2018屆高考物理一輪總復習第八章磁場章末檢測卷

1、第八章磁場一、選擇題（本題共8小題，每小題6分，共48分.在每小題給出的四個選項中， 第1 5題只有一項符合題目要求，第 68題有多項符合題目要求.全部選對的得 6分，選對但 不全白得3分，有選錯或不選的得 0分.）1. （2017 河北省重點中學調研）如圖所示，勻強磁場的邊界為平行四邊形ABDC其中AC邊與對角線BC垂直，一束電子以大小不同的速度沿BC從B點射入磁場，不計電子的重力和電子之間的相互作用，關于電子在磁場中運動的情況，下列說法中正確的是（）A從AB邊出射的電子的運動時間都相等B.從AC邊出射的電子的運動時間都相等C.入射速度越大的電子，其運動時間越長D.入射速度越大的電子，其運動

2、軌跡越長 2 7tm0解析：電子做圓周運動的周期 T= =，保持不變，電子在磁場中運動時間為 t=2T, 軌跡對應的圓心角 0越大，運動時間越長.電子沿 BC方向入射，若從 AB邊射出時，根據(jù) 幾何知識可知在 AB邊射出的電子軌跡所對應的圓心角相等，在磁場中運動時間相等，與速 度無關.故選項 A正確，選項C錯誤；從AC邊射出的電子軌跡對應的圓心角不相等，且入射速度越大，其運動軌跡越短，在磁場中運動時間不相等.故選項 B D錯誤.答案：A2. （2017 煙臺模擬）初速度為vo的電子，沿平行于通電長直導線的方向射出，直導線中電流方向與電子的初始運動方向如圖所示，則 （）e左 右A.電子將向右偏轉

3、，速率不變B.電子將向左偏轉，速率改變C.電子將向左偏轉，速率不變D.電子將向右偏轉，速率改變解析：導線在電子附近產生的磁場方向垂直紙面向里，由左手定則知，電子受到的洛倫茲力方向向右，電子向右偏轉，但由于洛倫茲力不做功，電子速率不變，A正確.答案：A3. （2016 新鄉(xiāng)模擬）如圖所示的虛線區(qū)域內，充滿垂直于紙面向里的勻強磁場和豎直向下的勻強電場.一帶電粒子 a（不計重力）以一定的初速度由左邊界的 O點射入磁場、電場區(qū)域，恰好沿直線由區(qū)域右邊界的。點（圖中未標出）穿出.若撤去該區(qū)域內的磁場而保留 電場不變，另一個同樣的粒子 b（不計重力）仍以相同初速度由 。點射入，從區(qū)域右邊界穿出,則粒子b（

4、 ）XBXXA.穿出位置一定在 O'點下方B.穿出位置一定在 O'點上方C.運動時，在電場中的電勢能一定減小D.在電場中運動時，動能一定減小解析：a粒子要在電場、磁場的復合場區(qū)內做直線運動，則該粒子一定沿水平方向做勻 速直線運動，故對粒子 a有Bqv= Eq,即只要滿足E= Bv無論粒子帶正電還是負電，粒子都可以沿直線穿出復合場區(qū)；當撤去磁場只保留電場時， 粒子b由于電性不確定，故無法判斷從。點的上方還是下方穿出，選項A B錯誤；粒子b在穿過電場區(qū)的過程中必然受到電場力的作用而做類平拋運動，電場力做正功，其電勢能減小，動能增大，故選項C正確，D錯誤.答案：C4. （2016黃岡

5、模擬）如圖所示，在紙面內半徑為 R的圓形區(qū)域中充滿了垂直紙面向里、磁感應弓11度為 B的勻強磁場，一點電荷從圖中A點以速度V0垂直磁場射入，當該電荷離開磁場時，速度方向剛好改變了180。，不計電荷的重力，下列說法正確的是（）;XXXX XXUXX ：/A.該點電荷離開磁場時速度方向的反向延長線通過。點B.該點電荷的比荷q = 2v0m BRC.該點電荷在磁場中的運動時間 t = 臚3v OD.該點電荷帶正電解析：根據(jù)左手定則可知，該點電荷帶負電，選項D錯誤；粒子在磁場中做勻速圓周運動，其速度方向的偏向角等于其運動軌跡所對應的圓心角，根據(jù)題意，該粒子在磁場中的運動軌跡剛好是半個圓周， 畫出其運動

6、軌跡并找出圓心 O,如圖所示，根據(jù)幾何關系可知， 軌道半徑r ="根據(jù)r =乎和t=Z工可求出，該點電荷的比荷為 q=曾和該點電荷在磁場中2Bq vom BR的運動時間t=p,所以選項B正確，C錯誤；該點電荷離開磁場時速度方向的反向延長線 2v0不通過。點，選項A錯誤.答案：B5. （2016 張家界模擬）如圖所示，銅質導電板（單位體積的電荷數(shù)為 n）置于勻強磁場 中，用電源、開關、電流表、電壓表可以測出磁感應強度的大小和方向.將電路接通，串聯(lián)在AB線中的電流表讀數(shù)為I,電流方向從 A到B,并聯(lián)在CD兩端的電壓表的讀數(shù)為 UCD>0, 已知銅質導電板厚 h、橫截面積為S,電子電

7、荷量為e.則該處的磁感應強度的大小和方向可 能是（）113“ neSU HAN、垂直紙面向外nSUB 1r、豎直向上neSU。獷、垂直紙面向里nSU 什士一, DK、豎直向下解析：銅質導電板靠電子導電，當銅質導電板通電時,Uhe=Bev,式中v為電子正向運D錯；根據(jù)左手定則可知，磁感動的速度，由電流的微觀定義得I=neSv,得B=neSU, B、Ih應強度的方向垂直紙面向外，A對，C錯.答案：A6. （2017 衡水模擬）如圖所示，從離子源發(fā)射出白正離子，經加速電壓U加速后進入相互垂直的電場（E方向豎直向上）和磁場（B方向垂直紙面向外）中，發(fā)現(xiàn)離子向上偏轉.要使此離子沿直線通過電磁場，需要（）

8、B.增加E,減小UA.增加E,減小BC.適當增加UD.適當減小E解析：要使粒子在復合場中做勻速直線運動，必須滿足條件Eq= qvB.根據(jù)左手定則可知正離子所受的洛倫茲力的方向豎直向下，因正離子向上極板偏轉的原因是電場力大于洛倫茲力，所以為了使粒子在復合場中做勻速直線運動，則要么增大洛倫茲力，要么減小電場 力.增大電場強度 E,即可以增大電場力，減小磁感應強度B,即減小洛倫茲力，不滿足要求，故選項A錯誤；減小加速電壓 U,則洛倫茲力減小，而增大電場強度E,則電場力增大,1 22 2eU不滿足要求，故選項 B錯誤；加速電場中，根據(jù) eUI= mG可得v2 = ,適當?shù)卦龃蠹铀匐?壓U,從而增大洛倫

9、茲力，故選項 C正確；根據(jù)適當減小電場強度 E,從而減小電場力，故 選項D正確.答案：CD7. 如圖所示，虛線空間中存在由勻強電場E和勻強磁場B組成的正交或平行的電場和磁場，有一個帶正電小球（電荷量為+ q,質量為 m）從正交或平行的電磁混合場上方的某一高度自由落下，那么，帶電小球可能沿直線通過的是（）解析：帶電小球進入復合場時受力情況:（項mgmgmg其中只有C D兩種情況下合外力可能為零或與速度的方向相同，所以有可能沿直線通過復合場區(qū)域，A項中力qvB隨速度v的增大而增大，所以三力的合力不會總保持在豎直方向，合力與速度方向將產生夾角，做曲線運動，所以A錯.答案：CDD形金屬盒8. （201

10、7 綿陽模擬）粒子回旋加速器的工作原理如圖所示，置于真空中的的半徑為R,兩金屬盒間的狹縫很小，磁感應強度為B的勻強磁場與金屬盒盒面垂直，高頻交流電的頻率為f,加速電壓為U,若中心粒子源處產生的質子質量為n電荷量為+ e,在圖甲圖乙不改變磁感應強度B和交流電的頻率f ,該加速器也可加速E粒子B.加速的粒子獲得的最大動能隨加速電壓U的增大而增大C.質子被加速后的最大速度不能超過2兀RfD.質子第二次和第一次經過D形盒間狹縫后軌道半徑之比為?。?. 一 . 2兀 R解析：質子被加速獲得的最大速度受到D形盒最大半徑的制約，vm= - =2% Rf, C正確；粒子旋轉頻率為f=2Bqm，與被加速粒子的比

11、荷有關，所以A錯誤；粒子被加速的最 知半徑比為 2 ： 1, D正確.2,mW2 2 2 一 ，.一 一 一一 ，一大動能Ekm= -y = 2m兀R2f ,與加速電壓 U無關，B錯誤；因為運動半徑mv2 mvR= Bq' nUq= 2 '答案：CD（非選擇題（本題共5小題，共52分.按題目要求作答， 解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明 確寫出數(shù)值和單位.）9. （8分）如圖所示，PQ和MN為水平平行放置的金屬導軌，相距L=1 mn導體棒ab跨放在導軌上，棒的質量為m= 0.2 kg,棒的中點用細繩經定滑輪與

12、一物體相連（繩與棒垂直），物體的質量為 M= 0.3 kg.導體棒與導軌的動摩擦因數(shù)為科=0.5（g取10 m/s2）,勻強磁場的磁感應強度 B= 2 T,方向豎直向下，為了使物體勻速上升，應在棒中通入多大的電流？方 向如何？解析：對導體棒ab受力分析，由平衡條件得，豎直方向Fn= mg, （2分）水平方向BIL -Ff-Mg= 0, （2分）又 Ff=Fn.（2 分）聯(lián)立解得I = 2 A. （1分）由左手定則知電流方向由a指向b.（1分）答案：2 A電流方向由a指向b10. （10分）橫截面為正方形 abcd的勻強磁場磁感應強度為B, 一個帶電粒子以垂直于磁場方向、在ab邊的中點與ab邊成

13、30°角的速度vo射入磁場，如圖所示，帶電粒子恰好不從ad邊離開磁場，已知粒子的質量為m,正方形邊長為L,不計重力，求：xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx XXXXXXXXXXXXxxxxxxxxxxxx（1）粒子帶何種電荷？粒子的電荷量是多少？（2）粒子在磁場中運動的時間.r.解析：（1）根據(jù)左手定則，粒子帶正電荷，設粒子做圓周運動的半徑為由幾何條件有r+rcos 60 ° = L, （1分）解得= 3.（1分）X X X X X X X X X X X X X X X X X X X XX X X X X X X X2根據(jù)牛頓第二定律mw 八qv0B=

14、, （2 分）所以q =mv） Br3mvBL.（1（2）設周期為T,由幾何條件可知粒子軌道所對的圓心角為300° , （1 分）5所以t =6（1分）2 71r又T=Vo27tL3vo '（2分）解得 t = ,T= 5： L.（i 分）69vo答案：（1）粒子帶正電荷,3mvo57tLBL （2） 9vo11. （1o分）如圖甲所示，M N為豎直放置彼此平行的兩塊平板，板間距離為d,兩板中央各有一個小孔 。O'正對，在兩板間有垂直于紙面方向的磁場，磁感應強度隨時間的變化如圖乙所示，設垂直紙面向里的磁場方向為正方向.有一群正離子在t = O時垂直于 M板從小孔O射入

15、磁場.已知正離子質量為 mK帶電荷量為q,正離子在磁場中做勻速圓周運動的周期與磁感應強度變化的周期都為To,不考慮由于磁場變化而產生的電場的影響，不計離子所受重力.求：N圖甲圖乙磁感應強度區(qū)的大小;（2）要使正離子從 O'孔垂直于N板射出磁場，正離子射入磁場時的速度V0的可能值.解析：（1）正離子射入磁場，洛倫茲力提供向心力2 fV0qvoBo= m，（2 分） 2r 做勻速圓周運動的周期To=.（2分）V0聯(lián)立兩式得磁感應強度Bo=24m（1分）ql 0（2）要使正離子從 O'孔垂直于 N板射出磁場，Vo的方向應如圖所示，兩板之間正離子 d只運動一個周期即 To時，有r =

16、4.（3分）當兩板之間正離子運動n個周期即nT。時，有d八r = 4n（n =1, 2, 3,）.（1 分）聯(lián)立求解，得正離子的速度的可能值為3呼=非（n = 1, 2, 3,）（1 分）答案：（1）祟就（n = 1, 2, 3,）ql 0 2nI。12. （12分）（2014 重慶卷）某電子天平原理如圖所示，E形磁鐵的兩側為 N極，中心為S極，兩極間的磁感應強度大小均為B,磁極寬度均為 L,忽略邊緣效應，一正方形線圈套于中心磁極，其骨架與秤盤連為一體，線圈兩端 C D與外電路連接，當質量為 m的重物放 在秤盤上時，彈簧被壓縮，秤盤和線圈一起向下運動（骨架與磁極不接觸），隨后外電路對線 圈供電

17、，秤盤和線圈恢復到未放重物時的位置并靜止，由此時對應的供電電流I可確定重物的質量.已知線圈匝數(shù)為 n,線圈電阻為R,重力加速度為g.問：贊骨架（1）線圈向下運動過程中，線圈中感應電流是從C端還是從D端流出?（2）供電電流I是從C端還是從D端流入？求重物質量與電流的關系；若線圈消耗的最大功率為P,該電子天平能稱量的最大質量是多少？解析：（1）由右手定則可知線圈向下運動，感應電流從C端流出.（1分）（2）設線圈受到的安培力為Fa,外加電流從 D端流入.（1分）由Fa= mg（2分）Fa= 2nBIL,（2 分）2nBL得 m= -g-I.（1 分）（3）設稱量最大質量為no,（2分）2nBL由 m

18、= -I , gP= I2R,（2 分）/口 2nBL P 八（2）從D端流入m= nBLIg得 m=gJ r （1 分）答案：（1）電流從C端流出13. （12分）（2015 浙江卷）使用回旋加速器的實驗需要把離子束從加速器中引出，離子束引出的方法有磁屏蔽通道法和靜電偏轉法等.質量為 m,速度為v的離子在回旋加速器內旋轉，旋轉軌道是半徑為 r的圓，圓心在。點，軌道在垂直紙面向外的勻強磁場中，應強度為B.為引出離子束，使用磁屏蔽通道法設計引出器.引出器原理如圖所示，一堆圓磁感弧形金屬板組成弧形引出通道，通道的圓心位于。點（O'點圖中未畫出）.引出離子時,令引出通道內磁場的磁感應強度降低，從而使離子從P點進入通道，沿通道中