人教版届高考一轮复习专题磁场含答案Word文件下载.docx
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A.向西偏转
B.向东偏转
C.向南偏转
D.向北偏转
4.如图所示的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。
一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出。
若撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入,从区域右边界穿出,则粒子b()
A.穿出位置一定在O′点下方
B.穿出位置一定在O′点上方
C.运动时,在电场中的电势能一定减小
D.在电场中运动时,动能一定减小
5.下列说法正确的是( )
A.电场线和磁感线都是电场和磁场中客观存在的曲线
B.磁场与电场一样,对放入其中的电荷一定有力的作用
C.在公式E=中,F与E的方向不是相同就是相反
D.由公式B=知,F越大,通电导线所在处的磁感应强度一定越大
6.关于电场线和磁感线,下列说法正确的是( )
A.电场线和磁感线都是闭合的曲线
B.磁感线是从磁体的N极发出,终止于S极
C.电场线和磁感线都不能相交
D.电场线和磁感线都是现实中存在的
7.带电量为+q的粒子,在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是( )
A.只要速度大小相同,所受洛伦兹力就相同
B.如果把+q改为-q,且速度反向且大小不变,则洛伦兹力的大小,方向均不变
C.只要带电粒子在磁场中运动,它一定受到洛伦兹力作用
D.带电粒子受到洛伦兹力越小,则该磁场的磁感强度越小
8.同学们学习了地磁场和分子电流假说后在自主课堂上展开激烈讨论内容如下,根据你物理课所学判断谁说的较好( )
A.地球表面带正电,若地球自转变慢,地磁场将变弱
B.地球表面带正电,若地球自转变慢,地磁场将变强
C.地球表面带负电,若地球自转变慢,地磁场将变弱
D.地球表面带负电,若地球自转变慢,地磁场将变强
9.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,抛物线的方程是y=x2,下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(图中虚线所示),一个小金属环从抛物线上y=b(y>
a)处以速度v沿抛物线下滑,假设抛物线足够长,金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是()
A.mgb
B.
C.mg(b-a)
D.
10.在学校操场的上空中停着一个热气球,从它底部脱落一个塑料小部件,下落过程中由于和空气的摩擦而带负电,如果没有风,那么它的着地点会落在气球正下方地面位置的()
A.偏东
B.偏西
C.偏南
D.偏北
二、多选题(共5小题,每小题5.0分,共25分)
11.(多选)如图所示,在OA和OC两射线间存在着匀强磁场,∠AOC为30°
,正负电子(质量、电荷量大小相同,电性相反)以相同的速度均从M点以垂直于OA的方向垂直射入匀强磁场,下列说法可能正确的是()
A.若正电子不从OC边射出,正负电子在磁场中运动时间之比可能为3∶1
B.若正电子不从OC边射出,正负电子在磁场中运动时间之比可能为6∶1
C.若负电子不从OC边射出,正负电子在磁场中运动时间之比可能为1∶1
D.若负电子不从OC边射出,正负电子在磁场中运动时间之比可能为1∶6
12.(多选)如图所示,在一匀强磁场中有三个带电粒子,其中1和2为质子(),3为α粒子()的径迹.它们在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,三者轨道半径r1>
r2>
r3并相切于P点,设T,v,a,t分别表示它们做圆周运动的周期,线速度,向心加速度以及各自从经过P点算起到第一次通过图中虚线MN所经历的时间,则( )
A.T1=T2<
T3
B.v1=v2>
v3
C.a1>
a2>
a3
D.t1<
t2<
t3
13.(多选)现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是电子加速的设备.它的基本原理如图所示,上、下为电磁铁的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室中做圆周运动.电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化.上图为侧视图,下图为真空室的俯视图,如果从上向下看,电子沿逆时针方向运动.以下分析正确的是( )
A.变化的磁场在真空室内形成感生电场使电子加速
B.变化的电场在真空室内形成磁场使电子加速
C.当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时,为使电子加速,电磁铁中的电流应该由小变大
D.当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时,为使电子加速,电磁铁中的电流应该由大变小
14.(多选)如图所示,MDN为绝缘材料制成的光滑竖直半圆环,半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外。
一带电量为-q,质量为m的小球自M点无初速下落,下列说法中正确的是()
A.由M滑到最低度点D时所用时间与磁场无关
B.球滑到D时,速度大小v=
C.球滑到D点时,对D的压力一定大于mg
D.滑到D时,对D的压力随圆半径增大而减小
15.(多选)如图所示,甲带正电,乙是不带电的绝缘物块,甲、乙叠放在一起,置于粗糙的固定斜面上,地面上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场,现用平行于斜面的恒力F拉乙物块,在使甲、乙一起无相对滑动沿斜面向上加速运动的阶段中( )
A.甲、乙两物块间的摩擦力不断增大
B.甲、乙两物块间的摩擦力保持不变
C.甲、乙两物块间的摩擦力不断减小
D.乙物块与斜面之间的摩擦力不断减小
三、实验题(共2小题,每小题10.0分,共20分)
16.如图所示,一束电子(电荷量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B,宽度为d的匀强磁场中,穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为30°
,求电子的质量和穿过磁场所用的时间.
17.如图所示,一束电子(电荷量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B,宽度为d的匀强磁场中,穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为30°
四、计算题(共3小题,每小题18.0分,共54分)
18.某装置用磁场控制带电粒子的运动,工作原理如图所示.装置的长为L,上、下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小均为B、方向与纸面垂直且相反,两磁场的间距为d.装置右端有一收集板,M、N、P为板上的三点,M位于轴线OO′上,N、P分别位于下方磁场的上、下边界上.在纸面内,质量为m、电荷量为-q的粒子以某一速度从装置左端的中点射入,方向与轴线成30°
角,经过上方的磁场区域一次,恰好到达P点.改变粒子入射速度的大小,可以控制粒子到达收集板的位置.不计粒子的重力.
(1)求磁场区域的宽度h;
(2)欲使粒子到达收集板的位置从P点移到N点,求粒子入射速度的最小变化量Δv;
(3)欲使粒子到达M点,求粒子入射速度大小的可能值.
19.一质量为m,带电量为+q的粒子以速度v0从O点沿y轴正方向射入一圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场区域后,从b处穿过x轴,速度方向与x轴正方向的夹角为30°
,同时进入场强大小为大小为E,方向沿x轴负方向成60°
角斜向下的匀强电场中,通过了b点正下方c点,如图所示,已知b到O的距离为L,粒子的重力不计,试求:
(1)磁感应强度B
(2)圆形匀强磁场区域的最小面积;
(3)c点到b点的距离
20.如图甲所示,两平行金属板AB间接有如图乙所示的电压,两板间的电场可看作匀强电场,且两板外无电场,板长L=0.8m,板间距离d=0.6m。
在金属板右侧有一磁感应强度B=2.0×
10-2T,方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁场宽度为l1=0.12m,磁场足够长。
MN为一竖直放置的足够大的荧光屏,荧光屏距磁场右边界的距离为l2=0.08m,MN及磁场边界均与AB两板中线OO’垂直。
现有带正电的粒子流由金属板左侧沿中线OO’连续射入电场中。
已知每个粒子的速度v0=4.0×
105m/s,比荷=1.0×
108C/kg,重力忽略不计,每个粒子通过电场区域的时间极短,电场可视为恒定不变。
⑴求t=0时刻进入电场的粒子打到荧光屏上时偏离O’点的距离;
⑵若粒子恰好能从金属板边缘离开,求此时两极板上的电压;
⑶试求能离开电场的粒子的最大速度,并通过计算判断该粒子能否打在右侧的荧光屏上?
如果能打在荧光屏上,试求打在何处。
五、填空题(共5小题,每小题5.0分,共25分)
21.某一回旋加速器,两半圆形金属盒的半径为R,它们之间的电压为U,所处的磁场的感应强度为B,带电粒子的质量为m,电荷量为q,则带电粒子所能获得的最大动能为__________
22.如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的足够大匀强磁场,一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端无初速度放置一质量为0.1kg、电荷量q=+0.2C的滑块,滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。
现对木板施加方向水平向左,大小为0.6N的恒力,g取10m/s2,则滑块的最大速度为________m/s;
滑块做匀加速直线运动的时间是____________s。
23.两根互相垂直的通电直导线放在同一平面内,彼此绝缘,电流方向如图所示.在两导线周围的四个区域中,肯定不可能出现磁感强度为零的区域是________;
可能出现磁感应强度为零的区域是________.
24.在纸面上有一个等边三角形ABC,其顶点处都有通相同电流的三根长直导线垂直于纸面放置,电流方向如图所示,每根通电导线在三角形的中心产生的磁感应强度大小为B0,则中心O处的磁感应强度大小为________.
25.如图所示,虚线框区域内有方向正交的匀强电场和匀强磁场,一带电粒子(重力不计)垂直于电场和磁场的方向以速度V0飞入后恰好做匀速直线运动,并从o点离开此区域.如果仅有电场,粒子将从a点飞离此区域,经历时间为t1,飞离速度大小为V1;
如果仅有磁场,粒子将从b点飞离此区域,经历时间为t2,飞离速度大小为V2,则有____,______,ao_______bo(填写“<
”,“=””,“>
”)
答案解析
1.【答案】B
【解析】洛仑兹力的大小不仅与速度大小有关,还与速度和磁场的方向有关;
A错误;
由左手定则可知B正确;
洛伦兹力垂直于磁场方向和电荷运动方向确定的平面,但是磁场方向与电荷运动方向不一定垂直;
C错误;
洛伦兹力不做功所以,粒子只受到洛仑兹力作用,其运动的动能不变;
D错误。
2.【答案】B
【解析】磁场方向向右,cd边电流向上,故安培力向内,磁场方向向右,ab边电流向下,故安培力向外,故从上往下看矩形线圈沿逆时针方向转动.
3.【答案】B
【解析】赤道处的磁场方向从南向北,带正电的粒子在地球赤道上空竖直向下运动,根据左手定则,洛伦兹力的方向向东,所以粒子将向东偏转.选项B正确.
4.【答案】C
【解析】a粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动,则该粒子一定做匀速直线运动,故对粒子a有:
Bqv=Eq即只要满足E=Bv无论粒子带正电还
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