高考物理 第八章 磁场复习达标测评 新人教版.doc

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1、达标测评卷(八)磁场一、单项选择题(本大题共6个小题，每小题4分，共24分，每小题只有一个选项符合题意)1. 如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中，关于B的大小的变化，正确的说法是()A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 先减小后增大 D. 先增大后减小2. (2010镇江高三月考)电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是()A. 速率越大，周期越大 B. 速率越小，周期越大C. 速度方向与磁

2、场方向平行 D. 速度方向与磁场方向垂直3. 带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹如图所示是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直于纸面向里该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是()A. 粒子带正电，先经过a点，再经过b点B. 粒子带负电，先经过a点，再经过b点C. 粒子带负电，先经过b点，再经过a点D. 粒子带正电，先经过b点，再经过a点4. 如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴

3、正方向成120角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是()A. ，正电荷 B. ，正电荷C. ，负电荷 D. ，负电荷5. (2011福州模拟)目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机如图所示表示了它的发电原理：将一束等离子体喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压如果射入的等离子体的初速度为v，两金属板的板长(沿初速度方向)为L，板间距离为d，金属板的正对面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于离子初速度方向，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间当发电机稳定发电时，电流表的示数为I.那么板间电离气

4、体的电阻率为()A. B. C. D. 6. (2009高考宁夏卷)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，如图所示由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，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0.04 T则血流速度的近似值和电极a、b的正负

5、为()A. 1.3 m/s，a正、b负 B. 2.7 m/s ，a正、b负C. 1.3 m/s，a负、b正 D. 2.7 m/s，a负、b正二、多项选择题(本题共5小题，每小题5分，共计25分，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)7. 关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量，下列结论中正确的是()A. 与加速器的半径有关，半径越大，能量越大B. 与加速器的磁场有关，磁场越强，能量越大C. 与加速器的电场有关，电场越强，能量越大D. 与带电粒子的质量和电荷量均有关，质量和电荷量越大，能量越大8. (2011宿迁检测)如图是质谱仪的工作原理示意图带电

6、粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场下列表述正确的是()A. 质谱仪是分析同位素的重要工具B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小9. (2010黄冈模拟)如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a(0，L)一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，

7、此时速度方向与x轴正方向的夹角为60.下列说法中正确的是()A. 电子在磁场中运动的时间为B. 电子在磁场中运动的时间为C. 磁场区域的圆心坐标D. 电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，2L)10. 带电粒子以速度v沿CB方向射入一横截面为正方形的区域C、B均为该正方形两边的中点，如图所示，不计粒子的重力当区域内有竖直方向的匀强电场E时，粒子从A点飞出，所用时间为t1；当区域内有垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场时，粒子也从A点飞出，所用时间为t2，下列说法正确的是()A. t1t2C. vD. v11. 用一金属窄片折成一矩形框架水平放置，框架右边上有一极小开口匀强磁场的磁感应强度

8、大小为B，方向垂直于纸面向里，如图所示，框架以速度v1向右匀速运动，一带电油滴质量为m，电荷量为q，以速度v2从右边开口处水平向左射入，若油滴恰能在框架内做匀速圆周运动，则()A. 油滴带正电，且逆时针做匀速圆周运动B. 油滴带负电，且顺时针做匀速圆周运动C. 圆周运动的半径一定等于D. 油滴做圆周运动的周期等于三、计算题(本大题共4个小题，共51分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)12. (9分)据报道，最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接开始时炮弹在导轨的一端，通电后炮

9、弹会被磁场力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出设两导轨之间的距离d0.10 m，导轨长L5.0 m，炮弹质量m0.30 kg.导轨上的电流I的方向如图中箭头所示可认为炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B2.0 T，方向垂直于纸面向里. 若炮弹出口速度为 v2.0103 m/s，求通过导轨的电流I.(忽略摩擦力与重力的影响)13. (12分)如图所示，在竖直平面内有一圆形绝缘轨道，半径R1 m，匀强磁场垂直于轨道平面向内，一质量为m1103 kg，带电荷量为q3102 C的小球，可沿轨道内壁滑动开始时，在最低点处给小球一个初速度v0，使小球在竖直面内逆时针做圆周运动，图甲是

10、小球在竖直面内做圆周运动的速率v随时间变化的情况，图乙是小球所受轨道的弹力F随时间变化的情况，结合图象所给数据(g取10 m/s2)，求：(1)磁感应强度的大小(2)小球初速度大小. 14. (14分)(2010广州模拟)一带正电q、质量为m的离子，t0时从A点进入正交的电场和磁场并存的区域做周期性运动，图为其运动轨迹，图中弧AD和弧BC为半圆弧，半径均为R；AB、CD为直线段，长均为R；已知电场强度方向不变(如图所示)、大小随时间做周期性变化；磁感应强度大小不变恒为B0，方向垂直纸面随时间作周期性变化. (1)计算离子转一圈的时间. (2)指出离子运动一圈时间内电场和磁场的变化情况. 15.

11、 (16分)(2010海南物理)图中左边有一对平行金属板，两板相距为d.电压为U；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面向里图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里一电荷量为q的正离子沿平行于全属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF方向射入磁场区域，最后从圆形区城边界上的G点射出已知弧PG所对应的圆心角为，不计重力求：(1)离子速度的大小(2)离子的质量达标测评卷(八)1. 解析：导体棒受三个力，三力构成的矢量三角形如图所示安培力的大小变化从图中即可看

12、出是先减小后增大，由FBIL可知，B的大小应是先减小后增大，只有C正确. 答案：C2. 解析：由T可知，选项A、B错误，做匀速圆周运动时，速度方向与磁场方向垂直，选项D正确答案：D 3. 解析：由于粒子的速度减小，由R可知轨道半径不断减小；由左手定则得粒子应带负电，B正确. 答案：B4. 解析：从“粒子穿过y轴正半轴后”可知粒子向右侧偏转，洛伦兹力指向运动方向的右侧，由左手定则可判定粒子带负电，作出粒子运动轨迹示意图如题图所示根据几何关系有rrsin 30a，再结合半径表达式r，可得，故C正确. 答案：C5. 解析：当发电机稳定时，等离子体做匀速直线运动，所以qvBqEq，即UBdv，由I和r

13、得(R)，故选项A正确答案：A6. 解析：依据左手定则，正离子在磁场中受到洛伦兹力作用向上偏，负离子在磁场中受到洛伦兹力作用向下偏，因此电极a、b的正负为a正、b负；当稳定时，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，则qEqvB，可得v m/s1.3 m/s，A正确答案：A7. 解析：回旋加速器中的带电粒子旋转半径与能量有关，速度越大，半径越大达到最大速度v时，半径增大到最大R，能量最大粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，满足qvB，则v，故Emv2.R越大，能量越大，A正确；B越大，能量越大，B正确能量与加速器的电场无关，C错误；质量m变大时，能量变小，D错误. 答案：AB8. 解析：由

14、加速电场可见粒子所受电场力向下，即粒子带正电，在速度选择器中，电场力水平向右，洛伦兹力水平向左，因此速度选择器中磁场方向垂直纸面向外，B正确；经过速度选择器时满足qEqvB，可知能通过狭缝P的带电粒子的速率等于，C正确；带电粒子进入磁场做匀速圆周运动，则有R，可见当v相同时，R，所以可以用来区分同位素，且R越大，比荷就越小，A正确，D错误答案：ABC9. 解析：由出磁场的方向画图可以计算出电子做圆周运动的半径为2L，故在磁场中运动的时间为t，A错误，B正确；由图可知ab是磁场区域圆的直径，故圆心坐标为，电子在磁场中做圆周运动的圆心为O，计算出其坐标为(0，L)，所以C正确，D错误. 答案：BC

15、10. 解析：带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，水平方向上做匀速运动，而在匀强磁场中做匀速圆周运动，水平方向上做减速运动，所以t2t1，A正确，B错误；设正方形区域的边长为l，则当加电场时，有lvt1和t，可得E.当加磁场时，根据几何关系，有2l2R2，得Rl，再由R得B.所以v，D正确，C错误. 答案：AD11. 解析：金属框架在磁场中切割磁感线运动，由右手定则可知上板带正电，下板带负电油滴恰能在框架内做匀速圆周运动，说明油滴受的重力与电场力平衡，可判定油滴带负电由左手定则可知，油滴沿顺时针方向做匀速圆周运动，A错误，B正确由半径公式r，可知C错误设框架宽为l，FEqqqBv1mg，T，D正

16、确. 答案：BD12. 解析：当导轨通有电流I时，炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为FIdB设炮弹加速度的大小为a，则有Fma炮弹在两导轨间做匀加速运动，因而v22aL联立式得I，代入题给数据得I6.0105 A.答案：6.0105 A13. 解析：(1)从题图甲可知，小球在t3时刻第二次到达最高点时，速度大小为5 m/s，而由乙图可知，此时轨道与球间弹力为零，所以有mgqvB，代入数据解得B0.1 T.(2)从题图乙可知，小球最初从最低点运动时，轨道与球面之间的弹力为F5.0102 N，据牛顿第二定律得：Fmgqv0B，代入数据得v08 m/s.答案：(1)0.1 T(2)8 m/s14.

17、解析：(1)设进入A点的离子的速度为v，在AB段离子做直线运动，可知FEFB，FEEq，FBB0qv，故v，在BC段，有FBB0qvm，所以v，得E.tBCtDATB，tABtCD，离子通过AB、BC、CD、DA各段的时间相等，离子运动一圈所用时间T.(2)离子通过AB、CD段时E，通过BC、DA段时E0；通过AB及BC段时B的方向垂直纸面向外，通过CD段时B方向垂直纸面向里，通过DA段B方向垂直纸面向外. 答案：见解析15. 解析：(1)由题设知，离子在平行金属板之间做匀速直线运动，所受到的向上的磁场力和向下的电场力平衡，qvB0qE0式中，v是离子运动速度的大小，E0是平行金属板之间的匀强电场的强度，有E0由式得v(2)在圆形磁场区域离子做匀速圆周运动，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有qvBm式中，m和r分别是离子的质量和它做圆周运动的半径由题设，离子从磁场边界上的点G穿出，离子运动的圆周的圆心O必在过E点垂直于EF的直线上，且在EG的垂直平分线上(见下图)由几何关系有rRtan 式中，是OO与直径EF的夹角，由几何关系得2联立式得离子的质量为mcot .答案：(1)(2)cot - 8 -