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1、2018年高考物理试题分类解析：磁场全国1卷25.(20分)如图，在y>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E,在y<0的区域存在方向垂直于XOy平面向外的匀强磁场。一个氕核1ιH和一个氘核2iH先后从y轴上y=h点以相同的动能射出，速度方向沿X轴正方向。已知ι1H进入磁场时，速度方向与X轴正方向的夹角为60。，并从坐标原点O处第一次射出磁场。11H的质量为m电荷量为q不计重力。求(1)11H第一次进入磁场的位置到原点O的距离(2)磁场的磁感应强度大小(3)12H第一次离开磁场的位置到原点O的距离【答案
2、】25.(1)1h在电场中做类平抛运动，在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所示。设1H在电场中的加速度大小为a1,初速度大小为V1，它在电场中的运动时间为11,第一次进入磁场的位置到原点O的距离为s’。由运动学公式有12S^=VItI①h=a1t1②2由题给条件，；H进入磁场时速度的方向与X轴正方向夹角=60。进入磁场时速度y分量的大小为a1t1=V]tan=1③联立以上各式得s=233h④(2)1h在电场中运动时，由牛顿第二定律有qE=mat⑤设1H进入磁场时速度的大小为W,由速度合成法则有Vl=.∙'v12(a1t
3、1)2⑥设磁感应强度大小为B,1H在磁场中运动的圆轨道半径为RI,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有q&罟⑦由几何关系得q=2Rsin可⑧联立以上各式得B=∙6mE⑨(3)设2H在电场中沿X轴正方向射出的速度大小为V2,在电场中的加速度大小为a?,1212由题给条件得v2=-mvj⑩由牛顿第二定律有qE=2ma2?设2H第一次射入磁场时的速度大小为v2，速度的方向与X轴正方向夹角为02,入射点到原点的距离为S2,在电场中运动的时间为t2o由运动学公式有S2=V2t2?h=*a2t；?v2=Jv2+(a2t2)2?Si^^
4、-V2?联立以上各式得S27,r2",v22V1?2设2H在磁场中做圆周运动的半径为R2,由⑦？式及粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径公式得R2=(2m)V2=√2R-?qB所以出射点在原点左侧。设2H进入磁场的入射点到第一次离开磁场的出射点的距离为S2,由几何关系有S2=2R2Sinp?联立④⑧???式得，2H第一次离开磁场时得位置到原点O的距离为s2_S2=辺(T2_1)h?3全国2卷20.如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线Li、L2,Li中的电流方向向左，L中的电流方向向II”；上；Li的正上方有a、b两点
5、，它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感i1应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为-Bo和-Bo,32方向也垂直于纸面向外。则A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为—B121B.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为—B12C流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为—B12D流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为-7Bo12【解析】设流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为Bia,流经L2电流在a点产生的磁感应强度大小为B2a,已知B点的磁感应
6、强度大小为3,根据磁感应强度的叠加原理，考虑磁感应强度的方向，有Bo-Bia-B2a=1Bo31Boi同理，b点的磁感应强度大小为2,有B^B1bB2b=丄B02因为Bia=Bib=Bi（因距离相等），B?a=B2b=B2,解得Bi7Bo,B21Bo12i2【答案】2o.AC全国2卷25.（2o分）一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场，其在'平面内的截面如图所示：中间是磁场区域，其边界与y轴垂直，宽度为l,磁感应强度的大小为B,方向垂直于■平面；磁场的上、下两侧为电场区域，宽度均为『，电场强度的大小均为E,方向
7、均沿X轴正方向；MN为条形区域边界上的两点，它们的连线与y轴平行。一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电场，经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出。不计重力。（1）定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹；（2）求该粒子从M点射入时速度的大小；（3）若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与X轴正方向的夹角为.，求该粒子的比荷及其从M点运动到N点的时间。【解答】25.（2o分）解：（I）粒子运动的轨迹如图（a）所示。（粒子在电场中的轨迹为抛物线，在磁场中为圆弧，上下对称）（2）粒子从电场下边界入射后在
8、电场中做类平抛运动。设粒子从M点射入时速度的大小为vo,在下侧电场中运动的时间为t,加速度的大小为a；粒子进入磁场的速度大小为v,方向与电场方向的夹角为：（见图（b））,速度沿电场方向的分量为vi,根据牛顿第二定律有qE=m①式中q和m分别为粒子的电荷量和质量，由运动学公式有vi=at②「=vot③Vi=VCoSr④粒子在磁场中做匀速圆周运动，
