高考物理一輪復(fù)習(xí)-磁場(chǎng)精練（含解析）試題

專題十磁場(chǎng)

練綜合專題檢測(cè)

一、選擇題（共10小題,60分）

如圖所示，在紙面內(nèi)的直角三角形4切中，,，、〃兩點(diǎn)間的距離為1./、C兩點(diǎn)處

分別有一根與紙面垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，力點(diǎn)處導(dǎo)線中通過(guò)的電流為47o（向里），。點(diǎn)處導(dǎo)線中通過(guò)

的電流為A（向外）.已知通有電流/的長(zhǎng)直導(dǎo)線外某點(diǎn)處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=k-其中r

為該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離，4為常量,則。點(diǎn)處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度（）

A.大小為“1,方向由C點(diǎn)指向。點(diǎn)4領(lǐng)

B.大小為方向由。點(diǎn)指向C點(diǎn)i\

I;\、

C.大小為遙1,方向由。點(diǎn)指向C點(diǎn)：\

c0

D.大小為VK2,方向沿/49C的平分線

如圖所示,兩個(gè)方向相反、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為6的勻強(qiáng)磁場(chǎng)被邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形a6cd理1.

想分隔，正方形內(nèi)磁場(chǎng)垂直紙面向里，正方形頂點(diǎn)6處有一電荷量為°、質(zhì)量為小、帶正電的粒：xXXX

子（粒子重力不計(jì)）垂直于磁場(chǎng)方向射入正方形abed粒子入射方向與瑟邊的夾角為。40°,?xX

b....

粒子能通過(guò)a點(diǎn)，則粒子的速度大小不可能是（）

2

A.----B.-----C.----D.--

23

.[2020吉林長(zhǎng)春質(zhì)量監(jiān)測(cè)]如圖所示，在光滑絕緣的水平面上有三根相互平行且等長(zhǎng)的直導(dǎo)

線1、2、3,導(dǎo)線1、3固定,導(dǎo)線2可以自由移動(dòng),水平面內(nèi)的虛線00'到導(dǎo)線1、3的距離相

等.若三根導(dǎo)線中通入圖示方向大小相等的恒定電流,導(dǎo)線2從圖示位置由靜止釋放,下列說(shuō)法

正確的是（）

B.導(dǎo)線2有可能離開水平面

C.導(dǎo)線2對(duì)水平面的壓力不斷變化

D.導(dǎo)線2通過(guò)例'時(shí)加速度最小,速度最大

如圖所示,直角三角形ABC位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.3T,比荷為

C/kg的帶正電粒子在A點(diǎn)時(shí)的速度大小為3m/s,沿/C方向，恰能運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn).Z

力WO°，〃是熊的中點(diǎn)，四（￡■未畫出）垂直于初且交放于《點(diǎn).當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)時(shí),在該區(qū)

域加一勻強(qiáng)電場(chǎng),而后該粒子可沿加做直線運(yùn)動(dòng)，已知￡點(diǎn)電勢(shì)為3V,粒子重力不計(jì).下列說(shuō)

法正確的是（）

A.磁場(chǎng)方向垂直紙面向外B.49邊長(zhǎng)為1m

C.電場(chǎng)方向沿方向D.。片9V

如圖所示,通有電流的三根無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)線,分別放置在棱長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方體的棱AB、勿和

上，電流大小分別為I、、h、電流方向未知.無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)強(qiáng)度

比一（r為某點(diǎn)到導(dǎo)線的距離,k為常量），某電流元（不計(jì)重力）沿45放置，恰好靜止,

則下列說(shuō)法正確的是（）

A.Z/ENA

B.電流心在電流元處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向可能沿4〃方向

C.電流元受到電流7.的作用力方向一定沿4力方向

D.放在的導(dǎo)線電流方向與放在火的相同

如圖所示，水平面上兩根通有電流大小相同的長(zhǎng)直導(dǎo)線以”垂直放置,a、b、c、d是加

平行于導(dǎo)線N的虛線上的四個(gè)點(diǎn),c點(diǎn)到兩導(dǎo)線的距離相等,a、b、c、d到導(dǎo)線材的距離

abed

之比為1：1：2：4,己知長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離成反-一

比，兩導(dǎo)線與a、b、c、d四點(diǎn)均在同一水平面上，下列說(shuō)法正確的是（）----------------N

A.6點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外

B.a、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相反

C.b、c兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為3:2

I）,a、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為6：1,方向相同

自行車速度計(jì)是利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車的運(yùn)動(dòng)速率的.如圖甲所示，自行車前輪上

安裝一塊磁鐵,車輪每轉(zhuǎn)一圈，磁鐵就靠近傳感器一次，傳感器會(huì)輸出一個(gè)脈沖電壓.圖乙為霍

爾元件的工作原理圖.當(dāng)磁場(chǎng)靠近霍爾元件時(shí)，金屬導(dǎo)體內(nèi)定向運(yùn)動(dòng)的自由電荷在洛倫茲力作

用下偏轉(zhuǎn),最終使導(dǎo)體在與磁場(chǎng)、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢(shì)差，即霍爾電勢(shì)差.下列說(shuō)

法正確的是（）

霍爾連接到

圖甲圖乙

A.圖乙中霍爾元件的前表面電勢(shì)要比后表面電勢(shì)高

B.若自行車的車速越來(lái)越小,霍爾電勢(shì)差就會(huì)越來(lái)越低

C.根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)和自行車車輪的半徑可獲知車速大小

D.若電源的內(nèi)阻增大,霍爾電壓就會(huì)增大

［多選］電流天平如圖甲所示，使用前天平已調(diào)至平衡,測(cè)量時(shí),在左邊托盤中放入祛碼,右邊

托盤中不放祛碼，將一個(gè)質(zhì)量/zb<0g、匝數(shù)〃=10、下邊長(zhǎng)7-10.0cm的矩形線圈用絕緣的輕

繩掛在右邊托盤的底部，再將此矩形線圈的下部分放在磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直線

圈平面向里、大小為0.5T.線圈的兩頭連在如圖乙所示的電路中,不計(jì)連接導(dǎo)線對(duì)線圈的作用

力，電源電動(dòng)勢(shì)E=\.5V,內(nèi)阻r=l.0Q.開關(guān)S閉合后，調(diào)節(jié)可變電阻使理想電壓表示數(shù)UA.4

V時(shí)，旃=10。，此時(shí)天平正好平衡.g=10m/s；則（）

接矩形線圈

圖甲圖乙

A.線圈電阻為4Q

B.祛碼的質(zhì)量可能為5g

C.線圈所受安培力為0.1N

D.若僅將磁場(chǎng)反向，則在左盤中再添加質(zhì)量為10g的祛碼可能使天平重新平衡

［多選］CT是醫(yī)院常用的一種儀器,CT的重要部件之一就是粒子回旋加速器.回旋加速器的結(jié)

構(gòu)如圖所示，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于回旋加速器.回旋加速器的。點(diǎn)處可以釋

放出初速度為零、質(zhì)量為卬、電荷量為g的粒子.粒子經(jīng)過(guò)加速、回旋最后從1點(diǎn)射出并獲得

最大動(dòng)能尻兩D形盒之間的距離為〃加速電壓為〃則下列說(shuō)法正確的是（）

A.粒子在加速器中運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)為產(chǎn)

B.D形盒的最大半徑為

C.粒子在加速器中加速運(yùn)行的時(shí)間為上二

D.回旋加速器所加交流電壓的頻率為二

［多選］如圖是磁流體發(fā)電機(jī)的原理圖，在磁場(chǎng)中有兩塊面積為S的矩形金屬板力、8正對(duì)放

置,一束等離子體（含有大量正、負(fù)離子,整體來(lái)說(shuō)呈電中性）平行于兩金屬板噴射入磁場(chǎng),這時(shí)

金屬板上就會(huì)聚集電荷,產(chǎn)生電壓.射入的等離子體速度均為匕板間距離為d勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感

等看學(xué)體

應(yīng)強(qiáng)度為氐,方向垂直于等離子體速度方向并平行于金屬板,負(fù)載電阻為R,電離氣體充滿兩板

間,其電阻率為。（與離子的速度無(wú)關(guān)），當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí),/、B就是一個(gè)直流電源的兩個(gè)

電極.不考慮金屬板的邊緣效應(yīng)、離子間的相互作用以及離子的重力.下列說(shuō)法正確的是

（）

c2

A.通過(guò)電阻〃的電流為，三

222

B.電路消耗的總電功率為一^―

C.發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí),正離子受到向上的電場(chǎng)力、向下的洛倫茲力

D.發(fā)電機(jī)的效率與噴射到磁場(chǎng)中的等離子體的速度無(wú)關(guān)

二、非選擇題（共4小題,50分）

[8分]如圖所示，一矩形輕質(zhì)柔軟反射膜可繞過(guò)。點(diǎn)垂直紙面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其在紙面上的

長(zhǎng)度而為△，垂直紙面的寬度為心在膜的下端（圖中0處）掛有一平行于轉(zhuǎn)軸、質(zhì)量為隊(duì)長(zhǎng)

為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒使膜繃成平面.在膜下方水平放置一足夠大的太陽(yáng)能光電池板,能接收到經(jīng)反射

膜反射到光電池板上的所有光能，并將光能轉(zhuǎn)化成電能.光電池板可等效為一個(gè)電池,輸出電

壓恒定為，輸出電流正比于光電池板接收到的光能（設(shè)垂直于入射光單位面積上的光功率保

持恒定）.導(dǎo)體棒處在方向豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并與光電池構(gòu)成回路,流

經(jīng)導(dǎo)體棒的電流垂直紙面向外（注:光電池與導(dǎo)體棒直接相連,連接導(dǎo)線未畫出）.

（D現(xiàn)有一束平行光水平入射，當(dāng)反射膜與豎直方向成夕=60°的夾角時(shí),導(dǎo)體棒處于受力平衡

狀態(tài),求此時(shí)電流的大小和光電池的輸出功率.

（2）當(dāng)《變?yōu)?5°時(shí),通過(guò)調(diào)整電路使導(dǎo)體棒保持平衡,光電池除維持導(dǎo)體棒力學(xué)平衡外,還能

輸出多少額外電功率？

三

三

三

.[12分]如圖所示,矩形46徵區(qū)域內(nèi)及邊界存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂

直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，只。分別為灰；邊的中點(diǎn),46="比'（隗W2）d一束

由電荷量為4、質(zhì)量為〃的相同粒子組成的帶正電粒子流沿與加成3=60°夾角

的方向從尸點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng).粒子重力及粒子間的作用均不計(jì).

（1）若粒子流恰好從0點(diǎn)離開磁場(chǎng),求粒子的初速度大小必以及在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間3.

(2)若粒子流以不同的速率射入磁場(chǎng)，從切邊上的尸點(diǎn)射出磁場(chǎng)時(shí)與。點(diǎn)的距離最小,求此最

小距離L以及從b點(diǎn)射出的粒子的速度大小彩.

[14分]現(xiàn)有一種質(zhì)譜儀,其工作原理如圖所示,圓心角為直角的扇形區(qū)域"空中存在著磁感

應(yīng)強(qiáng)度大小為6、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，所有帶電粒子經(jīng)兩極板間加速電場(chǎng)加速后均

從小孔。射此由磁場(chǎng)邊界0P上N點(diǎn)垂直爐進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,然后均從邊界。。射出，己知某種

粒子才的比荷為一,0N-1,不計(jì)粒子的重力.

(1)若由靜止開始加速的粒子才從邊界制射出時(shí)速度方向與制垂直,其軌跡如圖中實(shí)線所示,

求加速電場(chǎng)的電壓〃的大小.

(2)若另一種粒子F由靜止開始加速仍從/V射入磁場(chǎng),在磁場(chǎng)區(qū)域中偏轉(zhuǎn)60°角后射出，求粒子

y的比荷.

(3)由于有些粒子具有垂直于加速電場(chǎng)方向的初速度，粒子束以小發(fā)散角(紙面內(nèi))從。射出，這

些粒子在方向上的分速度均相同，調(diào)節(jié)CV長(zhǎng)度,可使一束才粒子從〃點(diǎn)射入磁

場(chǎng)，從磁場(chǎng)邊界。0射出后能在磁場(chǎng)區(qū)域右側(cè)。點(diǎn)處被全部收集(，與C美于4POQ

的角平分線。/對(duì)稱,部分粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示)，求粒子彳由。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到"

點(diǎn)所用時(shí)間.

[16分]如圖甲所示平面內(nèi)存在以。為圓心的圓形有界磁場(chǎng),磁場(chǎng)左側(cè)有平行薄板M、N,板M

右端點(diǎn)恰好在磁場(chǎng)邊緣，且板"與圓心。處于同一高度.在兩板左側(cè)中央位置的粒子源連續(xù)發(fā)

射質(zhì)量為以電荷量為e(e<0)、速度相同的電子，且電子速度方向平行于板M、兒已知板間距

離為d,板長(zhǎng)度為號(hào),電子通過(guò)板的時(shí)間為2友,圓形有界磁場(chǎng)的半徑為彳,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)

度6——,方向垂直平面向里.當(dāng)在兩板間加如圖乙所示的周期為2歸的電場(chǎng)(方向由〃板垂直

0

指向N板)時(shí)，力力時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子恰能從板M的右端點(diǎn)射出，不考慮電子的重力及電子間

的相互作用.求：

(1)不同時(shí)刻射出板間的電子的速度大小和方向；

(2)試分析不同時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)的電子從磁場(chǎng)邊界上射出點(diǎn)的關(guān)系;

(3)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間與最短時(shí)間.

N

圖甲圖乙

目［練綜合?專題檢測(cè)

1.B4點(diǎn)處導(dǎo)線中通過(guò)的電流在。點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小6產(chǎn)點(diǎn)處導(dǎo)

線中通過(guò)的電流在〃點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小氏=2;根據(jù)右手螺旋定則可以判

斷,3、氏的方向如圖所示，,由于。=心電，所以〃點(diǎn)處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

大小8=8"i=flcosa印弘一2,方向由〃點(diǎn)指向，點(diǎn)，選項(xiàng)B正確.

【關(guān)鍵一步】求解本題的關(guān)鍵是根據(jù)安培定則分析兩導(dǎo)線在〃位置產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)

度大小和方向,再進(jìn)一步由平行四邊形定則求出該點(diǎn)的合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向.

2.B1??一

因粒子帶正電,且經(jīng)過(guò)a點(diǎn),其可能的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系得所有圓弧所對(duì)圓心::

:卡XXX

角均為60°,所以粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑片一(〃=1,2,3,…)，由洛倫茲力提供向心力得0；""xX

b????'

2_,o

Bqv=m~,解得?=----(〃=1,2,3,…)，因此速度大小不可能是-----,選項(xiàng)B正確.

3.D由安培定則和磁場(chǎng)疊加原理可判斷出直導(dǎo)線1、3在虛線0。'與直導(dǎo)線1之間產(chǎn)生合磁場(chǎng)

的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下,在虛線仞'與直導(dǎo)線3之間產(chǎn)生合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向

上,在虛線如'處產(chǎn)生合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零.由左手定則可知,直導(dǎo)線2所受的安培力沿水

平面方向，所以直導(dǎo)線2不可能離開水平面,直導(dǎo)線2對(duì)水平面的壓力一直等于直導(dǎo)線的重力，

選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤.。。'左右兩側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小關(guān)于0。'具有對(duì)稱性,故導(dǎo)線2的水平受力

以及運(yùn)動(dòng)也關(guān)于0。'具有對(duì)稱性,可知導(dǎo)線2不可能碰到導(dǎo)線3,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.分析可知I,導(dǎo)線2

在0。'處水平方向受力為零，加速度大小為零,速度最大,選項(xiàng)D正確.

【一題多解】根據(jù)通反向電流的兩直導(dǎo)線相互排斥可知,導(dǎo)線2受到導(dǎo)線1和3的斥力作用，

在左側(cè)時(shí)受到導(dǎo)線1的斥力更大,在比'右側(cè)時(shí)受到導(dǎo)線3的斥力更大,在0。'處受到兩導(dǎo)

線的斥力大小相同,可知導(dǎo)線2對(duì)水平面的壓力大小始終不變,且不可能離開水平面,選項(xiàng)B、C

錯(cuò)誤;導(dǎo)線2在川'兩側(cè)水平方向的受力具有對(duì)稱性,故運(yùn)動(dòng)也關(guān)于具有對(duì)稱性,可知導(dǎo)線2

不可能碰到導(dǎo)線3,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;導(dǎo)線2在00'處加速度大小為零,速度最大,選項(xiàng)D正確.

4.C無(wú)電場(chǎng)時(shí)，帶正電粒子在磁場(chǎng)中能從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到6點(diǎn),速度方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，由左手定則知

2

磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,A錯(cuò)誤;粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，有—;

由幾何知識(shí)可知AB=r,解得AB=1Gin,B錯(cuò)誤;加電場(chǎng)后粒子在復(fù)合場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng),說(shuō)明帶電粒

子所受的電場(chǎng)力等于洛倫茲力，曲故電場(chǎng)方向沿用方向，電場(chǎng)強(qiáng)度廬0.9V,C正確;在直

角三角ABC中，由幾何關(guān)系可得EC-5m,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，E點(diǎn)電勢(shì)。產(chǎn)3V,EC,故

0,=T.5V,D錯(cuò)誤.

【技巧點(diǎn)撥】帶電粒子在磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng):分析帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)

應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)找出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡圓心和半徑;分析帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)過(guò)程時(shí)，學(xué)會(huì)

應(yīng)用牛頓第二定律、動(dòng)能定理等知識(shí).

5.A因?yàn)殡娏髟?不計(jì)重力)沿放置,恰好平衡,即所受磁場(chǎng)力的合力為零,說(shuō)明該處的合

磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,根據(jù)無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)強(qiáng)度8—可推得21產(chǎn)人之人A正確;根據(jù)安

培定則知，電流A在電流元處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與4〃垂直,B錯(cuò)誤;根據(jù)安培定則和左手定則

可判斷電流元受到電流入的作用力方向可能沿44方向,也可能沿44方向,C錯(cuò)誤;放在48的

導(dǎo)線電流方向與放在小的相反,D錯(cuò)誤.

6.D根據(jù)右手螺旋定則,可知導(dǎo)線"在6點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,假設(shè)導(dǎo)線M在6點(diǎn)

產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為&,則導(dǎo)線"在6點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為于,方向垂直紙面向外,

故b點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為于,方向垂直紙面向里,A錯(cuò)誤.導(dǎo)線，"在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大

小為園方向垂直紙面向外,導(dǎo)線M在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為于,方向垂直紙面向外，故a

點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為方向垂直紙面向外,a、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不相等,方向相反,B

錯(cuò)誤.導(dǎo)線”和N在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相反,合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,C錯(cuò)誤.導(dǎo)

線材在d點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為F，方向垂直紙面向里,導(dǎo)線川在d點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度

大小為于,方向垂直紙面向外,故，點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為寸,方向垂直紙面向外,故a、d兩點(diǎn)

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為6：1,方向相同,D正確.

7.C題圖乙中霍爾元件中的電流/是由電子定向運(yùn)動(dòng)形成的，由左手定則可知前表面電勢(shì)要

比后表面電勢(shì)低，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)霍爾元件工作原理可知一干的匕得右陽(yáng)右即霍爾電壓只與

磁感應(yīng)強(qiáng)度、霍爾元件的厚度以及電子定向移動(dòng)的速率有關(guān)，與車輪轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根

據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)可知車輪的轉(zhuǎn)速，自行車車輪的半徑已知,根據(jù)七=2n%即可獲知車速

大小，選項(xiàng)C正確;若電源的內(nèi)阻增大,則通過(guò)霍爾元件的電流減小，即電子定向移動(dòng)的速率減

小,霍爾電壓減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

8.ABD線圈中電流的大小為/-=0.1A,又為/（用+依，聯(lián)立兩式可得"2Q,A正確;矩形

線圈下邊所受安培力F=nBIL,將數(shù)值代入可得60.05N,天平兩側(cè)平衡,若尸的方向豎直向下，

則有夕代入數(shù)據(jù)解得祛碼質(zhì)量為ffli-15g,若安培力的方向豎直向上，則尸=M>g,解

得祛碼質(zhì)量為加巧g,B正確,C錯(cuò)誤;僅將磁場(chǎng)反向，則安培力方向反向,若開始時(shí),安培力豎直

向下，此時(shí)變?yōu)樨Q直向上，相當(dāng)于右邊少了兩倍的安培力大小，所以需要在右邊添加質(zhì)量為

△加士一二10g的祛碼，可使天平重新平衡，若開始時(shí)，安培力豎直向上，此時(shí)變?yōu)樨Q直向下，相當(dāng)

于右邊多了兩倍的安培力大小,所以需要在左邊添加質(zhì)量為△/上一二10g的祛碼，可使天平重

新平衡,故D正確.

【易錯(cuò)警示】本題中沒有給出電流的方向，安培力的方向有豎直向上和豎直向下兩種情況，

解題時(shí)一定要分類討論,才能正確解題.__________________________________________________

9.AC設(shè)粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為n、最大速度為匕因每加速一次粒子獲得的能量為qU,

每圈有兩次加速，則E^nqU,得n=—^,故A正確；由區(qū)日版和qvB=m——得—百卡*

故B錯(cuò)誤;一周內(nèi)粒子加速兩次,加速度大小為a—,由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有v=at,反§涼,

解得t一戶-?故C正確；由粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為7衛(wèi)二,頻率心知，回旋加

速器所加交流電壓的頻率為f丁,由于粒子經(jīng)過(guò)D形盒狹縫之間需要時(shí)間，故回旋加速器所

加交流電壓的周期應(yīng)大于粒子回旋的周期，即回旋加速器所加交流電壓的頻率rq「，故錯(cuò)

誤.

【易錯(cuò)警示】本題要注意的是題目中狹縫之間的距離不能忽略，故計(jì)算粒子的運(yùn)動(dòng)周期時(shí)不

能只考慮粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).

10.BD發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)，有用”一q,其中￡為電動(dòng)勢(shì)，解得￡=笈九電路中的電流為

A2222

1二-7—T——.A錯(cuò)誤;電路消耗的總電功率是P=—一一,B正確;發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)

++―+++

電時(shí),A板帶正電,8板帶負(fù)電,正離子受到向下的電場(chǎng)力、向上的洛倫茲力,C錯(cuò)誤;發(fā)電機(jī)的效

2

率〃）^/工之間等離子體的電阻二:^^所以與等離子體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān),D

正確.

11.解析：（1）導(dǎo)體棒所受安培力F=IBL

導(dǎo)體棒受力平衡，則mgtan0=F

解得I-時(shí)&分）

2

所以當(dāng)，W0。時(shí)，川-tan60。3_（1分）

22

光電池輸出功率為&=1/樂史——.（1分）

2

tan45

（2）當(dāng)。為5°時(shí),根據(jù)/一^-可知維持受力平衡需要的電流為IK-,--

222

根據(jù)幾何關(guān)系可知Ia::5（1分）

60I2cos60

可得品=應(yīng)品）金——（1分）

2

而光電池產(chǎn)生的電流為/光電1--V6---（1分）

2

所以能提供的額外電流為/額外，光電-4產(chǎn)（乃-1）——（1分）

2

可提供的額夕卜功率為尸額外=/額外為（述T）——.（1分）

2

12.解析：（1）若粒子流恰好從0點(diǎn)離開磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖甲所示,設(shè)軌跡半徑為人

則

g力廬zQ（l分）

1

其中4一.加二小1分）

sin30

解得K--（1分）

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間右二」（1分）

1

解得力三一?（1分）

（2）在粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與力〃邊相切的情況下，粒子從尸點(diǎn)射出磁場(chǎng)時(shí),廠點(diǎn)與〃點(diǎn)的距離最小,

如圖乙所示

由幾何關(guān)系得

r2，esin（90°-<?）-</（1分）

qv2B=m-^{1分）

2

解得吸g—（1分）

二2彳小1分）

由幾何關(guān)系得々sin"r2cos（90°-胃（禽麓）d（l分）

LFFCOS。（1分）

解得L^fd.（1分）

13.解析：（1）根據(jù)題意可知粒子I在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑

r=/（l分）

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),有q沖6」,解得丫產(chǎn)一（1分）

又q吟m式1分）

22

解得『2—.（1分）

（2）設(shè)粒子y加速后的速度為％

根據(jù)動(dòng)能定理有s對(duì)如\

解得匕寸三二0分）

設(shè)粒子r在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為八

圖甲

由圖甲可得cos氏心一W

解得力1/（1分）

2

QXVXB--I（1分）

聯(lián)立解得?分）

結(jié)合⑴可得?丁.（|分）

⑶設(shè)發(fā)散粒子出加速電場(chǎng)后速度為乙，以［與GV的夾角為。，由圖乙可得-cos。=片（1分）

D

2

又qv”B=---

聯(lián)立可得r“cosa=r=/（l分）

由題中要求及圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知,發(fā)散粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡圓心00在加上,設(shè)調(diào)

節(jié)后0V的長(zhǎng)度為d則在三角形〃2”0中根據(jù)正弦定理可知

+「「（1分）

sm（-n-）sin—

解得d=M\分）

粒子才由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到"點(diǎn)所用的時(shí)間等于粒子才垂直加方向的分運(yùn)動(dòng)到N