高考物理一輪復(fù)習(xí)-章節(jié)訓(xùn)練-磁場(共13頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上2014年高考一輪復(fù)習(xí)之磁場一、選擇題(本題共10小題，每題4分，共40分有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi))1如圖所示，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌所在平面與水平面間的夾角為.整個(gè)裝置處于沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場中金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，當(dāng)金屬桿ab中通有從a到b的恒定電流I時(shí)，金屬桿ab剛好靜止則()A磁場方向豎直向上B磁場方向豎直向下C金屬桿ab受安培力的方向平行導(dǎo)軌向上D金屬桿ab受安培力的方向平行導(dǎo)軌向下解析：當(dāng)磁場方向豎直向上時(shí)，由左手定則可知安培力水平向右，金屬桿ab受力可以平衡，A正確；若磁場方向豎直向下

2、，由左手定則可知安培力水平向左，則金屬桿ab受力無法平衡，B、C、D錯(cuò)誤答案：A2如圖所示，當(dāng)電鍵S閉合的時(shí)候，導(dǎo)線ab受力的方向應(yīng)為()A向右B向左C向紙外 D向紙里解析：由安培定則，導(dǎo)線ab處磁感線方向從右向左，再根據(jù)左手定則，D正確答案：D3垂直紙面的勻強(qiáng)磁場區(qū)域里，一離子從原點(diǎn)O沿紙面向x軸正方向飛出，其運(yùn)動(dòng)軌跡可能是圖中的()解析：利用左手定則可以判斷離子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心應(yīng)在y軸上，B、C正確答案：BC4帶電小球以一定的初速度v0豎直向上拋出，能夠達(dá)到的最大高度為h1；若加上水平方向的勻強(qiáng)磁場，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h2；若加上水平方向的勻強(qiáng)電場，且保持初速度仍為

3、v0，小球上升的最大高度為h3，如下圖所示，不計(jì)空氣阻力，則()Ah1h2h3Bh1>h2>h3Ch1h2>h3 Dh1h3>h2解析：由豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度公式得h1；當(dāng)小球在磁場中運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球應(yīng)有水平速度，由能量守恒得mgh2Ekmvmgh1，所以h1>h2；當(dāng)加上電場時(shí)，由運(yùn)動(dòng)的分解可知：在豎直方向上有v2gh3，所以h1h3，選項(xiàng)D正確答案：D5如右圖所示，一帶電小球質(zhì)量為m，用絲線懸掛于O點(diǎn)，并在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，最大擺角為60°，水平磁場垂直于小球擺動(dòng)的平面，當(dāng)小球自左方擺到最低點(diǎn)時(shí)，懸線上的張力恰為零，則小球自右方擺到最低點(diǎn)時(shí)懸線上

4、的張力為()A0 B2mgC4mg D6mg解析：若沒有磁場，則到達(dá)最低點(diǎn)懸線的張力為F，則Fmg由能量守恒得mgl(1cos60°)mv2聯(lián)立得F2mg.當(dāng)有磁場存在時(shí)，由于洛侖茲力不做功，在最低點(diǎn)懸線張力為零，則F洛2mg當(dāng)小球自右方擺到最低點(diǎn)時(shí)洛侖茲力大小不變，方向必向下可得FF洛mg，所以此時(shí)懸線的張力F4mg.C項(xiàng)正確答案：C6如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直于紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場，其邊界過原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)a(0，L)一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從a點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的b點(diǎn)射出磁場，此時(shí)速度方向與x軸正方向的夾角為60°.

5、下列說法中正確的是()A電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為B電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C磁場區(qū)域的圓心坐標(biāo)為(，)D電子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心坐標(biāo)為(0，2L)解析：由圖可以計(jì)算出電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為2L，故在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，A錯(cuò)誤，B正確；ab是磁場區(qū)域圓的直徑，故圓心坐標(biāo)為(L，)，電子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為O，計(jì)算出其坐標(biāo)為(0，L)，所以C正確，D錯(cuò)誤答案：BC7如圖所示，有一重力不計(jì)的混合正離子束先后通過正交的電場、磁場區(qū)域和勻強(qiáng)磁場區(qū)域，如果這束正離子束在區(qū)域中不偏轉(zhuǎn)，進(jìn)入?yún)^(qū)域后偏轉(zhuǎn)半徑r相同，則它們一定具有相同的()A速度 B質(zhì)量C電荷量 D比荷解析：混合正離子束不偏轉(zhuǎn)，說明它

6、們在區(qū)域有EqBqv，則v，進(jìn)入?yún)^(qū)域的混合正離子速度都相同在區(qū)域中正離子偏轉(zhuǎn)半徑r，速度v相同，半徑r相同，則必定相同，即比荷相同，A、D正確答案：AD8如圖所示，ABC為與勻強(qiáng)磁場垂直的邊長為a的等邊三角形，磁場垂直于紙面向外，比荷為的電子以速度v0從A點(diǎn)沿AB方向射入，欲使電子能經(jīng)過BC邊，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值應(yīng)為()AB> BB<CB< DB>解析：由題意，如圖所示，電子正好經(jīng)過C點(diǎn)，此時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R，要想電子從BC邊經(jīng)過，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑要大于，由帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的公式r有<，即B<，C選項(xiàng)正確答案：C9環(huán)形對撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置，其核

7、心部件是一個(gè)高度真空的圓環(huán)狀的空腔若帶電粒子初速度可視為零，經(jīng)電壓為U的電場加速后，沿圓環(huán)切線方向注入對撞機(jī)的環(huán)狀機(jī)腔內(nèi)，空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.帶電粒子將被限制在圓環(huán)狀空腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)要維持帶電粒子在圓環(huán)內(nèi)做半徑確定的圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是()A對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷q/m越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大B對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷q/m越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小C對于給定的帶電離子，加速電壓U越大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期越小D對于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期都不變解析：帶電粒子經(jīng)過加速電場后速度為v，帶電粒子以該速度進(jìn)入對撞機(jī)的環(huán)狀空腔

8、內(nèi)，且在圓環(huán)內(nèi)做半徑確定的圓周運(yùn)動(dòng)，因此R，對于給定的加速電壓，即U一定，則帶電粒子的比荷q/m越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)越小，A錯(cuò)誤，B正確；帶電粒子運(yùn)動(dòng)周期為T2R，對于給定的粒子，m/q確定，R確定，故C正確，D錯(cuò)誤答案：BC10.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，不計(jì)重力，在a點(diǎn)以某一初速度水平向左射入磁場區(qū)域，沿曲線abcd運(yùn)動(dòng)，ab、bc、cd都是半徑為R的圓弧粒子在每段圓弧上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都為t.規(guī)定垂直于紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為正，則磁場區(qū)域、三部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨x變化的關(guān)系可能是下圖中的()解析：由左手定則可判斷出磁感應(yīng)強(qiáng)度B在磁場區(qū)域、內(nèi)磁場方向分別為向外、向里、向外，在

9、三個(gè)區(qū)域中均運(yùn)動(dòng)圓周，故t，由于T，求得B.只有C選項(xiàng)正確答案：C第卷(非選擇題，共60分)二、填空題(本題共2小題，每題8分，共16分)11如下圖所示，空間有一垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為0.2 kg且足夠長的絕緣木板靜止在光滑水平面上，在木板左端無初速度放置一質(zhì)量為0.1 kg、電荷量q0.2 C的滑塊，滑塊與絕緣木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力現(xiàn)對木板施加方向水平向左，大小為0.6 N的恒力，g取10 m/s2，則木板的最大加速度為_；滑塊的最大速度為_解析：開始滑塊與板一起勻加速，剛發(fā)生相對滑動(dòng)時(shí)整體的加速度a2 m/s

10、2，對滑塊(mgqvB)ma，代入數(shù)據(jù)可得此時(shí)刻的速度為6 m/s.此后滑塊做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最終勻速mgqvB代入數(shù)據(jù)可得此時(shí)刻的速度為10 m/s.而板做加速度增加的加速運(yùn)動(dòng)，最終勻加速板的加速度a3 m/s2答案：3 m/s210 m/s12(2012·課標(biāo)全國理綜)下圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場現(xiàn)通過測量通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；為電流表；S為開關(guān)此外還有細(xì)沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線(1)

11、在圖中畫線連接成實(shí)驗(yàn)電路圖(2)完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：按圖接線保持開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加入適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1.閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng)，在托盤內(nèi)重新加入適量細(xì)沙，使D_；然后讀出_，并用天平稱出_用米尺測量_(3)用測得的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可以得出B_.(4)判定磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的方法是：若_，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外；反之，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里解析：(1)本實(shí)驗(yàn)的原理是：通過測量D的安培力的大小和方向、電流的大小和方向、D的底邊長底，根據(jù)FBIL，測出B的大小和方向；因此把電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電源和D

12、串聯(lián)即可，如答案圖所示(2)根據(jù)步驟可知D的重力Gm1g，步驟為讓電流流過D，使D在重力、安培力和細(xì)線的拉力下重新平衡要測出安培力，需要測出拉力，即用天平稱出重新加入細(xì)沙的總質(zhì)量；要測出B，需要測出電流的大小和D的底邊的長度(3)安培力F|m2m1|g，又FBIL，可得B.(4)由電路圖知電流的方向水平向右，B方向若垂直紙面向外，則安培力方向?yàn)樨Q直向下，有Fm1gm2g，即m2>m1.答案：(1)連接如下圖所示(2)重新處于平衡狀態(tài)電流表的示數(shù)I此時(shí)細(xì)沙的質(zhì)量m2D的底邊長度l(3)(4)m2>m1三、計(jì)算題(本題共4小題，13、14題各10分，15、16題各12分，共44分，計(jì)算

13、時(shí)必須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)13有兩個(gè)相同的全長電阻為9 的均勻光滑圓環(huán)，固定于一個(gè)絕緣的水平臺(tái)面上，兩環(huán)分別在兩個(gè)互相平行的、相距為20 cm的豎直面內(nèi)，兩環(huán)的連心線恰好與環(huán)面垂直，兩環(huán)面間有方向豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.87 T的勻強(qiáng)磁場，兩環(huán)的最高點(diǎn)A和C間接有一內(nèi)阻為0.5 的電源，連接導(dǎo)線的電阻不計(jì)今有一根質(zhì)量為10 g，電阻為1.5 的棒置于兩環(huán)內(nèi)側(cè)且可順環(huán)滑動(dòng)，而棒恰好靜止于如圖所示的水平位置，它與圓弧的兩接觸點(diǎn)P、Q和圓弧最低點(diǎn)間所夾的弧對應(yīng)的圓心角均為60°，取重力加速度g10 m/s2.試求此電源電動(dòng)勢E的大小解析：在題圖中，從左向右

14、看，棒PQ的受力如圖所示，棒所受的重力和安培力FB的合力與環(huán)對棒的彈力FN是一對平衡力，且FBmgtanmg而FBIBL，所以I A1 A在題圖所示的電路中兩個(gè)圓環(huán)分別連入電路中的電阻為R，則R 2 由閉合電路歐姆定律得EI(r2RR棒)1×(0.52×21.5) V6 V答案：6 V14如圖所示，一質(zhì)量為m、電量為q的帶電小球以與水平方向成某一角度的初速度v0射入水平方向的勻強(qiáng)電場中，小球恰能在電場中做直線運(yùn)動(dòng)若電場的場強(qiáng)大小不變，方向改為反向，同時(shí)加一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，小球仍以原來的初速度重新射入，小球恰好又能做直線運(yùn)動(dòng)，求電場強(qiáng)度的大小、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和初速度

15、與水平方向的夾角.解析：在沒有磁場，只有電場時(shí)，設(shè)小球的運(yùn)動(dòng)方向與水平方向的夾角為，受力情況如下圖甲所示，根據(jù)已知得：Eq在既有磁場又有電場時(shí)，E不變，受力情況如上圖乙由幾何知識(shí)得45°小球仍做直線運(yùn)動(dòng)，有：qv0BEqcosmgsin解得BE答案：45°15如下圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成已知：靜電分析器通道的半徑為R，均勻輻射電場的電場強(qiáng)度為E.磁分析器中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.問：(1)為了使位于A處電荷量為q、質(zhì)量為m的離子，從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，加速電場的電壓U應(yīng)為多大？(2)滿

16、足(1)問條件的離子由P點(diǎn)進(jìn)入磁分析器后，最終打在乳膠片上的Q點(diǎn)，該點(diǎn)距入射點(diǎn)P多遠(yuǎn)？解析：(1)離子在加速電場中加速，根據(jù)動(dòng)能定理有qUmv2離子在輻向電場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電場力提供向心力，有qEm解得UER(2)離子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，有qvBm由、式得r2r答案：(1)ER(2)16(2012·福建理綜)如下圖甲，在圓柱形區(qū)域內(nèi)存在一方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，在此區(qū)域內(nèi)，沿水平面固定一半徑為r的圓環(huán)形光滑細(xì)玻璃管，環(huán)心O在區(qū)域中心一質(zhì)量為m、帶電荷量為q(q>0)的小球，在管內(nèi)沿逆時(shí)針方向(從上向下看)做圓周運(yùn)動(dòng)已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如下圖乙所示，其中T0.設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中電荷量保持不變，對原磁場的影響可忽略(1)在t0到tT0 這段時(shí)間內(nèi)，小球不受細(xì)管側(cè)壁的作用力，求小球的速度大小v0；(2)在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大過程中，將產(chǎn)生渦旋電場，其電場線是在水平面內(nèi)一系列沿逆時(shí)針方向的同心圓，同一條電場線上各點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等試求t