版高考物理复习单元高考模拟特训九新人教版Word格式文档下载.docx

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B．O点最大

C．a、c两点方向相反

D．a、c两点方向相同

由安培定则可知，b、d两处的通电导线在a点的磁场方向如图所示，由平行四边形定则可知，a点的磁感应强度方向垂直ac向下，同理可知c点的磁感应强度方向垂直ac向上，即a、c两点的磁感应强度方向相反，C正确，AD错误；

根据磁感应强度的叠加原理可知，O点的磁感应强度大小为零，B错误．

C

3.

如图所示，从S处发出的电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子向下极板偏转．设两极板间电场强度为E，磁感应强度为B.欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是（　　）

A．适当减小电场强度E

B．适当减小磁感应强度B

C．适当增大加速电压U

D．适当增大加速电场极板之间的距离

根据左手定则可知，电子所受的洛伦兹力的方向竖直向下，故电子向下极板偏转的原因是电场力小于洛伦兹力，要想使电子沿直线从电磁复合场区域通过，则必须有Eq＝qvB，所以可以适当增大电场强度或适当减小磁感应强度，A错误、B正确；

由Ue＝mv2得v＝，可以适当减小加速电压来减小电子进入电磁复合场的速度v，从而使得Eq＝qvB，C错误；

适当增大加速电场极板间的距离，但只要两板间电压不变，电子进入磁场的速度就不变，则电子受到的电场力仍小于它受到的洛伦兹力，电子向下偏转，D错误．

B

4．如图所示，某空间存在正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒由a点进入电磁场并刚好沿虚线ab向上运动．下列说法中正确的是（　　）

A．该微粒一定带负电

B．该微粒的动能一定减少

C．该微粒的电势能一定增加

D．该微粒的机械能不一定增加

微粒受到的重力和电场力是恒力，沿直线运动，则可以判断出微粒受到的洛伦兹力也是恒定的，即该微粒做匀速直线运动，B错误；

如果该微粒带正电，则受到向右的电场力和向左下方的洛伦兹力，所以不会沿直线运动，故该微粒一定带负电，电场力做正功，电势能一定减少，机械能增加，A正确，C、D错误．

5．如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器—电流天平，某同学在实验室里用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，若他测得CD段导线长度4×

10－2m，天平（等臂）平衡时钩码重力4×

10－5N，通过导线的电流I＝0.5A，由此测得通电螺线管中的磁感应强度B为（　　）

A．2.0×

10－3T，方向水平向右

B．5.0×

C．2.0×

10－3T，方向水平向左

D．5.0×

天平平衡时，CD段导线所受的安培力大小为：

F＝mg；

由F＝BIL得：

B＝＝＝T＝2.0×

10－3T；

根据左手定则可知磁感应强度的方向向右，所以A正确，B、C、D错误．故选A.

6.

[2019·

杭州模拟]如图所示，一轨道由两等长的光滑斜面AB和BC组成，两斜面在B处用一光滑小圆弧相连接，P是BC的中点，竖直线BD右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，B处可认为处在磁场中，一带电小球从A点由静止释放后能沿轨道来回运动，C点为小球在BD右侧运动的最高点，则下列说法正确的是（　　）

A．C点与A点在同一水平线上

B．小球向右或向左滑过B点时，对轨道压力相等

C．小球向上或向下滑过P点时，其所受洛伦兹力相同

D．小球从A到B的时间是从C到P时间的倍

小球在运动过程中受重力、洛伦兹力和轨道支持力作用，因洛伦兹力永不做功，支持力也不做功，只有重力做功，满足机械能守恒，因此C点与A点等高，在同一水平线上，A项正确；

小球向右或向左滑过B点时速度等大反向，即洛伦兹力等大反向，小球对轨道的压力不等，B项错误；

同理小球向上或向下滑过P点时，洛伦兹力也等大反向，C项错误；

因洛伦兹力始终垂直BC，小球在AB段和BC段（斜面倾角均为θ）的加速度均由重力沿斜面的分力产生，大小为gsinθ，由x＝at2得小球从A到B的时间是从C到P的时间的倍，D项正确．

AD

7．[2019·

领航高考冲刺卷]如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里．纸面内有两个半径不同的半圆在b点平滑连接后构成一绝缘光滑环．一带电小球套在环上从a点开始运动，发现其速率保持不变．则小球（　　）

A．带正电

B．受到的洛伦兹力大小不变

C．运动过程的加速度大小保持不变

D．光滑环对小球始终没有作用力

小球速率不变，则做匀速圆周运动，可知所受的电场力和重力平衡，所以小球受向上的电场力，则小球带正电，选项A正确；

小球的速率不变，根据F洛＝Bqv可知受到的洛伦兹力大小不变，选项B正确；

因小球在不同的圆环中运动的半径不同，根据a＝可知，小球从小圆环过渡到大圆环的过程中加速度变小，选项C错误；

小球从小圆环过渡到大圆环的过程中，加速度减小，根据F＋qvB＝ma可知光滑环对小球的作用力要发生变化，且作用力不可能总是零，选项D错误．

AB

8．质谱仪可以测定有机化合物分子结构，现有一种质谱仪的结构可简化为如图所示，有机物的气体分子从样品室注入离子化室，在高能电子作用下，样品气体分子离子化或碎裂成离子．若离子化后的离子带正电，初速度为零，此后经过高压电源区、圆形磁场室（内为匀强磁场）、真空管，最后打在记录仪上，通过处理就可以得到离子比荷，进而推测有机物的分子结构．已知高压电源的电压为U，圆形磁场区的半径为R，真空管与水平面夹角为θ，离子进入磁场室时速度方向指向圆心．则下列说法正确的是（　　）

A．高压电源A端应接电源的正极

B．磁场室的磁场方向必须垂直纸面向外

C．若离子化后的两同位素X1、X2（X1质量大于X2质量）同时进入磁场室后，出现图中的轨迹Ⅰ和Ⅱ，则轨迹Ⅰ一定对应X1

D．若磁场室内的磁感应强度大小为B，当记录仪接收到一个明显的信号时，与该信号对应的离子比荷＝

正离子在电场中加速，可以判断高压电源A端应接负极，同时根据左手定则知，磁场室的磁场方向应垂直纸面向外，A错误，B正确；

设离子通过高压电源后的速度为v，由动能定理可得qU＝mv2，离子在磁场中偏转，则qvB＝m，联立计算得出r＝，由此可见，质量大的离子的运动轨迹半径大，即轨迹Ⅱ一定对应X1，C错误；

离子在磁场中偏转轨迹如图所示，由几何关系可知r＝，可解得＝，D正确．

BD

二、非选择题（本题共3个小题，52分）

9.

（16分）如图，在x轴上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外；

在x轴下方存在匀强电场，电场方向与xOy平面平行，且与x轴成45°

夹角．一质量为m、电荷量为q（q>

0）的粒子以速度v0从y轴上P点沿y轴正方向射出，一段时间后进入电场，进入电场时的速度方向与电场方向相反；

又经过一段时间T0，磁场方向变为垂直于纸面向里，大小不变，不计重力．

（1）求粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需的时间；

（2）若要使粒子能够回到P点，求电场强度的最大值．

（1）带电粒子在磁场中做圆周运动，设运动半径为R，运动周期为T，根据洛伦兹力公式及圆周运动规律有，

qv0B＝①

T＝②

依题意，粒子第一次到达x轴时，运动转过的角度为π，

所需时间t1＝T③

联立①②③式得t1＝④

（2）粒子进入电场后，先做匀减速运动，直到速度减小为0，然后沿原路返回做匀加速运动，到达x轴时速度大小仍为v0.设粒子在电场中运动的总时间为t2，加速度大小为a，电场强度大小为E，有：

qE＝ma⑤

v0＝at2⑥

联立⑤⑥式得t2＝⑦

根据题意，要使粒子能够回到P点，必须满足

t2≥T0⑧

联立⑦⑧式得，电场强度的最大值为E＝⑨

（1）　

（2）

10.

（16分）如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小E＝5N/C，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小B＝0.5T．有一带正电的小球，质量m＝1.0×

10－6kg，电荷量q＝2×

10－6C，正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过P点时撤掉磁场（不考虑磁场消失引起的电磁感应现象），g取10m/s2.求：

（1）小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向．

（2）从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t.

（1）小球匀速直线运动时受力如图，其所受的三个力在同一平面内，合力为零，有

qvB＝①

代入数据解得v＝20m/s②

速度v的方向与电场E的方向之间的夹角θ满足tanθ＝③

代入数据解得tanθ＝

θ＝60°

④

（2）撤去磁场，小球在重力与电场力的合力作用下做类平抛运动，设其加速度为a，有a＝⑤

设撤掉磁场后小球在初速度方向上的分位移为x，有x＝vt⑥

设小球在重力与电场力的合力方向上分位移为y，有y＝at2⑦

a与mg的夹角和v与E的夹角相同，均为θ，又tanθ＝⑧

联立④⑤⑥⑦⑧式，代入数据解得

t＝2s＝3.5s⑨

（1）20m/s　速度v的方向与电场E的方向之间的夹角为60°

（2）3.5s

11．（20分）[2018·

天津卷，11]如图所示，在水平线ab的下方有一匀强电场，电场强度为E，方向竖直向下，ab的上方存在匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里．磁场中有一内、外半径分别为R、R的半圆环形区域，外圆与ab的交点分别为M、N.一质量为m、电荷量为q的带负电粒子在电场中P点静止释放，由M进入磁场，从N射出．不计粒子重力．

（1）求粒子从P到M所用的时间t；

（2）若粒子从与P同一水平线上的Q点水平射出，同样能由M进入磁场，从N射出．粒子从M到N的过程中，始终在环形区域中运动，且所用的时间最少，求粒子在Q时速度v0的大小．

（1）设粒子在磁场中运动的速度大小为v，所受洛伦兹力提供向心力，有

qvB＝m　①

设粒子在电场中运动所受电场力为F，有

F＝qE　②

设粒子在电场中运动的加速度为a，根据牛顿第二定律有

F＝ma　③

粒子在电场中做初速度为零的匀加速直线运动，有

v＝at　④

联立①②③④式得

t＝　⑤

（2）粒子进入匀强磁场后做匀速圆周运动，其周期与速度、半径无关，运动时间只由粒子所通过的圆弧所对的圆心角的大小决定．故当轨迹与内圆相切时，所用的时间最短．设粒子在磁场中的轨迹半径为r′，由几何关系可得

（r′－R）2＋（R）2＝r′2　⑥

设粒子进入磁场时速度方向与ab的夹角为θ，即圆弧所对圆心角的一半，由几何关系知

tanθ＝　⑦

粒子从Q射出后在电场中做类平抛运动，在电场方向上的分运动和从P释放后的运动情况相同，所以粒子进入磁场时沿竖直方向的速度同样为v.在垂直于电场方向上的分速度始终等于v0，由运动的合成和分解可得

tanθ＝　⑧

联立①⑥⑦⑧式得

v0＝　⑨