2018高考物理第一輪復(fù)習(xí) 專題 磁場同步練習(xí) 魯科版.doc

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磁場 【模擬試題】（答題時(shí)間：60分鐘） 一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確。） 1. 科學(xué)研究表明，地球自西向東的自轉(zhuǎn)速度正在變慢，我國已在2006年1月1日零時(shí)進(jìn)行了時(shí)間調(diào)整。假如地球的磁場是由地球表面帶負(fù)電引起的，則可能判定（ ） A. 地球表面帶正電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場將變?nèi)? B. 地球表面帶正電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場將變強(qiáng) C. 地球表面帶負(fù)電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場將變?nèi)? D. 地球表面帶負(fù)電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場將變強(qiáng) 2. 兩根通電的長直導(dǎo)線平行放置，電流分別為I1和I2，電流的方向如圖所示，在與導(dǎo)線垂直的平面上有a、b、c、d四點(diǎn)，其中a、b在導(dǎo)線橫截面連接的延長線上，c、d在導(dǎo)線橫截面連接的垂直平分線上。則導(dǎo)體中的電流在這四點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的是（ ） A. a點(diǎn) B. b點(diǎn) C. c點(diǎn) D. d點(diǎn) 3. 如圖所示，條形磁鐵放在桌面上，一條通電的直導(dǎo)線由S極的上端平移到N極的上端的過程中，導(dǎo)線保持與磁鐵垂直，導(dǎo)線的通電方向如圖示，則這個(gè)過程中磁鐵受到的摩擦力（磁鐵保持靜止） A. 為零 B. 方向由向左變?yōu)橄蛴? C. 方向保持不變 D. 方向由向右變?yōu)橄蜃? 4. 如圖所示。一金屬直桿MN兩端接有導(dǎo)線，懸掛于線圈上方，MN與線圈軸線均處于豎直平面內(nèi)，為使MN垂直于紙面向外運(yùn)動，則：（ ） A. 將b、c端接在電源正極，a、d端接在電源負(fù)極 B. 將b、d端接在電源正極，a、c端接在電源負(fù)極 C. 將a、d端接在電源正極，b、c端接在電源負(fù)極 D. 將a、c端接在電源正極，b、d端接在電源負(fù)極 5. 如圖所示，在沿水平方向向里的勻強(qiáng)磁場中，帶電小球A與B在同一直線上，其中小球B帶正電荷并被固定，小球A與一水平放置的光滑絕緣板C接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將絕緣板C沿水平方向抽去后，以下說法正確的是（ ） A. 小球A仍可能處于靜止?fàn)顟B(tài) B. 小球A將可能沿軌跡1運(yùn)動 C. 小球A將可能沿軌跡2運(yùn)動 D. 小球A將可能沿軌跡3運(yùn)動 6. 如圖所示，在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一對正、負(fù)電子分別以相同速度沿與x軸成30角從原點(diǎn)射入磁場，則正、負(fù)電子在磁場中運(yùn)動時(shí)間之比為 （ ） A. 1∶2 B. 2∶1 C. 1∶ D. 1∶1 7. 質(zhì)量為m、帶電量為q的小球，從傾角為θ的光滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個(gè)斜面置于方向水平向外的勻強(qiáng)磁場中，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示。若帶電小球下滑后某時(shí)刻對斜面的作用力恰好為零，下面說法中正確的是 ①小球帶正電；②小球在斜面上運(yùn)動時(shí)做勻加速直線運(yùn)動；③小球在斜面上運(yùn)動時(shí)做加速度增大，而速度也增大的變加速直線運(yùn)動；④小球在斜面上下滑過程中，當(dāng)小球?qū)π泵鎵毫榱銜r(shí)的速率為mgcosθ／Bq。 A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④ 8. 如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的帶電液滴在相互垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中的豎直面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，電場和磁場的方向如圖。那么這個(gè)液滴的電性與轉(zhuǎn)動方向應(yīng)是 （ ） A. 一定帶正電，沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動 B. 一定帶負(fù)電，沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動 C. 一定帶負(fù)電，但旋轉(zhuǎn)方向不能確定 D. 電性和旋轉(zhuǎn)方向不能確定 9. 如圖，空間有垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場。t＝0的時(shí)刻，一電子以速度v0經(jīng)過x軸上的A點(diǎn)，方向沿x軸正方向。A點(diǎn)坐標(biāo)為（，0），其中R為電子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌道半徑。不計(jì)重力影響，則以上說法正確的是 （ ） A. 電子經(jīng)過y軸時(shí)，速度大小仍為v0 B. 電子在時(shí)，第一次經(jīng)過y軸 C. 電子第一次經(jīng)過y軸的坐標(biāo)為（0，） D. 電子第一次經(jīng)過y軸的坐標(biāo)為（0，） 10. 如圖所示，兩個(gè)半徑相同的半圓形光滑軌道置于豎直平面內(nèi)，左右兩端點(diǎn)等高，分別處于沿水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中。兩個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從兩軌道左端最高點(diǎn)由靜止釋放。M、N為軌道的最低點(diǎn)，則下列說法中正確的是 （ ） A. 兩個(gè)小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度vMFN C. 小球第一次到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)間大于小球第一次到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)間 D. 在磁場中小球能到達(dá)軌道的另一端最高處，在電場中小球不能到達(dá)軌道另一端最高處 二、本題共2小題，共15分。把答案填在題中相應(yīng)的橫線上或按題目要求作答。 11. （5分）某同學(xué)在研究長直導(dǎo)線周圍的磁場時(shí)，為增大電流，用多根導(dǎo)線捆在一起代替長直導(dǎo)線，不斷改變多根導(dǎo)線中的總電流I和測試點(diǎn)與直導(dǎo)線的距離，測得下表所示數(shù)據(jù)： 由上述數(shù)據(jù)可得出磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I及距離r的關(guān)系式為B＝__________T。在由數(shù)據(jù)得出關(guān)系式時(shí)可以采用保持某一物理量不變，采用作圖或從數(shù)據(jù)上得出另外兩個(gè)物理量之間的關(guān)系，這在物理量上被稱作_________法，是物理學(xué)中經(jīng)常應(yīng)用的方法之一。（要求估算出比例系數(shù)，用等式表示） 12. （10分）磁體和電流之間、磁體和運(yùn)動電荷之間、電流和電流之間都可通過磁場而相互作用，此現(xiàn)象可通過以下實(shí)驗(yàn)證明： （1）如圖（a）所示，在重復(fù)奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為使實(shí)驗(yàn)方便效果明顯，通電導(dǎo)線應(yīng)_______ 。 A. 平行于南北方向，位于小磁針上方 B. 平行于東西方向，位于小磁針上方 C. 平行于東南方向，位于小磁針下方 D. 平行于西南方向，位于小磁針下方 此時(shí)從上向下看，小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是__________。 （2）如圖（b）所示，是一個(gè)抽成真空的電子射線管，從陰極發(fā)射出來的電子束，在陰極和陽極間的高壓作用下，轟擊到長方形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示出電子束運(yùn)動的徑跡。實(shí)驗(yàn)表明，在沒有外磁場時(shí)，電子束是沿直線前進(jìn)的。如果把射線管放在蹄形磁鐵的兩極間，熒光屏上顯示的電子束運(yùn)動徑跡發(fā)生了彎曲，這表明：___________，圖中a為____極。 （3）如圖（c）所示，兩條平行直導(dǎo)線，當(dāng)通以相同方向的電流時(shí)，它們相互________，當(dāng)通以相反方向的電流時(shí)，它們相互___________，這時(shí)每個(gè)電流都處在另一個(gè)電流的磁場里，因而受到磁場力的作用。也就是說，電流和電流之間，就像磁極和磁極之間一樣，也會通過磁場發(fā)生相互作用. 三、本題共4小題，共45分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。 13. （10分）如圖，水平放置的光滑的金屬導(dǎo)軌M、N，平行地置于勻強(qiáng)磁場中，間距為d，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與導(dǎo)軌平面夾角為α，金屬棒ab的質(zhì)量為m，放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直。電源電動勢為ε，定值電阻為R,其余部分電阻不計(jì)。則當(dāng)電鍵閉合的瞬間，棒ab的加速度為多大？ 14. （10分）一個(gè)初速度為V0的勻加速直線運(yùn)動，可以看成是在同一直線上的兩個(gè)直線運(yùn)動的合運(yùn)動：一個(gè)是速度為V0的勻速直線運(yùn)動，另一個(gè)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。合運(yùn)動的速度。試用將初速度V0分解成同一直線上的兩個(gè)分運(yùn)動V01、V02　的方法研究下面的問題。如圖所示，在空間有一個(gè)與水平面平行且垂直紙面向里的足夠大的勻強(qiáng)磁場。在磁場區(qū)域有、兩點(diǎn)，相距為,連線在水平面上且與磁場方向垂直。一質(zhì)量為、電量為（）的粒子從點(diǎn)以初速度對著點(diǎn)射出，為使粒子能經(jīng)過點(diǎn)，試問可取什么值？ 15. （12分）如圖所示，在y軸右上方有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外。在x軸的下方有一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E，方向平行x軸向左。有一鉛板放置在y軸處且與紙面垂直?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子由靜止經(jīng)過加速電壓為U的電場加速，然后以垂直與鉛板的方向從A處穿過鉛板，而后從x軸的D處以與x軸正方向夾角為60的方向進(jìn)入電場和磁場重疊的區(qū)域，最后到達(dá)y軸上的C點(diǎn)。已知OD長為L，不計(jì)重力。求： ⑴粒子經(jīng)過鉛板時(shí)損失的動能； ⑵粒子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度的大小。 16. （13分）如圖甲所示，在兩平行金屬板的中線OO′某處放置一個(gè)粒子源，粒子源沿OO′方向連續(xù)不斷地放出速度v0＝1.0105m/s的帶正電的粒子。在直線MN的右側(cè)分布范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.01πT，方向垂直紙面向里，MN與中線OO′垂直。兩平行金屬板的電壓U隨時(shí)間變化的U－t圖線如圖乙所示。已知帶電粒子的荷質(zhì)比，粒子的重力和粒子之間的作用力均可忽略不計(jì)，若t＝0.1s時(shí)刻粒子源放出的粒子恰能從平行金屬板邊緣離開電場（設(shè)在每個(gè)粒子通過電場區(qū)域的時(shí)間內(nèi)，可以把板間的電場看作是恒定的）。求： （1）在t＝0.1s時(shí)刻粒子源放出的粒子離開電場時(shí)的速度大小和方向。 （2）從粒子源放出的粒子在磁場中運(yùn)動的最短時(shí)間和最長時(shí)間。 【試題答案】 1. 答案：C 將地球自轉(zhuǎn)等效成環(huán)形電流，南極為磁場N極，由右手定則可知地球帶負(fù)電，地球轉(zhuǎn)速變慢使環(huán)形電流減小，故磁場減弱，所以選C。 2. 答案：AB 根據(jù)安培定則和磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加原理即可知。 3. 分析電流導(dǎo)線受的磁場力，由牛頓第三定律反推磁鐵受的作用力。 答案：C 4. BD 5. 答案：AB 若小球A帶正電，小球A受重力和A、B之間的庫侖力的作用（且?guī)靵隽槌饬Γ?，若重力的大小和庫侖力的大小相反，則撤去絕緣板后，重力和庫侖力仍大小相等而方向相反，故小球A仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，A正確；若庫侖力大于重力，則可由左手定則判斷B正確。 6. 解析： 正電子在磁場中時(shí)間，負(fù)電子在磁場中時(shí)間 。 t1：t2＝2：1 答案：B 7. 解析：由題意小球受qvB應(yīng)垂直斜面向上 故①對，且qvB垂直斜面故②對，當(dāng)N＝0時(shí)有qvB＝mgcosα，④對 答案：B 8. B 9. ABD 10. BD 11. 解析：從表中數(shù)據(jù)分析不難發(fā)現(xiàn)B/I＝k1和Br＝k2，所以有B＝kI/r，再將某一組B、I、r值代入上式得k＝210－7Tm/A。所以得出磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I及距離r的關(guān)系式為B＝。答案：B＝，控制變量。 12. 答案：（1）A ； 逆時(shí)針。（2）運(yùn)動電荷受到了磁場力；陰。（3）吸引；排斥。 13. 解析：畫出截面圖， 建立F＝BIL ① Fsinα＝ma ② I＝ε/R ③ 得 14. 解析：若不考慮重力，粒子不可能經(jīng)過點(diǎn)，可見本題要考慮重力的作用。帶電粒子以初速度從點(diǎn)射出，若滿足重力與洛侖茲力平衡，則做勻速直線運(yùn)動至點(diǎn)，此速度設(shè)為，即， 若粒子速度不滿足上述條件，則可將分解為 這時(shí)粒子受到向下的重力mg和向上的洛侖茲力f1、 f2的作用，其中f1是與速度V01相對應(yīng)的洛侖茲力，f2是與速度V相對應(yīng)的洛侖茲力，由于f1＝mg 所以，粒子的運(yùn)動可看成是以指向的勻速直線運(yùn)動和以的勻速圓周運(yùn)動的合運(yùn)動。為確保粒子能擊中點(diǎn)，必須是圓周運(yùn)動這一分運(yùn)動恰好是完整的圈，這時(shí)勻速直線運(yùn)動的位移也正好是。 磁場中勻速圓周運(yùn)動周期與無關(guān)，大小為 因而有，＝1、2、3 將、代入得 ，＝1、2、3… 概括結(jié)論是： （1）若，則粒子必能擊中點(diǎn)?！　　　　　　　　　　　　? （2）若≠，則必須滿足， ＝1、2、3……時(shí)粒子才能擊中點(diǎn)。 15. 解析：⑴ ⑵ 16. 解析：（1）設(shè)板間距為d，t＝0.1s時(shí)刻釋放的粒子在板間做類平拋運(yùn)動 在沿電場方向上 ① 粒子離開電場時(shí)，沿電場方向的分速度② 粒子離開電場時(shí)的速度 ③ 粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)角為θ ④ 由①②③④得 θ＝45 說明：用和聯(lián)立求出正確結(jié)果，參照上述評分標(biāo)準(zhǔn)給分。 （2）帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期 不同時(shí)刻釋放的粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)角θ不同，進(jìn)入磁場后在磁場中運(yùn)動的時(shí)間不同，θ大的在磁場中的偏轉(zhuǎn)角大，運(yùn)動時(shí)間長。 t＝0時(shí)刻釋放的粒子，在電場中的偏轉(zhuǎn)角為0，在磁場中運(yùn)動的時(shí)間最短： t＝0.1s時(shí)刻釋放的粒子，在電場中的偏轉(zhuǎn)角最大為45，在磁場中運(yùn)動的時(shí)間最長：