2020高考物理二輪復習 專題限時集訓（九）B專題九磁場配套作業(yè)（解析版廣東省專用）（通用）

1、專題限時集訓(九)B專題九磁場 (時間：45分鐘)1(雙選)有兩根長直導線a、b互相平行放置，圖910為垂直于導線的截面圖在圖示的平面內，O點為兩根導線連線的中點，M、N為兩導線附近的兩點，它們在兩導線連線的中垂線上，且與O點的距離相等若兩導線中通有大小相等、方向相同的恒定電流I，則關于線段MN上各點的磁感應強度，下列說法中正確的是()AM點和N點的磁感應強度大小相等，方向相同BM點和N點的磁感應強度大小相等，方向相反C在線段MN上各點的磁感應強度都不可能為零D在線段MN上只有一點的磁感應強度為零 圖910圖9112半徑為r的圓形空間內，存在著垂直于紙面向里的勻強磁場，一個帶電粒子(不計重力)

2、從A點以速度v0垂直于磁場方向射入磁場中，并從B點射出AOB120，如圖911所示，則該帶電粒子在磁場中運動的時間為()A.B.C. D.3如圖912所示，用粗細均勻的電阻絲折成平面梯形框架，ab、cd邊均與ad邊成60角，abbccdL，長度為L的電阻絲電阻為r.框架與一電動勢為E，內阻為r的電源相連接，垂直于框架平面有磁感應強度為B的勻強磁場，則框架受到的安培力的合力大小為()圖912A0 B.C. D.圖9134(雙選)質譜儀的構造原理如圖913所示從粒子源S出來時的粒子速度很小，可以看作初速度為零粒子經過電場加速后進入有界的垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)域，并沿著半圓周運動而達到照相底片上的

3、P點，測得P點到入口的距離為x，則以下說法正確的是()A粒子一定帶正電B粒子一定帶負電Cx越大，則粒子的質量與電荷量之比一定越大Dx越大，則粒子的質量與電荷量之比一定越小5位于法瑞兩國邊境的歐洲大型強子對撞機，在2020年11月份發(fā)生驚天一“撞”在地下百米深處、周長27公里的環(huán)形隧道內，兩股質子束以接近光速水平(能量達3.5萬億電子伏)迎面相撞，產生了一個溫度為太陽核心溫度100萬倍的火球，實驗的成功將開啟粒子物理學研究的新世紀參與這個項目的英國科學家熱烈慶祝了這個具有里程碑意義的實驗歐洲核子研究中心指出，對撞實驗產生了“迷你”版本的宇宙大爆炸(模擬出137億年前宇宙大爆炸之初的“萬物原點”)

4、圖914分別是該次對撞的“電腦效果圖”和“大型強子對撞機內部實物圖”已知碰撞粒子由電場加速，受磁場力作用在環(huán)形軌道內勻速圓周運動時發(fā)生碰撞下列關于強子對撞機的說法正確的是()“宇宙大爆炸”的電腦效果圖大型強子對撞機內部圖914A對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大，磁感應強度越大B當被加速的粒子質量不同時，對應的磁感應強度一定不同C對于給定的帶電粒子，加速電越大，粒子運動的周期越小D對于給定的帶電粒子，不管加速電壓多大，粒子運動的周期都不變6如圖915所示，坐標平面的第象限內存在大小為E、方向水平向左的勻強電場，第象限內存在磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場足夠長的擋板MN垂直x

5、軸放置且距原點O的距離為d.一質量為m、帶電荷量為q的粒子若自距原點O為L的A點第一次以大小為v0、方向沿y軸正方向的速度進入磁場，則粒子恰好到達O點而不進入電場現(xiàn)該粒子仍從A點第二次進入磁場，但初速度大小為2 v0，粒子進入電場后恰能垂直打在擋板上，求：(1)粒子在A點第二次進入磁場時其速度方向與x軸正方向之間的夾角；(2)粒子到達擋板上時的速度大小及打到擋板MN上的位置到x軸的距離圖9157如圖916所示，在一底邊長為2L，45的等腰三角形區(qū)域內(O為底邊中點)有垂直紙面向外的勻強磁場現(xiàn)有一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子從靜止開始經過電勢差為U的電場加速后，從O點垂直于AB進入磁場，不計

6、重力與空氣阻力的影響(1)求粒子經電場加速射入磁場時的速度(2)磁感應強度B為多少時，粒子能以最大的圓周半徑偏轉后打到OA板？(3)在(2)的基礎上增加磁感應強度的大小，可以再延長粒子在磁場中的運動時間，求粒子在磁場中運動的極限時間(不計粒子與AB板碰撞的作用時間，設粒子與AB板碰撞前后，電荷量保持不變并以相同的速率反彈)圖9168如圖917所示，在xOy平面內，第象限內的直線OM是電場與磁場的分界線，OM與x軸的負方向成45角，在x0且OM右側空間存在著正y方向的勻強電場E，場強大小為0.32 N/C.電場和磁場在分布區(qū)域足夠寬闊一不計重力的帶負電微粒，從坐標原點O沿x軸負方向以v02103

7、 m/s的初速度進入磁場，最終會離開電、磁場區(qū)域已知微粒的電荷量q51018C，質量m11024kg.求：(1)帶電微粒在磁場中做圓周運動的半徑；(2)帶電微粒在磁場區(qū)域運動的總時間；(3)帶電微粒最終離開電、磁場區(qū)域的位置坐標圖917專題限時集訓(九)B1BD解析 根據安培定則和磁場的疊加原理，M點和N點的磁感應強度大小相等，方向相反，選項A錯誤，選項B正確；在線段MN上只有在O點處，a、b兩個電流形成的磁場的磁感應強度等大反向，即只有O點處的磁感應強度為零，選項C錯誤，選項D正確2D解析 由圖中分析知Rr，則Rrr，勻速圓周運動的時間t，選項D正確3C解析 總電阻Rrr，總電流I，梯形框架

8、受的安培力可等效為I通過ad邊時受到的安培力，F(xiàn)BIBI2L，C選項正確4AC解析 根據粒子的運動軌跡及受力判斷，該粒子帶負電，A錯、B對；而x2r，由加速過程，有Uqmv2，得出：x，由此得出C對、D錯5C解析 根據材料可知粒子在強子對撞機中的運動半徑是不變的，由動能定理Uqmv2和半徑公式r可得r，對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大時，磁感應強度應越小，故A錯誤；同理可知，當粒子質量不同時，比荷可能相同，則磁感應強度可能相同，故B錯誤；由于對撞機的周長是不能改變的，加速電壓U越大，粒子運動粒子速度越大，所以周期會越小，故C正確，D錯誤6(1)45或135(2)(1)L解析 (1)設速度

9、為v0時進入磁場后做圓周運動的半徑為r.根據牛頓第二定律有qv0B解得r速度v2v0時進入磁場做圓周運動的半徑rL設其速度方向與x軸正方向之間的夾角為，由幾何關系得：cos所以45或135 .(2)為使粒子進入電場后能垂直打在擋板上，則要求粒子進入電場時速度方向與x軸正方向平行，如圖所示粒子進入電場后由動能定理有qEdmv2mv2解得v當145時，粒子打到擋板MN上的位置到x軸的距離為y1r(1sin45)(1)L當2135時，粒子打到擋板MN上的位置到x軸的距離為y1r(1sin45)(1)L.7(1)(2)(3)解析 (1)粒子經電場加速射入磁場時的速度為v，由動能定理得：qUmv2解得v

10、(2)要使圓周半徑最大，則粒子的圓周軌跡應與AC邊相切，如圖甲所示設圓周半徑為R.由圖中幾何關系有：RL由洛倫茲力提供向心力有：qvBm聯(lián)立解得B.甲(3)粒子做圓周運動的半徑r，當r越小時，最后一次打到AB板的點越靠近A端點，在磁場中運動時間越長當r為無窮小，經過n個半圓運動，如圖乙所示，最后一次打到A點有：n圓周運動的周期：T最長的極限時間tmn聯(lián)立解得tm.乙8(1)413 m(2)1.256105s(3)(0,0.192 m)解析 (1)帶電微粒從O點射入磁場，做勻速圓周運動的軌跡如圖所示洛倫茲力提供向心力，有qv0Bm解得r4103 m.(2)帶電微粒在磁場中經圓弧第一次進入電場，在磁場中經歷的時間tOAT從電場中返回到磁場后又經圓弧離開磁場再次進入電場，在磁場中經歷的時間tACT在磁場中做圓周運動的周期T在磁場區(qū)域運動的總時間ttOAtAC1.256105 s.(3)微粒從C點垂直電場線進入電場，做類平