高考物理二轮专项练习精品卷磁场Word格式.docx

高考物理二轮专项练习精品卷磁场Word格式.docx

《高考物理二轮专项练习精品卷磁场Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理二轮专项练习精品卷磁场Word格式.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

C、如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的二倍，也将从D点射出

D、只改变粒子的速度使其分别从E、D、F点射出时，从F点射出所用时间最短

【命题立意】主要考查带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式、周期公式。

【思路点拨】假设带电粒子的速度方向与磁场方向垂直，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速率V做匀速圆周运动。

①轨道半径公式：

R＝MV／QB②周期公式：

T＝2πM／QB。

【答案】AD

【解析】作出示意图如下图，根据几何关系可以看出，当粒子从D点射出时，轨道半径增大为原来的二倍，由半径公式

可知，速度也增大为原来的二倍，选项A正确，显然选项C错误；

当粒子的速度增大为原来的四倍时，才会从F点射出，选项B错误；

据粒子的周期公式

，可见粒子的周期与速度无关，在磁场中的运动时间取决于其轨迹圆弧所对应的圆心角，所以从E、D射出时所用时间相等，从F点射出时所用时间最短。

3、“速度选择器”是一个借助带电粒子在电磁场中偏转的原理，挑选出具有所需速度的粒子的装置。

右图是某粒子速度选择器的原理示意图，在一半径为R＝10CM的圆柱形桶内有B＝10－4T的匀强磁场，方向平行于轴线。

在圆柱形桶的某直径两端开有小孔，作为入射孔和出射孔，离子束以不同角度入射，先后有不同速度的离子束射出，现有一离子源发射的比荷为2×

1011C／KG的阳离子，且粒子束中速度分布连续，当θ＝45°

时，出射粒子的速度V的大小是〔〕

×

106M／SB、2

106M／S

C、2

108M／SD、4

【命题立意】主要考查洛伦兹力的特性。

【思路点拨】洛伦兹力的大小F＝QVB，条件V⊥B当V∥B时，F＝0。

洛伦兹力的特性：

洛伦兹力始终垂直于V的方向，所以洛伦兹力一定不做功。

【答案】B

【解析】由题意知，粒子从入射孔以45°

角射入匀强磁场，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。

能够从出射孔射出的粒子刚好在磁场中运动

周期，由几何关系知R＝

R，又R＝

，解得V＝

＝2

106M／S。

4、如右图所示，竖直光滑的墙面上有一闭合导线框A，在导线框A的下方有一面积比导线框A稍小的磁场区域B。

导线框A从图示位置自由下落，在其整个下落过程中，以下说法正确的选项是〔〕

A、导线框做自由落体运动

B、导线框通过磁场区域后做曲线运动

C、导线框通过磁场区域时机械能会减少

D、导线框在穿过磁场区域时，上下两个导线受到的安培力方向都向上

【命题立意】主要考查安培定那么和左手定那么。

【思路点拨】判断通电导线安培力方向问题的基本方法：

〔1〕画出导线所在处的磁场方向；

〔2〕确定电流方向；

〔3〕根据左手定那么确定受安培力的方向。

【答案】CD

【解析】导线框通过磁场区域时，根据安培定那么和左手定那么，导线框要受到竖直向上安培力作用，导线框既不能做自由落体运动，也不能做曲线运动，A、B错。

导线框通过磁场区域时要克服安培力做功，机械能会减少，C对。

导线框在穿过磁场区域时，上下两个导线受到的安培力方向都向上，D对。

5、2017年，上海成功举办盛大的世界博览会。

回眸一下历届世博会，很多科技成果从世博会上走向世界。

例如：

1873年奥地利维也纳世博会上，线路意外搭错造就“偶然发明”，导致发电机变成了电动机。

如右图所示，是著名的电磁旋转实验，这一装置实际上就是最早的电动机。

图中A是可动磁铁，B是固定导线，C是可动导线，D是固定磁铁。

图中黑色部分表示汞〔磁铁和导线的下半部分都浸没在汞中〕，下部接在电源上。

请你判断这时自上向下看，A和C转动方向为〔〕

A、可动磁铁A转动方向为逆时针

B、A和C转动方向均为逆时针

C、可动导线C转动方向为顺时针

D、A和C转动方向均为顺时针

【命题立意】主要考查通电导线安培力方向问题。

【思路点拨】判断安培力的方向时用左手定那么。

要注意左手定那么与右手定那么应用的区别，两个定那么的应用可简单总结为：

“因电而动”用左手，“因动而电”用右手，因果关系不可混淆。

【答案】AC

【解析】根据电流的方向判定可以知道B中的电流方向是向上的，那么在B导线附近的磁场方向为逆时针方向，即为A磁铁N极的受力方向；

由于D磁铁产生的磁场呈现出由N极向外发散，C中的电流方向是向下的，由左手定那么可知C受到的安培力方向为顺时针。

应选项AC正确。

6、如右图，匀强磁场中有一个带电量为Q的离子自A点沿箭头方向运动。

当它运动到B点时，突然吸收了附近的假设干个电子，接着沿另一圆轨道运动到与A、B在一条直线上的C点。

，电子电量为E，电子质量不计。

由此可知，离子吸收的电子个数为〔〕

A、

B、

C、

D、

【命题立意】主要考查粒子在磁场中做匀速圆周运动。

【思路点拨】当带电粒子垂直于磁场方向射入磁场时，洛仑兹力提供向心力，粒子将作匀速圆周运动。

【答案】D

【解析】依据

，粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为：

。

由此可知，离子吸收的电子个数为

7、2017年“3·

15”到来之际，平板电视终于纳入“三包”当中，显示屏等关键零部件包修3年。

如右图所示，电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。

电子束经过加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面。

不加磁场时，电子束将通过磁场中心O点而打到屏幕上的中心M，加磁场后电子束偏转到P点外侧。

现要使电子束偏转回到P点，可行的办法是〔〕

A、增大加速电压

B、增加偏转磁场的磁感应强度

C、将圆形磁场区域向屏幕靠近些

D、将圆形磁场的半径增大些

【命题立意】主要考查带电粒子在磁场中的偏转问题。

【思路点拨】带电粒子在磁场中的连续运动，关键在于正确地画出带电粒子在不同磁场中的运动轨迹，而要正确地画出带电粒子的运动轨迹，那么特别需要注意在不同磁场交界处带电粒子的运动方向。

正确地做出粒子在交界磁场处的速度方向，成为确定带电粒子运动轨迹的关键。

【解析】假设电子束的初速度不为零，那么QU＝MV2／2－MV02／2，

，轨道半径

，增大偏转磁场的磁感应强度，轨道半径减小，电子束偏转到P点外侧；

增大加速电压，轨道半径增大，电子束偏转回到P点；

将圆形磁场区域向屏幕靠近些，电子束偏转回到P点。

正确答案选AC。

8、如右图所示，带有正电荷的A粒子和B粒子同时以同样大小的速度从宽度为D的有界匀强磁场的边界上的O点分别以30°

和60°

〔与边界的交角〕射入磁场，又恰好不从另一边界飞出，那么以下说法中正确的选项是〔〕

A、A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比是

B、A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比是

C、A、B两粒子的

之比是

D、A、B两粒子的

【命题立意】主要考查带电粒子在磁场中做圆周运动问题。

【思路点拨】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动类题目的解答步骤可概括为：

画轨迹、找联系、用规律。

带电粒子的受力遵从洛伦兹力公式，粒子的圆周运动遵从牛顿第二定律。

【答案】BD

【解析】RACOS30°

＋RA＝D，RBCOS60°

＋RB＝D，，解得

，A错B对；

因

，故

，C错D对。

9、如右图所示，距水平地面高度为3H处有一竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，从距地面4H高处的A点以初速度V0水平抛出一带电小球〔可视作质点〕，带电小球电量为Q，质量为M，假设Q、M、H、B满足关系式

，那么小球落点与抛出点A的水平位移S是〔〕

【命题立意】主要考查带电粒子在复合场中的运动。

【思路点拨】解带电粒子在复合场中的运动问题，首先要认识清楚是怎样的复合场，是磁场、电场与重力场中的哪两个还是三个场共存；

其次要正确地对带电粒子进行受力分析；

接着要对带电粒子的运动情况作出正确的判断。

【解析】小球在磁场中的运动可以看作一个水平方向的圆周运动和一个竖直方向的匀加速运动。

在磁场中运动一周的时间为T，那么

，在磁场中的运动总时间

又因为：

，所以小球在磁场中做圆周运动的圈数

，又因为圆周运动的半径

投影图如右图所示：

那么

，

10、如右图所示，一束粒子〔不计重力，初速度可忽略〕缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I，再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域Ⅱ，其中磁场的方向如下图，收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上。

那么〔〕

该装置可筛选出具有特定质量的粒子

B、该装置可筛选出具有特定电量的粒子

C、该装置可筛选出具有特定速度的粒子

D、该装置可筛选出具有特定动能的粒子

【命题立意】主要考查粒子速度选择器的原理。

【思路点拨】速度选择器其工作原理：

带电粒子垂直射入正交的匀强电场和匀强磁场的复合场空间，所受电场力和洛仑兹力方向相反，大小相等。

【解析】粒子要想无偏转的通过区域Ⅱ，进入收集室的小孔O3，需要满足QE＝QVB，即粒子的速度V＝E／B，C正确。

【二】非选择题〔此题共6小题，共60分，解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，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。

11、〔6分〕中国电磁炮研制方面与欧美西方国家在同一起跑线上，限于技术和人才原因中国电磁炮研制会稍比西方国家慢几年，但在某些技术上将会比美国电磁炮更精进。

电磁炮是利用磁场对电流的作用力把电能转化为机械能，使炮弹发射出去的。

如下图所示，把两根长为S，互相平行的铜制轨道放在磁场中，轨道之间放有质量为M的炮弹，炮弹架在长为L、质量为M的金属架上，金属架与炮弹在运动过程中所受的总阻力与速度平方成正比，当有恒定的大电流I1通过轨道和炮弹时，炮弹与金属架在磁场力的作用下，获得速度V1时加速度为A，当有恒定的大电流I2通过轨道和炮弹时，炮弹最终以最大速度V2脱离金属架并离开轨道，那么垂直于轨道平面的磁感强度为多少？

【命题立意】主要考查通电导线在安培力作用下的运动。

【思路点拨】判断通电导线在安培力作用下的运动方向问题的基本方法：

〔3〕根据左手定那么确定受安培力的方向；

〔4〕根据受力情况判断运动情况。

【答案】磁感强度B＝

【解析】由题意知，当通以电流I1时，安培力为F1＝BI1L〔1分〕

由牛顿第二定律有：

F1－F1＝〔M＋M〕A又F1＝KV12〔1分〕三式解得：

K＝〔1分〕

当电流为I2时，安培力为F2＝BI2L〔1分〕F2＝KV22〔1分〕由题知：

F2＝F2解得