2022年高中物理第章磁场章末综合测评粤教版 .pdf

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1、1 章末综合测评 (三) 磁场( 时间： 60 分钟满分： 100 分) 一、选择题 ( 本题共 10 小题，每小题6 分，共 60 分在每小题给出的四个选项中，第17 题只有一项符合题目要求，第810 题有多项符合题目要求，全部选对的得6 分，选对但不全的得3 分 ，有选错的得0 分) 1(2016绍兴高二检测) 安培的分子环形电流假说不能用来解释下列哪些磁现象( ) A磁体在高温时失去磁性B磁铁经过敲击后磁性会减弱C铁磁类物质放入磁场后具有磁性D通电导线周围存在磁场【解析】磁铁内部的分子电流的排布是大致相同的，在高温时， 分子电流的排布重新变得杂乱无章，故对外不显磁性，A对；磁铁经过敲击后

2、，分子电流的排布重新变得杂乱无章，每个分子电流产生的磁场相互抵消，故对外不显磁性，故B对；铁磁类物质放入磁场后磁铁内部的分子电流的排布是大致相同的，对外显现磁性，C对；通电导线的磁场是由自由电荷的定向运动形成的，即产生磁场的不是分子电流，故D错误【答案】D 2(2016郑州高二检测) 关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是( ) A电场强度的定义式EFq，适用于任何电场B由真空中点电荷的电场强度公式EkQr2可知，当r0，EC由公式BFIL可知，一小段通电导线在某处若不受磁场力则说明此处一定无磁场D磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向【解析】电场强度的定义式EFq，适用于

3、任何电场，故A正确当r0 时，电荷已不能看成点电荷，公式EkQr2不再成立故B 错误由公式BFIL可知，一小段通电导线在某处若不受磁场力， 可能是B的方向与电流方向平行，所以此处不一定无磁场，故 C错误磁感应强度的方向和该处通电导线所受的安培力方向垂直，故D错误【答案】A 3(2015海南高考)如图 1 所示，a是竖直平面P上的一点，P前有一条形磁铁垂直于P，且 S极朝向a点，P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a点 在电子经过a点的瞬间，条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -

4、 - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 2 图 1 A向上B向下C向左D向右【解析】a点处磁场垂直于纸面向外，根据左手定则可以判断电子受力向上，A正确【答案】A 4如图 2 所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，匀强电场的方向竖直向下，有一正离子恰能以速率v沿直线从左向右水平飞越此区域下列说法正确的是( ) 【导学号：30800050】图 2 A若一电子以速率v从右向左飞入，则该电子将沿直线运动B若一电子以速率v从右向左飞入，则该电子将向上偏转C若一电子以速率v从右向左飞入，则该电子将向下偏转D若一

5、电子以速率v从左向右飞入，则该电子将向下偏转【解析】正离子以速率v沿直线从左向右水平飞越此区域，则有：qvBEq.即：vBE，若一电子的速率v从左向右飞入此区域时，也必有evBEe. 电子沿直线运动而电子以速率v从右向左飞入时， 电子所受的电场力和洛伦兹力均向上，电子将向上偏转，B正确，A、C、D均错误【答案】B 5回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个 D形金属盒， 两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个 D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图 3 所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是( ) 图 3

6、 A增大匀强电场间的加速电压B减小磁场的磁感应强度C增加周期性变化的电场的频率名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - 3 D增大 D形金属盒的半径【解析】粒子最后射出时的旋转半径为D 形金属盒的最大半径R，RmvqB，Ek12mv2q2B2R22m. 可见，要增大粒子的动能，应增大磁感应强度B和增大 D形金属盒的半径R，故正确选项为D. 【答案】D 6(2016宜昌高二检测) 如图 4 所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的

7、匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过t时间从C点射出磁场，OC与OB成 60. 现将带电粒子的速度变为v3，仍从A点射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为( ) 图 4 A.12tB2tC.13tD3t【解析】由牛顿第二定律qvBmv2r及匀速圆周运动T2rv得rmvqB；T2mqB. 作出粒子的运动轨迹如图，由图可得，以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场经过tT6从C点射出磁场，轨道半径r3AO；速度变为v3时，运动半径是r33AO3，由几何关系可得在磁场中运动转过的圆心角为120，运动时间为T3，即 2t. 故 A、C、D项错误， B项正确【答案】

8、B 7(2016保定高二检测) 带正电粒子 ( 不计重力 ) 以水平向右的初速度v0，先通过匀强电场E，后通过匀强磁场B，如图 5 甲所示， 电场和磁场对该粒子做功为W1. 若把该电场和磁场正交叠加，如图乙所示，再让该带电粒子仍以水平向右的初速度v0(v0EB) 穿过叠加场区，在这个过程中电场和磁场对粒子做功为W2，则 ( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 4 图 5 AW1W2D无法判断【解析】在乙图中， 由

9、于v0EB，电场力qE大于洛伦兹力qBv. 根据左手定则判断可知：洛伦兹力有与电场力方向相反的分力则在甲图的情况下，粒子沿电场方向的位移较大，电场力做功较多，所以选项A、B、D错误，选项C正确【答案】C 8在匀强磁场B的区域中有一光滑斜面体，在斜面体上放置一根长为L，质量为m的导线，当通以如图6 所示方向的电流后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B满足 ( ) 图 6 ABmgsin IL，方向垂直斜面向下BBmgsin IL，方向垂直斜面向上CBmgtan IL，方向竖直向下DBmgIL，方向水平向左【解析】磁场方向垂直斜面向下时，根据左手定则，安培力沿斜面向上，导体棒还受到重力和支持力，根据

10、平衡条件和安培力公式，有mgsin BIL，解得选项A正确磁场竖直向下时，安培力水平向左，导体棒还受到重力和支持力，根据平衡条件和安培力公式，有mgtan BIL，解得选项 C正确磁场方向水平向左时，安培力竖直向上，与重力平衡，有mgBIL，解得选项D正确【答案】ACD 9利用如图 7 所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L. 一群质量为m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是( ) 名师资料总结

11、- - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - 5 图 7 A粒子带正电B射出粒子的最大速度为qBdL2mC保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大D保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大【解析】由左手定则和粒子的偏转情况可以判断粒子带负电，选项 A错；根据洛伦兹力提供向心力qvBmv2r可得vqBrm，r越大v越大，由图可知r最大值为rmax3dL2，选项B正确；又r最小值为rminL2， 将r的最

12、大值和最小值代入v的表达式后得出速度之差为v3qBd2m，可见选项C正确、 D错误【答案】BC 10如图 8 所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则 ( ) 【导学号： 30800051】图 8 A从P射出的粒子速度大B从Q射出的粒子速度大C从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长D两粒子在磁场中运动的时间一样长【解析】作出各自的轨迹如右图所示，根据圆周运动特点知，分别从P、Q点射出时，与AC边夹角相同，故可判定从P、Q点射出时，半径R1R2，所以，从Q点射出的粒子速度大，B正确；根据图示，可知两个圆心角相等，所以，从P、Q

13、点射出时，两粒子在磁场中的运动时间相等正确的选项应是B、D. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 6 【答案】BD 二、计算题 ( 本题共 3 小题，共 40 分，按题目要求作答) 11(12 分)如图 9 所示，倾角为 30的光滑导体滑轨A和B，上端接入一电动势E3 V、内阻不计的电源，滑轨间距为L0.1 m ，将一个质量为m0.03 kg，电阻R0.5 的金属棒水平放置在滑轨上，若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀

14、强磁场，当闭合开关S后，金属棒刚好静止在滑轨上，求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小(重力加速度g取 10 m/s2) 图 9 【解析】合上开关 S后，由闭合电路欧姆定律得：IER经分析可知，金属棒受力如图所示，金属棒所受安培力，FBIL沿斜面方向受力平衡，Fmgsin 以上各式联立可得：B0.25 T 磁场方向垂直导轨面斜向下【答案】磁场方向垂直导轨面斜向下0.25 T 12(12 分)一磁场宽度为L，磁感应强度为B，如图 10 所示，一电荷质量为m，带电荷量为q，不计重力，以一速度( 方向如图 ) 射入磁场若不使其从右边界飞出，则电荷的速度应为多大？图 10 【解析】若要粒子不从右边

15、界飞出，当达最大速度时运动轨迹如图所示，由几何知识可求得半径r，即rrcos L名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - 7 rL1cos 又Bqvmv2r，所以vBqrmBqLmcos . 不使电荷从右边界飞出，则vBqLmcos 【答案】vBqLmcos 13(16 分)(2015 山东高考) 如图 11 所示，直径分别为D和 2D的同心圆处于同一竖直面内，O为圆心，GH为大圆的水平直径两圆之间的环形区域( 区 ) 和

16、小圆内部 ( 区 )均存在垂直圆面向里的匀强磁场间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场，上极板开有一小孔 一质量为m、电量为q的粒子由小孔下方d2处静止释放， 加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场，由H点紧靠大圆内侧射入磁场不计粒子的重力图 11 (1) 求极板间电场强度的大小；(2) 若粒子运动轨迹与小圆相切，求区磁感应强度的大小【解析】(1) 设极板间电场强度的大小为E，对粒子在电场中的加速运动，由动能定理得qEd212mv2由式得Emv2qd(2) 设区磁感应强度的大小为B，粒子做圆周运动的半径为R，由牛顿第二定律得qvBmv2R如图所示， 粒子运动轨迹与小圆相切有两种情况若粒子轨迹与小

17、圆外切，由几何关系名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 8 得RD4联立式得B4mvqD若粒子轨迹与小圆内切，由几何关系得R3D4联立式得B4mv3qD【答案】(1)mv2qd(2)4mvqD或4mv3qD名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -