江蘇省高考物理復(fù)習(xí)試題：導(dǎo)航卷七磁場及帶電粒子在磁場中的運動

1、導(dǎo)航卷七磁場及帶電粒子在磁場中運動滿分： 100 分時間： 60 分鐘一.單項選擇題 (本題共 5小題，每小題 5分，共 25分。每小題只有一個選項符合題意。 ) 1如圖所示，用天平測量勻強磁場磁感應(yīng)強度。下列各選項所示載流線圈匝數(shù)相同，邊長 mn 相等，將它們分別掛在天平右臂下方。線圈中通有大小相同電流，天平處于平衡狀態(tài)。若磁場發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡是() 2 如圖， a 是豎直平面 p 上一點， p 前有一條形磁鐵垂直于p，且 s極朝向 a 點，p 后一電子在偏轉(zhuǎn)線圈和條形磁鐵磁場共同作用下，在水平面內(nèi)向右彎曲經(jīng)過a 點。在電子經(jīng)過 a 點瞬間，條形磁鐵磁場對該電子作用力方向()

2、 a向上b向下c向左d向右3兩相鄰勻強磁場區(qū)域磁感應(yīng)強度大小不同.方向平行。一速度方向與磁感應(yīng)強度方向垂直帶電粒子(不計重力 )，從較強磁場區(qū)域進入到較弱磁場區(qū)域后，粒子 () a軌道半徑減小，角速度增大b軌道半徑減小，角速度減小c軌道半徑增大，角速度增大d軌道半徑增大，角速度減小4如圖， mn 為鋁質(zhì)薄平板，鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面勻強磁場 (未畫出 )。一帶電粒子從緊貼鋁板上表面p 點垂直于鋁板向上射出，從 q 點穿越鋁板后到達pq 中點 o，已知粒子穿越鋁板時，其動能損失一半，速度方向和電荷量不變，不計重力。鋁板上方和下方磁感應(yīng)強度大小之比為 () a2 b.2 c1 d.225

3、“人造小太陽”托卡馬克裝置使用強磁場約束高溫等離子體，使其中帶電粒子被盡可能限制在裝置內(nèi)部，而不與裝置器壁碰撞。已知等離子體中帶電粒子平均動能與等離子體溫度t 成正比，為約束更高溫度等離子體，則需要更強磁場，以使帶電粒子在磁場中運動半徑不變。由此可判斷所需磁感應(yīng)強度b 正比于 () a.tbtc. t3dt2二.多項選擇題 (本題共 4小題，每小題 7分，共計 28分。每小題有多個選項符合題意。全部選對得7 分，選對但不全得4 分，錯選或不答得0 分。) 6指南針是我國古代四大發(fā)明之一。關(guān)于指南針，下列說法正確是() a指南針可以僅具有一個磁極b指南針能夠指向南北，說明地球具有磁場c指南針指向

4、會受到附近鐵塊干擾d在指南針正上方附近沿指針方向放置一直導(dǎo)線，導(dǎo)線通電時指南針不偏轉(zhuǎn)7如圖甲所示，兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為l，其間有豎直向下勻強磁場，磁感應(yīng)強度為b。垂直于導(dǎo)軌水平對稱放置一根均勻金屬棒。從t0時刻起，棒上有如圖乙所示持續(xù)交變電流i，周期為 t，最大值為im，圖甲中 i 所示方向為電流正方向。則金屬棒() a一直向右移動b速度隨時間周期性變化c受到安培力隨時間周期性變化d受到安培力在一個周期內(nèi)做正功8有兩個勻強磁場區(qū)域和，中磁感應(yīng)強度是中k 倍。兩個速率相同電子分別在兩磁場區(qū)域做圓周運動。與中運動電子相比，中電子() a運動軌跡半徑是中k 倍b加速度大小是中k 倍c做圓

5、周運動周期是中k 倍d做圓周運動角速度與中相等9如圖所示， s 處有一電子源，可向紙面內(nèi)任意方向發(fā)射電子，平板mn 垂直于紙面，在紙面內(nèi)長度l9.1 cm，中點 o 與 s間距離 d4.55 cm，mn 與so直線夾角為 ，板所在平面有電子源一側(cè)區(qū)域有方向垂直于紙面向外勻強磁場，磁感應(yīng)強度b2.0104 t電子質(zhì)量 m9.11031 kg，電量 e1.61019c，不計電子重力。電子源發(fā)射速度v1.6106m/s 一個電子，該電子打在板上可能位置區(qū)域長度為l，則() a 90 時，l9.1 cm b 60 時，l9.1 cm c 45 時，l4.55 cm d 30 時，l4.55 cm 三.

6、計算題 (本題共 3 小題，共 47 分。寫出必要文字說明，方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不得分。) 10 (15 分)如圖，一長為 10 cm金屬棒 ab 用兩個完全相同彈簧水平地懸掛在勻強磁場中，磁場磁感應(yīng)強度大小為0.1 t，方向垂直于紙面向里；彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣。金屬棒通過開關(guān)與一電動勢為12 v 電池相連，電路總電阻為2 。已知開關(guān)斷開時兩彈簧伸長量均為0.5 cm；閉合開關(guān)，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧伸長量與開關(guān)斷開時相比均改變了0.3 cm，重力加速度大小取10 m/s2。判斷開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力方向，并求出金屬棒質(zhì)量。11 (16 分)某裝置用磁場控制帶電粒

7、子運動，工作原理如圖所示。裝置長為l，上.下兩個相同矩形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為b.方向與紙面垂直且相反，兩磁場間距為d。裝置右端有一收集板， m.n.p 為板上三點，m 位于軸線 oo上，n.p 分別位于下方磁場上 .下邊界上。在紙面內(nèi)，質(zhì)量為 m.電荷量為 q 粒子以某一速度從裝置左端中點射入，方向與軸線成30 角，經(jīng)過上方磁場區(qū)域一次，恰好到達p 點。改變粒子入射速度大小，可以控制粒子到達收集板上位置。不計粒子重力。(1) 求磁場區(qū)域?qū)挾萮；(2)欲使粒子到達收集板位置從p 點移到 n 點，求粒子入射速度最小變化量 v；(3)欲使粒子到達 m 點，求粒子入射速度大小可能值。12 (16 分)一臺質(zhì)譜儀工作原理如圖所示，電荷量均為q.質(zhì)量不同離子飄入電壓為 u0加速電場，其初速度幾乎為零。這些離子經(jīng)加速后通過狹縫o 沿著與磁場垂直方向進入磁感應(yīng)強度為b 勻強磁場，最后打在底片上。已知放置底片區(qū)域 mnl，且 oml。某次測量發(fā)現(xiàn) mn 中左側(cè)23區(qū)域 mq 損壞，檢測不到離子，但右側(cè)13區(qū)域 qn 仍能正常檢測到離子。在適當(dāng)調(diào)節(jié)加速電壓后，原本打在 mq 離子即可在 qn 檢測到。(1)求原本打在 mn 中點 p