《2020高考物理课标二轮（天津专用）训练题：专题提升训练9 磁场对电流和运动电荷的作用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考物理课标二轮（天津专用）训练题：专题提升训练9 磁场对电流和运动电荷的作用（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题提升训练专题提升训练 9 磁场对电流和运动电荷的磁场对电流和运动电荷的 作用作用 专题提升训练第专题提升训练第 17 页页 一 单项选择题 本题共 6 小题 在每小题给出的四个选项中 只有一项是符合题目 要求的 1 2019 天津期末 a b c d 为四根与纸面垂直的长直导线 其横截面位于正方形 的四个顶点上 导线中通有大小相同的电流 方向如图所示 一带正电的粒子从正 方形中心 O 点沿垂直于纸面的方向向外运动 它所受洛伦兹力的方向是 A 沿 O 到 c 方向 B 沿 O 到 a 方向 C 沿 O 到 d 方向 D 沿 O 到 b 方向 答案 A 解析 根据题意 由右手螺旋定则知 b 与
2、 d 导线电流产生的磁场正好相互抵消 而 a 与 c 导线产生的磁场正好相互叠加 由右手螺旋定则 得磁场方向水平向左 当一带 正电的粒子从正方形中心 O 点沿垂直于纸面的方向向外运动时 根据左手定则可 知 它所受洛伦兹力的方向向下 即由 O 到 c 故 A 正确 B C D 错误 2 2019 陕西宝鸡一模 如图所示 垂直纸面放置的两根平行长直导线分别通有方向 相反的电流 I1和 I2 且 I1 I2 纸面内的一点 H 到两根导线的距离相等 则该点的磁感 应强度方向可能为图中的 A B1B B2 C B3D B4 答案 C 解析 根据右手螺旋定则得出两电流在 H 点的磁场方向 如图所示 因为
3、I1 I2 故 I1 产生的磁场大于 I2产生的磁场 根据平行四边形定则知 H 点的合磁感应强度可能 为 B3方向 故 C 正确 A B D 错误 3 2019 浙江 11 月选考 电流天平是一种测量磁场力的装置 如图所示 两相距很近 的通电平行线圈 和 线圈 固定 线圈 置于天平托盘上 当两线圈均无电流通 过时 天平示数恰好为零 下列说法正确的是 A 当天平示数为负时 两线圈电流方向相同 B 当天平示数为正时 两线圈电流方向相同 C 线圈 对线圈 的作用力大于线圈 对线圈 的作用力 D 线圈 对线圈 的作用力与托盘对线圈 的作用力是一对相互作用力 答案 A 解析 装置的构造模型为两个线圈和一
4、个杠杆 当线圈中通有同向电流时互相吸引 通有异向电流时互相排斥 故当天平示数为负时表示两线圈互相吸引 所以为同向 电流 A 正确 B 错误 根据牛顿第三定律可知线圈 对线圈 的作用力等于线圈 对线圈 的作用力 由相互作用力的特点知 线圈 对线圈 的作用力与托盘对线 圈 的作用力 不是一对相互作用力 故 C D 错误 4 2019 湖北武汉检测 如图所示 在天花板下用细线悬挂一半径为 R 的金属圆环 圆 环处于静止状态 圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为 B 的水平匀强磁 场中 环与磁场边界交点 A B 与圆心 O 连线的夹角为 120 此时悬线的拉力为 F 若圆环通电 使悬线的拉力刚好
5、为零 则环中电流的大小和方向是 A 大小为 沿顺时针方向 3 3 B 大小为 沿逆时针方向 3 3 C 大小为 沿顺时针方向 3 D 大小为 沿逆时针方向 3 答案 A 解析 圆环不通电时悬线拉力为 F 可知 F mg 若圆环通电 使悬线拉力刚好为零 那 么 F安 mg 安培力方向若要竖直向上 电流应为顺时针 F安 2BIRsin60 BIR 联 3 立得BIR F 则 I 故 A 正确 3 3 3 5 2019 河南中原名校第四次模拟 如图所示 平行边界 MN PQ 间有垂直纸面向里 的匀强磁场 磁场的磁感应强度大小为 B 两边界间距为 d MN 上有一粒子源 A 可在 纸面内沿各个方向向磁
6、场中射入质量均为 m 电荷量均为 q 的带正电的粒子 粒子 射入磁场的速度 v 不计粒子的重力 则粒子能从 PQ 边界射出的区域长度为 2 3 A dB dC dD d 2 3 2 3 3 3 2 答案 C 解析 粒子在磁场中运动的半径 R d 粒子从 PQ 边射出的两个边界粒子的轨 2 3 迹如图所示 由几何关系可知 从 PQ 边射出粒子的区域长度为 l 2 d C 项正确 2 3 2 1 3 2 2 3 3 6 2019 山东济南一模 如图所示 正方形 abcd 区域内存在垂直纸面向里的匀强磁 场 甲 乙两带电粒子从 a 点沿与 ab 成 30 角的方向垂直射入磁场 甲粒子垂直 于 bc
7、边离开磁场 乙粒子从 ad 边的中点离开磁场 已知甲 乙两带电粒子的电荷 量之比为 1 2 质量之比为 1 2 不计粒子重力 下列判断正确的是 A 甲粒子带负电 乙粒子带正电 B 甲粒子的动能是乙粒子动能的 16 倍 C 甲粒子所受洛伦兹力是乙粒子所受洛伦兹力的 3倍 3 D 甲粒子在磁场中的运动时间是乙粒子在磁场中运动时间的 1 4 答案 D 解析 甲粒子向上偏转 带正电 乙粒子向下偏转 带负电 故 A 错误 如图所示 由几 何关系得 r甲 2l 2r乙cos30 得 r乙 l 据 Bqv 得 Ek mv2 所以 2 3 6 2 1 2 2 2 24 故 B 错误 洛伦兹力 F洛 Bqv 其
8、中由 r 得 v 所以 F洛 甲 乙 甲2 甲2 乙 乙2 乙2 甲 2 故 C 错误 由几何关系知 甲转过圆心角为 30 乙转过圆心角为 2 2 洛甲 洛乙3 120 如图所示 结合 t T 和 T 故 D 正确 360 2 得 甲 乙 1 4 二 多项选择题 本题共 3 小题 在每小题给出的四个选项中 有多个选项是符合题 目要求的 7 2019 陕西榆林第三次模拟 在图甲 乙中两点电荷电荷量相等 丙 丁中通电导 线电流大小相等 竖直虚线为两点电荷 两通电导线的中垂线 O 为连线的中点 下列说法正确的是 A 图甲和图丁中 在连线和中垂线上 O 点的电场强度和磁感应强度都最小 B 图甲和图丁中
9、 在连线和中垂线上 关于 O 点对称的两点电场强度和磁感应强度 都相等 C 图乙和图丙中 在连线和中垂线上 O 点的电场强度和磁感应强度都最大 D 图乙和图丙中 在连线和中垂线上 关于 O 点对称的两点电场强度和磁感应强度 都相等 答案 AD 解析 在图甲中 根据电场强度公式 E k 以及电场强度的合成可知 O 点电场强度为 2 零 在图丁中 根据右手螺旋定则以及磁场的叠加可知 O 点磁感应强度为零 都是最 小的 故选项 A 正确 图甲和图丁中 在连线和中垂线上 关于 O 点对称的两点电场 强度和磁感应强度只是大小相等 但是方向不同 故选项 B 错误 在图乙中 在中垂线 上 O 点电场强度最大
10、 但是在连线上 O 点电场强度最小 在图丙中 在连线上 O 点 的磁感应强度最小 在中垂线上 O 点的磁感应强度都最大 故选项 C 错误 在图乙和 图丙中 在连线和中垂线上关于 O 点对称的两点电场强度和磁感应强度大小相等 方向相同 故选项 D 正确 8 2019 广东惠州模拟 如图所示 在半径为 R 的圆形区域内充满磁感应强度为 B 的 匀强磁场 MN 是一竖直放置的感光板 从圆形磁场最高点 P 以速度 v 垂直磁场正 对着圆心 O 射入带正电的粒子 且粒子电荷量为 q 质量为 m 不考虑粒子重力 关 于粒子的运动 下列说法正确的是 A 粒子在磁场中通过的弧长越长 运动时间也越长 B 射出磁
11、场的粒子其出射方向的反向延长线也一定过圆心 O C 射出磁场的粒子一定能垂直打在 MN 上 D 只要速度满足 v 入射的粒子出射后一定垂直打在 MN 上 答案 BD 解析 速度不同的同种带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相等 对着圆心入 射的粒子 速度越大 在磁场中轨道半径越大 弧长越长 轨迹对应的圆心角 越小 由 t T 知 运动时间 t 越小 故 A 错误 带电粒子的运动轨迹是圆弧 根据几何知识 2 可知 对着圆心入射的粒子 其出射方向的反向延长线一定过圆心 故 B 正确 速度不 同 半径不同 轨迹对应的圆心角不同 对着圆心入射的粒子 出射后不一定垂直打在 MN 上 与粒子的速度有关 故
12、 C 错误 速度满足 v 时 粒子的轨迹半径为 r R 入射点 出射点 O 点与轨迹的圆心构成菱形 射出磁场时的轨迹半径与最高点的 磁场半径垂直 粒子一定垂直打在 MN 板上 故 D 正确 9 2019 湖北十堰调研 如图所示 有一垂直于纸面向外的有界匀强磁场 磁场的磁感 应强度为 B 其边界为一边长为 l 的正三角形 边界上有磁场 A B C 为三角形的 三个顶点 今有一质量为 m 电荷量为 q 的粒子 不计重力 以速度 v 从 AB 3 4 边上的某点 P 既垂直于 AB 边又垂直于磁场的方向射入磁场 然后从 BC 边上某点 Q 射出 若从 P 点射入的该粒子能从 Q 点射出 则 A lP
13、B lB lPB l 1 3 4 2 3 4 C lQB lD lQB l 3 4 1 2 答案 BD 解析 粒子在磁场中运动的轨迹如图所示 粒子在磁场中的运动轨迹半径为 r 因 此可得 r l 当入射点为 P1 圆心为 O1 且此刻轨迹正好与 BC 相切时 PB 取得最大 3 4 值 若粒子从 BC 边射出 根据几何关系有 lPB l A 错误 B 正确 当运动轨 1 2 3 4 迹为弧 P2Q 时 即 O2Q 与 AB 垂直时 此刻 QB 取得最大值 根据几何关系有 lQB l 所以有 lQB l C 错误 D 正确 60 1 2 1 2 三 计算题 本题共 1 小题 须写出规范的解题步骤
14、 10 2019 山东统考 如图所示 在 xOy 平面第一象限的区域 内存在垂直纸面向外 的匀强磁场 第四象限区域 内有垂直纸面向里的匀强磁场 磁感应强度大小为 B0 区域 的宽度均为l 高度分别为 lDE l lEF 2l 质量为 m 电荷量为 2 0 2 2 q 的带正电的粒子从左边为 0 l 的 A 点以速度 v0沿与 y 轴正方向成 45 角的方向 射入区域 经 x 轴上的 C 点 图中未画出 进入区域 不计粒子重力 1 求 OC 的长度 2 要使粒子从 DE 边界射出 区域 磁感应强度的最小值 B 应为多大 答案 1 1 l 2 2 0 解析 1 粒子在磁场中做圆周运动 由洛伦兹力提供向心力 有 qv0B0 m 02 2 解得在区域 的运动半径 R2 l 2 画出其轨迹如图 由几何关系可知 粒子经过 x 轴时速度沿 y 轴正方向 lOC R2 R2sin45 解得 lOC 1 l 2 2 当区域 磁感应强度最小时 粒子从 D 点射出 由几何关系知 lCE lDE l 运动半径 R1 l 由 qv0B m 02 1 得 B 0
