《2014《步步高》物理大一轮复习讲义第八章章末限时练》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2014《步步高》物理大一轮复习讲义第八章章末限时练（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1(满分：100 分 时间：60 分钟)一、单项选择题(每小题 6 分，共 30 分)1 根据磁感应强度的定义式 BF/(IL)，下列说法中正确的是 ()A在磁场中某确定位置，B 与 F 成正比，与 I、L 的乘积成反比B一小段通电直导线在空间某处受磁场力 F0，那么该处的 B 一定为零C磁场中某处 B 的方向跟电流在该处受磁场力 F 的方向相同D一小段通电直导线放在 B 为零的位置，那么它受到的磁场力 F 也一定为零答案D解析 磁感应强度是表征磁场强 弱的物理量，磁 场中的确定点的磁感应强度是一个确定的值，它由磁场本身决定，与磁场中是否有通电导体、及导体的长度、电流强度的大小、以及磁场作用力
2、的大小无关， A 错误；若电流方向与磁场方向在一条直线上，通电导体将不受到磁场力的作用，因此在某 处磁场力为零，并不能 说 明该处的磁感应强度为零，B 错误；通电导体受到磁场力的方向垂直于磁 场方向和电流方向所决定的平面， C 错误；通电导体处在一个没有磁场的空间，当然不受磁 场力的作用，D 正确2. 如图 1 所示，A、B、C 是等边三角形的三个顶点，O 是 A、B 连线的中点以 O 为坐标原点，A、B 连线为 x 轴，O 、C 连线为 y 轴，建立坐标系过 A、B、C、O 四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流则过 O 点的通电直导线所受安培力的方向为 ()
3、图 1A沿 y 轴正方向 B沿 y 轴负方向C沿 x 轴正方向 D沿 x 轴负方向答案A解析 由题图可知，过 A点和 B点的通电导线对过 O点的通电导线的安培力等大反向，过 C点的通电导线对过 O点的通电导线的安培力即为其总的安培力，沿 OC 连线向上，故 A 项正确23. 如图 2 所示，长方体玻璃水槽中盛有 NaCl 的水溶液，在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片，使溶液中通入沿 x 轴正向的电流 I，沿 y 轴正向加恒定的匀强磁场 B.图中 a、b是垂直于 z 轴方向上水槽的前、后两内侧面，则 ()图 2Aa 处电势高于 b 处电势Ba 处离子浓度大于 b 处离子浓度C溶液的上表面电势高于下
4、表面的电势D溶液的上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度答案B解析 在 NaCl 溶液中，Na 和 Cl 同时参与导电，且运 动 方向相反，故两种离子都将向a 侧面偏转，故 a 侧面仍然是 电中性的， a、b两侧面不存在电势差，但 a 处离子浓度大于 b 处离子浓度，只有 B 正确4 如图 3 所示，为一圆形区域的匀强磁场，在 O 点处有一放射源，沿半径方向射出速度为 v 的不同带电粒子，其中带电粒子 1 从 A 点飞出磁场，带电粒子 2 从 B 点飞出磁场，不考虑带电粒子的重力，则 ()图 3A带电粒子 1 的比荷与带电粒子 2 的比荷比值为 31B带电粒子 1 的比荷与带电粒子 2 的比
5、荷比值为 13C带电粒子 1 与带电粒子 2 在磁场中运动时间比值为 21D带电粒子 1 与带电粒子 2 在磁场中运动时间比值为 12答案A解析 根据题图中几何关系，tan 60R/ r1，tan 30R/ r2，带电粒子在匀强磁场中运动，rmv/qB，联立解得带电粒子 1 的比荷与带电粒子 2 的比荷比 值为 31， 选项 A 正确，选项 B 错误；带电粒子 1 与带电 粒子 2 在磁场中运动时间比值为 23，t1t223r13r2 2r1r23选项 C、D 错误5 空间存在垂直于纸面方向的均匀磁场其方向随时间做周期性变化，磁感应强度 B 随时间 t 变化的图线如图 4 所示规定 B0 时，
6、磁场的方向穿出纸面，一带电荷量q5 107 C，质量 m510 10 kg 的带电粒子，位于某点 O 处，在 t0 时刻以初速度 v0 m/s 沿垂直磁场方向开始运动，不计重力的作用，不计磁场的变化及可能产生的一切其他影响则在磁场变化 N 个(N 为整数)周期的时间内带电粒子的平均速度的大小等于()图 4A m/s B. m/s2C2 m/s D. m/s2 2答案C解析 由题意可得 T 0.02 s，R 0.01 m，又 t510 3 s ，而磁场的变2mqB mv0qB T4化周期为 T110 2 s，则粒子运动的平均速度为 2 m/s，选项 C 正vN22RNT 2确二、多项选择题(每小
7、题 8 分，共 24 分)6. 如图 5 所示，在第二象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为 E；在第一、四象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等有一个带电粒子以初速度 v0从 x 轴上的 P 点垂直进入匀强电场，恰好与 y 轴成 45角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于 x 轴进入下面的磁场已知 O、P 之间的距离为 d，则带电粒子 ()图 5A在电场中运动的时间为2dv0B在磁场中做圆周运动的半径为 d2C自进入磁场至第二次经过 x 轴所用时间为7d4v04D从进入电场时开始计时，粒子在运动过程中第二次经过 x 轴的时间为4 7d2v0答案AD解析 粒子在电场中做类平抛运
8、动，沿 x 轴方向上的平均速度为 ，所以在 电场中运动v02时间为 .由题意知，进入磁场时竖 直方向速度等于水平方向速度 v0，故速度 为 v0，在2dv0 2磁场中做圆周运动的半径为 2 d，在第一象限内运动时间为 t1 T ，在238 2r2v0 38 3d2v0第四象限内运动时间为 t2 T ，所以自 进入磁 场至第二次经过 x 轴的时间12 r2v0 2dv0为 tt 1t 2 ，从进入电场到第二次经过 x 轴的时间为 t t ，所以7d2v0 2dv0 4 7d2v0只有 A、D 正确7. 如图 6 所示，在 x 轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为 B.许
9、多相同的离子，以相同的速率 v，由 O 点沿纸面向各个方向( y0)射入磁场区域不计离子所受重力，不计离子间的相互影响图中曲线表示离子运动的区域边界，其中边界与 y 轴交点为 M，边界与 x 轴交点为 N，且 OMONL .由此可判断 ()图 6A这些离子是带正电的B这些离子运动的轨迹半径为 LC这些离子的比荷为 qm vLBD当离子沿 y 轴正方向射入磁场时会经过 N 点答案AD解析 根据左手定则知，离子带正电，A 项正确；由题图可知，粒子运动的轨迹半径为L，B 项错误；再根据 qvB ，得 ，C 项错误；由于 ONL，粒子运 动半径为12 mv212L qm 2vLBL，ON恰好为粒子做圆
10、周运动的直径，故其会 经过 N点，D 项正确128 如图 7，正方形区域 ABCD 中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带正电粒子 (不计重5力)以一定速度沿 AB 边的中点 M 垂直于 AB 边射入磁场，恰好从 A 点射出，则 ()图 7A仅把该粒子改为带负电，粒子将从 B 点射出B仅增大磁感应强度，粒子在磁场中运动时间将增大C仅将磁场方向改为垂直于纸面向外，粒子在磁场中运动时间不变D仅减少带正电粒子速度，粒子将从 AD 之间的某点射出答案AC解析 根据左手定则知，A 对 增大磁感 应强度，周期 T 会减小，而粒子在磁场中2mBq运动时间还是 ，但会减小， B 错；R ，v，R，粒子会从 AM
11、之间射出，D 错仅改T2 mvBq变磁场方向使之向外，粒子的周期 T不变，运 动时间不变，C 对三、非选择题(共 46 分)9 (23 分)如图 8 所示，在平面直角坐标系 xOy 第一象限内分布有垂直 xOy 向外的匀强磁场，磁感应强度大小 B2.510 2 T在第二象限紧贴 y 轴并垂直 y 轴放置一对平行金属板 MN，极板间距 d0.4 m ，MN 中心轴线离 x 轴 0.3 m极板与左侧电路相连接，通过移动滑动头 P 可以改变极板 MN 间的电压a、b 为滑动变阻器的最下端和最上端(滑动变阻器的阻值分布均匀) ，a、b 两端所加电压 U110 2 V在 MN 中心轴线上距 y 轴距离为
12、 L0.4 m 处，有一粒子源 S 沿 x 轴正方向连续射出比荷为 4.010 6 qmC/kg，速度为 v02.010 4 m/s 带正电的粒子，粒子经过 y 轴进入磁场，经过磁场偏转后射出磁场而被收集(忽略粒子的重力和粒子之间的相互作用) (1)当滑动头 P 在 a 端时，求粒子在磁场中做圆周运动的半径 R0；(2)当滑动头 P 在 ab 正中间时，求粒子射入磁场时速度的大小；(3)滑动头 P 的位置不同则粒子在磁场中运动的时间也不同，求粒子在磁场中运动的最长时间6图 8答案(1)0.2 m(2) 104 m/s(3) 105 s532解析 (1)P在 a端时，MN 间所加电压为 0，粒子
13、以 v0水平 进入匀强磁场， 则：qBv 0，解得 R00.2 mmv20R0(2)当 P在 ab正中间时，U MNU /2，粒子在 MN 间做类平抛运动水平方向位移：Lv 0t竖直方向速度：v y tqUMNmd代入数据解得 vy110 4 m/s粒子射入磁场时的速度大小为：v 104 m/sv20 v2y 5(3)当 P在 b端时，U MNU ，粒子 进入磁场时速度最大，方向与 y 轴的夹角最小，做圆周运动的半径最大，在磁场中运 动的时间可能最长此时 vy t210 4 m/sqUMNmdv 2 104 m/sv20 vy 2 2与 y 轴的夹角 tan 1，45v0vy则偏转位移 y 0
14、.2 m ，恰好从 N板右端进入磁场L2tan d2由 qBvm 得粒子在磁 场中做圆周运动的半径为 R0.2 mv 2R 2轨迹如图，由几何关系可知圆 心 O恰好在 MN中心轴线的延长线上，由于 R0.3 m，所以粒子从 y 轴射出，且此粒子在磁场中运动时间最长，转过 的圆心角为 270，则tmax 105 s3602mqB 3210(23 分) 如图 9(a)所示，有两极光滑的绝缘平台，高一级平台距离绝缘物块的中心 O 的高度为 h，低一级平台高度是高一级平台高度的一半绝缘物块放在水平地面上，物块与7地面间的滑动摩擦力为 Ff，一轻质弹簧一端连接在绝缘物块的中心，另一端固定在墙面上边界 G
15、H 左边存在着正交的匀强电场和交变磁场，电场强度为 E，磁感应强度变化情况如图(b)所示，磁感应强度大小均为 B0.有一质量为 m、带负电的小球从高一级平台左边缘以一定初速度滑过平台后，垂直于边界 GH 在 tT/4 时刻进入复合场，刚进入复合场时磁场方向向外且为正值小球以不变的速率运动至 O 点处恰好与绝缘物块发生正碰，碰撞过程没有能量损失(碰撞时间不计) 碰撞后小球恰能垂直于边界GH 返回低一级平台上，而绝缘物块从 C 点向右运动到最远点 D，C、D 间的距离为s，(重力加速度为 g)求：(a)(b)图 9(1)交变磁场变化的周期 T；(2)小球从高一级平台左边缘滑出的初速度 v；(3)绝缘物块从 C 点运动至 D 点时，弹簧具有的弹性势能 Ep.答案(1) (2) (3) F fs4EgB0 gB0h2E 3mg2B20h232E2解析 (1)带电小球垂直于边界 GH 进入复合场，做匀速 圆周运动，则有：qEmg带电小球做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力，且 经过
