(新课标)高考物理一轮复习第八章磁场单元过关检测(4).pdf

磁磁场场考试时间：100 分钟；满分：100 分班级姓名 .第第 I I 卷（选择题）卷（选择题）评卷人得分一、单项选择题（本题共一、单项选择题（本题共 7 7 小题，每小题小题，每小题 3 3 分分,共共 2121 分）分）1.处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值（）A与粒子电荷量成正比 B与粒子速率成正比C与粒子质量成正比 D与磁感应强度成正比2.如图所示为通电螺线管的纵剖面图，“”和“”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出，图中四个小磁针(涂黑的一端为 N 极)静止时的指向一定正确的是（）AaBbCc Dd3.目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，它可以把气体的内能直接转化为电能如图所示为它的发电原理图将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，从整体上来说呈电中性）喷射入磁感应 强度为 B 的匀强磁场，磁场中有两块面积 S，相距为 d 的平行金属板与外电阻 R 相连构成一电路设气流的速度为 v，气体的电导率（电阻率的倒数）为 g，则电流稳定后流过外电阻 R 的电流强度 I 及电流方向为（）4.如图所示，a，b，c，d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于圆弧上相互垂直的两条直径的四个端点上，导线中通有大小相同的电流，方向见图。一带正电的粒子从圆心 O 沿垂直于纸面的方向向里运动，它所受洛伦兹力的方向是（）A从 O 指向 a B从 O 指向 b C从 O 指向 c D从 O 指向 d5.如图所示，相距为 d 的水平金属板 M、N 的左侧有一对竖直金属板 P、Q，板P 上的小孔 S 正对板 Q 上的小孔 O，M、N 间有垂直于纸面向里的匀强磁场，在小孔 S 处有一带负电粒子，其重力 和初速度均不计，当滑动变阻器的滑片在AB 的中点时，带负电粒子恰能在 M、N 间做直线运动，当滑动变阻器的滑片滑到 A 点后 ()A粒子在 PQ 间运动过程中，带负电粒子电势能能一定增大1/7B粒子在 MN 间运动过程中，带负电粒子动能一定增大C粒子在 MN 间运动过程中，带负电粒子轨迹向上极板偏转弯曲,机械能一定增大D粒子在 MN 间运动过程中，带负电粒子轨迹向下极板偏转弯曲,电势能不变6.如图所示,两个相同的半圆形光滑绝缘轨道分别竖直放置在匀强电场 E 和匀强磁场 B 中,轨道两端在同一高度上,两个相同的带正电小球a、b 同时从轨道左端最高点由静止释放,在运动中都能通过各自轨道的最低点 M、N,则（）A.两小球每次到达轨道最低点时的速度都有 vNvMB.两小球每次经过轨道最低点时对轨道的压力都有FNFMC.小球 b 能到达轨道的最右端,小球 a 不能到达轨道的最右端D.小球 b 第一次到达 N 点的时刻与小球 a 第一次到达 M 点的时刻相同7.空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直横截面。一质量为m、电荷量为 q（q0）的粒子以速率 v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60。不计重力，该磁场的磁感应强度大小为（）A.3mv03qRB.mv0qRC.3mv0qRD.3mv0qR评卷人得分二、多项选择题（本题共二、多项选择题（本题共 5 5 道小题，每小题道小题，每小题 6 6 分，共分，共 3030 分，全部选对得分，全部选对得 6 6 分，选分，选但不全得但不全得 3 3 分，有选错得得分，有选错得得 0 0 分）分）8.如图所示，在半径为R 的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面（未画出）一群比荷为 的负离子以相同速率 v0（较大），由 P 点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，最终打在磁场区域右侧的荧光屏（足够大）上，则下列说法正确的是（不计重力）（）A 离子在磁场中运动时间一定相等B 离子在磁场中的运动半径一定相等C 由 Q 点飞出的离子在磁场中运动的时间最长D 沿 PQ 方向射入的离子飞出时偏转角最大9.如图，两根长直导线竖直平行固定放置，且与水平放置的光滑绝缘杆 MN 分别交于 c、d 两点，点 o 是 cd 的中点，杆 MN 上 a、b 两点关于o 点对称两导线均通有大小相等、方向向上的电流，已知长直导线在在周围某点产生磁场的磁感应强度与电流成正比、与该点到导线的距离成反比一带正电的小球穿在杆上，以初速度 v0 从 a 点出发沿杆运动到 b 点在 a、b、o 三点杆对小球的支持力大小分别为Fa、Fb、Fo下列说法可能正确的是（）A FaFoC 小球一直做匀速直线运动B FbFaD 小球先做加速运动后做减速运动2/710.正负电子对撞机的最后部分的简化示意图如图所示（俯视图），位于水平面内的粗实线所示的圆环形真空管道是正、负电子做圆运动的“容器”，经过加速器加速后，质量均为m 的正、负电子被分别引入该管道时，具有相等的速率 v，他们沿着管道向相反的方向运动。在管道控制它们转变的是一系列圆形电磁铁，即图甲中的 A1、A2、A3An 共有 n 个，均匀分布在整个圆环上，每组电磁铁内的磁场都是磁感应强度相同的匀强磁场，并且方向竖直向下，磁场区域的直径为 d（如图乙），改变电磁铁内电流的大小，就可改变磁场的磁感应强度从而改变电子偏转的角度。经过精确的调整，首先实现电子在环形管道中沿图甲中虚线所示的轨迹运动，这时电子经过每个电磁场区域时射入点和射出点都是电磁场区域的同一直径的两端，如图乙所示。若电子的重力可不计，则下列相关说法正确的是（）A负电子在管道内沿顺时针方向运动B电子经过每个电磁铁，偏转的角度是C碰撞点为过入射点所对直径的另一端D电子在电磁铁内做圆周运动的半径为11.如图光滑的水平桌面处在竖直向下的匀强磁场中，桌面上平放一根一端开口、内壁光滑的绝缘细管，细管封闭端有一带电小球，小球直径略小于管的直径，细管的中心轴线沿 y 轴方向。在水平拉力 F作用下，细管沿 x 轴方向做匀速运动，小球能从管口处飞出。小球在离开细管前的运动加速度a、拉力 F随时间 t 变化的图象中，正确的是（）12.如图所示，一个质量为 m=2.01011kg，电荷量 q=+1.010C5的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1=100V 电压加速后，水平进入两平行金 属板间的 偏转电场中，其板长 L=20cm，两板间 距d 10 3cm，速度偏离原来方向的角度=30，D 10 3cm，则（）A微粒进入偏转电场时的速度v是v=1.010m/sB两金属板间的电压4U2是 100VC为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B 至少 0.1TD为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B 至少 0.2T第第 IIII 卷（非选择题）卷（非选择题）3/7评卷人得分三、计算题（本题共三、计算题（本题共 3 3 道小题道小题,共共 4949 分）分）13.(14 分)如图所示，矩形导线框 ABCD 用细线悬挂，线框的 m=0.4kg,线水平边 AB长 L=0.3m，线框的下部分处在有界的匀强磁场中，磁感应强度 B=2T，方向垂直线框平面向里。线框中通过的电流大小为 I=5A、方向如图所示，取重力加速度 g=lOms。求：AB 边所受安培力 F 的大小和方向；细线上的拉力。14.(16 分)如图所示，在以 O 为圆心，半径为 R=103cm 的圆形区域内，有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为 B=0.10T，方向垂直纸面向外竖直平行放置的两金属板 A、K 连在如图所示的电路中电源电动势 E=91V，内阻 r=1.0，定值电阻 R1=10，滑动变阻器 R2 的最大阻值为80，S1、S2 为 A、K 板上的两个小孔，且 S1、S2 跟 O 在同一水平直线上，另有一水平放置的足够长的荧光屏 D，O 点跟荧光屏 D 之间的距离为 H=3R比荷为2.0105C/kg 的带正电的粒子由 S1 进入电场后，通过 S2 向磁场中心射去，通过磁场后落到荧光屏 D 上粒子进入电场的初速度、重力均可忽略不计（1）求如果粒子垂直打在荧光屏上的O点，电压表的示数多大；（2）调节滑动变阻器滑片P 的位置，求粒子到打到光屏的范围；（3）在（2）问的条件下带电粒子在磁场中运动的最短时间。24/715.(19 分)如右上图，在 xOy 平面第一象限整个区域分布一匀强电场，电场方向平行 y 轴向下在第四象限内存在一有界匀强磁场，左边界为y轴，右边界为x5l2的直线，磁场方向垂直纸面向外一质量为 m、带电荷量为+q 的粒子从 y 轴上 P 点以初速度 v0 垂直 y 轴射人匀强电场，在电场力作用下从 x 轴上 Q 点以与 x 轴正方向成 450 角进入匀强磁场已知OQ=l，不计粒子重力求：（）粒子到达 Q 点的速度Q 为多大？（）P 点的纵坐标是多少？（）若该粒子在磁场中运动时刚好不会穿过轴，求磁感应强度B 的大小5/7试卷答案1.D 2.D 3.D 4.A 5.D 6.C 7.A 8.BC 9.ABC10.ACD 11.BD 12.ABD13.【答案】F=BIL=3NT+F=mg T=mg-F=1N14.【解析】（1）离子打到 O点，则离子在磁场中偏转90，因此轨迹半径r=R=103cmv2qB2r21在磁场中 Bqv=mr、在加速电路中 qU=mv2综合上述得到 U=2m2代入数据可得 U=30V（2）当滑动变阻器滑动头在左端时ER R2 rR1=10V金属板间电压 U1=11离子加速度 qU1=mv122v12r离子由 S2 进入磁场 Bqv1=m112mU1Bq，代入数据得 r1=10cm所以 r1=由几何关系可知，偏转角1=120，打在荧光屏上的M 点处，MO=H/3=30cm；12mU2Bq，同理，当滑动变阻器滑动头在右端时，U2=90V，由 r2=可得 r2=30cm，偏转角2=60，H打在荧光屏上的 N 点处，ON=3=30cm打中范围为 60cm5105s（3）36/715.【解析】(2)设粒子在电场中运动时间为t，有：OQ v0tOP vy2且 P 点有vy v0，联解得:tOP l20(3)设此时的轨迹半径为r，由几何关系有：r rcos45 l粒子在磁场中的速度：v v0cos452根据向心力公式得：qvB mvrB(2 1)mv0联解得：ql7/7