(二輪復(fù)習(xí)名師經(jīng)驗(yàn))11磁場(chǎng)-2021高考備考絕密題型專項(xiàng)突破題集（原卷版）

(二輪復(fù)習(xí)名師經(jīng)驗(yàn))11磁場(chǎng)-2021高考備考絕密題型專項(xiàng)突破題集1．如圖所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為l的金屬棒放置在橫截面為圓弧的光滑軌道上，軌道處在豎直平面內(nèi)，整個(gè)裝置處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)金屬棒通有垂直紙面向外的電流I時(shí)，金屬棒靜止于曲面某點(diǎn)，該點(diǎn)與圓心連線和水平線的夾角為θ，重力加速度為g。則下列說(shuō)法正確的是（）A．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向豎直向上B．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向豎直向下C．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2．矩形導(dǎo)線框abcd與長(zhǎng)直導(dǎo)線MN放在同一水平面上，ab邊與MN平行，導(dǎo)線MN中通入電流方向如圖所示，當(dāng)MN中的電流增大時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．導(dǎo)線框abcd有逆時(shí)針的感應(yīng)電流B．bc、ad兩邊均不受安培力的作用C．導(dǎo)線框所受的安培力的合力向右D．MN所受線框給它的作用力向右3．如圖所示是洛倫茲力演示儀的實(shí)物圖和示意圖。電子槍可以發(fā)射電子束。玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，在電子束通過(guò)時(shí)能夠顯示電子的徑跡。勵(lì)磁線圈能夠在兩個(gè)線圈之間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向與兩個(gè)線圈中心的連線平行（）A．只增大電子槍的加速電壓，軌道半徑不變B．只增大電子槍的加速電壓，軌道半徑變小C．只增大勵(lì)磁線圈中的電流，軌道半徑不變D．只增大勵(lì)磁線圈中的電流，軌道半徑變小4．1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖所示，這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說(shuō)法正確的是（）A．回旋加速器是利用電場(chǎng)來(lái)加速帶電粒子，利用磁場(chǎng)使帶電粒子旋轉(zhuǎn)的B．帶電粒子在回旋加速器中不斷被加速，因而它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間越來(lái)越短C．兩D形盒間所加交變電壓越大，同一帶電粒子離開(kāi)加速器時(shí)的動(dòng)能就越大D．交變電流的周期是帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)周期的一半5．如圖所示，兩平行金屬板中有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，帶正電的粒子（不計(jì)粒子的重力）從兩板中央垂直電場(chǎng)、磁場(chǎng)入射。它在金屬板間運(yùn)動(dòng)的軌跡為水平直線，如圖中虛線所示。若使粒子飛越金屬板間的過(guò)程中向上板偏移，則可以采取下列的正確措施為（）A．使電場(chǎng)強(qiáng)度增大B．使粒子電量增大C．使入射速度增大D．使磁感應(yīng)強(qiáng)度減小6．下列說(shuō)法是某同學(xué)對(duì)概念、公式的理解，其中正確的是（）A．根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度定義式，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和試探電荷的電荷量q無(wú)關(guān)B．根據(jù)公式可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與通電導(dǎo)線所受到的磁場(chǎng)力F成正比，與電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL成反比C．電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受靜電力的方向就是這點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向D．磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向，與通電導(dǎo)線在該點(diǎn)所受磁場(chǎng)力F的方向相同7．下列關(guān)于磁通量和磁感應(yīng)強(qiáng)度的說(shuō)法正確的是（）A．磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，它的方向就是該處小磁針N極所指的方向B．穿過(guò)某個(gè)面的磁通量為零，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度也為零C．磁場(chǎng)中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，垂直穿過(guò)該處單位面積的磁感線條數(shù)越多D．垂直穿過(guò)某面的磁感線條數(shù)數(shù)值上等于該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度8．如圖所示是“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”的裝置，即用一節(jié)號(hào)干電池負(fù)極吸附一塊圓柱形強(qiáng)磁鐵，銅導(dǎo)線上端與電池正極接觸，下面兩端與強(qiáng)磁鐵接觸，銅導(dǎo)線組成的線框就能轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。則下列說(shuō)法正確的是（）A．線框轉(zhuǎn)動(dòng)是由于受到洛倫茲力作用B．如果強(qiáng)磁鐵上表面是極，那么從上往下看，線框做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C．線框可以一直保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)D．電池輸出的電功率等于線框旋轉(zhuǎn)的機(jī)械功率9．如圖所示，直角三角形中存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，荷質(zhì)比相同的兩個(gè)粒子沿方向自點(diǎn)射入磁場(chǎng)，分別從邊上的兩點(diǎn)射出，則（）A．從射出的粒子速度大B．從射出的粒子速度大C．從射出的粒子，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)D．兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不一樣長(zhǎng)10．對(duì)于同一物理問(wèn)題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行分析研究，宏觀規(guī)律是由微觀機(jī)理所決定，找出二者的內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)。如圖所示，一段橫截面積為S的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子，自由電子電量為e。該導(dǎo)線通有電流時(shí)，假設(shè)自由電子定向移動(dòng)的速率均為v。(1)請(qǐng)根據(jù)電流的公式，推導(dǎo)電流微觀表達(dá)式I；(2)原子中的電子繞原子核的運(yùn)動(dòng)可以等效為環(huán)形電流。設(shè)氫原子的電子以速率v在半徑為r的圓周軌道上繞核運(yùn)動(dòng)，電子的電荷量為e，等效電流有多大？(3)如圖所示，將圖示導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電流方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，導(dǎo)線所受安培力大小為，導(dǎo)線內(nèi)自由電子所受洛倫茲力的矢量和在宏觀上表現(xiàn)為安培力，請(qǐng)你嘗試由安培力的表達(dá)式推導(dǎo)出洛倫茲力的表達(dá)式。11．如圖甲為一粒子收集裝置，粒子源靠近加速區(qū)水平極板M、N的M板，N板下方偏轉(zhuǎn)區(qū)為一對(duì)長(zhǎng)為L(zhǎng)，間距為的豎直極板P、Q，再下方區(qū)域存在著垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)上邊界的部分放有粒子收集板。極板M、N中間開(kāi)有小孔，兩小孔的連線為豎直極板P、Q的中線，與磁場(chǎng)上邊界的交點(diǎn)為O。加速區(qū)極板M、N之間的電壓為；豎直極板P、Q之間的電勢(shì)差隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示；磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度，粒子源連續(xù)釋放初速可忽略、質(zhì)量為m、帶電量為的粒子，這些粒子經(jīng)加速區(qū)電場(chǎng)獲得速度進(jìn)入電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)區(qū)后再進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，最終被Q板右側(cè)的粒子收集板全部收集。已知粒子在電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)區(qū)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間遠(yuǎn)小于電場(chǎng)變化的周期，忽略極板P、Q間電場(chǎng)的邊界效應(yīng)，粒子重力不計(jì)。求：(1)帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)區(qū)時(shí)的速率；(2)磁場(chǎng)上、下邊界區(qū)域的最小寬度D；(3)收集板的最小長(zhǎng)度及對(duì)應(yīng)收集板左端至O點(diǎn)距離。12．一質(zhì)量為m的小滑塊帶正電，電荷量為q，與絕緣水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E。小滑塊從C點(diǎn)由靜止釋放后能沿直線向D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，C、D兩點(diǎn)間的距離為S，滑塊的帶電量不變，重力加速度g。（1）求滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的速度大小v；（2）在該空間再加一垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若滑塊從C點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)恰好離開(kāi)水平面，求離開(kāi)水平面時(shí)的速度大小υ1和此過(guò)程中摩擦力對(duì)滑塊所做的功W。（3）在第（2）問(wèn)情況下，求從C運(yùn)動(dòng)到D的時(shí)間？（4）大致畫出在第（2）問(wèn)下滑塊離開(kāi)地面后的軌跡（至少兩個(gè)周期,不要求寫具體分析計(jì)算過(guò)程）13．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)與水平面成角的導(dǎo)電滑軌，滑軌上放置一個(gè)可自由移動(dòng)的金屬桿ab，磁場(chǎng)方向與滑軌所在平面垂直且向里。已知接在滑軌中的電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，滑動(dòng)變阻器R的阻值足夠大。ab桿長(zhǎng)，質(zhì)量，電阻，桿與滑軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)，滑軌的電阻忽略不計(jì)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。取，，，要使ab桿在滑軌上保持靜止，求：(1)電流的最小值；(2)若磁場(chǎng)方向可以變化，求滑動(dòng)變阻器的最大功率。14．如圖所示，豎直條形區(qū)域I有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，豎直條形區(qū)取Ⅱ（含Ⅰ、Ⅱ區(qū)域的分界線）有電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，區(qū)域Ⅰ、Ⅱ的寬度均為L(zhǎng)且足夠足夠長(zhǎng)，M、N均為涂有熒光物質(zhì)的豎直板?，F(xiàn)有一束質(zhì)子在豎直面內(nèi)從M板上的A點(diǎn)沿與M板夾角的方向連續(xù)不斷地射入磁場(chǎng)，結(jié)果恰好M板沒(méi)有亮斑，N板只有一個(gè)亮斑.質(zhì)子的質(zhì)量為m、電荷量為e，不計(jì)質(zhì)子所受重力和質(zhì)子間的相互作用。求：（1）質(zhì)子從A點(diǎn)射出時(shí)的速度大?。唬?）質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；（3）N板上的亮斑與A點(diǎn)間的豎直高度h。15．如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xOy在第一象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在y<0的區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于xOy平