2020高考倒計(jì)時(shí)之回歸教材基礎(chǔ)題保分特訓(xùn)保分點(diǎn)八磁場

1、2020年高考倒計(jì)時(shí)之回歸教材基礎(chǔ)題保分特訓(xùn)保分點(diǎn)八：磁場一、選擇題(本題包括8小題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的)1如圖所示，紙面內(nèi)a、b兩點(diǎn)之間連接有四段導(dǎo)線分別為acb、adb、aeb和afb，四段導(dǎo)線的粗細(xì)、材料均相同，勻強(qiáng)磁場垂直于紙面向里現(xiàn)給a、b兩端加上恒定電壓，則下列說法正確的是()a四段導(dǎo)線受到的安培力的方向相同b四段導(dǎo)線受到的安培力的大小相等cadb段導(dǎo)線受到的安培力最大daeb段導(dǎo)線受到的安培力最小2圖中直流電源電動(dòng)勢為e1 v，電容器的電容為c1 f兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l1 m，電阻不計(jì)一質(zhì)量為

2、m1 kg、電阻為r1 的金屬棒mn，垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸首先開關(guān)s接1，使電容器完全充電然后將s接至2，mn開始向右加速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b1 t的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)當(dāng)mn達(dá)到最大速度時(shí)離開導(dǎo)軌，則()a磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向外bmn離開導(dǎo)軌后電容器上剩余的電荷量為0.5 ccmn的最大速度為1 m/sdmn剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小為1 m/s23如圖甲所示，一條形磁鐵p固定在水平桌面上，以p的右端點(diǎn)為原點(diǎn)，中軸線為x軸建立一維坐標(biāo)系將一靈敏的小磁針q放置在x軸上的不同位置，設(shè)q與x軸之間的夾角為.實(shí)驗(yàn)測得sin 與x之間的關(guān)系如圖乙所

3、示已知該處地磁場方向水平，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b0.下列說法正確的是()ap的右端為s極bp的中軸線與地磁場方向平行cp在x0處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b0dx0處合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2b04如圖所示，將長度為l的直導(dǎo)線放置在y軸上，當(dāng)導(dǎo)線內(nèi)通以大小為i，沿y軸負(fù)方向的電流時(shí)，測得其受到的安培力大小為f，方向沿x軸正方向，則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為()a沿z軸正方向，大小為b平行于xoy平面方向，大小為c平行于xoy平面方向，大小為d平行于zoy平面方向，大小為5.如圖所示，在空間有一坐標(biāo)系xoy，直線op與x軸正方向的夾角為30°，第一象限內(nèi)有兩個(gè)方向都垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場區(qū)域和

4、，直線op是它們的邊界，op上方區(qū)域中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b.一質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子(不計(jì)重力)以速度v從o點(diǎn)沿與op成30°角的方向垂直磁場進(jìn)入?yún)^(qū)域，質(zhì)子先后通過磁場區(qū)域和后，恰好垂直打在x軸上的q點(diǎn)(圖中未畫出)，則()a質(zhì)子在區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為b質(zhì)子在區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為c質(zhì)子在區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為d質(zhì)子在區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為6如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小物塊從半徑為r的絕緣半圓槽頂點(diǎn)a由靜止開始下滑，已知半圓槽右半部分光滑，左半部分粗糙，整個(gè)裝置處于正交的勻強(qiáng)電場與勻強(qiáng)磁場中，電場強(qiáng)度e的大小為，方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b，方向垂直紙面向里，g為重力加速度大

5、小，則下列說法正確的是()a物塊最終停在a點(diǎn)b物塊最終停在最低點(diǎn)c物塊做往復(fù)運(yùn)動(dòng)d物塊首次滑到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為2mgqb7如圖所示，圓形區(qū)域半徑為r，區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為b，p為磁場邊界上的最低點(diǎn)大量質(zhì)量均為m，電荷量絕對(duì)值均為q的帶負(fù)電粒子，以相同的速率v從p點(diǎn)沿各個(gè)方向射入磁場區(qū)域粒子的軌道半徑r2r，a、c為圓形區(qū)域水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，粒子重力不計(jì)，空氣阻力不計(jì)，則()a粒子射入磁場的速率為vb粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為tc不可能有粒子從c點(diǎn)射出磁場d若粒子的速率可以變化，則可能有粒子從a點(diǎn)水平射出8在xoy平面上以o為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁

6、感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xoy平面一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，從原點(diǎn)o以初速度v沿y軸正方向開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t后經(jīng)過x軸上的p點(diǎn)，此時(shí)速度與x軸正方向成角，如圖所示不計(jì)重力的影響，則下列關(guān)系一定成立的是()a若r<，則0°<<90° b若r，則tc若t，則r d若r，則t二、非選擇題9如圖所示，在空間中存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場，其邊界ab與cd之間的寬度為d，在左邊界的q點(diǎn)處有一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子沿與左邊界夾角為30°的方向射入磁場，粒子重力不計(jì)(1)求帶電粒子能從ab邊界飛出的最大速度；(2)若

7、帶電粒子能垂直cd邊界飛出磁場，穿過小孔進(jìn)入如圖所示的勻強(qiáng)電場中減速至零且不碰到負(fù)極板，求極板間電壓及整個(gè)過程中粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(3)若帶電粒子的速度是(2)中的倍，并可以從q點(diǎn)沿紙面各個(gè)方向射入磁場，求粒子從出發(fā)點(diǎn)到打到cd邊界的最高點(diǎn)位置之間的距離10如圖1所示，寬度為d的豎直狹長區(qū)域內(nèi)(邊界為l1、l2)，存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場和豎直方向上的周期性變化的電場(如圖2所示)，電場強(qiáng)度的大小為e0，e>0表示電場方向豎直向上t0時(shí)，一帶正電、質(zhì)量為m的微粒從左邊界上的n1點(diǎn)以水平速度v射入該區(qū)域，沿直線運(yùn)動(dòng)到q點(diǎn)后，做一次完整的圓周運(yùn)動(dòng)，再沿直線運(yùn)動(dòng)到右邊界上的n2點(diǎn)q為線

8、段n1n2的中點(diǎn)，重力加速度為g.上述d、e0、m、v、g為已知量(1)求微粒所帶電荷量q和磁感應(yīng)強(qiáng)度b的大??；(2)求電場變化的周期t；(3)改變寬度d，使微粒仍能按上述運(yùn)動(dòng)過程通過相應(yīng)寬度的區(qū)域，求t的最小值11如圖所示，金屬平板mn垂直于紙面放置，mn板中央有小孔o(hù)，以o為原點(diǎn)在紙面內(nèi)建立xoy直角坐標(biāo)系，x軸與mn板重合o點(diǎn)下方的熱陰極k通電后能持續(xù)放出初速度近似為零的電子，在k與mn板間加一電壓，從o點(diǎn)射出的電子速度大小都是v0，方向在紙面內(nèi)，且關(guān)于y軸對(duì)稱，發(fā)射角為2(弧度)已知電子電荷量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)電子間的相互作用及重力的影響(1)求k與mn間的電壓的大小u0.(2)若x

9、軸上方存在范圍足夠大的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，電子打到x軸上落點(diǎn)范圍長度為x，求該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小b1和電子從o點(diǎn)射出后再回到x軸的最短時(shí)間t.12如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy中，第一象限內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為e，第四象限內(nèi)有垂直xoy平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b.現(xiàn)有一帶正電的粒子從y軸上坐標(biāo)為(0，h)的p點(diǎn)，沿x軸正方向射入第一象限，能通過x軸上坐標(biāo)為(7h,0)的q點(diǎn)已知粒子的比荷滿足關(guān)系：，不計(jì)粒子重力，求粒子在p點(diǎn)入射速度的所有可能值(用e，b表示)2020年高考倒計(jì)時(shí)之回歸教材基礎(chǔ)題保分特訓(xùn)保分點(diǎn)八：磁場參考答案一.選擇題12345678acbdcd

10、bdcdabdad二.非選擇題9解：(1)當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)到右邊界，其軌跡恰好與cd邊相切時(shí)，所對(duì)應(yīng)的速度是能從ab邊界飛出的最大速度，其軌跡如圖甲所示，設(shè)其軌道半徑為r，最大速度為vmax由幾何關(guān)系得：rrcos30°d由洛倫茲力提供向心力得：bqvmaxm由以上兩式解得：vmax(2)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示，由幾何關(guān)系知粒子此時(shí)的軌道半徑為：r2設(shè)這時(shí)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的速度大小為v2，由洛倫茲力提供向心力得：bqv2m粒子進(jìn)入電場在電場中運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得：mvqu解得極板間電壓u粒子不碰到右極板所加電壓滿足的條件為u因粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為60°，所用時(shí)間為，而周期t因返回通

11、過磁場所用時(shí)間相同，所以總時(shí)間t2×(3)當(dāng)粒子速度為(2)中的倍時(shí)，即v3v2，根據(jù)bqv3m解得r32d當(dāng)粒子沿ba方向進(jìn)入磁場時(shí)，打在dc邊上的點(diǎn)為最高點(diǎn)，如圖丙，由幾何關(guān)系可得粒子能打到cd邊界的最高點(diǎn)位置與q點(diǎn)的距離為：lr32d.10解：(1)微粒做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，有mgqe0qvb微粒做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，有mgqe0聯(lián)立得qb.(2)設(shè)微粒從n1點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到q點(diǎn)的時(shí)間為t1，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為t2，則vt1qvbm2rvt2聯(lián)立得t1，t2電場變化的周期tt1t2.(3)若微粒能完成題述的運(yùn)動(dòng)過程，要求d2r聯(lián)立得r設(shè)n1q段直線運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為tmin，由得tmin因t2不變，

12、所以t的最小值為tmintmint2.11解：(1)由動(dòng)能定理有eu0mv0解得u0.(2)如圖甲所示，從o點(diǎn)射出的電子落在x軸上pq間，設(shè)電子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為r1，由幾何關(guān)系有x2r12r1cos 由向心力公式有ev0b1m解得b1最短路程為smin2r1則有t.12解：設(shè)粒子入射的速度為v0，粒子從p點(diǎn)到達(dá)x軸上a點(diǎn)，歷時(shí)t，水平位移x1，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，有ht2，x1v0t粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)豎直方向速度大小為vyt粒子到達(dá)a點(diǎn)速度大小為v到達(dá)a點(diǎn)時(shí)，粒子速度v與x軸正向夾角為，從a點(diǎn)經(jīng)磁場做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，回到x軸上b點(diǎn)，b、a之間的水平距離為x2，如圖，根據(jù)qvbm，x22rsin 要粒子通過x軸上坐標(biāo)