高三物理總復(fù)習(xí)綜合測試題8

高三物理總復(fù)習(xí)綜合測試題8高三物理總復(fù)習(xí)綜合測試題8高三物理總復(fù)習(xí)綜合測試題8單元綜合測試八(磁場)本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，試卷滿分為100分．考試時間為90分鐘．第Ⅰ卷(選擇題，共40分)一、選擇題(此題共10小題，每題4分，共40分．有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))1．以下對于電場和磁場的說法中正確的選項是()．電場線和磁感線都是關(guān)閉曲線B．電場線和磁感線都是不關(guān)閉曲線C．通電導(dǎo)線在磁場中必定遇到磁場力的作用D．電荷在電場中必定遇到電場力的作用分析：磁感線是關(guān)閉曲線，電場線不是關(guān)閉曲線，選項A、B均錯；當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場方向平行時，不受磁場力的作用，但電荷在電場中必定遇到電場力的作用，選項C錯誤而選項D正確．答案：D圖12．如圖1所示，一根質(zhì)量為m的金屬棒AC用軟線懸掛在磁感覺強度為B的勻強磁場中，通入A→C方向的電流時，懸線張力不為零，欲使懸線張力為零，能夠采納的方法是()．不改變電流和磁場方向，適合增大電流B．只改變電流方向，并適合減小電流C．不改變磁場和電流方向，適合減小磁感覺強度D．只改變磁場方向，并適合減小磁感覺強度分析：通入A→C方向的電流時，由左手定章可知，安培力方向垂直金屬棒向上，2T＋F安＝mg，F(xiàn)安＝BIL；欲使懸線張力為零，需增大安培力，但不可以改變安培力的方向，只有選項A切合要求．答案：A3．速率同樣的電子垂直磁場方向進(jìn)入四個不一樣的磁場，其軌跡如下圖，則磁場最強的是()分析：由qvB＝mv2mv得r＝，速率同樣時，半徑越小，磁場越qBr強，選項D正確．答案：D圖24．如圖2所示，用絕緣輕繩懸吊一個帶正電的小球，放在勻強磁場中．現(xiàn)把小球拉至懸點右邊a點，輕繩被水平拉直，靜止開釋后，小球在豎直平面內(nèi)往返搖動．在小球運動過程中，以下判斷正確的選項是()A．小球擺到懸點左邊的最高點與a點應(yīng)在同一水平線上B．小球每次經(jīng)過最低點時所受洛倫茲力大小相等C．小球每次經(jīng)過最低點時所受洛倫茲力方向同樣D．小球每次經(jīng)過最低點時輕繩所受拉力大小相等分析：由洛倫茲力不做功，小球機(jī)械能守恒，小球在最低點的速度相等，選項A、B均正確；設(shè)小球在最低點的速度為v，從右邊擺v2下時，在最低點受洛倫茲力的方向豎直向下，且T1－qvB－mg＝mL；從左邊擺下時，在最低點受洛倫茲力的方向豎直向上，且T2＋qvB－v2mg＝mL；T1≠T2，選項C、D均錯．答案：AB圖35．盤旋加快器是加快帶電粒子的裝置，其主體部分是兩個D形金屬盒．兩金屬盒處在垂直于盒底的勻強磁場中，并分別與高頻溝通電源兩極相連結(jié)，進(jìn)而使粒子每次經(jīng)過兩盒間的狹縫時都獲得加快，如下圖．現(xiàn)要增大帶電粒子從盤旋加快器射出時的動能，以下方法可行的是()．減小磁場的磁感覺強度B．減小狹縫間的距離C．增大高頻溝通電壓D．增大金屬盒的半徑分析：設(shè)粒子的最后速度為v，由R＝mvqB及Ek＝12mv2得Ek＝qBR22m，粒子的動能與溝通電壓沒關(guān)，選項D可使射出的粒子動能增大．答案：D6．質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子(忽視重力)在磁感覺強度為B的勻強磁場中做勻速圓周運動，形成空間環(huán)形電流．已知粒子的運動速率為v、半徑為R、周期為T，環(huán)形電流的大小為I.則下邊說法中正確的選項是()BRA．該帶電粒子的比荷為m＝vqBtB．在時間t內(nèi)，粒子轉(zhuǎn)過的圓弧對應(yīng)的圓心角為θ＝mC．當(dāng)速率v增大時，環(huán)形電流的大小I保持不變D．當(dāng)速率v增大時，運動周期T變小分析：在磁場中，由qvB＝mv2qvR，得＝，選項A錯誤；在磁mBR2πm場中運動周期T＝qB與速率沒關(guān)，選項D錯誤；在時間t內(nèi)，粒子轉(zhuǎn)過的圓弧對應(yīng)的圓心角

tθ＝T·2π＝

qBtm，選項

B正確；電流定義

I＝2qBq＝，與速率沒關(guān)，選項C正確．T2πm答案：BC圖47．如圖4所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為q的P環(huán)套在固定的水平長直絕緣桿上，整個裝置處在垂直于桿的水平勻強磁場中，磁感覺強度大小為B.現(xiàn)給環(huán)一直右的初速度mgv0(v0>qB)，則()．環(huán)將向右減速，最后勻速B．環(huán)將向右減速，最后停止運動C．從環(huán)開始運動到最后達(dá)到穩(wěn)固狀態(tài)，損失的機(jī)械能是12mv0212D．從環(huán)開始運動到最后達(dá)到穩(wěn)固狀態(tài)，損失的機(jī)械能是2mv012m(mgqB)2圖5分析：由題意可知qv0B>mg，受力剖析如圖5所示．水平方向物mg體做減速運動，f＝μFN＝μ(qvB－mg)，當(dāng)qvB＝mg，即v＝qB時，F(xiàn)N＝0，以后物體做勻速直線運動，選項答案：AD

A、D

正確而

B、C錯誤．圖68．如圖6所示，圓柱形地區(qū)的橫截面在沒有磁場的狀況下，帶電粒子(不計重力)以某一初速度沿截面直徑方向入射時，穿過此地區(qū)的時間為t；若該地區(qū)加沿軸線方向的勻強磁場，磁感覺強度為B，帶電粒子仍以同一初速度沿截面直徑入射，粒子飛出此地區(qū)時，速度方向偏轉(zhuǎn)了π/3，依據(jù)上述條件可求得的物理量為()．帶電粒子的初速度B．帶電粒子在磁場中運動的半徑C．帶電粒子在磁場中運動的周期D．帶電粒子的比荷圖72R分析：設(shè)圓柱形地區(qū)的半徑為R，粒子的初速度為v0，則v0＝t，因為R未知，沒法求出帶電粒子的初速度，選項A錯誤；若加上磁場，粒子在磁場中的軌跡如圖7所示，設(shè)運動軌跡半徑為r，運動周2πr期為T，則T＝v0，速度方向偏轉(zhuǎn)了π/3，由幾何關(guān)系得，軌跡圓弧所對的圓心角θ＝π/3，r＝3R，聯(lián)立以上式子得T＝3πt；由T＝2πm/qB得q/m＝3Bt2，應(yīng)選項C、D正確；因為R未知，沒法求出帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑，選項B錯誤．答案：CD圖89．如圖8所示，ABC為豎直平面內(nèi)的圓滑絕緣軌道，此中AB為傾斜直軌道，BC為與AB相切的圓形軌道，而且圓形軌道處在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里．質(zhì)量同樣的甲、乙、丙三個小球中，甲球帶正電、乙球帶負(fù)電、丙球不帶電，現(xiàn)將三個小球在軌道AB上分別從不一樣高度處由靜止開釋，都恰巧經(jīng)過圓形軌道的最高點，則()．經(jīng)過最高點時，三個小球的速度相等B．經(jīng)過最高點時，甲球的速度最小C．甲球的開釋地點比乙球的高D．運動過程中三個小球的機(jī)械能均保持不變mv甲2分析：恰巧過最高點，對甲球：mg＋qv甲B＝R；對乙球：mv乙2mv丙2mg－qv乙B＝R；對丙球：mg＝R，故v甲>v丙>v乙，應(yīng)選項A、B均錯．洛倫茲力不做功，故運動過程中三個小球的機(jī)械能均保持不變，選項C、D均正確．答案：CD10．如下圖，虛線框中存在勻強電場E和勻強磁場B，它們相互正交或平行．有一個帶負(fù)電的小球從該復(fù)合場上方的某一高度處自由落下，那么，帶電小球可能沿直線經(jīng)過以下的哪些復(fù)合場地區(qū)()分析：帶電小球要沿直線經(jīng)過復(fù)合場地區(qū)，則受力一定均衡，分析剛進(jìn)復(fù)合場時的受力便可得C、D正確．答案：CD第Ⅱ卷(非選擇題，共60分)二、填空題(此題共2小題，每題8分，共16分)11．實驗室里能夠用圖9甲所示的小羅盤估測條形磁鐵磁場的磁感覺強度．方法如圖乙所示，調(diào)整羅盤，使小磁針靜止時N極指向羅盤上的零刻度(即正北方向)，將條形磁鐵放在羅盤鄰近，使羅盤所在處條形磁鐵的方向處于東西方向上，此時羅盤上的小磁針將轉(zhuǎn)過必定角度．若已知地磁場的水平重量Bx，為計算羅盤所在處條形磁鐵磁場的磁感覺強度B，則只要知道________，磁感覺強度的表達(dá)式為B________.圖9答案：羅盤上指針的偏轉(zhuǎn)角Bxtanθ12．如圖10所示，空間有一垂直紙面向外的磁感覺強度為0.5T的勻強磁場，一質(zhì)量為0.2kg且足夠長的絕緣木板靜止在圓滑水平面上，在木板左端無初速度擱置一質(zhì)量為0.1kg、電荷量q＝＋0.2C的滑塊，滑塊與絕緣木板之間的動摩擦因數(shù)為0.5，滑塊遇到的最大靜摩擦力可以為等于滑動摩擦力．現(xiàn)對木板施加方向水平向左，大小為0.6N的恒力，g取10m/s2，則木板的最大加快度為________；滑塊的最大速度為________．圖10分析：開始滑塊與板一同勻加快，剛發(fā)生相對滑動時整體的加快度a＝F＝2m/s2，對滑塊μ(mg－qvB)＝ma，代入數(shù)據(jù)可得此時M＋m刻的速度為6m/s.今后滑塊做加快度減小的加快運動，最后勻速．mg＝qvB代入數(shù)據(jù)可得此時刻的速度為10m/s.而板做加快度增添的加速運動，最后勻加快．板的加快度a＝MF＝3m/s2答案：3m/s210m/s三、計算題(此題共4小題，13、14題各10分，15、16題各12分，共44分，計算時一定有必需的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)圖1113．有兩個同樣的全長電阻為9Ω的均勻圓滑圓環(huán)，固定于一個絕緣的水平臺面上，兩環(huán)分別在兩個相互平行的、相距為20cm的豎直面內(nèi)，兩環(huán)的連心線恰巧與環(huán)面垂直，兩環(huán)面間有方向豎直向下的磁感覺強度B＝0.87T的勻強磁場，兩球的最高點A和C間接有一內(nèi)阻為0.5Ω的電源，連結(jié)導(dǎo)線的電阻不計．今有一根質(zhì)量為10g，電阻為1.5Ω的棒置于兩環(huán)內(nèi)側(cè)且可順環(huán)滑動，而棒恰巧靜止于如圖11所示的水平地點，它與圓弧的兩接觸點P、Q和圓弧最低點間所夾的弧對應(yīng)的圓心角均為θ＝60°，取重力加快度g＝10m/s2.試求此電源電動勢E的大?。畧D12分析：在圖中，從左向右看，棒PQ的受力如圖12所示，棒所受的重力和安培力FB的協(xié)力與環(huán)對棒的彈力FN是一對均衡力，且FB＝mgtanθ＝3mg3mg而FB＝IBL，因此I＝BL3××－3×10＝1010A＝1A0.87×0.2在右圖所示的電路中兩個圓環(huán)分別連入電路中的電阻為R，則R9×9－933Ω＝2Ω＝9由閉合電路歐姆定律得E＝I(r＋2R＋R棒)1×(0.5＋2×2＋1.5)V＝6V答案：6V圖1314．(2011·家莊模擬石)如圖13所示，勻強磁場中擱置一與磁感線平行的薄鉛板，一個帶電粒子進(jìn)入勻強磁場，以半徑R1＝20cm做勻速圓周運動．第一次垂直穿過鉛板后以半徑R2＝19cm做勻速圓周運動，則帶電粒子能夠穿過鉛板的次數(shù)是多少？分析：粒子每穿過鉛板一次損失的動能都同樣，可是粒子每穿過鉛板一次其速度的減少倒是不一樣的，速度大時，其速度變化量??；速度小時，速度變化量大．可是粒子每次穿過鉛板時受鉛板的阻力同樣，因此粒子每次穿過鉛板戰(zhàn)勝阻力做的功同樣，因此每次穿過鉛板損失的動能同樣．粒子每穿過鉛板一次損失的動能為：22Ek＝1mv12－1mv22＝qB(R12－R22)222m粒子穿過鉛板的次數(shù)為：1mv1222R1n＝ΔEk＝R12－R22＝10.26次，取n＝10次．答案：10圖1415．(2010·四川高考)如圖14所示，電源電動勢E0＝15V，內(nèi)阻r0＝1Ω，電阻R1＝30Ω，R2＝60Ω.間距d＝0.2m的兩平行金屬板水平擱置，板間散布有垂直于紙面向里、磁感覺強度B＝1T的勻強磁場．閉合開關(guān)S，板間電場視為勻強電場，將一帶正電的小球以初速度v＝0.1m/s沿兩板間中線水平射入板間．設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為Rx，忽視空氣對小球的作用，取g＝10m/s2.(1)當(dāng)Rx＝29Ω時，電阻R2耗費的電功率是多大？(2)若小球進(jìn)入板間做勻速圓周運動并與板相碰，碰時速度與初速度的夾角為60°，則Rx是多少？分析：(1)設(shè)R1和R2的并聯(lián)電阻為R，有R＝R1R2①R1＋R2R1E0R②兩頭的電壓為：U＝r0＋R＋RxU2R2耗費的電功率為：P＝R2③當(dāng)Rx＝29Ω時，聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)，得P＝0.6W．④(2)設(shè)小球質(zhì)量為m，電荷量為q，小球做勻速圓周運動時，有：qE＝mg⑤UE＝d⑥設(shè)小球做圓周運動的半徑為r，有mv2qvB＝r⑦由幾何關(guān)系有r＝d⑧聯(lián)立①②⑤⑥⑦⑧式，代入數(shù)據(jù)，解得Rx＝54Ω.⑨答案：(1)0.6W(2)54Ω16．(2010·北京高考)利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器，寬泛應(yīng)用于丈量和自動控制等領(lǐng)域．如圖

15甲，將一金屬或半導(dǎo)體薄片垂直置于磁場

B中，在薄片的兩個側(cè)面a、b間通以電流I時，此外雙側(cè)c、f間產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)．其原由是薄片中的挪動電荷受洛倫茲力的作用向一側(cè)偏轉(zhuǎn)和累積，于是c、f間成立起電場EH，同時產(chǎn)生霍爾電勢差UH.當(dāng)電荷所受的電場力與洛倫茲力到處相等時，EH和UH達(dá)到穩(wěn)固值，UH的大小與I和B以及霍爾元件厚度d之間知足關(guān)系式UH＝IBRHd，此中比率系數(shù)RH稱為霍爾系數(shù)，僅與資料性質(zhì)相關(guān)．(1)設(shè)半導(dǎo)體薄片的寬度(c、f間距)為l，請寫出UH和EH的關(guān)系式；若半導(dǎo)體資料是電子導(dǎo)電的，請判斷圖15甲中c、f哪端的電勢高；(2)已知半導(dǎo)體薄片內(nèi)單位體積中導(dǎo)電的電子數(shù)為n，電子的電荷量為e，請導(dǎo)出霍爾系數(shù)RH的表達(dá)式．(經(jīng)過橫截面積S的電流I＝nevS，此中v是導(dǎo)電電子定向挪動的均勻速率)；圖15(3)圖15乙是霍爾測速儀的表示圖，將非磁性圓盤固定在轉(zhuǎn)軸上，圓盤的周邊等距離地嵌裝著m個永磁體，相鄰永磁體的極性相反．霍爾元件置于被測圓盤的邊沿鄰近．當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動時，霍爾元件輸出的電壓脈沖信號圖象如圖15丙所示．a(chǎn)．若在時間t內(nèi)，霍爾元件輸出的