(廣東專版)2016年高考物理一輪復習第九章磁場階段驗收評估

1、階段驗收評估(九)磁場(時間：90分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分)1關于磁場和磁感線的描述，正確的說法是()A磁感線從磁體的N極出發(fā)，終止于S極B磁場的方向就是通電導體在磁場中某點受磁場作用力的方向C沿磁感線方向，磁場逐漸減弱D在磁場強的地方同一通電導體受的安培力可能比在磁場弱的地方受的安培力小2(2014·山西省臨汾模擬)下列關于導體在磁場中受力的說法中，正確的是()A通電導體在磁場中一定受到安培力的作用B通電導體在磁場中有時不會受到安培力的作用C通電導體中的電流方向與磁場方向不平行也不垂直時，不會受到安培力的作用D只要導體放入磁場中，無論是

2、否通電都會受到安培力的作用3根據(jù)所學知識判斷圖1中正確的是()圖14.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖2所示，要增大帶電粒子射出時的動能，則下列說法正確的是()圖2A增大電場的加速電壓B增大D形金屬盒的半徑C減小狹縫間的距離D減小磁場的磁感應強度5(2014·北京西城區(qū)模擬)如圖3所示，平面直角坐標系的第象限內(nèi)有一勻強磁場垂直于紙面向里，磁感應強度為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v從O點沿著與y軸夾角為30

3、76;的方向進入磁場，運動到A點時速度方向與x軸的正方向相同，不計粒子的重力，則()圖3A該粒子帶正電BA點與x軸的距離為C粒子由O到A經(jīng)歷時間tD運動過程中粒子的速度不變二、多項選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分，選不全得3分，有錯選不得分)6(2014·湖北省八校聯(lián)考)來自太陽和其他星體的宇宙射線含有大量高能帶電粒子，若這些粒子都到達地面，將會對地球上的生命帶來危害。但由于地磁場的存在改變了宇宙射線中帶電粒子的運動方向，使得很多高能帶電粒子不能到達地面。下面說法中正確的是()A地磁場對垂直射向地球表面的宇宙射線的阻擋作用在南、北兩極附近最強，赤道附近最弱B地磁場對垂直射向

4、地球表面的宇宙射線的阻擋作用在南、北兩極附近最弱，赤道附近最強C地磁場會使沿地球赤道平面垂直射向地球的宇宙射線中的帶電粒子向兩極偏轉(zhuǎn)D地磁場只對帶電的宇宙射線有阻擋作用，對不帶電的射線(如射線)沒有阻擋作用7.(2014·德州模擬)如圖4所示，通電導體棒靜止于水平導軌上，棒的質(zhì)量為m，長為L，通過的電流大小為I且垂直紙面向里，勻強磁場的磁感應強度B的方向與導軌平面成角，則導體棒受到的()圖4A安培力大小為BILB安培力大小為BILsin C摩擦力大小為BILsin D支持力大小為mgBILcos 8.(2014·全國卷)如圖5為某磁譜儀部分構(gòu)件的示意圖。圖中，永磁鐵提供勻強

5、磁場，硅微條徑跡探測器可以探測粒子在其中運動的軌跡。宇宙射線中有大量的電子、正電子和質(zhì)子。當這些粒子從上部垂直進入磁場時，下列說法正確的是()圖5A電子與正電子的偏轉(zhuǎn)方向一定不同B電子與正電子在磁場中運動軌跡的半徑一定相同C僅依據(jù)粒子運動軌跡無法判斷該粒子是質(zhì)子還是正電子D粒子的動能越大，它在磁場中運動軌跡的半徑越小三、計算題(本題共3小題，共52分，解答時應寫出必要的文字說明方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)9(16分)(2014·廣東高考)如圖6所示，足夠大的平行擋板A1、A2豎直放置，間距6 L，兩板間存在兩個方向相反的勻強磁場區(qū)域和，以水平面MN為理想分界面。區(qū)的磁感

6、應強度為B0，方向垂直紙面向外。A1、A2上各有位置正對的小孔S1、S2，兩孔與分界面MN的距離均為L。質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子經(jīng)寬度為d的勻強電場由靜止加速后，沿水平方向從S1進入?yún)^(qū)，并直接偏轉(zhuǎn)到MN上的P點，再進入?yún)^(qū)，P點與A1板的距離是L的k倍，不計重力，碰到擋板的粒子不予考慮。圖6(1)若k1，求勻強電場的電場強度E；(2)若2<k<3，且粒子沿水平方向從S2射出，求出粒子在磁場中的速度大小v與k的關系式和區(qū)的磁感應強度B與k的關系式。10(18分)(2015·廣東七校聯(lián)考)如圖7，靜止于A處的離子，經(jīng)加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，從P點垂直CN進

7、入矩形區(qū)域的有界勻強電場，電場方向水平向左。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場，已知圓弧虛線的半徑為R，其所在處場強為E、方向如圖所示；離子質(zhì)量為m、電荷量為q；2d、3d，離子重力不計。圖7(1)求加速電場的電壓U ；(2)若離子恰好能打在Q點上，求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強電場場強E0的值；(3)若撤去矩形區(qū)域QNCD內(nèi)的勻強電場，換為垂直紙面向里的勻強磁場，要求離子能最終打在QN上，求磁場磁感應強度B的取值范圍。11(18分)(2014·福建高考)如圖8，某一新型發(fā)電裝置的發(fā)電管是橫截面為矩形的水平管道，管道的長為L、寬為d、高為h，上下兩面是絕緣板，前后兩側(cè)面M、N是電阻可忽略

8、的導體板，兩導體板與開關S和定值電阻R相連。整個管道置于磁感應強度大小為B，方向沿z軸正方向的勻強磁場中。管道內(nèi)始終充滿電阻率為的導電液體(有大量的正、負離子)，且開關閉合前后，液體在管道進、出口兩端壓強差的作用下，均以恒定速率v0沿x軸正向流動，液體所受的摩擦阻力不變。圖8(1)求開關閉合前，M、N兩板間的電勢差大小U0；(2)求開關閉合前后，管道兩端壓強差的變化p；(3)調(diào)整矩形管道的寬和高，但保持其他量和矩形管道的橫截面積Sdh不變，求電阻R可獲得的最大功率Pm及相應的寬高比的值。答 案1選D磁感線是一些閉合的曲線，沒有出發(fā)點和終止點，A選項錯；磁場的方向與通電導體在磁場中某點受磁場力的

9、方向垂直，B選項錯；磁感線的疏密可定性表示磁場強弱，不是沿磁感線方向磁場減弱，C選項錯；通電導體在磁場中受的安培力最小為零，最大為BIL，同一通電導體在不同的磁場中安培力在零到BIL之間，由此可見D選項正確。2選B磁場對通電電流有力的作用，將導體放入磁場，不通電也就無電流，無電流也就不會受到安培力的作用，選項D錯誤；通電導體放入磁場中，也不一定就受到安培力的作用，當導線方向與磁場方向平行時，導線不受安培力的作用，當導線與磁場垂直時，導線受到的力最大，其他情況下，受到的力介于0與最大值之間，由此可見，選項A、C錯誤，B正確。3選A由左手定則知A正確，B錯誤；由安培定則知D錯誤；電場中某點場強方向

10、應沿電場線的切線方向，正電荷受力與其方向相同，C錯誤。4選B根據(jù)Bvq，可得mv2，可見，質(zhì)子被加速獲得的最大速度受到D形盒最大半徑和磁感應強度的制約，即可通過增大D形金屬盒的半徑和增大磁場的磁感應強度來增大帶電粒子射出時的動能。5選C根據(jù)粒子的運動方向，由左手定則判斷可知粒子帶負電，A項錯；運動過程中粒子做勻速圓周運動，速度大小不變，方向變化，D項錯；粒子做圓周運動的半徑R，周期T，從O點到A點速度的偏向角為60°，即運動了T，所以由幾何知識求得點A與x軸的距離為，粒子由O到A經(jīng)歷時間t，B錯誤、C正確。6選BD地球南、北兩極附近的地磁場方向沿豎直方向，幾乎與宇宙射線的運動方向相同

11、，所以阻擋作用最弱；在赤道附近的地磁場方向由南指向北，這與垂直射向地球表面的宇宙射線的運動方向垂直，所以阻擋作用最強，又根據(jù)左手定則可知，地磁場對宇宙射線的洛倫茲力指向東西方向，所以選項A、C錯誤，B正確；顯然，選項D也正確。7.選AC根據(jù)安培力計算公式，F(xiàn)BIL，A正確，B錯誤；導體棒受力如圖。根據(jù)平衡條件，fBILsin ，C正確；FNmgBILcos ，D錯誤。8選AC根據(jù)洛倫茲力提供向心力，利用左手定則解題。根據(jù)左手定則，電子、正電子進入磁場后所受洛倫茲力的方向相反，故兩者的偏轉(zhuǎn)方向不同，選項A正確；根據(jù)qvB，得r，若電子與正電子在磁場中的運動速度不相等，則軌跡半徑不相同，選項B錯誤

12、；對于質(zhì)子、正電子，它們在磁場中運動時不能確定mv的大小，故選項C正確；粒子的mv越大，軌道半徑越大，而mv，粒子的動能大，其mv不一定大，選項D錯誤。9解析：(1)粒子在電場中做加速運動，在磁場中做勻速圓周運動。若k1，則粒子在磁場中做圓周運動的軌跡圓心在M點，因此做圓周運動的半徑rL且qvB0m粒子在電場中做加速運動，由動能定理得，qEdmv2，求得E。(2)若2k3，且粒子沿水平方向從S2射出由幾何關系知：(rL)2(kL)2r2解得r由qvB0m得，v粒子在磁場中運動的半徑R由題意及幾何關系得，6L2解得BB0。答案：見解析10解析：(1)離子在加速電場中加速，根據(jù)動能定理，有qUmv2，離子在輻向電場中做勻速圓周運動，電場力提供向心力，有qEm解以上兩式得URE。(2)離子做類平拋運動2d vt,3d at2由牛頓第二定律得qE0 ma解以上各式得E0。(3)離子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，有qvBm，則r ，離子能打在QN上，則既沒有從DQ邊出去也沒有從PN邊出去，則離子運動徑跡的邊界如圖中和。由幾何關系知，離子能打在QN上，必須滿足dr2d，則有 B 。答案：(1)URE(2)E0 (3) B 11