高考物理選修知識(shí)點(diǎn)鞏固練習(xí)_磁場(chǎng) 復(fù)習(xí)與鞏固 提高

《高考物理選修知識(shí)點(diǎn)鞏固練習(xí)_磁場(chǎng) 復(fù)習(xí)與鞏固 提高》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理選修知識(shí)點(diǎn)鞏固練習(xí)_磁場(chǎng) 復(fù)習(xí)與鞏固 提高（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 【鞏固練習(xí)】 一、選擇題： 1．一個(gè)松弛的螺旋線圈如圖所示，當(dāng)線圈通有電流I時(shí)，線圈中將出現(xiàn)的現(xiàn)象是（ ） A．軸向收縮，徑向變大 B．軸向收縮，徑向收縮 C．軸向伸長(zhǎng)，徑向變大 D．軸向伸長(zhǎng)，徑向收縮 2．如圖所示，始終靜止在斜面上的條形磁鐵P，當(dāng)其上方固定的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線L中通以垂直紙面向外的電流時(shí)，斜面對(duì)磁體的彈力N和摩擦力f的大小變化是（ ） A．N和f都增大 B．N和f都減小 C．N增大，f減小 D．N減小，f增大 3．如圖所以，固定不動(dòng)的絕緣直導(dǎo)線mn和可以自由移

2、動(dòng)的矩形線框abcd位于同一平面內(nèi)，mn與ad、bc邊平行且離ad邊較近。當(dāng)導(dǎo)線mn中通以向上的電流，線框中通以順時(shí)針方向的電流時(shí)，線框的運(yùn)動(dòng)情況是（ ） A．向左運(yùn)動(dòng) B．向右運(yùn)動(dòng) C．以mn為軸轉(zhuǎn)動(dòng) D．靜止不動(dòng) 4．電子與質(zhì)子速度相同，都從O點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，則圖中畫出的四段圓弧，哪兩個(gè)是電子和質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的可能軌跡（　 ） 　 　A．a(chǎn)是電子運(yùn)動(dòng)軌跡，d是質(zhì)子運(yùn)動(dòng)軌跡 　　B．b是電子運(yùn)動(dòng)軌跡，c是質(zhì)子運(yùn)動(dòng)軌跡 　　C．c是電子運(yùn)動(dòng)軌跡，b是質(zhì)子運(yùn)動(dòng)軌跡 　　D．d是電子運(yùn)動(dòng)軌跡，a是質(zhì)子運(yùn)動(dòng)軌跡 5．如圖所示，長(zhǎng)方形abcd長(zhǎng)ad=0.

3、6 m，寬ab=0.3 m，O、e分別是ad、bc的中點(diǎn)，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（邊界上無(wú)磁場(chǎng)），磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25 T。一群不計(jì)重力、質(zhì)量、電荷量的帶電粒子以速度 沿垂直ad方向且垂直于磁場(chǎng)射入磁場(chǎng)區(qū)域（　 ） 　 A．從Od 邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在Oa邊 　　B．從aO邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在ab邊 　　C．從Od 邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在Oa邊和ab邊? 　　D．從aO邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊和bc邊 6．如圖所示，始終靜止在斜面上的條形磁鐵P，當(dāng)其上方固定的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線L中通以垂直紙面向外的電流時(shí)，斜面對(duì)磁體的彈力FN和

4、摩擦力f的大小變化是（　 ） 　　 A．FN和f都增大 　　B．FN和f都減小 　　C．FN增大，f減小 　　D．FN減小，f增大 7．如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向下，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，三個(gè)油滴a、b、c帶有等量同種電荷，其中a靜止，b向右做勻速運(yùn)動(dòng)，c向左做勻速運(yùn)動(dòng)，比較它們的重力Ga、Gb、Gc間的關(guān)系，正確的是（　 ） 　　 A．Ga最大 　　B．Gb最大 　　C．Gc最大 　　D．Gb最小 8．如圖所示，虛線框內(nèi)有方向正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一離子束垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向飛入此區(qū)域，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從O點(diǎn)離開此區(qū)域。如果僅有電場(chǎng)，離子將從

5、a點(diǎn)飛離此區(qū)域，經(jīng)歷時(shí)間為t1，飛離速度為v1；如果僅有磁場(chǎng)，飛離時(shí)速度為v2，則下列說(shuō)法正確的是（　 ） 　　 A．v1＞v2?　B．a(chǎn)O＞bO 　　C．t1＞t2　 D．以上都不正確 二、填空題: 1.將長(zhǎng)為1 m的導(dǎo)線ac從中點(diǎn)b折成如圖所示的形狀，放入B=0.08 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，abc平面與磁場(chǎng)垂直。若在導(dǎo)線abc中通入25 A的直流電，則整個(gè)導(dǎo)線所受安培力大小為________N。 2．如圖所示，在正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，有一豎直的長(zhǎng)絕緣管，管內(nèi)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為－q的小球，球與管壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，磁場(chǎng)和電場(chǎng)足夠大，則小球運(yùn)動(dòng)的最大加速度

6、為________；在有最大加速度時(shí)的速度為________；小球運(yùn)動(dòng)的最小加速度為________，在有最小加速度時(shí)的速度為________。 三、計(jì)算題: 1．核聚變反應(yīng)需幾百萬(wàn)度高溫，為把高溫條件下高速運(yùn)動(dòng)的離子約束在小范圍內(nèi)（否則不可能發(fā)生核反應(yīng)），可采用磁約束的方法（托卡馬克裝置）。如圖所示，在一個(gè)環(huán)狀區(qū)域內(nèi)加上勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，“約束”在中空區(qū)域中的高速帶電粒子具有各個(gè)方向的速度，其中在中空區(qū)域邊緣處沿切線方向射入磁場(chǎng)的帶電粒子最容易穿越磁場(chǎng)的外邊緣。設(shè)環(huán)狀磁場(chǎng)的內(nèi)徑R1=0.5 m，外半徑R2=1.0 m，若被“約束”的帶電粒子的比荷，速度v可達(dá)1×107 m / s。

7、為使所有被約束的帶電粒子都不能穿越磁場(chǎng)，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大？ 2．在傾角的斜面上，固定一金屬框，寬L=0.25 m，接入電動(dòng)勢(shì)E=12 V，內(nèi)阻不計(jì)的電池，垂直框面放有一根質(zhì)量m=0.2 kg的金屬棒ab，它與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8 T，垂直框面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（如圖）。當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值在什么范圍內(nèi)時(shí)，可使金屬棒靜止在框架上？框架與棒的電阻不計(jì)，g取10 m / s2。 3．如圖所示，與水平面成傾角為的絕緣正方形斜面abcd上放有一質(zhì)量為m=0.01 kg，帶電荷量的小滑塊，與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，整個(gè)裝置處在垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁

8、場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4 T，滑塊在a點(diǎn)具有沿ac方向、大小v=30 m / s的初速度，g取10 m / s2。要使滑塊由a點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到達(dá)c點(diǎn)，應(yīng)在絕緣斜面內(nèi)加一個(gè)怎樣的恒定勻強(qiáng)電場(chǎng)？ 4．下圖是某裝置的垂直截面圖，虛線A1A2是垂直截面與磁場(chǎng)區(qū)邊界面的交線，勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在A1A2的右側(cè)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4 T，方向垂直紙面向外，A1A2與垂直截面上的水平線夾角為45°。在A1A2左側(cè)，固定的薄板和等大的擋板均水平放置，它們與垂直截面交線分別為S1、S2，相距L=0.2 m。在薄板上P處開一小孔，P與A1A2線上點(diǎn)D的水平距離為L(zhǎng)。在小孔處裝一個(gè)電子快門。起初快門

9、開啟，一旦有帶正電微粒剛通過(guò)小孔，快門立即關(guān)閉，此后每隔T=3.0×10－3 s開啟一次并瞬間關(guān)閉。從S1S2之間的某一位置水平發(fā)射一速度為v0的帶正電微粒，它經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后入射到P處小孔。通過(guò)小孔的微粒與檔板發(fā)生碰撞而反彈，反彈速度大小是碰前的0.5倍。 （1）經(jīng)過(guò)一次反彈直接從小孔射出的微粒，其初速度v0應(yīng)為多少？ （2）求上述微粒從最初水平射入磁場(chǎng)到第二次離開磁場(chǎng)的時(shí)間。（忽略微粒所受重力影響，碰撞過(guò)程無(wú)電荷轉(zhuǎn)移。已知微粒的荷質(zhì)比。只考慮紙面上帶電微粒的運(yùn)動(dòng)。） 【答案與解析】 一、選擇題： 1．A 解析：同向電流相互吸引，異向電流相互排斥． 2．A

10、解析：如圖所示，根據(jù)左手定則可判定導(dǎo)線所受安培力方向斜向右上方，由牛頓第三定律，電流對(duì)磁鐵的作用力斜向左下方，由于磁鐵仍然保持靜止，故FN、f均增大．故選A項(xiàng)． 3．B 解析：ad邊的電流在mn電流的磁場(chǎng)中受到向右的吸引力，bc邊中的電流與mn中電流方向相反，受到向右的排斥力，所以線框受到向右的合力而向右運(yùn)動(dòng)，B選項(xiàng)正確。 4．C 解析：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑在電荷量相同的情況下，質(zhì)量大的半徑大，結(jié)合左手定則可知，C選項(xiàng)正確。 5．D 解析：由左手定則可知粒子射入后向上偏轉(zhuǎn)，軌跡半徑。若整個(gè)矩形區(qū)域都有磁場(chǎng)，從O點(diǎn)射入的粒子必從b點(diǎn)射出，在題給磁場(chǎng)中粒子的運(yùn)動(dòng)

11、軌跡如圖所示，出射點(diǎn)必落在be邊。 6．A 解析：直導(dǎo)線通電后會(huì)對(duì)磁鐵產(chǎn)生作用力，但導(dǎo)線對(duì)磁鐵作用力的方向不好確定，可先求磁鐵磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力的方向，由牛頓第三定律即可求得電流對(duì)磁鐵作用力的方向，而后分析磁鐵受力即可確定其所受FN、f的變化情況。 當(dāng)導(dǎo)線中通以電流時(shí)，磁鐵的磁場(chǎng)對(duì)電流有作用力，如圖所示，根據(jù)左手定則可判定導(dǎo)線所受安培力方向斜向右上方，由牛頓第三定律，電流對(duì)磁鐵的作用力斜向左下方，由于磁鐵仍然保持靜止，故FN、f均增大。故選A項(xiàng)。 7．CD 解析：據(jù)F合=0可知：a帶負(fù)電。顯然，b、c也帶負(fù)電，所以b所受洛倫茲力方向豎直向下，c所受洛倫茲力方向豎直向上。 設(shè)

12、三個(gè)油滴的電荷量為q，電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，運(yùn)動(dòng)電荷的速度為v。 據(jù)F合=0得：對(duì)a有：； 對(duì)b有：； 對(duì)c有：。 所以有。 8．A 解析：只有電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做功，其動(dòng)能增加；，。只在磁場(chǎng)時(shí)，洛倫茲力對(duì)粒子不做功，其功能不變。，，與大小無(wú)法比較。 二、填空題： 1． 解析：折線abc受力等效于a和c連線受力，由幾何知識(shí)可知。。 2．g 0 解析：當(dāng)qE=qvB時(shí)，摩擦力為0。此時(shí)加速度最大，且ax=g，；當(dāng)時(shí)，合力為0，加速度最小也為0，此時(shí)速度最大，且。 三、計(jì)算題： 1．1 T 解析：當(dāng)帶電粒子以最大速度v=1×107 m / s

13、沿中空區(qū)域與內(nèi)圓相切方向射入磁場(chǎng)且軌跡與外圓相切時(shí)，恰不能穿越磁場(chǎng)。則以速度v沿各個(gè)方向射入該磁場(chǎng)區(qū)的帶電粒子都不能穿越磁場(chǎng)。 如圖所示， 又， 使粒子不穿出磁場(chǎng)時(shí)滿足R≤r，即 。 2．1.6Ω≤R≤4.8Ω 解析：當(dāng)變阻器R取值較大時(shí)，I較小，安培力F較小，在金屬棒重力分力mgsin作用下使棒有沿框架下滑趨勢(shì)，框架對(duì)棒的摩擦力沿框面向上，如圖甲所示。金屬棒剛好不下滑時(shí)滿足平衡條件。 。 得 。 當(dāng)變阻器R的取值較小時(shí)，I較大，安培力F較大，會(huì)使金屬棒產(chǎn)生沿框面上滑趨勢(shì)。因此，框架對(duì)棒的摩擦力F2沿框面向下，如圖乙所示。金屬棒剛好不上滑時(shí)滿足平衡條

14、件。 得 所以滑動(dòng)變阻器R的取值范圍為。 3． 與速度方向垂直，沿斜面斜向上方 解析：要使滑塊沿直線到達(dá)c點(diǎn)，滑塊必須做勻速直線運(yùn)動(dòng)。 滑動(dòng)在斜面所在的平面內(nèi)受力如圖所示，滑塊重力沿斜面向下的分力為。 G1在x方向的分力為 。 滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力為。 x方向上：f=G1x。由于滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其受力平衡，設(shè)所加電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E，則在y方向上有：，代入數(shù)據(jù)解得：。 電場(chǎng)的方向：與速度方向垂直，沿斜面斜向上。 4．（1）100 m / s （2）2.8×10－2 s 解析：（1）如下圖所示，設(shè)帶正電微粒在S1S2之間任意點(diǎn)Q以水平速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)，

15、微粒受到的洛倫茲力為f，在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，有： ① ② 由①②得： 欲使微粒能進(jìn)入小孔，半徑r的取值范圍為： ③ 代入數(shù)據(jù)得： 欲使進(jìn)入小孔的微粒與擋板一次相碰返回后能通過(guò)小孔，還必須滿足條件： 其中n=1，2，3…… ④ 由①②③④可知，只有n=2滿足條件，即有：v0=100 m / s ⑤ （2）設(shè)微粒在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T0，從水平進(jìn)入磁場(chǎng)到第二次離開磁場(chǎng)的總時(shí)間為t，設(shè)t1、t4分別為帶電微粒第一次、第二次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，第一次離開磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)到擋板的時(shí)間為t2，碰撞后再返回磁場(chǎng)的時(shí)間為t3，運(yùn)動(dòng)軌跡如上圖所示，則有： ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩