《步步高》2014高考物理（人教版通用）大一輪復(fù)習(xí)講義【配套word版文檔】第八章單元小結(jié)練磁場對(duì)電流或運(yùn)動(dòng)電荷作用的綜合訓(xùn)練（7頁含解析）

1、單元小結(jié)練磁場對(duì)電流或運(yùn)動(dòng)電荷作用的綜合訓(xùn)練(限時(shí)：45分鐘)1關(guān)于電場力與洛倫茲力，以下說法正確的是()A電荷只要處在電場中，就會(huì)受到電場力，而電荷靜止在磁場中，也可能受到洛倫茲力B電場力對(duì)在電場中的電荷一定會(huì)做功，而洛倫茲力對(duì)在磁場中的電荷卻不會(huì)做功C電場力與洛倫茲力一樣，受力方向都在電場線和磁感線上D只有運(yùn)動(dòng)的電荷在磁場中才可能會(huì)受到洛倫茲力的作用答案D解析靜止在磁場中的電荷不可能受到洛倫茲力，A錯(cuò)；盡管電場力對(duì)電荷可以做功，但如果電荷在電場中不動(dòng)或沿等勢面移動(dòng)，電場力做功為零，B錯(cuò)；洛倫茲力的方向與磁感線垂直，與運(yùn)動(dòng)方向垂直，C錯(cuò)只有D是正確的2. 在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0、方向豎直向上的勻

2、強(qiáng)磁場中，水平放置一根長通電直導(dǎo)線，電流的方向垂直于紙面向里如圖1所示，A、B、C、D是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中()圖1AB、D兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等BA、B兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等CC點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最大DB點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最大答案A解析由安培定則可判斷通電直導(dǎo)線在C點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與B0的方向相反，B、D兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與B0垂直，故B、D兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與B0相同，由磁場的疊加知A點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度最大故只有A項(xiàng)正確3. 如圖2所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，MN是一豎直放置的感光板從圓形磁場最高點(diǎn)P垂直

3、磁場射入大量的帶正電、電荷量為q、質(zhì)量為m、速度為v的粒子，不考慮粒子間的相互作用力，關(guān)于這些粒子的運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是()圖2A只要對(duì)著圓心入射，出射后均可垂直打在MN上B對(duì)著圓心入射的粒子，其出射方向的反向延長線不一定過圓心C對(duì)著圓心入射的粒子，速度越大在磁場中通過的弧長越長，時(shí)間也越長D只要速度滿足v，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上答案D解析當(dāng)vB時(shí)，粒子所受洛倫茲力充當(dāng)向心力，做半徑和周期分別為R，T的勻速圓周運(yùn)動(dòng)；只要速度滿足v，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上，選項(xiàng)D正確4. 如圖3所示，在豎直絕緣的平臺(tái)上，一個(gè)帶正電的小球以水平速度v0拋出，落在地面上

4、的A點(diǎn)，若加一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，則小球的落點(diǎn)()圖3A仍在A點(diǎn)B在A點(diǎn)左側(cè)C在A點(diǎn)右側(cè)D無法確定答案C解析加上磁場后，洛倫茲力雖不做功，但可以改變小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(改變速度的方向)，小球做曲線運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)中任一位置受力如圖所示，小球受到了斜向上的洛倫茲力的作用，小球在豎直方向的加速度ay<g，故小球平拋的時(shí)間將增加，由xv0t知，落點(diǎn)應(yīng)在A點(diǎn)的右側(cè)5如圖4所示的天平可用來測定磁感應(yīng)強(qiáng)度天平的右臂下面掛有一個(gè)矩形線圈，寬度為L，共N匝，線圈下端懸在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面當(dāng)線圈中通有電流I時(shí)(方向如圖)，在天平左右兩邊加上質(zhì)量各為m1、m2的砝碼，天平平衡當(dāng)電流反向(大小不變)時(shí)，

5、右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡由此可知()圖4A磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，大小為B磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，大小為C磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外，大小為D磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外，大小為答案B解析當(dāng)電流反向(大小不變)時(shí)，右邊需再加質(zhì)量為m的砝碼后方可平衡，可得此時(shí)安培力的方向豎直向上，由左手定則判定磁場方向垂直紙面向里，由兩種情況的受力平衡可得：m1gm2gmgNBIL，m1gm2gmgmgNBIL，其中m為線圈質(zhì)量，聯(lián)解可得B.6如圖5所示，一個(gè)半徑為R的導(dǎo)電圓環(huán)與一個(gè)軸向?qū)ΨQ的發(fā)散磁場處處正交，環(huán)上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相等，方向均與環(huán)面軸線方向成角(環(huán)面軸線為豎直

6、方向)若導(dǎo)電圓環(huán)上載有如圖所示的恒定電流I，則下列說法正確的是()圖5A導(dǎo)電圓環(huán)有收縮的趨勢B導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力方向豎直向上C導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIRD導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIRsin 答案ABD解析若導(dǎo)線圓環(huán)上載有如圖所示的恒定電流I，由左手定則可得導(dǎo)線圓環(huán)上各小段所受安培力斜向內(nèi)，導(dǎo)電圓環(huán)有收縮的趨勢，導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力方向豎直向上，導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIRsin ，選項(xiàng)A、B、D正確7如圖6所示，在屏MN的上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里P為屏上的一個(gè)小孔PC與MN垂直一群質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子(不計(jì)重力)，以相同的速率v從P處沿垂

7、直于磁場的方向射入磁場區(qū)域粒子入射方向在與磁場B垂直的平面內(nèi)，且散開在與PC夾角為的范圍內(nèi)則在屏MN上被粒子打中的區(qū)域的長度為()圖6A. B.C. D.答案D解析屏MN上被粒子擊中的區(qū)域離P點(diǎn)最遠(yuǎn)的距離x12r，屏MN上被粒子擊中的區(qū)域離P點(diǎn)最近的距離x22rcos ，故在屏MN上被粒子打中的區(qū)域的長度為x1x2，D正確8如圖7所示，帶負(fù)電的物塊A放在足夠長的不帶電的絕緣小車B上，兩者均保持靜止，置于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，在t0時(shí)刻用水平恒力F向左推小車B.已知地面光滑，A、B接觸面粗糙，A所帶電荷量保持不變，下列四圖中關(guān)于A、B的vt圖象大致正確的是()圖7答案C解析由于A、B間粗糙

8、，在水平恒力F的作用下，二者一起做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；隔離物塊A分析，隨著物塊A速度逐漸增大，它受到豎直向上的洛倫茲力逐漸增大，支持力逐漸減小，則A、B之間的最大靜摩擦力逐漸減小；當(dāng)A、B之間的最大靜摩擦力等于mAa時(shí)，A相對(duì)B開始滑動(dòng)；之后，由于A受豎直向上的洛倫茲力增大，A、B之間的壓力減小，A受到的滑動(dòng)摩擦力減小，A的加速度逐漸減小到零；而B的加速度逐漸增大到恒定，故從t0開始物塊A、B的速度圖象如題圖C所示9如圖8所示，長為L的通電直導(dǎo)體棒放在光滑水平絕緣軌道上，勁度系數(shù)為k的水平輕彈簧一端固定，另一端拴在棒的中點(diǎn)，且與棒垂直，整個(gè)裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場

9、中，彈簧伸長x，棒處于靜止?fàn)顟B(tài)則()圖8A導(dǎo)體棒中的電流方向從b流向aB導(dǎo)體棒中的電流大小為C若只將磁場方向緩慢順時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度，x變大D若只將磁場方向緩慢逆時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度，x變大答案B解析由左手定則可知，導(dǎo)體棒中的電流方向從a流向b，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由BILkx可得導(dǎo)體棒中的電流大小為I，選項(xiàng)B正確；若只將磁場方向緩慢順時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度或逆時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度，x都變小，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤10如圖9所示，在勻強(qiáng)磁場中有1和2兩個(gè)質(zhì)子在同一平面內(nèi)沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑r1>r2并相切于P點(diǎn)，設(shè)T1、T2，v1、v2，a1、a2，t1、t2，分別表示1、2兩個(gè)質(zhì)子的周期，線速度，向心

10、加速度以及各自從經(jīng)過P點(diǎn)算起到第一次通過圖中虛線MN所經(jīng)歷的時(shí)間，則()圖9AT1T2 Bv1v2Ca1>a2 Dt1<t2答案ACD解析對(duì)于質(zhì)子，其相同，又T，在同一勻強(qiáng)磁場中，則T1T2，選項(xiàng)A正確又r，且r1>r2則v1>v2.B錯(cuò)誤由a，T，得av，則a1>a2，C正確又兩質(zhì)子的周期相同，由題圖知質(zhì)子1從經(jīng)過P點(diǎn)算起到第一次通過圖中虛線MN所轉(zhuǎn)過的圓心角比質(zhì)子2小，由tT知，t1<t2，D正確11. 在傾角30°的斜面上，固定一金屬框，寬l0.25 m，接入電動(dòng)勢E12 V、內(nèi)阻不計(jì)的電池垂直框面放置一根質(zhì)量m0.2 kg的金屬棒ab，它與

11、框架間的動(dòng)摩擦因數(shù)，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.8 T、垂直框面向上的勻強(qiáng)磁場中，如圖10所示當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值在什么范圍內(nèi)時(shí)，可使金屬棒靜止在框架上？(框架與金屬棒的電阻不計(jì)，g取10 m/s2)圖10答案1.4 R8.0 解析金屬棒受到四個(gè)力作用：重力mg、垂直框面向上的支持力FN、沿框面向上的安培力F安及沿框面的靜摩擦力Ff.金屬棒靜止在框架上時(shí)，靜摩擦力Ff的方向可能沿框面向上，也可能沿框面向下，需分兩種情況考慮：(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R取值較大時(shí)，I較小，安培力F安較小，在金屬棒重力分量mgsin 作用下金屬棒有沿框面下滑的趨勢，金屬棒所受靜摩擦力Ff沿框面向上，受力情況如圖所示此

12、時(shí)金屬棒剛好不下滑，滿足平衡條件：Blmgcos mgsin 0解得Rmax8.0 (2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R取值較小時(shí)，I較大，安培力F安較大，會(huì)使金屬棒產(chǎn)生上滑的趨勢，因此金屬棒所受靜摩擦力Ff沿框面向下，如圖所示此時(shí)金屬棒剛好不上滑，滿足平衡條件：Blmgcos mgsin 0解得Rmin1.4 所以要使金屬棒靜止在框架上，滑動(dòng)變阻器R的取值范圍為1.4 R8.0 12如圖11所示，在坐標(biāo)系xOy中，第一象限內(nèi)充滿著兩個(gè)勻強(qiáng)磁場a和b，OP為分界線，在區(qū)域a中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B，方向垂直紙面向里；在區(qū)域b中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外，P點(diǎn)坐標(biāo)為(4l,3l)一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向射入?yún)^(qū)域b，經(jīng)過一段時(shí)間后，粒子恰能經(jīng)過原點(diǎn)O，不計(jì)粒子重力(sin 37°0.6，cos 37°0.8)求：圖11(1)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的時(shí)間最少是多少？(2)粒子運(yùn)動(dòng)的速度可能是多少？答案(1)(2)(n1,2,3，)解析(1)設(shè)粒子