2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 磁場(chǎng)階段考查測(cè)試.doc

2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 磁場(chǎng)階段考查測(cè)試一、選擇題(本大題共8小題，每小題6分，共48分)1xx陜西咸陽(yáng)高三一模將一小段通電直導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)放入某磁場(chǎng)中，導(dǎo)線會(huì)受到一定大小的磁場(chǎng)力作用；若保持直導(dǎo)線長(zhǎng)度和其中的電流不變，將它垂直放入另一較強(qiáng)的磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力會(huì)變大由此可知()A磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力決定B磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力的增大而減小C磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定D在任何情況下，通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的大小都能反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱解析：磁感應(yīng)強(qiáng)度是由磁場(chǎng)本身決定的，與磁場(chǎng)力無(wú)關(guān)，A、B錯(cuò)，C對(duì)；反應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)弱的是磁感應(yīng)強(qiáng)度，而不是磁場(chǎng)力，D錯(cuò)答案：C2如圖81為一種利用電磁原理制作的充氣泵的結(jié)構(gòu)示意圖，其工作原理類似打點(diǎn)計(jì)時(shí)器當(dāng)電流從電磁鐵的接線柱a流入，吸引小磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下選項(xiàng)中正確的是()圖81A電磁鐵的上端為N極，小磁鐵的下端為N極B電磁鐵的上端為S極，小磁鐵的下端為S極C電磁鐵的上端為N極，小磁鐵的下端為S極D電磁鐵的上端為S極，小磁鐵的下端為N極解析：當(dāng)電流從a端流入電磁鐵時(shí)，據(jù)安培定則可判斷出電磁鐵的上端為S極，此時(shí)能吸引小磁鐵向下運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明小磁鐵的下端為N極，答案為D.答案：D圖82 3.如圖82所示的OX和MN是勻強(qiáng)磁場(chǎng)中兩條平行的邊界線，速率不同的同種帶電粒子從O點(diǎn)沿OX方向同時(shí)射向磁場(chǎng)，其中穿過(guò)a點(diǎn)的粒子速度v1方向與MN垂直，穿過(guò)b點(diǎn)的粒子速度v2方向與MN成60角設(shè)兩粒子從O點(diǎn)到MN所需時(shí)間分別為t1和t2，則t1t2為()A32B43C11 D13解析：作出兩粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，可知t1，t2，且由T知T1T2.所以，選項(xiàng)A正確答案：A圖834xx江西省名校聯(lián)盟調(diào)研考試如圖83所示，在正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)在t0時(shí)刻，位于正方形中心O的離子源向平面abcd內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射出大量帶正電的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑恰好等于正方形的邊長(zhǎng)，不計(jì)粒子的重力以及粒子間的相互作用力已知平行于ad方向向下發(fā)射的粒子在tt0時(shí)刻剛好從磁場(chǎng)邊界cd上某點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是()A粒子在該磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為6t0B粒子的比荷為C粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡越長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)圓弧的圓心角越大D初速度方向正對(duì)四個(gè)頂點(diǎn)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)解析：初速度平行于ad方向向下發(fā)射的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌跡所對(duì)應(yīng)圓心角為，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律得Bqvm，且v，聯(lián)立解得：，B選項(xiàng)正確；由于粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度一定，則弧長(zhǎng)越長(zhǎng)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)圓弧的圓心角一定越大，C選項(xiàng)正確；從正方形四個(gè)頂點(diǎn)出射的粒子，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)圓弧最長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案：BC圖845如圖84所示，木板質(zhì)量為M，靜止于水平地面上，木板上固定一質(zhì)量不計(jì)的框架，框架上懸有磁鐵A，木板上放有磁鐵B，兩磁鐵質(zhì)量均為m，設(shè)木板對(duì)地面的壓力為FN1，B對(duì)木板的壓力為FN2，A對(duì)懸線的拉力為FT，則下面結(jié)論正確的是()AFN1Mg2mg BFN2mgCFTmg D以上全不對(duì)解析：把木板、框架及磁鐵A、B看成一個(gè)系統(tǒng)，則系統(tǒng)受重力G總Mg2mg，地面的彈力FN1.由牛頓第三定律可知FN1FN1，由系統(tǒng)平衡條件可知FN1Mg2mg，即FN1Mg2mg.磁鐵B受有重力GBmg、木板的彈力FN2、磁鐵A的吸引力FA.由平衡條件可知FN2mgFA.由牛頓第三定律知FN2FN2，所以有FN2mgFAmg.磁鐵A受有重力GAmg，懸線拉力FT，B磁鐵的吸引力FB，由平衡條件可知FTmgFB.由牛頓第三定律可知FTFT，所以有FTmgFBmg.此題答案應(yīng)選A.答案：A圖856醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時(shí)，利用電磁血流計(jì)來(lái)監(jiān)測(cè)通過(guò)動(dòng)脈的血流速度電磁血流計(jì)由一對(duì)電極a和b以及一對(duì)磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場(chǎng)是均勻的使用時(shí)，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點(diǎn)的連線、磁場(chǎng)方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖85所示由于血液中的正負(fù)離子隨血流一起在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電極a、b之間會(huì)有微小電勢(shì)差在達(dá)到平衡時(shí)，血管內(nèi)部的電場(chǎng)可看做是勻強(qiáng)電場(chǎng)，血液中的離子所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零，在某次監(jiān)測(cè)中，兩觸點(diǎn)間的距離為3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點(diǎn)間的電勢(shì)差為160 V，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.040 T則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為()A1.3 m/s，a正、b負(fù) B2.7 m/s，a正、b負(fù)C1.3 m/s，a負(fù)、b正 D2.7 m/s，a負(fù)、b正解析：根據(jù)左手定則，可知a正b負(fù)，所以C、D錯(cuò)；因?yàn)殡x子在場(chǎng)中所受合力為零，Bqvq，所以v1.3 m/s，A對(duì)B錯(cuò)答案：A圖867如圖86所示為一種獲得高能粒子的裝置，環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、大小可調(diào)節(jié)的均勻磁場(chǎng)，質(zhì)量為m、電荷量q的粒子在環(huán)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，A、B為兩塊中心開(kāi)有小孔的極板，原來(lái)電勢(shì)都為零，每當(dāng)粒子順時(shí)針飛經(jīng)A板時(shí)，A板電勢(shì)升高為U，B板電勢(shì)仍保持為零，粒子在兩板間的電場(chǎng)中加速，每當(dāng)粒子離開(kāi)B板時(shí)，A板電勢(shì)又降為零，粒子在電場(chǎng)一次次加速下動(dòng)能不斷增大，而繞行半徑不變，則()A粒子從A板小孔處由靜止開(kāi)始在電場(chǎng)作用下加速，繞行n圈后回到A板時(shí)獲得的總動(dòng)能為2nqUB在粒子繞行的整個(gè)過(guò)程中，A板電勢(shì)可以始終保持為UC在粒子繞行的整個(gè)過(guò)程中，每一圈的周期不變D為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度必須周期性遞增，則粒子繞行第n圈時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 解析：考查帶電粒子在電場(chǎng)與磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)粒子每運(yùn)動(dòng)一圈，獲得動(dòng)能qU，故n圈后獲得的總動(dòng)能為mv2nqU，A錯(cuò)；若A板電勢(shì)始終保持為U，則粒子每次到達(dá)A板時(shí)速度減小為零，B錯(cuò)；由于粒子在環(huán)形區(qū)域的半徑不變，且只受到洛倫茲力作用，由R，可知速度增大，B一定增大；由周期公式T可知，B增大，周期將減小，C錯(cuò)；n圈加速后滿足B ，D對(duì)答案：D圖878(多選題)如圖87所示，已知一帶電小球在光滑絕緣的水平面上從靜止開(kāi)始經(jīng)電壓U加速后，水平進(jìn)入互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的復(fù)合場(chǎng)中(E和B已知)，小球在此空間的豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則()A小球可能帶正電B小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r C小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為TD若電壓U增大，則小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期增加解析：小球在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小球受的電場(chǎng)力和重力滿足mgEq，則小球帶負(fù)電，A項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)樾∏蜃鰣A周運(yùn)動(dòng)的向心力為洛倫茲力，由牛頓第二定律和動(dòng)能定理可得：Bqv，Uqmv2，聯(lián)立兩式可得：小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r ，由T，可以得出T，所以B、C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤答案：BC第卷非選擇題，共52分二、計(jì)算題(本大題共3小題，共52分)圖889(14分)如圖88所示，電源電動(dòng)勢(shì)E2 V，內(nèi)電阻r0.5 ，豎直導(dǎo)軌電阻可忽略，金屬棒的質(zhì)量m0.1 kg，電阻R0.5 ，它與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4，有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)0.2 m，為了使金屬棒能夠靠在導(dǎo)軌外面靜止不動(dòng)，我們施一與紙面成30向里且與金屬棒垂直的磁場(chǎng)，問(wèn)磁場(chǎng)方向是斜向上還是斜向下？磁感應(yīng)強(qiáng)度B的范圍是多大？(g取10 m/s2)圖89解析：以靜止的金屬棒為研究對(duì)象，其側(cè)視的受力分析如圖89所示，若摩擦力方向向上，則B1ILsin30B1ILcos30mg.若摩擦力方向向下，則B2ILsin30B2ILcos30mg，其中電流IE/(Rr)代入數(shù)據(jù)得：B13 T，B216.3 T，故所求磁感應(yīng)強(qiáng)度的范圍是3 TB16.3 T；根據(jù)左手定則可知其方向應(yīng)斜向下答案：斜向下3 TB16.3 T圖81010(18分)xx北京市海淀區(qū)期末練習(xí)回旋加速器是用來(lái)加速帶電粒子的裝置，圖810為回旋加速器的示意圖D1、D2是兩個(gè)中空的鋁制半圓形金屬扁盒，在兩個(gè)D形盒正中間開(kāi)有一條狹縫，兩個(gè)D形盒接在高頻交流電源上在D1盒中心A處有粒子源，產(chǎn)生的帶正電粒子在兩盒之間被電場(chǎng)加速后進(jìn)入D2盒中兩個(gè)D形盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，帶電粒子在磁場(chǎng)力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)半個(gè)圓周后，再次到達(dá)兩盒間的狹縫，控制交流電源電壓的周期，保證帶電粒子經(jīng)過(guò)狹縫時(shí)再次被加速如此，粒子在做圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中一次一次地經(jīng)過(guò)狹縫，一次一次地被加速，速度越來(lái)越大，運(yùn)動(dòng)半徑也越來(lái)越大，最后到達(dá)D形盒的邊緣，沿切線方向以最大速度被導(dǎo)出已知帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，加速時(shí)狹縫間電壓大小恒為U，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，D形盒的半徑為R，狹縫之間的距離為d.設(shè)從粒子源產(chǎn)生的帶電粒子的初速度為零，不計(jì)粒子受到的重力，求：(1)帶電粒子能被加速的最大動(dòng)能Ek；(2)帶電粒子在D2盒中第n個(gè)半圓的半徑；(3)若帶電粒子束從回旋加速器輸出時(shí)形成的等效電源為I，求從回旋加速器輸出的帶電粒子的平均功率.解析：(1)帶電粒子在D形盒內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑達(dá)到最大時(shí)被引出，此時(shí)帶電粒子具有最大動(dòng)能Ek，設(shè)離子從D盒邊緣離開(kāi)時(shí)的速度為vm.依據(jù)牛頓第二定律Bqvmm所以帶電粒子能被加速的最大動(dòng)能Ekmv(2)帶電粒子在D2盒中第n個(gè)半圓是帶電粒子經(jīng)過(guò)窄縫被加速2n1次后的運(yùn)動(dòng)軌道，設(shè)其被加速2n1次后的速度為vn由動(dòng)能定理得(2n1)qUmv此后帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為rn由牛頓第二定律得Bqvnmrn(3)設(shè)在時(shí)間t內(nèi)離開(kāi)加速器的帶電粒子數(shù)為N，則正離子束從回旋加速器輸出時(shí)形成的等效電流I，解得N帶電粒子從回旋加速器輸出時(shí)的平均功率.答案：(1)(2)(3)11(20分)xx石家莊市質(zhì)檢一如圖811所示，正三角形ABC內(nèi)有B0.1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外，在BC邊右側(cè)有平行于BC足夠長(zhǎng)的擋板EF，已知B點(diǎn)到擋板的水平距離BD0.5 m某一質(zhì)量m41010 kg、電荷量q1104 C的粒子，以速度v01104 m/s自A點(diǎn)沿磁場(chǎng)中的AB邊射入，恰可從BC邊水平射出打到擋板上不計(jì)粒子重力(1)求粒子從BC邊射出時(shí)，射出點(diǎn)距C點(diǎn)的距離和粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間(2)如果在BC邊至EF區(qū)域加上豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使粒子仍能打到擋板上，求所加電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值圖811解析：圖812(1)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖812：粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為r0.4 mlMC m磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t105 s(2)當(dāng)粒子恰好打到板上Q點(diǎn)時(shí)，軌跡與板相切，速度方向沿板EF，如圖813，由類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，Q點(diǎn)處粒子的速度的反向延長(zhǎng)線交水平位移的中點(diǎn)，有l(wèi)MNlNP，圖813當(dāng)粒子打到Q點(diǎn)時(shí)，tan60vytt聯(lián)立得E400 V/m答案：(1) m105 s(2)400 V/m