2019高考物理一輪復(fù)習(xí)第九章磁場(chǎng)第6講章末熱點(diǎn)集訓(xùn)練習(xí)

1、第 6 講章末熱點(diǎn)集訓(xùn)（時(shí)間：60 分鐘滿分：100 分）、單項(xiàng)選擇題（本題共 6 小題，每小題 6 分，共 36 分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確）如圖所示，在直角三角形ABC勺A點(diǎn)和B點(diǎn)分別固定一垂直紙面向外和向里的無限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線,強(qiáng)度分別為IA和IB,/A= 30,通電直導(dǎo)線形成的磁場(chǎng)在空間某點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離，I為導(dǎo)線的電流強(qiáng)度當(dāng)一電子在C點(diǎn)的速度方向垂直紙面向外時(shí)，所受洛倫茲力方向垂直BC向下，則兩直導(dǎo)線的電流強(qiáng)度IB與IA之比為（1D.-4C處形成的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為BA和 電方向分別與AC和BC垂直，如圖所示，可知B-= sin 30BSA

2、IB1B.仁IB12,又，計(jì)算可得 1，D正確.kG1.如圖所示，A為一水平旋轉(zhuǎn)的橡膠盤， 帶有大量均勻分布的負(fù)電荷，在圓盤正上方水平放置一通電直導(dǎo)線,電流方向如圖當(dāng)圓盤高速繞中心軸00轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通電直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向是（）A.豎直向上B.豎直向下C.水平向里D.水平向外解析：選 C.從上向下看，由于帶負(fù)電的圓盤順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，形成的等效電流為逆時(shí)針方向，由安培定則判定所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向上.由左手定則可判定通電導(dǎo)線所受安培力的方向水平向里.故C 正確.2.其電流B=k：,k為比例系數(shù)，r解析：選 D.由左手定則可知C點(diǎn)處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B合的方向平23.o1b亠卜1一直導(dǎo)線平行于通電螺線

3、管的軸線放置在螺線管的上方，如圖所示，如果直導(dǎo)線可以自由地運(yùn)動(dòng)且通以方向?yàn)橛蒩到b的電流，則導(dǎo)線ab受磁場(chǎng)力后的運(yùn)動(dòng)情況為（）A. 從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管B. 從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管C. 從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管D. 從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管解析：選 D.先由安培定則判斷出通電螺線管的N S 極，找出導(dǎo)線左、右兩端磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，并用左手定則判斷這兩端受到的安培力的方向，如圖甲所示.可以判斷導(dǎo)線受磁場(chǎng)力后從上向下看逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng).再分析此時(shí)導(dǎo)線位置的磁場(chǎng)方向，再次用左手定則判斷導(dǎo)線受磁場(chǎng)力的方向，如圖乙所示，導(dǎo)線還要靠近螺線管，所以 D 正確，AB、C 錯(cuò)

4、誤.4.nLXJ歷1X /xJ* X詁（2018東北三校聯(lián)考）如圖所示，某種帶電粒子由靜止開始經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后，射入水平放置、 電勢(shì)差為U2的兩導(dǎo)體板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，帶電粒子沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入，穿過兩板后又垂 直于磁場(chǎng)方向射入邊界線豎直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則粒子射入磁場(chǎng)和射出磁場(chǎng)的M N兩點(diǎn)間的距離d隨著U和 Ua的變化情況為（不計(jì)重力，不考慮邊緣效應(yīng) ）（）A. d隨U變化，d與U無關(guān)B. d與U無關(guān)，d隨U變化C. d隨U變化，d隨U變化D. d與U無關(guān)，d與U無關(guān)3解析：選 A.34段圓弧13.將磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小從原來的B1變?yōu)锽2，結(jié)果相應(yīng)的弧長(zhǎng)變?yōu)樵瓉淼囊话?，則 B:

5、 B 等于（）B.3C. 2D . 312設(shè)帶電粒子在加速電場(chǎng)中被加速后的速度為V0,根據(jù)動(dòng)能定理有qU=mV.設(shè)帶電粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中出來mvvo進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v,與水平方向的夾角為0,如圖所示，在磁場(chǎng)中有r= ,v=，而d=2rcosqBcos0mvo十丄十心0，聯(lián)立各式解得d= 2 ，因而選項(xiàng) A 正確.qB5 .如圖所示，在x軸上方存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，x軸下方存在垂直紙面向外軸上方運(yùn)動(dòng)半徑為R則下列說法正確的是（）A.粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點(diǎn)OB.粒子在x軸上方和下方兩磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為2 :1D.粒子第二次射入x軸上方磁場(chǎng)時(shí)，沿x軸前進(jìn) 3R解析：選

6、 D.由=qB可知，粒子在x軸上方和下方兩磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為1：2,所以 B 錯(cuò)誤；粒子完成一次周期性運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=扣+6T2=器/n，所以C錯(cuò)誤；粒子第二次射入x軸上方磁場(chǎng)時(shí)沿x軸前進(jìn)I=R+ 2R= 3R,粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)不能回到原點(diǎn)O,所以 A 錯(cuò)誤、D 正確.6.樣質(zhì)量的粒子在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向以相同的速率通過P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng).這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶負(fù)電的粒子從原點(diǎn)O以與x軸成 30角斜向上的速度v射入磁場(chǎng)，且在xyX X X X X X X XX X X X XX沏“X X X X0-X1C.粒子完成一次周期性運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2nm3qB如圖所示，圓

7、形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),P為磁場(chǎng)邊界5解析：選 B.當(dāng)軌跡半徑小于或等于磁場(chǎng)區(qū)半徑時(shí)，粒子射出圓形磁場(chǎng)的點(diǎn)離入射點(diǎn)最遠(yuǎn)距離為軌跡直徑如圖所示,當(dāng)粒子從 3 圓周射出磁場(chǎng)時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡直徑為PQ粒子都從圓弧PQ之間射出，因此軌跡半徑Rmv R ri廠動(dòng)軌跡直徑等于磁場(chǎng)區(qū)半徑R軌跡半徑2= 2，由r=qB可得= - = 3.選項(xiàng) B 正確.二、多項(xiàng)選擇題（本題共 4 小題，每小題 6 分，共 24 分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)符合題 目要求，全選對(duì)的得 6 分，選對(duì)但不全的得 3 分，有錯(cuò)選或不答的得 0 分）7（高考江蘇卷）如圖所示，導(dǎo)電物質(zhì)為電子的霍爾元件位于兩

8、串聯(lián)線圈之間，線圈中電流為I，線圈間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B與I成正比，方向垂直于霍爾元件的兩側(cè)面，此時(shí)通過霍爾元件的電流為IHBIH，與其前后表面相連的電壓表測(cè)出的霍爾電壓UH滿足：UH=k孑式中k為霍爾系數(shù)，d為霍爾元件兩側(cè)面C. IH與I成正比D.電壓表的示數(shù)與 R-消耗的電功率成正比解析：選 CD.當(dāng)霍爾元件通有電流IH時(shí)，根據(jù)左手定則，電子將向霍爾元件的后表面運(yùn)動(dòng)，故霍爾元件的，故IH與I成正比，選項(xiàng) C 正確；由于B與I成正比,故UH=kdB=ak(Rd PL,知UHxR,選項(xiàng) D 正確.若粒子射出的圓弧對(duì)應(yīng)弧長(zhǎng)為“原來”的一半，即16 周長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)為 R,即粒子運(yùn)前表面

9、電勢(shì)較高若將電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向換向,IH方向變化，根據(jù)左手定則，電子仍向霍爾元件的后表面運(yùn)動(dòng)，故仍是霍爾元件的前表面電勢(shì)較高，選項(xiàng)A、B 錯(cuò)誤；因 R 與 R 并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)分設(shè)B= aI，貝 UIL=生1,P-=I2R-,R+rR.ri=RCos 30B.若電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)，電壓表將反偏68.（2018湖北宜城第一中學(xué)高三月考）如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時(shí)（）A. 磁鐵對(duì)桌面的壓力增大B. 磁鐵對(duì)桌面的壓力減小C. 磁鐵受到向右的摩擦力作用D. 磁鐵受到向左的摩擦力作用解析：選 BC.根據(jù)條形磁鐵

10、磁感線分布情況得到直線電流所在位置磁場(chǎng)方向（切線方向），再根據(jù)左手定則判斷安培力方向，如圖甲，根據(jù)牛頓第三定律，電流對(duì)磁鐵的作用力向左上方，F(xiàn)=F,如圖乙，根據(jù)平衡條件，可知通電后支持力變小，靜摩擦力變大，故磁鐵對(duì)桌面的壓力變小，而靜摩擦力向右.選項(xiàng)B、C 正確.甲乙9.（2018陜西西安模擬）如圖所示，有一個(gè)正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域abed,e是ad的中點(diǎn)，f是cd的中點(diǎn)，如果在a點(diǎn)沿對(duì)角線方向以速度v射入一帶負(fù)電的帶電粒子，恰好從e點(diǎn)射出，則（）A.如果粒子的速度增大為原來的二倍，將從d點(diǎn)射出B.如果粒子的速度增大為原來的三倍，將從f點(diǎn)射出C.如果粒子的速度不變，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?

11、倍，也將從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)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系為：te=tdtf解析：選 AD.作出示意圖，如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可以看出，當(dāng)粒子從d點(diǎn)射出時(shí)，軌道半徑增大為原來的二倍，由半徑公式 R= 可知，速度v增大為原來的二倍或磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼囊话耄珹 項(xiàng)正確，C 項(xiàng)錯(cuò)誤；如果粒7qB子的速度增大為原來的三倍，則軌道半徑也變?yōu)樵瓉淼娜?，從圖中看出，出射點(diǎn)在f點(diǎn)下面，B 項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)粒子的周期公式T= 士,可知粒子的周期與速度無關(guān)，在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間取決于其軌跡圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心qB角，所以從e、d點(diǎn)射出時(shí)所用時(shí)間相等，從f點(diǎn)射出時(shí)所用時(shí)間最短，D 項(xiàng)正確.10

12、.如圖所示，一個(gè)絕緣且內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管固定于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為尺比細(xì)圓管的內(nèi)徑大得多）在圓管的最低點(diǎn)有一個(gè)直徑略小于細(xì)圓管內(nèi)徑的帶正電小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，小球的質(zhì)量為m帶電荷量為q,重力加速度為g.空間存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知（不為零），方向垂直于環(huán)形細(xì)圓管所在平面向里的勻強(qiáng) 磁場(chǎng).某時(shí)刻，給小球一方向水平向右、大小為vo= .5gR的初速度，則以下判斷正確的是（）A. 無論磁感應(yīng)強(qiáng)度大小如何，獲得初速度后的瞬間，小球在最低點(diǎn)一定受到管壁的彈力作用B. 無論磁感應(yīng)強(qiáng)度大小如何，小球一定能到達(dá)環(huán)形細(xì)圓管的最高點(diǎn)，且小球在最高點(diǎn)一定受到管壁的彈 力作用C. 無論磁感應(yīng)強(qiáng)度大小如何，小球一定能

13、到達(dá)環(huán)形細(xì)圓管的最高點(diǎn)，且小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小都 相同D. 小球從環(huán)形細(xì)圓管的最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到所能到達(dá)的最高點(diǎn)的過程中，水平方向分速度的大小一直減小解析：選 BC.小球在軌道最低點(diǎn)時(shí)受到的洛倫茲力方向豎直向上，若洛倫茲力和重力的合力恰好提供小球所需要的向心力，則在最低點(diǎn)時(shí)小球不會(huì)受到管壁彈力的作用，A 選項(xiàng)錯(cuò)誤；小球運(yùn)動(dòng)的過程中，洛倫茲力不做功，小球的機(jī)械能守恒，運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)小球的速度v=gR,由于是雙層軌道約束，小球運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)2脫離軌道，所以小球一定能到達(dá)軌道的最高點(diǎn)，C 選項(xiàng)正確；在最高點(diǎn)時(shí)，小球圓周運(yùn)動(dòng)的向心力F=mR=mg小球受到豎直向下的洛倫茲力的同時(shí)必然受到與洛倫茲力等大反

14、向的軌道對(duì)小球的彈力，B 選項(xiàng)正確；小球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中，小球在下半圓內(nèi)上升的過程中，水平分速度向右且減小， 到達(dá)圓心的等高點(diǎn)時(shí)，水平分速度為零，而運(yùn)動(dòng)至上半圓后水平分速度向左且不為零，所以水平分速度一定有增大的過程，D 選項(xiàng)錯(cuò)誤.三、非選擇題（本題共 2 小題，共 40 分按題目要求作答，計(jì)算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù) 值計(jì)算的要注明單位）11. （20 分）（2015高考山東卷）8如圖所示，直徑分別為D和 2D的同心圓處于同一豎直面內(nèi)，O為圓心，GH為大圓的水平直徑.兩圓之間的環(huán)形區(qū)域（I區(qū)）和小圓內(nèi)部（n區(qū)）均存在垂直圓面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).間距為d的兩平行金屬板間有一

15、勻強(qiáng)電9場(chǎng)，上極板開有一小孔. 一質(zhì)量為m電量為+q的粒子由小孔下方處?kù)o止釋放，加速后粒子以豎直向上的速度v射出電場(chǎng)，由H點(diǎn)緊靠大圓內(nèi)側(cè)射入磁場(chǎng).不計(jì)粒子的重力.(1) 求極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?2) 若粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與小圓相切，求I區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；子運(yùn)動(dòng)的路程.解析：(1)設(shè)極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,對(duì)粒子在電場(chǎng)中的加速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得d12qE；= 2mv2由式得E=-q.設(shè)I區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,由牛頓第二定律得2vqvB=mR如圖甲所示，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與小圓相切有兩種情況.若粒子軌跡與小圓外切，由幾何關(guān)系得R=D若粒子軌跡與小圓內(nèi)切，由幾何關(guān)系得3D-R=

16、T4設(shè)粒子在I區(qū)和n區(qū)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為R、艮，由題意可知，I區(qū)和n區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分2 2由牛頓第二定律得qvB=nR,qvB2=nR代入數(shù)據(jù)得D DR=2，R = 4 若I區(qū)、n區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為2mv4mv 、一前、而，粒子運(yùn)動(dòng)段時(shí)間后再次經(jīng)過H點(diǎn)，求這段時(shí)間粒聯(lián)立式得4mvB=qD聯(lián)立式得4mv別為B=2mvqDB2=4mvqD，設(shè)粒子在I區(qū)和n區(qū)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期分別為Ti、T2,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得10據(jù)題意分析，粒子兩次與大圓相切的時(shí)間間隔內(nèi)， 運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示， 根據(jù)對(duì)稱性可知，I區(qū)兩段圓弧 所對(duì)圓心角相同，設(shè)為0i,n區(qū)內(nèi)圓弧所對(duì)圓心角設(shè)為92,圓弧和大圓的兩個(gè)切點(diǎn)與圓

17、心o連線間的夾角 設(shè)為a，由幾何關(guān)系得91=120?92=180?a =60?粒子重復(fù)上述交替運(yùn)動(dòng)回到H點(diǎn)，軌跡如圖丙所示，設(shè)粒子在I區(qū)和n區(qū)做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為11、t2,可得36091X2g 丁X 360-T1,設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)的路程為s,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得s=v（t1+t2）聯(lián)立？ ？ ？ ？ ？式得s=5.5nD“宀mV4m4mv答案：mv齊或 3qD5*5甲所示第二象限內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E.坐標(biāo)系的第一、四象限內(nèi)有一正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)交變磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上，場(chǎng)強(qiáng)E2=扌日，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面處在第三象限的發(fā)射裝置（圖中未畫出）豎直向上射出一個(gè)比荷m= 102C/kg 的

18、帶正電的粒子（可視為質(zhì)點(diǎn)），該粒子以V0= 4 m/s 的速度從一x上的A點(diǎn)進(jìn)入第二象限，并以w = 8 m/s 速度從+y上的C點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入第一象限取粒子剛進(jìn)入第一象限的360t2=a92丁X360T212. （20 分）（2018江蘇揚(yáng)州高三模擬）在豎直平面內(nèi)建立一平面直角坐標(biāo)系xOy, x軸沿水平方向，如圖丙11時(shí)刻為 0 時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化（以垂直紙面向外的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较颍?，g= 10 m/s2.試求:12使粒子從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，則有:h= (2n)R= (2n)8,BO= O.2n(T)(n= 1, 2, 3)BO2nm ToTqBO,2=4TnmnTo=2=2on(s)( n=1,2,3)-Cy0(1)帶電粒子運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的縱坐標(biāo)值h及電場(chǎng)強(qiáng)度Ei；(2) +x軸上有一點(diǎn)D, OD= OC若帶電粒子在通過C點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過程中不再越過 軸正方向通過D點(diǎn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度Bo及其磁場(chǎng)的變化周期To；(3) 要使帶電粒子通過C點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過程中不再越過y軸，求交變磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度y軸，要使其