《江苏专用高三物理一轮复习必考部分第8章磁场章末过关练》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江苏专用高三物理一轮复习必考部分第8章磁场章末过关练（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、章末过关练 磁场(时间：60分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分每小题只有一个选项符合题意)1垂直纸面的长直导线p、q通有大小相等、方向如图1所示的电流，MN是p、q连线的中垂线，O为垂足，现使带负电的粒子a、b、c、d从O点以速率v向M、N、p、q四个方向做直线运动，则()图1Aa在O点所受洛伦兹力的方向垂直于纸面向外Bb在O点所受洛伦兹力的方向垂直于纸面向里Cc离开O点后所受洛伦兹力的方向垂直于纸面向外Dd离开O点后所受洛伦兹力的方向垂直于纸面向里D两导线在O点产生的合磁场磁感应强度为零，在O点a、b不受洛伦兹力作用，A、B错误；两导线在pO段产生的合磁场
2、方向水平向左，在qO段产生的合磁场方向水平向右，c、d所受洛伦兹力的方向均垂直于纸面向里，C错误、D正确2如图2所示，两根平行放置、长度均为L的直导线a和b，放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中，当a导线通有电流为I、b导线通有电流为2I，且电流方向相反时，a导线受到磁场力大小为F1，b导线受到的磁场力大小为F2，则a通电导线的电流在b导线处产生的磁感应强度大小为() 【导学号：96622462】图2A.B.C. D.Ca、b电流方向相反，两导线之间的磁场力为斥力，设大小为F，对a有F1FBIL，对b有F2F2BIL，解得F2F1F2.对于导线b，F2F1F2B2IL，解得B，C正确3如图3所
3、示，一个带负电荷的物体从粗糙斜面顶端由静止释放后，滑到斜面底端时的速度为v.若加上一个如图所示的垂直于纸面指向外的水平磁场，则物体滑到底端时()图3Av变小 Bv变大Cv不变 Dv可能变大，也可能不变A根据左手定则，带负电的物体受到垂直于斜面向下的洛伦兹力，这会增大物体与斜面间的正压力，从而增加物体与斜面间的摩擦力，物体在沿斜面向下运动的过程中，会有更多的机械能转化为内能，所以v变小，选项A正确4如图4所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a
4、、b连线的中点c离开磁场，则为()【导学号：96622463】图4A. B2C. D3D两电子进入同一匀强磁场中，由圆周运动半径公式R可知，两电子轨迹半径相同电子1垂直MN射入匀强磁场，由几何知识可知，电子1在磁场中运动轨迹所对圆心角为，电子2在磁场中运动轨迹所对圆心角为.由周期公式T可知，两电子运动周期相同，故运动时间之比等于轨迹所对圆心角之比，即t1t231，D项正确5医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图5所示由于血
5、液中的正负离子随血液一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零在某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 V，磁感应强度的大小为0.040 T则血流速度的近似值和电极a、b的正负为()图5A1.3 m/s，a正、b负 B2.7 m/s，a正、b负C1.3 m/s，a负、b正 D2.7 m/s，a负、b正A由于正负离子在匀强磁场中垂直于磁场方向运动，利用左手定则可以判断：a电极带正电，b电极带负电血液流动速度可根据离子所受的电场力和洛伦兹力的合力为0，即qvB
6、qE得v1.3 m/s.二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分每小题有多个选项符合题意全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)6.(2017徐州模拟)如图6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6A带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为13B带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为1C带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动的时间比值为21D带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为6BD粒子在磁场中做圆周运动，由数学知识可知，粒子
7、做圆周运动转过的圆心角分别是：A60，B120，设粒子的运动轨道半径为rA，rB，rARtan 30R，rBRtan 60R，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvBm，则粒子1与粒子2的比荷值为：，故A错误；B正确；粒子运动的周期，T，粒子运动的时间：tT，带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为，故C错误，D正确7长为l的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，如图7所示，磁感应强度为B，板间距离也为l，极板不带电，现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是() 【导学号：96622464】图
8、7A使粒子的速度vC使粒子的速度vD使粒子的速度v满足vAB带电粒子刚好打在极板右边缘，有r2l2，又因r1，解得v1；粒子刚好打在极板左边缘，有r2，解得v2，故A、B正确8如图8所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根竖直放置的平行导轨AB、CD，导轨上放有质量为m的金属棒MN，棒与导轨间的动摩擦因数为，现从t0时刻起，给棒通以图示方向的电流，且电流与时间成正比，即Ikt，其中k为恒量若金属棒与导轨始终垂直，则如下图所示的表示棒所受的安培力F和摩擦力Ff随时间变化的四个选项中，正确的是() 【导学号：96622465】图8BC由左手定则知，金属棒MN的安培力方向垂直纸面向里，因此金属棒对竖直金
9、属导轨AB、CD的正压力在数值上等于金属棒MN的安培力F，设匀强磁场的磁感应强度为B、棒MN长为L，则有FNFBILkBLt，选项B正确；开始阶段滑动摩擦力较小，即Ffmg时物体将做减速运动，当速度减小到零时，物体由运动状态转变为静止状态，物体受到的滑动摩擦力“突变”为静摩擦力，由平衡条件可得，此后的静摩擦力大小为Ffmg，选项C正确9如图9所示，在一竖直平面内，y轴左侧有一水平向右的匀强电场E1和一垂直纸面向里的匀强磁场B，y轴右侧有一竖直方向的匀强电场E2，一电荷量为q(电性未知)、质量为m的微粒从x轴上A点以一定初速度与水平方向成37角沿直线经P点运动到图中C点，其中m、q、B均已知，重
10、力加速度为g，则()图9A微粒一定带负电B电场强度E2一定竖直向上C两电场强度之比D微粒的初速度为vBD微粒从A到P受重力、电场力和洛伦兹力作用做直线运动，则微粒做匀速直线运动，由左手定则及电场力的性质可确定微粒一定带正电，A错误；此时有qE1mgtan 37，微粒从P到C在电场力、重力作用下做直线运动，必有mgqE2，所以E2的方向竖直向上，B正确；由以上分析可知，C错误；AP段有mgBqvcos 37，即v，D正确三、计算题(本题共3小题，共51分按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)10(1
11、6分)如图10所示，两平行金属导轨间的距离L0.40 m，金属导轨所在平面与水平面夹角37，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B0.50 T、方向垂直于导轨所在平面斜向上的匀强磁场金属导轨的一端接有电动势E4.5 V、内阻r0.50 的直流电源现把一个质量为m0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R02.5 ，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2.已知sin 370.60，cos 370.80，求：【导学号：96622466】图10(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力大小【解析】(1)根据闭合电路
12、欧姆定律得I1.5 A.(2)导体棒受到的安培力F安BIL0.30 N.【答案】(1)1.5 A(2)0.3 N11(16分)如图11所示，在一底边长为2L，底角45的等腰三角形区域内(O为底边中点)有垂直纸面向外的匀强磁场现有一质量为m，电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从O点垂直于AD进入磁场，不计重力与空气阻力的影响图11(1)求粒子经电场加速射入磁场时的速度；(2)若要进入磁场的粒子能打到OA板上，求磁感应强度B的最小值【解析】(1)设粒子经电场加速射入磁场时的速度为v由qUmv2得v.(2)要使圆周半径最大，则粒子的圆周轨迹应与AC边相切，设圆周半径为R，由图
13、中几何关系得：RL由洛伦兹力提供向心力有qvBm解得B.【答案】(1)(2)12(19分)(2014江苏高考)某装置用磁场控制带电粒子的运动，工作原理如图12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上的位置不计粒子的重力图12(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v；(3)欲使粒子到达M点，求粒子入射速度大小的可能值【解析】(1)设粒子在磁场中的轨道半径为r，粒子的运动轨迹如图所示根据题意知L3rsin 30，且磁场区域的宽度hr(1cos 30)解得：h.(2)设改变入射速度后粒子在磁场中的轨迹半径为r，洛伦兹力提供向心力，则有mqvB，mqvB，由题意知3rsin 304rsin 30，解得粒子速度的最小变化量vvv.(3)设粒子经过上方磁场n次由题意知L(2n2)rnsin 30且mqvnB，解得vn.【答案】(1)(2)(3)
