2018版高考物理（全國通用）大一輪復(fù)習(xí)講義文檔：第九章 磁場 45分鐘章末驗(yàn)收卷 Word版含答案

1、45分鐘章末驗(yàn)收卷一、單項(xiàng)選擇題1.如圖1所示，質(zhì)量為m、長度為L的金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛在O、O點(diǎn)，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，棒中通以某一方向的電流，平衡時(shí)兩細(xì)線與豎直方向夾角均為，重力加速度為g.則()圖1A金屬棒中的電流方向由N指向MB金屬棒MN所受安培力的方向垂直于OMNO平面向上C金屬棒中的電流大小為tan D每條細(xì)線所受拉力大小為mgcos 答案C解析平衡時(shí)兩細(xì)線與豎直方向夾角均為，故金屬棒受到安培力，根據(jù)左手定則，可判斷金屬棒中的電流方向由M指向N，故A錯(cuò)誤；金屬棒MN所受安培力的方向垂直于MN和磁場方向向右，故B錯(cuò)誤；設(shè)每條細(xì)線所受拉力大小為

2、FT，由受力分析可知，2FTsin BIL,2FTcos mg，得 Itan ，故C正確；由受力分析可知，2FTcos mg，得FT，故D錯(cuò)誤2.不計(jì)重力的兩個(gè)帶電粒子M和N沿同一方向經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，在磁場中的徑跡如圖2.分別用vM與vN、tM與tN、與表示它們的速率、在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、荷質(zhì)比，則()圖2A如果，則vMvNB如果，則tMD如果tMtN，則答案A解析由洛倫茲力提供向心力可得qvBm，由它們在磁場中的軌跡可知，兩個(gè)帶電粒子M和N軌跡的半徑關(guān)系為rMrN，如果，則vMvN，選項(xiàng)A正確；兩個(gè)帶電粒子M和N在勻強(qiáng)磁場中軌跡均為半個(gè)圓周，運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為半個(gè)周期，由T可知，如果，則

3、兩個(gè)帶電粒子M和N在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)周期相等，tMtN，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，同理，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由qvBm，可解得v.如果vMvN，則，選項(xiàng)C錯(cuò)誤3.如圖3所示，有一個(gè)正方形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域abcd，e是ad的中點(diǎn)，f是cd的中點(diǎn)，如果在a點(diǎn)沿對角線方向以速度v射入一帶負(fù)電的粒子(帶電粒子重力不計(jì))，恰好從e點(diǎn)射出，則()圖3A如果粒子的速度增大為原來的2倍，將從d點(diǎn)射出B如果粒子的速度增大為原來的3倍，將從f點(diǎn)射出C如果粒子的速度不變，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍，將從d點(diǎn)射出D只改變粒子的速度使其分別從e、d、f點(diǎn)射出時(shí)，從e點(diǎn)射出所用時(shí)間最短答案A解析如果粒子的速度增大為原來的2倍，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度

4、不變，由半徑公式R可知，半徑將增大為原來的2倍，根據(jù)幾何關(guān)系可知，粒子正好從d點(diǎn)射出，故A項(xiàng)正確；設(shè)正方形邊長為2a，則粒子從e點(diǎn)射出，軌跡半徑為a.磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，粒子的速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則軌跡半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，即軌跡半徑為a，則由幾何關(guān)系可知，粒子從fd之間射出磁場，B項(xiàng)錯(cuò)；如果粒子速度不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍，粒子軌跡半徑減小為原來的一半，因此不可能從d點(diǎn)射出，C項(xiàng)錯(cuò)；只改變粒子速度使其分別從e、d、f三點(diǎn)射出時(shí)，從f點(diǎn)射出時(shí)軌跡的圓心角最小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，D項(xiàng)錯(cuò)4如圖4，勻強(qiáng)磁場垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，某種比荷為、速度大小為v的一群離子以一定發(fā)散角由原點(diǎn)O出射，y軸正

5、好平分該發(fā)散角，離子束偏轉(zhuǎn)后打在x軸上長度為L的區(qū)域MN內(nèi)，則cos 為()圖4A. B1C1 D1答案B解析由洛倫茲力提供向心力得qvBm，解得r.根據(jù)題述，當(dāng)離子速度方向沿y軸正方向時(shí)打在N點(diǎn)，當(dāng)離子速度方向與y軸正方向夾角為時(shí)打在M點(diǎn)，畫出三種情況下離子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，設(shè)OM之間的距離為x，則有2rcos x,2rxL，聯(lián)立解得cos 1，選項(xiàng)B正確二、多項(xiàng)選擇題5如圖5所示，磁流體發(fā)電機(jī)的長方體發(fā)電導(dǎo)管的前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體，上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)電電極，兩極間距為d，極板長和寬分別為a和b，這兩個(gè)電極與可變電阻R相連在垂直前后側(cè)面的方向上有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.發(fā)

6、電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為的高溫電離氣體等離子體，等離子體以速度v向右流動(dòng)，并通過專用通道導(dǎo)出不計(jì)等離子體流動(dòng)時(shí)的阻力，調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，則()圖5A運(yùn)動(dòng)的等離子體產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為EBavB可變電阻R中的感應(yīng)電流方向是從Q到PC若可變電阻的阻值為R，則其中的電流為ID若可變電阻的阻值為R，則可變電阻消耗的電功率為P答案CD解析根據(jù)左手定則，等離子體中的帶正電粒子受到的洛倫茲力向上，帶正電粒子累積在上極板，可變電阻R中電流方向從P到Q，B錯(cuò)誤；當(dāng)帶電粒子受到的電場力與洛倫茲力平衡時(shí)，兩極板間電壓穩(wěn)定，設(shè)產(chǎn)生的電動(dòng)勢為E，則有qvBq，EBdv，A錯(cuò)誤；發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)等離子體的電阻r，若可變電阻的阻值為R

7、，由閉合電路歐姆定律有I，可變電阻消耗的電功率PI2R，C、D正確6如圖6所示，空間中有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，垂直磁場方向的平面內(nèi)有一長方形區(qū)域abcd，其bc邊長為L，ab邊長為L.兩同種帶電粒子(重力不計(jì))以相同的速度v0分別從a點(diǎn)和ab邊上的P點(diǎn)垂直射入磁場，速度方向垂直于ab邊，兩粒子都恰好經(jīng)過c點(diǎn)，則下列說法中正確的是()圖6A粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為LB粒子從a點(diǎn)到c點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為C粒子的比荷為DP點(diǎn)與a點(diǎn)的距離為答案ACD解析如圖，連接ac，ac2L，即為軌跡圓弧對應(yīng)的弦，作弦ac的垂直平分線交ab于點(diǎn)O1，即為粒子從a點(diǎn)到c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心，半徑RL，A正確；粒子從a點(diǎn)到

8、c點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，B錯(cuò)誤；由于R，則比荷，C正確；從P點(diǎn)射入的粒子的軌跡半徑也等于R，根據(jù)幾何關(guān)系，可以求出軌跡圓心O2點(diǎn)到b點(diǎn)的距離為L，P點(diǎn)與a點(diǎn)的距離為LLLL，P點(diǎn)與O1點(diǎn)重合，D正確7.如圖7所示，在光滑絕緣的水平面上疊放著兩個(gè)物塊A和B，A帶負(fù)電、質(zhì)量為m、電荷量為q，B質(zhì)量為2m、不帶電，A和B間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5.初始時(shí)A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將大小為Fmg的水平恒力作用在B上，g為重力加速度A、B處于水平向里的磁場之中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.若A、B間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則下列說法正確的是()圖7A水平力作用瞬間，A的加速度大小為BA做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為CA的最大速度為

9、DB的最大加速度為g答案BC解析F作用在B上瞬間，假設(shè)A、B一起加速，則對A、B整體有F3mamg，對A有FfAmamgmgmg，假設(shè)成立，因此A、B共同做加速運(yùn)動(dòng)，加速度為，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；A、B開始運(yùn)動(dòng)后，整體在水平方向上只受到F作用，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對A分析，B對A有水平向左的靜摩擦力FfA靜作用，由FfA靜知，F(xiàn)fA靜保持不變，但A受到向上的洛倫茲力，支持力FNAmgqvB0逐漸減小，最大靜摩擦力FNA減小，當(dāng)FfA靜FNA時(shí)，A、B開始相對滑動(dòng)，此時(shí)有(mgqv1B0)，v1，由v1at得t，B正確；A、B相對滑動(dòng)后，A仍受到滑動(dòng)摩擦力作用，繼續(xù)加速，有FfA滑(mgqvAB0)，速度

10、增大，滑動(dòng)摩擦力減小，當(dāng)滑動(dòng)摩擦力減小到零時(shí)，A做勻速運(yùn)動(dòng)，有mgqv2B0，得最大速度v2，C選項(xiàng)正確；A、B相對滑動(dòng)后，對B有FFfA滑2maB，F(xiàn)fA滑減小，則aB增大，當(dāng)FfA滑減小到零時(shí)，aB最大，有aB，D選項(xiàng)錯(cuò)誤三、非選擇題8aa、bb、cc為足夠長的勻強(qiáng)磁場分界線，相鄰兩分界線間距均為d，磁場方向如圖8所示，、區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和2B，邊界aa上有一粒子源P，平行于紙面向各個(gè)方向發(fā)射速率為的帶正電粒子，Q為邊界bb上一點(diǎn)，PQ連線與磁場邊界垂直，已知粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)粒子重力和粒子間相互作用力，求：圖8(1)沿PQ方向發(fā)射的粒子飛出區(qū)時(shí)經(jīng)過bb的位置；(2)粒子

11、第一次通過邊界bb的位置范圍；(3)進(jìn)入?yún)^(qū)的粒子第一次在磁場區(qū)中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間和最短時(shí)間答案見解析解析(1)由洛倫茲力充當(dāng)向心力得Bqvr1把v代入得r12d如圖甲所示sin ，30PMQN2d2dcos (2)d則經(jīng)過bb的位置為Q下方(2)d處(2)當(dāng)帶正電粒子速度豎直向上進(jìn)入磁場，距離Q點(diǎn)上方最遠(yuǎn)，如圖乙所示，由幾何關(guān)系得cos 1，160QH12dsin 1d當(dāng)帶正電粒子進(jìn)入磁場后與bb相切時(shí)，距離Q點(diǎn)下方最遠(yuǎn)，如圖丙所示，由幾何關(guān)系得cos 2，260QH22dsin 2d粒子通過的范圍長度為L2d(3)r2dT軌跡圓所對應(yīng)的弦越長，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長如圖丁所示，當(dāng)軌跡圓的弦長為

12、直徑時(shí)，所對應(yīng)的時(shí)間最長為tmax當(dāng)軌跡圓的弦長為磁場的寬度時(shí)，從cc飛出，所對應(yīng)的時(shí)間最短為tmin當(dāng)粒子從Q最上方進(jìn)入?yún)^(qū)時(shí)，如圖戊所示，從bb飛出所對應(yīng)的時(shí)間最短為tmin所以粒子第一次在磁場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為tmin. 9如圖9所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第象限的等腰直角三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，y0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從電場中Q(2h，h)點(diǎn)以速度v0水平向右射出，經(jīng)坐標(biāo)原點(diǎn)O處射入第象限，最后以垂直于PN的方向射出磁場已知MN平行于x軸，N點(diǎn)的坐標(biāo)為(2h,2h)，不計(jì)粒子的重力，求：圖9(1)電場強(qiáng)度的大小E；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；(3)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.答案(1)(2)(3)解析(1)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，粒子在電場中