)MV0oPQNA：假设正电荷做匀速直线运动，那么所受洛伦兹力的大小不变B．假设正电荷做匀速直线运动，那么所受洛伦兹力的大小改变C.假设正电荷做变速直线运动，那么所受洛伦兹力的大小不变-20-/20\nD．假设正电荷做变速直线运动，那么所受洛伦兹力的大小改变RNM二、填空题14.(2022年海淀区高三期末).如以下图，竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨，间距为l＝0.50m，导轨上端接有电阻R＝0.80Ω，导轨电阻忽略不计。空间有一水平方向的有上边界的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.40T，方向垂直于金属导轨平面向外。质量为m=0.02kg、电阻r＝0.20Ω的金属杆MN，从静止开场沿着金属导轨下滑，下落一定高度后以v=2.5m/s的速度进入匀强磁场中，在磁场下落过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g=10m/s2，不计空气阻力，求在磁场中，（1）金属杆刚进入磁场区域时加速度_______（2）假设金属杆在磁场区域又下落h开场以v0匀速运动，v0______.答案：（1）a=5m/s2向下；（2）v0=5m/s15.（2022年江苏苏苑高中高三月考）作用在导电液体上的安培力能起到推动液体流动的作用，这样的装置称为电磁泵，它在医学技术上有多种应用，血液含有离子，在人工心肺机里的电磁泵就可作为输送血液的动力。某电磁泵及尺寸如以下图，矩形截面的水平管道上下外表是导体，它与磁感强度为B的匀强磁场垂直，并有长为l的局部在磁场中，当管内充满血液并通以横穿管子的电流时血液便能向前流动。为使血液在管内不流动时能产生向前压强P，电流强度应调节为。由于血液的特殊性，在电流方向上单位截面承受的电流强度不能超过I/，假设其他条件不变，匀强磁场的宽度l至少为。答案：由得，-20-/20\n三、计算题vBRMN16（2022年北京丰台区高三期末）如以下图，宽度为L＝0.20m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.50T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v=10m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求：（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小；（2）作用在导体棒上的拉力的大小；（3）当导体棒移动30cm时撤去拉力，求整个过程中电阻R上产生的热量。解析：（1）感应电动势为E=BLv=1.0V感应电流为=1.0A（2）导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡即有F=BIL=0.1N（3）导体棒移动30cm的时间为=0.03s根据焦耳定律，Q1=I2Rt=0.03J（或Q1=Fs=0.03J）根据能量守恒，Q2==0.5J电阻R上产生的热量Q=Q1+Q2=0.53J17．（2022年江苏盐城市高三上学期月考）如以下图，电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置，其上端接一阻值为３Ω的定值电阻R。在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，磁场区域的高度为d=0.5m。导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=3Ω-20-/20\n；导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=6Ω，它们分别从图中M、N处同时由静止开场在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时a正好进入磁场.设重力加速度为g=10m/s2。（不计a、b之间的作用）求：（1）在整个过程中，a、b两棒抑制安培力分别做的功；（2）M点和N点距L1的高度。解析：(1)Wa=magd=1.0JWb=mbgd=0.5J（2）b在磁场中匀速运动时：速度为,总电阻R1=7.5Ωb中的电流①由以上各式得：②同理，a棒：③由以上各式得，④⑤⑥⑦⑧由④⑤⑥⑦⑧得Ha=⑨Hb=m⑩-20-/20\n18.(2022届芜湖一中高三第一次模拟考试)如图，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区，MN和是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直，现金属线框由距MN的某一高度从静止开场下落，以以下图2是金属线框由开场下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的速度一时间图象，图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量，求：（1）金属框的边长；（2）磁场的磁感应强度；（3）金属线框在整个下落过程中所产生的热量。（1）金属框进入磁场过程中做匀速直线运动，速度为v1，运动时间为t2－t1，所以金属框的边长（2）在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力（3）金属框进入磁场过程中产生热量Q1，出磁场时产生热量Q2-20-/20\n19.(2022年北京石景山区高三上学期期末)如图（甲）所示，边长为L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形绝缘金属线框，平放在光滑的水平桌面上，磁感应强度B=0.80T的匀强磁场方向竖直向上，金属线框的一边ab与磁场的边界MN重合．在力F作用下金属线框由静止开场向左运动，在5.0s内从磁场中拉出．测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图（乙）所示．已知金属线框的总电阻为R=4.0Ω．0t/sI/A1234560.10.20.40.30.5（乙）················MNB（甲）abcd左（1）试判断金属线框从磁场中拉出的过程中，线框中的感应电流方向?（2）t=2.0s时，金属线框的速度？（3）已知在5.0s内力F做功1.92J，那么，金属框从磁场拉出过程线框中产生的焦耳热是多少？解析：（1）由楞次定律（或右手定那么），线框中感应电流的方向为逆时针（或abcda）…（2）设t=2.0s时的速度为v，据题意有：BLv=IR解得m/s=0.4m/s…（3）设t=5.0s时的速度为v′,整个过程中线框中产生的焦耳热为Q，那么有：BLv′=I′R……由上述两式解得：J=1.67J…-20-/20\n20.(郴州市2022届高三调研试题)如以下图，在直线MN与PQ之间有两个匀强磁场区域，两磁场的磁感应强度分别为Bl、B2，方向均与纸面垂直，两磁场的分界限OO’与MN和PQ都垂直．现有一带正电的粒子质量为m、电荷量为q，以速度V0垂直边界MN射入磁场BI，并最终垂直于边界PQ从O'Q段射出,已知粒子始终在纸面内运动，且每次均垂直OO越过磁场分界限．． ． ．． ． ．． ．B2．． ． ．× × ×× × ×× ×B1×× × ×qmOPO’NQdMV0(1）写出MN与PQ间的距离d的表达式。(2)用d、V0表示粒子在磁场中运动的时间。解：(1)粒子在O’Q间射出，轨迹如以下图。由qv0B=mv02/R(2分)得R1=mv02/qB1(1分)，同理得R2=mv02/qB2(1分)又d=(2n+1)(R1+R2)(n=0，1，2，3……)（2分）因此d＝(2分)。BI图1图2......B－B/TB000t/s12345(1)粒子在磁场B1中做圆周运动的周期(1分)，在磁场B2中做圆周运动的周期(1分)粒子在O'Q间射出，在两个磁场中分别经历2n十1个，所以-20-/20
