2019版高考物理一轮复习精选题辑周测八磁场20180408258

最新高三一轮复习单元过关检测卷—物理磁 场考试时间：100分钟；满分：100分班级 姓名 .第I 卷（选择题）一、单项选择题（本题共7小题，每小题3分, 共21分）1. 如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家是（ ）A ． 奥斯特B ． 爱因斯坦C ． 伽利略D ． 牛顿2.关于磁感应强度，下列说法中正确的是（ ）A ．磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的通电导线有关B ．磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的通电导线所受磁场力方向一致C ．在磁场中某点的通电导线不受磁场力作用时，该点磁感应强度大小一定为零D ． 在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大3. 如图所示，空间有磁感应强度B=0.6T 的匀强磁场，坐标原点处有一α粒子（带正电）源，在纸面内以相同大小的速度沿不同方向向第四象限发射α粒子，在x 坐标轴上方16cm 处有一足够大的与x 轴平行与y 轴垂直的挡板，己知α粒子的比荷7105⨯=m q C/kg ，速度为6103⨯m/s ，则可以打到挡板的α粒子从原点射出时其速度方向与x轴正向最大夹角为A ．30°B ．37°C ．53°D ．60°4. 欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时，因无电源和电流表，他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I 时，小磁针偏转了30º，问当他发现小磁针偏转的角度增大到60º时，通过该直导线的电流为（直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比）A ．2IB ．3IC ．3ID ．无法确定5. 如图是质谱仪的工作原理示意图．现有一束几种不同的正离子，经过加速电场加速后，垂直射入速度选择器（速度选择器内有相互正交的匀强电场E 和匀强磁场B 1），离子束保持原运动方向未发生偏转．接着进入另一匀强磁场B 2，发现这些离子分成几束．由此可得结论（ ）A ．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内B ．这些离子通过狭缝P 的速率都等于E B 1 C ．这些离子的电量一定不相同D ．这些离子的比荷一定不相同6. 如图所示，在正三角形区域内存在着方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B 的匀强磁场．一个质量为m 、电量为+q 的带电粒子（重力不计）从AB 边的中点O 以速度进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB 边的夹角为60°．若粒子能从AB 边穿出磁场，则粒子在磁场中运动的过程中，粒子到AB 边的最大距离为（ ）A.B. C. D.7.如图所示，通电导线MN 在纸面内从a 位置绕其一端M 转至b 位置时， 通电导线所受安培力的大小变化情况是（ ）A ．不变B ．变小C ．变大D ．不能确定二、多项选择题（本题共5道小题，每小题6分，共30分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得得0分）8. 医生在做手术时，需从血库里取血，为避免感染，都是利用电磁泵从血库里向外抽．如图为一个电磁泵的结构图，长方形导管的左右表面绝缘，上下表面为导体，管长为a ，内壁高为b ，宽为L ，且内壁光滑．将导管放在垂直左右表面向右的匀强磁场中，由于充满导管的血浆中带有正负离子，将上下表面和电源接通，电路中会形成大小为I 的电流，导管的前后两侧便会产生压强差p ，从而将血浆抽出．其中v 为血液流动方向．若血浆的电阻率为ρ，所加电源的电动势为E ，内阻为r ，匀强磁场的磁感应强度为B ，则（ ）A. 此装置中血浆的等效电阻为R=ρB ． 此装置中血浆受到的安培力大小为F=BILC ．此装置中血浆受到的安培力大小为F=BIbD. 前后两侧的压强差为P=9. 如图所示,虚线MN 上方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场B1,带电粒子从边界MN 上的A 点以速度v0垂直磁场方向射入磁场,经磁场偏转后从边界MN 上的B 点射出.若在粒子经过的区域PQ 上方再叠加方向垂直纸面向里的匀强磁场B2,让该粒子仍以速度v0从A 处沿原方向射入磁场,经磁场偏转后从边界MN 上的B'点射出(图中未标出)，不计粒子的重力.下列关于粒子的说法中,正确的是( )A.B'点在B 点的右侧B.从B'点射出的速度大于从B 点射出的速度C.从B'点射出的速度方向平行于从B 点射出的速度方向D.从A 到B'的时间小于从A 到B 的时间10.如图所示，一足够长的矩形区域abcd 内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B 的匀强磁场，在ad 边中点O ，方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad 边夹角θ=30°、大小为v 0的带正电粒子，已知粒子质量为m ，电量为q ，ad 边长为L ，ab 边足够长，粒子重力不计，则粒子不能从ab 边上射出磁场的v 0为A ．03qBL qBL v m m <≤B ．0qBL v m >C ．03qBL v m ≤D ．02qBL v m≤11.如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、强度为B的匀强磁场中，质量为m、带电量为＋Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑.在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是( )A. 滑块受到的摩擦力不变B. 如果斜面足够长，滑块最后会匀速下滑C. 滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下D. B很大时，滑块可能静止于斜面上12.如图所示，两根电阻不计的光滑平行金属导轨倾角为θ，导轨下端接有电阻R，匀强磁场垂直于斜面向上.质量为m，电阻不计的金属棒ab在沿斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，上升高度h，在这过程中（）A．金属棒所受各力的合力所做的功等于零B．金属棒所受各力的合力所做的功等于mgh和电阻R产生的焦耳热之和C．恒力F与重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功与电阻R上产生的焦耳热和D．恒力F和重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热第II卷（非选择题）三、计算题（本题共3道小题, 共49分）13.（计算）如图所示，在x轴上方有磁感应强度为B的匀强磁场，一个质量为m，电荷量为﹣q的粒子，以速度v从O点射入磁场，已知θ=，粒子重力不计，求：（1）粒子的运动半径，并在图中定性地画出粒子在磁场中运动的轨迹；（2）粒子在磁场中运动的时间；（3）粒子经过x轴和y轴时的坐标．14.轻质细线吊着一质量为m=0.32kg，边长为L=0.8m、匝数n=10、总电阻为r=1Ω的正方形线圈.边长为L/2的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从t=0开始经t0时间细线开始松驰，g=10m/s2.求：（1）在前t0时间内线圈中产生的电动势；（2）在前t0时间内线圈的电功率；（3）求t0的值.15.（计算）在如图所示的竖直平面内，水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r=m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点，GH与水平面的夹角θ=37°．过G点，垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B=1.25T；过D点，垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场电场方向水平向右，电场强度E=1×104N/C．小物体P1质量m=2×10﹣3kg、电荷量q=+8×10﹣6C，受到水平向右的推力F=9.98×10﹣3N的作用，沿CD 向右做匀速直线运动，到达D点后撤去推力．当P1到达倾斜轨道底端G点时，不带电的小物体P2在GH顶端静止释放，经过时间t=0.1s与P1相遇．P1和P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ=0.5，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，物体电荷量保持不变，不计空气阻力．求：（1）小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小；（2）倾斜轨道GH的长度s．参考答案1.A2.D3.C4.B5.D6.A7.A8.ACD9.BC 10.BC 11.BC12.AD13.【解析】（1）粒子的运动半径为，粒子在磁场中运动的轨迹如图所示；（2）粒子在磁场中运动的时间为；（3）粒子经过x轴和y轴时的坐标分别为：，考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力解：（1）粒子做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有：解得：轨迹如图：（2）粒子运动周期：则粒子运动时间：所以：；（3）由几何关系得：所以粒子经过x 轴和y 轴时的坐标分别为：，；14. 【解析】（1）由法拉第电磁感应定律得： 22110.8()10()0.50.4V 2222L B E n n t t ϕ∆∆===⨯⨯=∆∆①…（2）0.4A E I r == ②… 2P I r =③…解①②③得：0.16W P =…（3）分析线圈受力可知，当细线松弛时有：mg L I nB F t ==20安④… 由图像知：05.010t B t += ⑤解②④⑤得： 02s t =…15.【解析】（1）设小物体P 1在匀强磁场中运动的速度为v ，受到向上的洛伦兹力为F 1，受到的摩擦力为f ，则：F 1=qvB …①f=μ（mg ﹣F 1）…②由题意可得水平方向合力为零，有：F ﹣f=0…③联立①②③式，并代入数据得：v=4m/s（2）设P 1在G 点的速度大小为v G ，由于洛伦兹力不做功，根据动能定理有： qErsin θ﹣mgr （1﹣cos θ）=m ﹣mv 2…⑤P 1在GH 上运动，受到重力，电场力和摩擦力的作用，设加速度为a 1，根据牛顿第二定律有： qEcos θ﹣mgsin θ﹣μ（mgcos θ+qEsin θ）=ma 1…⑥P 1与P 2在GH 上相遇时，设P 1在GH 上运动的距离为s 1，运动的时间为t ，则有：s 1=v G t+a 1t 2…⑦设P 2质量为m 2，在GH 上运动的加速度为a 2，则有：m2gsinθ﹣μm2gcosθ=m2a2…⑧P1与P2在GH上相遇时，设P2在GH上运动的距离为s2，则有：s2=a2t2…⑨联立⑤⑥⑦⑧⑨式，并代入数据得：s=s1+s2s=0.56m【答案】（1）小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小为4m/s；（2）倾斜轨道GH的长度s为0.56m．。

阶段综合测评八　磁场(时间：90分钟　满分：100分)温馨提示：1.第Ⅰ卷答案写在答题卡上，第Ⅱ卷书写在试卷上；交卷前请核对班级、姓名、考号.2.本场考试时间为90分钟，注意把握好答题时间.3.认真审题，仔细作答，永远不要以粗心为借口原谅自己．第Ⅰ卷(选择题，共60分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．有的小题给出的四个选项中只有一个选项正确；有的小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选或不答得0分)1．(2015届河北省重点中学12月调研考试)如图所示，匀强磁场的边界为平行四边形ABDC ，其中AC 边与对角线BC 垂直，一束电子以大小不同的速度沿BC 从B 点射入磁场，不计电子的重力和电子之间的相互作用，关于电子在磁场中运动的情况，下列说法中正确的是( )A ．从AB 边出射的电子的运动时间都相等B ．从AC 边出射的电子的运动时间都相等C ．入射速度越大的电子，其运动时间越长D ．入射速度越大的电子，其运动轨迹越长解析：电子做圆周运动的周期T ＝，保持不变，电子在磁场中运动时间为t ＝T ，轨迹对应的2πm eB θ2π圆心角θ越大，运动时间越长．电子沿BC 方向入射，若从AB 边射出时，根据几何知识可知在AB 边射出的电子轨迹所对应的圆心角相等，在磁场中运动时间相等，与速度无关．故选项A 正确，选项C 错误；从AC 边射出的电子轨迹对应的圆心角不相等，且入射速度越大，其运动轨迹越短，在磁场中运动时间不相等．故选项B 、D 错误．答案：A2．(2015届豫晋冀高三联考)如图所示是质谱仪的一部分，两个具有相同电荷量的离子a 、b 以相同的速度从孔S 沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，在磁场中分成两条轨迹，最终打到照相底片上．下列说法正确的是( )A ．离子a ，b 均带负电B ．离子a 的质量小于b 的质量C ．离子a 的运动周期等于b 的运动周期D ．离子a 的运动时间大于b 的运动时间解析：由题意可知带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用做圆周运动，由左手定则可判断带电粒子带正电，选项A 错误；根据qvB ＝得，r ＝，由于a 、b 两粒子带电荷量相同，进入磁场的速度相同，而mv 2r mv qB r a ＞r b ，所以m a ＞m b ，故选项B 错误；根据T ＝，可知a 粒子在磁场中运动周期大于b 粒子运动周期，2πm qB 故选项C 错误，选项D 正确．答案：D3．(2015届唐山市高三联考)如图所示，两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，磁感应强度为B ，导轨宽度为L ，一端与电源连接．一质量为m 的金属棒ab 垂直于平行导轨放置并接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝，在安培力的作用下，金属棒以v 0的速度向右匀速运动，通过改变磁33感应强度的方向，可使流过导体棒的电流最小，此时磁感应强度的方向与竖直方向成( )A ．37° B ．30°C ．45°D ．60°解析：金属棒以v 0的速度向右做匀速运动，欲使电流最小，则导体棒受到的安培力最小，由于导体棒处于平衡状态，故导体棒受到的摩擦力最小，导体棒受到的安培力可分解为水平向右和竖直向上的两个分力，设磁场与竖直方向夹角为θ，由平衡方程有BIL cos θ＝μ(mg －BIL sin θ)得I ＝，当cos θ＋μsin θ有最大值时电流I 有最小μmgBL cos θ＋μsin θ 值．cos θ＋sin θ＝sin(60°＋θ)，当θ＝30°时，电流I 有最小值，故选项B 正确．33233答案：B4．(2015届北京市朝阳区高三期末考试)如图所示，空间有一个范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为B ，一个质量为m 、电荷量为＋q 的带电小圆环套在一根固定的绝缘水平细杆上，杆足够长，环与杆的动摩擦因数为μ.现给环一个向右的初速度v 0，在圆环整个运动过程中，下列说法正确的是( )A ．如果磁场方向垂直纸面向里，圆环克服摩擦力做的功一定为mv 1220B ．如果磁场方向垂直纸面向里，圆环克服摩擦力做的功一定为mv －1220m 3g 22B 2q 2C ．如果磁场方向垂直纸面向外，圆环克服摩擦力做的功一定为mv 1220D ．如果磁场方向垂直纸面向外，圆环克服摩擦力做的功一定为mv －1220m 3g 22B 2q 2解析：如果磁场垂直纸面向里，带电小环受到竖直向上的洛伦兹力作用，若洛伦兹力最初大于小环的重力，小环先做减速运动，当洛伦兹力等于重力时小环将做匀速运动，此时有qvB ＝mg ，得v ＝，由mg qB 动能定理有W f ＝mv －mv 2＝mv －m ＝mv －，故选项A 、B 错误；如果磁场方向垂直纸面122012122012m 2g 2q 2B 21220m 3g 22q 2B 2向外，则带正电小环受到洛伦兹力竖直向下，小球受到摩擦力作用最大停止运动，由动能定理可知，小环克服摩擦力做功一定为mv ，故选项C 正确，选项D 错误．1220答案：C5．(2015届北京市东城区高三期末考试)如图甲所示，两个平行金属板正对放置，板长l ＝10 cm ，间距d ＝5 cm ，在两板间的中线OO ′的O 处一个粒子源，沿OO ′方向连续不断地放出速度v 0＝1.0×105 m/s 的质子．两平行金属板间的电压u 随时间变化的u ­t 图线如图乙所示，电场只分布在两板之间．在靠近两平行金属板边缘的右侧分布有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度B ＝×10－3 T ，方向垂直于纸面5向里，磁场边缘MN 与OO ′垂直．质子的比荷取＝1.0×108 C/kg ，质子之间的作用力忽略不计，下列说qm 法正确的是( )A ．有质子进入磁场区域的时间是0.15 sB ．质子在电场中运动的最长时间是0.10 sC ．质子在磁场中做圆周运动的最大半径是0.5 mD ．质子在磁场中运动的最大速度是v 0的 倍2解析：质子通过电场所用时间很小，可以认为质子在电场中运动时两极板电压保持不变，设当质子在电场中侧移量为时的电压为U ，则有＝2，解得U ＝25 V ，所以在0～0.2 s 时间区间内有0.05 d 2d 212qU dm (lv 0)s 时间有质子进入磁场，选项A 错误；质子在电场运动的最长时间为t ＝＝ s ＝10－6 s ，选项B 错l v 00.1105误；质子离开电场时的最大速度为v m ，由动能定理有qU ＝mv －mv ，得v m ＝ ＝×10512122m 1220qU ＋mv 20m 52m/s ，由R m ＝＝0.5 m ，故选项C 正确，选项D 错误．mv mqB 答案：C6．(2015届泉州市高三质检)如图所示，仅在xOy 平面的第I 象限内存在垂直纸面的匀强磁场，一细束电子从x 轴上的P 点以大小不同的速度射入该磁场中，速度方向均与x 轴正方向成锐角θ.速率为v 0的电子可从x 轴上的Q 点离开磁场，不计电子间的相互作用，下列判断正确的是( )A ．该区域的磁场方向垂直纸面向里B ．所有电子都不可能通过坐标原点OC ．所有电子在磁场中运动的时间一定都相等D ．速率小于v 0的电子离开磁场时速度方向改变的角度均为θ解析：由题意可知电子在磁场中受到的洛伦兹力作用下做圆周运动能通过Q 点，由左手定则可知磁场方向应为垂直纸面向外，选项A 错误；由于磁场仅在第Ⅰ象限内，所以电子不可能通过坐标原点O ，选项B 正确；到达x 轴和到达y 轴的粒子在磁场中运动时间不同，选项C 错误；速率小于v 0的电子离开磁场时速度方向改变的角度均为360°－2θ，故选项D 错误．答案：B7．(2015届河南天一大联考高三阶段测试)如图所示，两个倾角分别为30°和60°的光滑斜面固定于水平地面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场中．两个质量均为m 、带电荷量为＋q 的小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，两小滑块都将飞离斜面，在此过程中( )A ．甲滑块飞离斜面瞬间的速度比乙滑块飞离斜面瞬间的速度大B ．甲滑块在斜面上运动的时间比乙滑块在斜面上运动的时间短C ．甲滑块在斜面上运动的位移与乙滑块在斜面上运动的位移大小相同D ．两滑块在斜面上运动的过程中，重力的平均功率相等解析：小滑块飞离斜面时，洛伦兹力与重力的垂直斜面的分力平衡，故：mg cos θ＝qv m B ，解得：v m ＝，故斜面倾角越大，飞离时速度越小，故甲飞离速度大于乙，故选项A 正确；甲斜面倾角小，mg cos θqB 平均加速度小，但是末速度大，故甲在斜面上运动时间比乙的长，故选项B 错误；根据动能定理mgl sin θ＝mv 2，代入数据化简l ＝，故甲的位移大于乙的位移，故选项C 错误；重力的平均12m 2g cos2θ2B 2q 2sin θ功率为重力乘以竖直方向的分速度的平均值P ＝mg sin θ＝mg ×sin θ，代入数据相等，故选项D v mg cos θ2qB 正确．答案：AD8．(2015届衡水市高三大联考)如图所示， 从离子源发射出的正离子， 经加速电压U 加速后进入相互垂直的电场(E 方向竖直向上)和磁场(B 方向垂直纸面向外)中， 发现离子向上偏转．要使此离子沿直线通过电磁场， 需要( )A ．增加E ，减小BB ．增加E ，减小UC ．适当增加UD ．适当减小E解析：要使粒子在复合场中做匀速直线运动，必须满足条件：Eq ＝qvB .根据左手定则可知正离子所受的洛伦兹力的方向竖直向下，因正离子向上极板偏转的原因是电场力大于洛伦兹力，所以为了使粒子在复合场中做匀速直线运动，则要么增大洛伦兹力，要么减小电场力．增大电场强度E ，即可以增大电场力，减小磁感强度B ，即减小洛伦兹力，不满足要求．故选项A 错误；减小加速电压U ，则洛伦兹力减小，而增大电场强度E ，则电场力增大，不满足要求，故选项B 错误；加速电场中，根据eU ＝mv 2/2可得v 2＝2eU /m ，适当地增大加速电压U ，从而增大洛伦兹力，故选项C 正确；根据适当减小电场强度E ，从而减小电场力，故选项D 正确．答案：CD9．(2015届开封市高三二模)设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一带电粒子在电场力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动，到达B 点时速度为零，C 点是运动的最低点，忽略粒子的重力，以下说法中正确的是( )A．此粒子必带正电荷B．A点和B点位于同一高度C．粒子在C点时机械能最大D．粒子到达B点后，将沿原曲线返回A点解析：从图中可以看出，上极板带正电，下极板带负电，带电粒子由静止开始向下运动，说明受到向下的电场力，可知粒子带正电．故选项A正确；离子具有速度后，它就在向下的电场力F及总与速度垂直并不断改变方向的洛伦兹力f作用下沿ACB曲线运动，因洛伦兹力不做功，电场力做功等于动能的变化，而离子到达B点时的速度为零，所以从A到B电场力所做正功与负功加起来为零．这说明离子在电场中的B点与A点的电势能相等，即B点与A点位于同一高度．故选项B正确；在由A经C到B的过程中，在C点时，电势最低，此时粒子的电势能最小，由能量守恒定律可知此时具有最大动能，所以此时的速度最大．故选项C正确；只要将粒子在B点的状态与A点进行比较，就可以发现它们的状态(速度为零，电势能相等)相同，如果右侧仍有同样的电场和磁场的叠加区域，粒子就将在B的右侧重现前面的曲线运动，因此，粒子是不可能沿原曲线返回A点的．如图所示，故选项D错误．答案：ABC10．(2015届扬州市高三模拟)如图所示，两平行金属板水平放置，开始开关S合上使平行板电容器带电．板间存在垂直纸面向里的匀强磁场．一个不计重力的带电粒子恰能以水平向右的速度沿直线通过两板．在以下方法中，能使带电粒子仍沿水平直线通过两板的是( )A．将两板的距离增大一倍，同时将磁感应强度增大一倍B．将两板的距离减小一倍，同时将磁感应强度增大一倍C．将开关S断开，两板间的正对面积减小一倍，同时将板间磁场的磁感应强度减小一倍D．将开关S断开，两板间的正对面积减小一倍，同时将板间磁场的磁感应强度增大一倍解析：电容器处于通电状态，把两板间距离减小一倍，由E ＝可知，电场强度变为原来的二倍，根U d 据Eq ＝qvB 可知，要使粒子匀速通过，速率应该增加一倍，故选项B 正确；电容器处于通电状态，把两板间距离增大一倍，由E ＝可知，电场强度变为原来的二分之一，根据Eq ＝qvB 可知，要使粒子匀速通U d 过，磁场应该减小一倍，故选项A 错误；如果把开关S 断开，两极板的正对面积减小一倍，其间电场强度增加为原来的二倍，电场力增大，因此根据Eq ＝qvB 可知，要使粒子匀速通过，磁场强度应增大一倍，故选项C 错误，选项D 正确．答案：BD11．(2015届银川市宁大附中高三模拟)如图是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D 形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连，现分别加速氘核(H)和氦核(He)．下列说法中2142正确的是( )A ．它们的最大速度相同B ．它们的最大动能相同C ．它们在D 形盒中运动的周期相同D ．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能解析：粒子由回旋加速器加速到最大速度时，其轨道半径等于D 形盒的半径，由圆周运动规律有：Bqv m ＝m ，其中R 为D 形盒半径，则v m ＝，两粒子比荷相同则最大速度相同，选项A 正确；E km ＝mvv 2m R qBR m 12＝m 2B 2R 2，比荷相同，但质量不同，所以最大动能不同，选项B 错误；周期T ＝，比荷相同则T 2m 12(q m )2πm qB 相同，选项C 正确；由于E km ＝，与加速电压U 无关，选项D 错误．q 2B 2R 22m 答案：AC12．(2015届德州市高三质检)如图所示，在重力、电场力和洛伦兹力作用下，一带电液滴做直线运动，下列关于带电液滴的性质和运动的说法中正确的是( )A ．液滴可能带负电B．不论液滴带正电或负电，运动轨迹为同一条直线C．液滴一定做匀速直线运动D．液滴可能在垂直电场的方向上运动解析：由于洛伦兹力大小与速度大小有关，带电液滴若做直线运动则必定受力平衡，做匀速直线运动，选项C正确；电场力可能水平向左也可能水平向右，故液滴电性不确定，选项A正确；若液滴带正电，液滴运动轨迹如图甲中虚线，若液滴带负电，液滴运动轨迹如图乙中虚线，所以不可能为同一条直线，选项B错误；液滴若在垂直电场的方向上运动，液滴不可能受到平衡力的作用，故选项D错误．答案：AC第Ⅱ卷(非选择题，共40分)二、实验题(本题共1小题，共8分)13．(8分)(2015届北京市东城区高三期末考试)如图所示为奥斯特实验所用装置，开关闭合前将小磁针置于水平桌面上，其上方附近的导线应与桌面平行且沿________(选填“东西”、“南北”)方向放置，这是由于考虑到________的影响；开关闭合后，小磁针偏转了一定角度，说明________；如果将小磁针置于导线正上方附近，开关闭合后小磁针________发生偏转(选填“会”、“不会”)．解析：由地磁场在地球表面的方向为南北方向，所以通电导线产生的磁场在导线的上、下方应为东西方向，导线应南北放置，这样小磁针偏转较明显．开关闭合后小磁针偏转了一定角度，说明通电导线在周围产生了磁场．答案：南北　地磁场　电流周围有磁场　会三、计算题(本题共2小题，共32分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确数值和单位)14．(15分)(2015届潍坊市高三上学期期末考试)提纯氘核技术对于核能利用具有重大价值．右图是从质子、氘核混合物中将质子和氘核分离的原理图，x轴上方有垂直于纸面向外的匀强磁场，初速度为0的质子、氘核混合物经电压为U的电场加速后，从x轴上的A(－L,0)点沿与＋x成θ＝30°的方向进入第二象限(速度方向与磁场方向垂直)，质子刚好从坐标原点离开磁场．已知质子、氘核的电荷量均为＋q，质量分别为m、2m，忽略质子、氘核的重力及其相互作用．(1)求质子进入磁场时速度的大小；(2)求质子与氘核在磁场中运动的时间之比；(3)若在x 轴上接收氘核，求接收器所在位置的横坐标．解析：(1)对质子，有qU ＝mv 2－012得v ＝ .2qU m(2)质子和氘核在磁场中运动时间为各自周期的，所以时间之比等于其周期之比16T 1＝2πmBqT 2＝2π 2mBqt 1∶t 2＝T 1∶T 2＝1∶2.(3)质子在磁场中运动时，由几何关系，r ＝LqvB ＝m v 2r氘核在电场中运动时qU ＝(2m )v ′2－012在磁场中运动时qv ′B ＝ 2m v ′2RR ＝L2横坐标为x ＝R －L ＝(－1)L .2答案：(1) (2)1∶2　(3)(－1)L2qUm 215．(17分)(2015届德州市高三期末考试)如图所示，在坐标系xOy 的第二象限内有沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E .第三象限内存在匀强磁场I ，y 轴右侧区域内存在匀强磁场Ⅱ，Ⅰ、Ⅱ磁场的方向均垂直于纸面向里．一质量为m 、电荷量为＋q 的粒子自P (－l ，l )点由静止释放，沿垂直于x 轴的方向进入磁场Ⅰ，接着以垂直于y轴的方向进入磁场Ⅱ，不计粒子重力．(1)求磁场Ⅰ的磁感应强度B 1；(2)若磁场Ⅱ的磁感应强度B 2＝3B 1，求粒子从第一次经过y 轴到第四次经过y 轴的时间t 及这段时间内的平均速度．解析：(1)设粒子垂直于x 轴进入磁场Ⅰ时的速度为v ，由运动学公式2al ＝v 2由牛顿第二定律Eq ＝ma由题意知，粒子在Ⅰ中做圆周运动的半径为l由牛顿第二定律qvB 1＝mv 2l联立各式，解得B 1＝.2mEql (2)粒子的运动轨迹如图所示，设粒子在磁场Ⅰ中运动的半径为r 1，周期为T 1，则r 1＝l ，T 1＝＝2πr 1v 2πm qB 1在磁场Ⅱ中运动的半径为r 2，周期为T 2，3qvB 1＝，T 2＝＝，得r 2＝，T 2＝mv 2r 22πr 2v 2πm 3qB 1r 13T 13粒子从第一次经过y 轴到第四次经过y 轴的时间t ＝＋T 2T 12代入数据得t ＝ 5π3ml2qE粒子在第一次经过y 轴到第四次经过y 轴时间内的位移s ＝2r 1－4r 2＝2r 223平均速度＝＝vst25π2qElm方向沿y轴负方向．答案：(1) (2)2r2　，方向沿y轴负方向2mEql25π2qElm。

温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。

关闭Word文档返回原板块。

单元评估检测(八)(第八章)(45分钟100分)一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分。

1～5题为单选题,6～8题为多选题)1.某电路如图所示,已知电池组的总内阻r=1 Ω,外电路电阻R=5 Ω,理想电压表的示数U=3.0 V,则电池组的电动势E等于( )A.3.0 VB.3.6 VC.4.0 VD.4.2 V【解析】选B。

由欧姆定律得I== A=0.6 A,又由闭合电路的欧姆定律得E=I(R+r)=0.6×(5+1) V=3.6 V。

故选B。

2.在电喷汽车的进气管道中,广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器”的部件,其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝,如图所示,当进气管道中的冷空气流速越大时,电阻R两端的电压U0就变得越高,反之,电压U0就越低,这样,管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号,便于汽车内的电脑系统实现自动控制,如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出,放在实验中测量这种电热丝,得到的伏安特性曲线正确的是 ( )【解析】选D。

设电热丝的电阻为R丝,则U0=R,结合题意可知,U0越大,说明R丝越小,可见,电热丝温度越低,电阻值越小,故对应的伏安特性曲线为D。

3.如图所示,当开关S断开时,电压表示数为3 V,当开关S闭合时,电压表示数为1.8 V,则外电阻R与电源内阻r之比为( )A.5∶3B.3∶5C.2∶3D.3∶2【解析】选D。

S断开时,电压表的示数等于电源的电动势,即:E=3 V,S闭合时, U外=1.8 V,所以U内=E-U外=1.2 V。

因U外=IR,U内=Ir,所以R∶r=U外∶U内=1.8 V∶1.2 V=3∶2。

4.(2018·日照模拟)如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3均为定值电阻,V与A均为理想电表;开始时开关S闭合,V与A均有读数,某时刻V和A的读数均变大,则电路中可能出现的故障是( )A.R1断路B.R2断路C.R1短路D.R3短路【解析】选B。

周测八磁场(A卷)(本试卷满分95分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的．全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分)1.如图所示，两通电细直导线竖起放置，所通电流大小相等，方向都向上．在虚线所示的水平线上有a、b、c、d四点，其中b点位于两导线之间的中点，关于这四个点的磁感应强度方向描述正确的是( )A．a点磁感应强度方向竖直向上B．b点磁感应强度方向垂直于纸面向外C．c点磁感应强度方向垂直于纸面向里D．d点磁感应强度方向垂直于纸面向里答案：D解析：四点的磁场方向是由两条直导线中电流产生的磁场共同决定的，距离导线越近，磁感应强度越大，故根据安培定则和磁场的叠加可得a点的合磁场方向垂直纸面向里，b点合磁场为零，c点的合磁场方向垂直纸面向外，d点的合磁场方向垂直纸面向里，故D正确．2．如图甲所示，无限长导线均通以恒定电流I.直线部分和坐标轴接近重合，弯曲部分是以坐标原点O为圆心的相同半径的一段圆弧，已知直线部分在原点O处不形成磁场，则选项图中O处磁感应强度和题图中O处磁感应强度相同的是( )题图中O处磁感应强度的大小是其中一段在倍，方向垂直纸面向里；图A中，根据安培定则可知，左上段与右下段的通电导线则剩余的两段通电导线产生的磁感应强度大小是其中一段在倍，且方向垂直纸面向里，故A正确；同理，图B中，四段通电导线在生的磁感应强度是其中一段在O点产生的磁感应强度的4倍，方向垂直纸面向里，右上段与左下段产生磁场叠加为零，则剩余两段产生磁感应强度大小是其中一段在倍，方向垂直纸面向外，故C错误；图D点产生磁感应强度的2倍，方向垂直纸面向外，故如图所示是速度选择器的原理图，已知电场强度为E、磁感应强度为沿图中虚线水平通过．则该带电粒子3在光滑绝缘水平面上，一条绷紧的轻绳拉着一个带电小球在匀强磁场中做沿逆时针方向的匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，点时，绳子忽然断开．关于小球在绳断开后可能的运动情况，)的大小无关很大时，滑块最终可能静止于斜面上．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面并指向斜面小滑块向下运动的过程中，速度增大，洛伦兹力增大，支持力增大，滑动摩擦力增大，故A 错误、D正确；若B的大小不同，洛伦兹力大小不同，导致滑动摩擦力大小不同，根据动能定理，摩擦力做的功不同，滑到地面时的动能不同，故B错误；滑块之所以开始能动，是因为重力沿斜面的分力大于摩擦力，B很大时，一旦运动，不会停止，最终做匀速直线运动，故C错误．7．如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向垂直飞入横截面是一正方形的匀强磁场区域，下列判断正确的是( )A．电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线越长B．电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大C．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合D．电子的速率不同，它们在磁场中运动时间一定不相同答案：B解析：电子在磁场中运动时间由圆心角决定，与速度无关，故B正确．电子若做半个圆周运动，轨迹如图中3、4、5所示，时间相同，但轨迹不同，即它们的速率不同，因此A、C、D都错误．8.(多选)如图所示，带负电的物块A放在足够长的不带电的绝缘小车B上，两者均保持静止，置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，在t＝0时刻用水平恒力F向左推小车B.已知地面光滑，A、B接触面粗糙，A所带电荷量保持不变，下列四图中关于A、B的v－t图象及A、B之间摩擦力F f－t图象大致正确的是( )答案：AC解析：在t＝t1之前物块A与小车共同做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得F＝(m ＋M)a，所以小车与物块的速度随时间均匀增大；对物块A根据牛顿第二定律有f＝ma，即静摩擦力提供其加速度，根据左手定则判断出物块A所受洛伦兹力方向竖直向上，物块A 所受的洛伦兹力逐渐增大，由于物块A竖直方向受力平衡，所以A与B之间的弹力减小，即它们间的最大静摩擦力减小，当A、B之间的最大静摩擦力不能提供物块A原来的加速度a 时，A、B发生相对滑动，此时物块A受到向左的滑动摩擦力虽然小于刚才的静摩擦力，但是滑动摩擦力的方向仍然向左，物块A仍然加速运动，物块A所受向上的洛伦兹力qvB逐渐增大，由于物块A竖直方向受力平衡，物块A与小车B之间的弹力减小，所以向左的滑动摩擦力也减小，即物块A的加速度在减小，直到t2时刻加速度减小到零，最后做匀速直线运动，在速度—时间图象中物块A的图象斜率逐渐减小到零．当物块A与小车B发生了相对滑动以后，小车B受到物块A施加的向右的滑动摩擦力一直减小，由于水平恒力F是定值，所以小车受到向左的合力一直增大，即小车的加速度逐渐增大，在速度—时间图象中，小车的图象斜率从t1时刻开始增大，直到t2时刻A、B间无摩擦力时，小车B水平方向受到的合力F保持不变，即小车B做匀加速直线运动，故选项A、C正确，B、D错误．二、非选择题(本题包括4小题，共47分)9．(8分)如图所示，MN是一根长为l＝10 cm、质量为m＝50 g的金属棒，用两根长度也为l 的细软导线将金属棒MN 水平吊起，使金属棒处在B ＝13T 的竖直向上的匀强磁场中．未通电流时，细导线在竖直方向，通入恒定电流后，金属棒向外偏转的最大偏角θ＝37°.忽略磁场对软导线的作用力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g ＝10 m/s 2，求金属棒中恒定电流的大小．答案：5 A解析：金属棒向外偏转的过程中，受重力mg 、导线拉力F T 、安培力F ，其侧视图如图所示，其中导线的拉力不做功，由动能定理得W F ＋W G ＝0(1分)其中安培力做的功W F ＝Fl sin θ＝BIl 2sin θ(2分)重力做的功W G ＝－mgl (1－cos θ)(2分)解得金属棒中的电流为I ＝mg －Bl sin37°(2分) 代入数据得I ＝5 A(1分)10．(10分)如图所示，轻质空心金属轮A 可绕过圆心O 的光滑水平轴运动，沿金属轮半径方向接有一根轻质金属棒OC ，其长度为a 、电阻为r ，A 轮的边缘与金属棒的端点O 通过电刷、导线与一阻值为R 的电阻相连．一轻细绳的一端固定在A 轮的边缘上的某点，绳在A 轮上绕有足够多的匝数后，悬挂一质量为m 的重物P ，A 轮处在垂直纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场中，不计A 轮、端点O 与电刷之间的摩擦及A 轮的电阻．求：(1)当A 轮角速度为ω时，金属棒所受安培力的大小；(2)释放重物，在运动稳定后，重物匀速运动时的速度．答案：(1)B 2a 3ωR ＋r (2)4mg R ＋r B 2a 2解析：(1)在Δt 时间内，金属棒转过的角度为θ，则其扫过的面积为：ΔS ＝12a 2θ＝12a 2ωΔt (1分) 根据法拉第电磁感应定律，金属棒产生的感应电动势大小为E ，则E ＝B ΔS Δt ＝ωBa 22(1分)又I ＝ER ＋r(1分)F ＝BIa (1分) 所以金属棒所受安培力F ＝B 2a 3ωR ＋r(1分) (2)金属棒产生的感应电动势大小E ＝ωBa 22(1分)重物P 匀速运动时重力的功率等于所有电阻的热功率之和即mgv ＝E 2R ＋r(1分)而v ＝ω·a (1分) 解得重物匀速运动时的速度v ＝4mg R ＋r B 2a2，方向为竖直向下(2分) 11．(13分)如图所示，在空间中存在垂直纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场，其边界AB 与CD 之间的宽度为d ，在左边界的Q 点处有一质量为m 、带电荷量为－q 的粒子沿与左边界夹角为30°的方向射入磁场，粒子重力不计．(1)求带电粒子能从AB 边界飞出的最大速度；(2)若带电粒子能垂直CD 边界飞出磁场，穿过小孔进入如图所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板，求极板间电压及整个过程中粒子在磁场中运动的时间；(3)若带电粒子的速度是(2)中的3倍，并可以从Q 点沿纸面各个方向射入磁场，求粒子从出发点到打到CD 边界的最高点位置之间的距离．－3Bqd(1)当粒子运动到右边界，其轨迹恰好与边界飞出的最大速度，其轨迹图如，最大速度为v max分)－3Bqd＝粒子的运动轨迹如图乙所示，由几何关系知粒子此时的轨道半径为：设这时粒子在磁场中运动的速度大小为v2，由洛伦兹力提供向心力得：粒子进入电场在电场中运动，由动能定理得：带电粒子从加速电场中出来的速度v；带电粒子穿过磁场区域Ⅰ所用的时间t；带电粒子从磁场区域Ⅱ射出时速度方向与边界面的夹角；2的宽度，要使粒子不能从Ⅱ区飞出磁场，(2)1.6×10－3 s要使粒子不能从Ⅱ区飞出磁场，粒子运动的轨道与磁场边界相切时，由图乙可知Ⅱ9.375 m(3分)．速度随时间周期性变化．受到的安培力随时间周期性变化．受到的安培力在一个周期内做正功需从血库里取血，为避免感染，长方形导管的左右表面绝缘，，且内壁光滑．将导管放在垂直左右表面向右的匀强磁场中，由于充满将上下表面和电源接通，电路中会形成大小为如图所示，用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有的导线绕制而成，三条细线呈对称分布，稳定时线圈平面水平，在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁，磁铁中轴线，测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为要使三条细线上的张力为零，线圈中通过的电流至少为，选项A正确．如图所示，由光滑弹性绝缘壁构成的等边三角形，其内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，小孔从小孔O以速度v0水平射入磁场，仍能从小孔O水平射出，设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，则Bqv0＝水平射出，则有(2n＋1)＝n＋mv0qa6mv的作用，对过b点的带电小球直线运动，速率是唯一的直线运动，速率可取不同值运动，速率是唯一的)(多选)如图所示，S＝6.4×10－27kg、带电荷量q＝＋3.2×10的带电粒子，有一垂直于纸面的感光板，其在纸面内的长度为，板下表面和上表面被粒子击中时会把粒子吸收，整个平面充图中未画出)，磁感应强度经电压为U的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左．静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知圆弧所在处场强为E0，方向如图所示；离子质量为，离子重力不计．的大小；的中点上，求矩形区域QNCD内匀强电场场强DQ边出去也没有从CN上，必须满足：x 轴正方向射入电场，飞出电场后从M 点进入圆形区域，此时速度方向与x 轴正方向的夹角为30°.不考虑电子所受的重力．(1)求电子进入圆形区域时的速度大小和匀强电场场强E 的大小．(2)若在圆形区域内加一个垂直于纸面向里的匀强磁场，使电子穿出圆形区域时速度方向垂直于x 轴．求所加磁场的磁感应强度B 的大小和电子刚穿出圆形区域时的位置坐标．(3)若在电子刚进入圆形区域时，在圆形区域内加上按图乙所示变化的磁场(以垂直于纸面向外为磁场正方向)，最后电子从N 点处飞出，速度方向与进入磁场时的速度方向相同．请写出磁感应强度B 0的大小、磁场变化周期T 各应满足的关系表达式．答案：(1)233v 0 3mv 23eL(2)23mv 03eL ⎝ ⎛⎭⎪⎫5L 2，－32L(3)B 0＝3nmv 0eL(n ＝1,2,3，…) T ＝3πL3nv 0(n ＝1,2,3，…) 解析：(1)电子在电场中做类平抛运动，射出电场时，速度分解图如图甲所示． 由速度关系可得v 0v＝cos θ， 解得v ＝233v 0，由速度关系得v y ＝v 0tan θ＝33v 0， 在竖直方向上有v y ＝at ＝Ee mt ， 在水平方向上有t ＝L v 0，联立解得E ＝3mv 23eL.(2)电子在圆形区域内的运动轨迹如图甲所示，电子做匀速圆周运动的半径R ＝L ，根据牛顿第二定律有evB ＝mv 2R，联立解得B ＝23mv 03eL，根据几何关系得电子穿过圆形区域时位置的横坐标x ＝2L ＋L －L cos60°＝5L2，纵坐标y ＝－L sin60°＝－32L .⎝⎭22电子在磁场中运动的最简单的情景如图乙所示．在磁场变化的前三分之一个周期内，电子的偏转角为轴方向上的位移恰好等于r 在磁场变化的三分之二个周期内，因磁感应强度大小减半，电子运动的周期60°，电子运动的轨道半径变为2r和粒子从O 点射出的速度大小若相同的粒子以更大的速度从原点O 处沿x 轴正方向射出，为使粒子能经过13＋1n2(n ＝1,2)左侧和右侧的磁场中做匀速圆周运动，分别有，可得半径r 1＝mv 0，为等边三角形，根据几何关系得l ＝2r 1＋(r 2－和粒子从O 点射出的速度大小处沿x 轴正方向射出的相同的粒子，必然是从点，粒子运动一个周期，运动情况如图乙所示，设图中∠r 1′＋2(r 2′－r 1′)sin α1,2,3，…)1,2,3，…)，⎝⎭⎪⎫1n2n ＝，分)(2018·河北衡水中学模拟)如图所示，△AQC 下方存在水平向左的匀强电场．垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，区域Ⅱ(△APDqB5则粒子在区域Ⅱ和Ⅲ内的磁场中的运动轨迹如图所示，运动的总时间为，。

单元检测八 磁场考生注意： 1．本试卷共4页．2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上．3．本次考试时间90分钟，满分100分． 4．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整．一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共计24分．每小题只有一个选项符合题意) 1．关于电场强度、磁感应强度，下列说法中正确的是( )A ．由真空中点电荷的电场强度公式E ＝k Qr2可知，当r 趋近于零时，其电场强度趋近于无限大B ．电场强度的定义式E ＝F q适用于任何电场C ．由安培力公式F ＝BIl 可知，一小段通电导体在某处不受安培力，说明此处一定无磁场D ．一带电粒子在磁场中运动时，磁感应强度的方向一定垂直于洛伦兹力的方向和带电粒子的运动方向2．如图所示，表示磁场对直线电流的作用，其中不正确的是( )3．(2017·泰州中学第二次调研)一条形磁铁静止在斜面上，固定在磁铁中心的竖直上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流，如图1所示，若将磁铁的N 极位置与S 极位置对调后，仍放在斜面上原来的位置，则磁铁对斜面的压力F 和摩擦力F f 的变化情况分别是( )图1A ．F 与F f 都增大B ．F 减小，F f 增大C ．F 增大，F f 减小D ．F 与F f 都减小4．(2018·如皋市质量检测)如图2所示，在x >0，y >0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度垂直于xOy 平面向里，大小为B .现有一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子，从x 轴上某点P 沿着与x 轴成30°角的方向射入磁场．不计重力的影响，则下列有关说法正确的是( )图2A ．只要粒子的速率合适，粒子就可能通过原点B ．粒子在磁场中运动的时间一定为5πm 3qBC ．粒子在磁场中运动的时间可能为πmqBD ．粒子在磁场中运动的时间可能为πm6qB5.(2018·泰州中学模拟)如图3所示，从S 处发出的电子(重力不计)经加速电压U 加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子流向上极板偏转．设两极板间电场强度为E ，磁感应强度为B .欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是( )图3A ．适当减小电场强度EB ．适当减小磁感应强度BC ．适当增大加速电场极板之间的距离D ．适当减小加速电压U6．(2018·盐城中学阶段性测试)速度相同的一束粒子(不计重力)由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图4所示，则下列相关说法中正确的是( )图4A ．该束粒子带负电B ．速度选择器的P 1极板带负电C ．能通过狭缝S 0的粒子的速度等于EB 1D ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S 0，则粒子的比荷越小7．(2018·高邮市段考)为监测某化工厂的含有离子的污水排放情况，技术人员在排污管中安装了监测装置，该装置的核心部分是一个用绝缘材料制成的空腔，其宽和高分别为b 和c ，左、右两端开口与排污管相连，如图5所示．在垂直于上、下底面方向加磁感应强度大小为B 的匀强磁场，在空腔前、后两个侧面上各有长为a 的相互平行且正对的电极M 和N ，M 、N与内阻为R 的电流表相连．污水从左向右流经该装置时，电流表将显示出污水排放情况．下列说法中错误的是( )图5A ．M 板比N 板电势低B ．污水中离子浓度越高，则电流表的示数越小C ．污水流量越大，则电流表的示数越大D ．若只增大所加磁场的磁感应强度，则电流表的示数也增大8．如图6所示是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D 形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．现分别加速氘核(21H)和氦核(42He)．下列说法中正确的是( )图6A ．它们的最大速度相等B ．它们的最大动能相同C ．两次所接高频电源的频率不相同D ．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)9．(2018·仪征中学学情检测)如图7所示，质量为m 、长为L 的导体棒MN 电阻为R ，初始时静止于电阻不计、间距为L 的光滑的水平金属轨道上，电源电动势为E ，内阻不计．匀强磁场的磁感应强度为B ，其方向与轨道平面成θ角斜向上方，开关闭合后导体棒开始运动，则( )图7A ．导体棒向左运动B ．开关闭合瞬间导体棒MN 所受安培力为BEL RC ．开关闭合瞬间导体棒MN 所受安培力为BEL sin θRD ．开关闭合瞬间导体棒MN 的加速度为BEL sin θmR10．(2018·苏州市调研)如图8所示，在光滑绝缘的水平面上叠放着两个物块A 和B ，A 带负电、质量为m 、电荷量为q ，B 不带电、质量为2m ，A 和B 间的动摩擦因数为0.5.初始时A 、B 处于静止状态，现将大小为F ＝mg 的水平恒力作用在B 上，g 为重力加速度．A 、B 处于水平向里的磁场之中，磁感应强度大小为B 0.若A 、B 间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块B 足够长，则下列说法正确的是( )图8A ．水平力作用瞬间，A 的加速度大小为g2B ．A 做匀加速运动的时间为m qB 0C ．A 的最大速度为mg qB 0D ．B 的最大加速度为g11．如图9，为探讨霍尔效应，取一块长度为a 、宽度为b 、厚度为d 的金属导体，给金属导体加与前后侧面垂直的匀强磁场B ，且通以图示方向的电流I 时，用电压表测得导体上、下表面M 、N 间电压为U .已知自由电子的电荷量为e .下列说法中正确的是( )图9A ．M 板比N 板电势高B ．导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大C ．导体中自由电子定向移动的速率为v ＝U BdD ．导体单位体积内的自由电子数为BI eUb12．(2018·如皋市质检)磁流体发电机是一种把物体内能直接转化为电能的低碳环保发电机，如图10为其原理示意图，平行金属板C 、D 间有匀强磁场，磁感应强度为B ，将一束等离子体(高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的离子)水平喷入磁场，两金属板间就产生电压，定值电阻R 0的阻值是滑动变阻器最大阻值的一半，与开关S 串联接在C 、D 两端，已知两金属板间距离为d ，喷入气流的速度为v ，磁流体发电机的电阻为r (R 0<r <2R 0)，则滑动变阻器的滑片P 由a 向b 端滑动的过程中( )图10A ．金属板C 为电源负极，D 为电源正极B ．发电机的输出功率一直增大C ．电阻R 0消耗功率最大值为B 2d 2v 2R 0(R 0＋r )2D ．滑动变阻器消耗功率最大值为B 2d 2v 2r ＋R 0三、非选择题(本题共5小题，共计60分)13．(8分)(2017·仪征中学模拟)如图11所示，电源电动势为E ，内阻为r ，定值电阻的阻值R 0＝2r ，滑动变阻器的最大阻值为R ＝3r ，两平行极板a 、b 间有匀强磁场，两板间距为d .将滑动变阻器的滑动触头P 调到最下端，闭合开关K 电路稳定后，一质量为m 、电荷量为－q 的带电粒子从两平行极板a 、b 正中间以平行于极板的初速度v 0自左向右射入，正好沿直线穿过两极板，忽略带电粒子的重力．求：图11(1)电源两端的路端电压U ； (2)匀强磁场的磁感应强度大小B ；(3)若将开关K 断开，待电路稳定后，在保持其它条件不变的前提下，只改变带电粒子速度的大小，使其能从两平行板的左侧飞出，求该带电粒子射入平行极板a 、b 时的速度v 大小范围．14．(9分)(2017·盐城中学月考)如图12所示，两平行金属板间距为d ，电势差为U ，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一范围无限大、磁感应强度为B 的匀强磁场．带电荷量为＋q 、质量为m 的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动．忽略重力的影响，求：图12(1)粒子从电场射出时速度v 的大小； (2)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R ；(3)若在O 左侧加一个竖直收集屏，则当屏离O 多远时，粒子恰好以沿与水平方向成60°角的方向打在屏上(用R 表示即可，无须带入R 的结果)．15．(12分)(2017·金坛四中期中)如图13所示，一个质量为m＝2.0×10－11 kg、电荷量q ＝＋1.0×10－5C的带电微粒(重力忽略不计)，从静止开始经U1＝100 V电压加速后，水平进入两平行金属板的偏转电场，偏转电场的电压U2＝100 V．金属板长L＝20 cm，两板间距d ＝10 3 cm.随后进入有界匀强磁场，求：图13(1)微粒进入偏转电场时的速度v0的大小；(2)微粒射出偏转电场时的偏转角θ；(3)若该匀强磁场的宽度为D＝5 3 cm，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？16.(15分)(2017·江都中学检测)如图14所示，真空中以O ′为圆心，半径r ＝0.1 m 的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场，圆形区域的最下端与xOy 坐标系的x 轴相切于坐标原点O ，圆形区域的右端与平行于y 轴的虚线MN 相切，在虚线MN 右侧x 轴的上方足够大的范围内有方向水平向左的匀强电场，电场强度E ＝1.0×105N/C.现从坐标原点O 沿xOy 平面在y 轴两侧各30°角的范围内发射速率均为v 0＝1.0×106 m/s 的带正电粒子，粒子在磁场中的偏转半径也为r ＝0.1 m ，已知粒子的比荷qm＝1.0×108C/kg ，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力．求：图14(1)磁场的磁感应强度B 的大小；(2)沿y 轴正方向射入磁场的粒子，在磁场和电场中运动的总时间；(3)若将匀强电场的方向改为竖直向下，其它条件不变，求粒子到达x 轴的最远位置与最近位置的横坐标之差．17．(16分)(2017·南京市9月调研)如图15甲所示，在直角坐标系中的0≤x ≤L 区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，以点(3L,0)为圆心、半径为L 的圆形区域，与x 轴的交点分别为M 、N ，在xOy 平面内，从电离室产生的质量为m 、带电荷量为e 的电子以几乎为零的初速度飘入电势差为U 的加速电场中，加速后经过右侧极板上的小孔沿x 轴正向由y 轴上的P 点进入到磁场，飞出磁场后从M 点进入圆形区域，速度方向与x 轴夹角为30°，此时在圆形区域加如图乙所示的周期性变化的磁场，以垂直于纸面向外为磁场正方向，电子运动一段时间后从N 点飞出，速度方向与从M 点进入磁场时的速度方向相同．求：图15(1)电子刚进入磁场区域时的y P坐标；(2)0≤x≤L区域内匀强磁场磁感应强度B的大小；(3)写出圆形磁场区域磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T各应满足的表达式．答案精析1．B 2.C 3.A 4.C5．A [要使电子在复合场中做匀速直线运动，有Ee ＝evB .根据左手定则可知电子所受的洛伦兹力的方向向下，故电子向上极板偏转的原因是电场力大于洛伦兹力，所以要么增大洛伦兹力，要么减小电场力．适当减小电场强度E ，即可以减小电场力，选项A 正确；适当减小磁感应强度B ，可以减小洛伦兹力，选项B 错误；适当增大加速电场极板之间的距离，根据eU ＝12mv 2可得v ＝2eUm，由于两极板间的电压没有变化，所以电子进入磁场的速度没有变化，因此没有改变电场力和洛伦兹力的大小，选项C 错误；同理，适当减小加速电压U ，可以减小电子进入复合场中的速度v ，从而减小洛伦兹力，选项D 错误．]6．C [根据该束粒子进入匀强磁场B 2时向下偏转，由左手定则判断出该束粒子带正电，选项A 错误；粒子在速度选择器中做匀速直线运动，受到电场力和洛伦兹力作用，由左手定则知洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向竖直向下，因粒子带正电，故电场强度方向向下，速度选择器的P 1极板带正电，选项B 错误；粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡，有qvB 1＝qE ，得v ＝EB 1，选项C 正确；粒子进入匀强磁场B 2中受到洛伦兹力做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律有qvB 2＝m v 2r ，得r ＝mvB 2q，可见v 、B 2一定时，半径r越小，则qm越大，选项D 错误．]7．B [污水从左向右流动时，正、负离子在洛伦兹力作用下分别向N 板和M 板偏转，故N 板带正电，M 板带负电，A 正确．稳定时带电离子在两板间受力平衡，qvB ＝q U b，此时U ＝Bbv ＝BbQ bc ＝BQc，式中Q 是流量，可见当污水流量越大、磁感应强度越强时，M 、N 间的电压越大，电流表的示数越大，而与污水中离子浓度无关，B 错误，C 、D 正确．]8．A [根据qvB ＝m v 2R ，得v ＝qBR m .两粒子的比荷qm相等，所以最大速度相等，故A 正确．最大动能E k ＝12mv 2＝12m (q m )2B 2R 2，两粒子的比荷qm 相等，但质量不相等，所以最大动能不相等，故B 错．带电粒子在磁场中运动的周期T ＝2πm qB ，两粒子的比荷qm相等，所以周期相等，做圆周运动的频率相等，因为所接高频电源的频率等于粒子做圆周运动的频率，故两次所接高频电源的频率相同，故C 错误．由E k ＝q 2B 2R 22m可知，粒子的最大动能与加速电压的频率无关，故仅增大高频电源的频率不能增大粒子的最大动能，故D 错．]9．BD [磁场方向与导体棒垂直，开关闭合瞬间导体棒所受安培力F ＝BIL ＝BELR，方向垂直于磁场方向与电流方向所确定的平面斜向下，其有水平向右的分量，导体棒将向右运动，故A 、C 错误，B 正确．导体棒所受的合力F合＝F cos(90°－θ)＝F sin θ，由a ＝F 合m得a ＝BEL sin θmR，D 正确．] 10．BC [F 作用在B 上瞬间，假设A 、B 一起加速，则对A 、B 整体有F ＝3ma ＝mg ，对A 有F f A ＝ma ＝13mg <μmg ＝12mg ，假设成立，因此A 、B 共同做加速运动，加速度为g3，A 选项错误；A 、B 开始运动后，整体在水平方向上只受到F 作用，做匀加速直线运动，对A 分析，B 对A有水平向左的静摩擦力F f A 静作用，由F f A 静＝mg3知，F f A 静保持不变，但A 受到向上的洛伦兹力，支持力F N A ＝mg －qvB 0逐渐减小，最大静摩擦力μF N A 减小，当F f A 静＝μF N A 时，A 、B 开始相对滑动，此时有mg 3＝μ(mg －qv 1B 0)，v 1＝mg 3qB 0，由v 1＝at 得t ＝mqB 0，B 正确；A 、B 相对滑动后，A 仍受到滑动摩擦力作用，继续加速，有F f A 滑＝μ(mg －qv AB 0)，速度增大，滑动摩擦力减小，当滑动摩擦力减小到零时，A 做匀速运动，有mg ＝qv 2B 0，得最大速度v 2＝mgqB 0，C 选项正确；A 、B 相对滑动后，对B 有F －F f A 滑＝2ma B ，F f A 滑减小，则a B 增大，当F f A 滑减小到零时，a B 最大，有a B ＝F 2m ＝g2，D 选项错误．]11．CD [电流方向向右，则自由电子定向移动方向向左，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向向上，则M 板积累了电子，M 板比N 板电势低，选项A 错误．电子定向移动相当于长度为d 的导线垂直切割磁感线产生感应电动势，电压表的读数U 等于感应电动势E ，则有U ＝E ＝Bdv ，可见，电压表的示数与导体单位体积内自由电子数无关，选项B 错误；由U ＝E ＝Bdv 得，导体中自由电子定向移动的速率为v ＝UBd，选项C 正确；电流的微观表达式是I ＝nevS ，则导体单位体积内的自由电子数n ＝I evS ，S ＝db ，v ＝U Bd ，代入得n ＝BIeUb，选项D正确．]12．AC [等离子体喷入磁场后，由左手定则可知正离子向D 板偏，负离子向C 板偏，即金属板C 为电源负极，D 为电源正极，故A 正确；等离子体稳定流动时，由Bqv ＝q Ed，所以电源电动势为E ＝Bdv ，又R 0<r <2R 0，滑片P 由a 向b 端滑动时，外电路总电阻减小，期间某位置有r ＝R 0＋R ，由电源输出功率与外电阻关系可知，滑片P 由a 向b 端滑动的过程中，发电机的输出功率先增大后减小，故B 错误；由题图知当滑片P 位于b 端时，电路中电流最大，电阻R 0消耗功率最大，其最大值为P 1＝I 2R 0＝E 2R 0(R 0＋r )＝B 2d 2v 2R 0(R 0＋r )，故C 正确；将定值电阻R 0归为电源内阻，由滑动变阻器的最大阻值2R 0<r ＋R 0，则当滑动变阻器连入电路的阻值最大时消耗功率最大，最大值为P ＝2B 2d 2v 2R 0(r ＋3R 0)2，故D 错误．]13．(1)56E (2)E 2v 0d (3)0<v ≤qE8mv 0解析 (1)电源两端的路端电压U ＝E R 0＋R ＋r (R 0＋R )＝56E(2)两极板间电势差大小为U ab ＝E R 0＋R ＋r R ＝12E由题意知qv 0B ＝q U abd解得B ＝E2v 0d(3)断开开关K ，电路稳定后，带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有：qvB ＝m v 2r ，粒子能从两平行极板的左侧飞出的条件：r ＝mv qB ≤14d联立可得，该带电粒子射入平行极板a 、b 时的速度v 大小范围为：0<v ≤qE8mv 0.14．见解析解析 (1)粒子从电场射出时，由动能定理知qU ＝12mv 2解得：v ＝2qUm(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律知qvB ＝m v 2R ，则R＝mv qB ＝1B2mUq(3)如图所示，符合题意的竖直收集屏有两个位置．由几何关系知：OP ＝R ＋R sin 60°＝R (1＋32)OQ ＝R －R sin 60°＝R (1－32) 即屏位于O 点左侧且与O 点相距(1＋32)R 或(1－32)R 15．(1)1.0×104m/s (2)30° (3)0.4 T 解析 (1)微粒在加速电场中由动能定理得：qU 1＝12mv 02①解得：v 0＝1.0×104m/s(2)微粒在偏转电场中做类平抛运动，有：a ＝qU 2md ，而v y ＝at ＝aL v 0射出偏转电场时，速度偏转角的正切值为：tan θ＝v yv 0＝U 2L2dU 1②解得：θ＝30°(3)进入磁场时微粒的速度是：v ＝v 0cos θ③刚好不从磁场右边射出时的轨迹如图，由几何关系有：D ＝r ＋r sin θ④洛伦兹力提供向心力：Bqv ＝mv 2r⑤由③④⑤联立得：B ＝mv 0(1＋sin θ)qD cos θ代入数据解得：B ＝0.4 T所以，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B 至少为0.4 T. 16．(1)0.1 T (2)5.14×10－17s (3)0.073 2 m解析 (1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由qv 0B ＝m v 02r，可得：B ＝0.1 T(2)分析可知，带电粒子运动过程如图所示，由粒子在磁场中运动的周期T ＝2πr v 0，可知粒子第一次在磁场中运动的时间：t 1＝14T ＝πr2v 0粒子在电场中的加速度a ＝qE m粒子在电场中减速到0的时间：t 2＝v 0a ＝mv 0qE由对称性，可知运动的总时间：t ＝2t 1＋2t 2＝πr v 0＋2mv 0qE代入数据，解得：t ＝5.14×10－7s(3)由题意分析可知，当粒子沿着y 轴两侧30°角射入时，将会沿着水平方向射出磁场区域，之后垂直虚线MN 分别从P ′、Q ′射入电场区，做类平抛运动，最终到达x 轴的位置分别为最远位置P 和最近位置Q .由几何关系知P ′到x 轴的距离y 1＝1.5r ，t 1＝2y 1a＝3mrqE最远位置P 横坐标为x 1＝v 0t 1＋r ＝v 03mrqE＋rQ ′到x 轴的距离y 2＝0.5r t 2＝2y 2a＝mr qE最近位置Q 横坐标为x 2＝v 0t 2＋r ＝v 0mr qE＋r所以，横坐标之差为Δx ＝x 1－x 2＝(3－1)v 0mr qE代入数据，解得Δx ＝0.073 2 m. 17．见解析解析 (1)电子在矩形磁场区域做圆周运动，出磁场后做直线运动，其轨迹如图所示由几何关系有：R ＝2Ly P ＝(2－233)L 因此电子刚进入磁场区域时的y P 坐标为(0，(2－233)L )(2)由动能定理：eU ＝12mv 02可得：v 0＝2eUm ，又ev 0B ＝mv 02R因R ＝2L 解得：B ＝2meU2eL (3)由题意知，在磁场变化的半个周期内电子的偏转角为60°，根据几何知识，在磁场变化的半个周期内，电子在x 轴方向上的位移恰好等于r ，电子到达N 点而且速度符合要求的空间条件是：2nr ＝2L电子在圆形区域磁场做圆周运动的轨道半径r ＝mv 0eB 0解得B 0＝n 2emUeL(n ＝1,2,3，…) 电子在磁场变化的半个周期内恰好转过16圆周，同时在MN 间运动时间是磁场变化周期的整数倍时，可使电子到达N 点并且速度满足题设要求，应满足的时间条件：16T 0＝T 2，又T 0＝2πmeB 02πmL 3n2emU (n＝1,2,3，…)解得：T＝。

2019高考物理一轮复习题及答案解析电磁感应一、单项选择题1．矩形闭合线圈放置在水平薄板上，薄板下有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等(其间距略大于矩形线圈的宽度)，如图1所示，当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向是()图1A．摩擦力方向一直向左B．摩擦力方向先向左、后向右C．感应电流的方向一直不变D．感应电流的方向顺时针→逆时针，共经历四次这样的变化2．如图2所示，铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上，一条形磁铁从铝管的正上方由静止开始下落，然后从管内下落到水平桌面上。

已知磁铁下落过程中不与管壁接触，不计空气阻力，下列判断正确的是()图2A．磁铁在整个下落过程中机械能守恒B．磁铁在整个下落过程中动能的增加量小于重力势能的减少量C．磁铁在整个下落过程中做自由落体运动D．磁铁在整个下落过程中，铝管对桌面的压力小于铝管的重力3．如图3所示，一块绝缘薄圆盘可绕其中心的光滑轴自由转动，圆盘的四周固定着一圈带电的金属小球，在圆盘的中部有一个圆形线圈。

实验时圆盘沿顺时针方向绕中心转动时，发现线圈中产生逆时针方向(由上向下看)的电流，则下列关于可能出现的现象的描述正确的是()图3A．圆盘上金属小球带负电，且转速减小B．圆盘上金属小球带负电，且转速增加C．圆盘上金属小球带正电，且转速不变D．圆盘上金属小球带正电，且转速减小4．如图4所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的闭合铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动。

为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带平面向上，线圈进入磁场前等距离排列，穿过磁场后根据线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈。

通过观察图4，下列说法正确的是()图4A．从图中可以看出，第2个线圈是不闭合线圈B．从图中可以看出，第3个线圈是不闭合线圈C．若线圈闭合，进入磁场时线圈相对传送带向前运动D．若线圈不闭合，进入磁场时线圈相对传送带向后运动5．如图5甲所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好。

绝密★启用前2019年高三物理一轮复习测试第八章磁场本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.有人根据公式B＝，提出以下看法，其中正确的是()A．磁感应强度的数值跟通电导线受到的磁场力F的大小成正比B．磁感应强度的数值跟通电导线的电流I成反比C．磁感应强度的数值跟通电导线的长度L成反比D．磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，它是客观存在的，它与外加导线的长度、电流的强弱和受力情况均无关2.如图所示，在A点的东、西、南、北方向相同距离处，各有一无限长直线电流，电流大小相同，方向如图，则A点的磁场方向为()A．正北方B．东南方C．正东方D．正南方3.下列几幅图中，由电流产生的磁场方向正确的是()A．B．C．D．4.如图所示的甲、乙、丙图中，MN、PQ是固定在同一水平面内足够长的平行金属导轨．导体棒ab 垂直放在导轨上，导轨都处于垂直水平面向下的匀强磁场中．导体棒和导轨间接触良好且摩擦不计，导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，甲图中的电容器C原来不带电．今给导体棒ab一个向右的初速度v0，在甲、乙、丙图中导体棒ab在磁场中的最终运动状态是()A．甲、丙中，棒ab最终将以相同速度做匀速运动；乙中ab棒最终静止B．甲、丙中，棒ab最终将以不同速度做匀速运动；乙中ab棒最终静止C．甲、乙、丙中，棒ab最终均做匀速运动D．甲、乙、丙中，棒ab最终都静止5.如图所示，真空中两点电荷＋q和－q以共同的角速度绕轴OO′匀速运动，P点距＋q近，则P点磁感应强度的方向为()A．沿O′O向上B．沿OO′向下C．从＋q指向－qD．磁感应强度为06.如图是“探究影响通电导体在磁场中受力因素”的实验示意图．三块相同马蹄形磁铁并列放置在水平桌面上，导体棒用图中轻而柔软的细导线1、2、3、4悬挂起来，它们之中的任意两根都可与导体棒和电源构成回路．可认为导体棒所在位置附近的磁场为匀强磁场，最初导线1、4接在直流电源上，电源没有在图中画出．关于接通电源时可能出现的实验现象，下列叙述正确的是()A．改变电流方向的同时改变磁场方向，导体棒摆动方向将会改变B．仅改变电流方向或者仅改变磁场方向，导体棒摆动方向一定改变C．增大电流同时改变接入导体棒上的细导线，接通电源时，导体棒摆动幅度一定增大D．仅拿掉中间的磁铁，导体棒摆动幅度不变7.如图所示，在重力、电场力和洛伦兹力作用下，一带电液滴做直线运动，下列关于带电液滴的电性和运动的说法不正确的是( )A．液滴可能带负电B．液滴一定做匀速直线运动C．不论液滴带正电还是负电，运动轨迹为同一条直线D．液滴不可能在垂直电场的方向上运动8.通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内，L1是固定的，L2可绕垂直纸面的固定转轴O转动(O为L2的中心)，各自的电流方向如图所示．下列哪种情况将会发生()A．因L2不受磁场力的作用，故L2不动B．因L2上、下两部分所受的磁场力平衡，故L2不动C．L2绕轴O按顺时针方向转动D．L2绕轴O按逆时针方向转动9.如图所示空间有垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为m=1 kg的带正电的绝缘小滑块，沿斜面先向上运动，当滑到最高点后又沿斜面下滑。

2019高考物理一轮复习题及答案解析电磁学综合1．如图1所示，质量m＝2.0×10－4 kg、电荷量q＝1.0×10－6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中。

取g＝10 m/s2。

图1(1)求匀强电场的电场强度E1的大小和方向；(2)在t＝0时刻，匀强电场强度大小突然变为E2＝4.0×103 N/C，且方向不变。

求在t＝0.20 s时间内电场力做的功；(3)在t＝0.20 s时刻突然撤掉电场，求带电微粒回到出发点时的动能。

2．如图2所示，水平放置的平行金属板之间电压大小为U，距离为d，其间还有垂直纸面向里的匀强磁场。

质量为m、带电量为＋q的带电粒子，以水平速度v0从平行金属板的正中间射入并做匀速直线运动，然后又垂直射入场强大小为E2，方向竖直向上的匀强电场，其边界a、b间的宽度为L(该电场竖直方向足够长)。

电场和磁场都有理想边界，且粒子所受重力不计，求图2(1)该带电粒子在a、b间运动的加速度大小a；(2)匀强磁场对该带电粒子作用力的大小F；(3)该带电粒子到达边界b时的速度大小v。

3．如图3是磁流体发电工作原理示意图。

发电通道是个长方体，其中空部分的长、高、宽分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可略的导体电极，这两个电极与负载电阻R相连。

发电通道处于匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图。

发电通道内有电阻率为ρ的高温等离子电离气体沿导管高速向右流动(单位体积内离子数为n)，运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势。

发电通道两端必须保持一定压强差，使得电离气体以不变的流速v通过发电通道。

不计电离气体所受的摩擦阻力。

根据提供的信息完成下列问题：图3(1)判断发电机导体电极的正负极，求发电机的电动势E；(2)发电通道两端的压强差Δp；(3)若负载电阻R阻值可以改变，当R减小时，电路中的电流会增大；但当R减小到R0时，电流达到最大值(饱和值)I m；当R继续减小时，电流就不再增大，而保持不变。

阶段综合测评八 磁场(时间：90分钟 满分：100分)温馨提示：1.第Ⅰ卷答案写在答题卡上，第Ⅱ卷书写在试卷上；交卷前请核对班级、姓名、考号.2.本场考试时间为90分钟，注意把握好答题时间.3.认真审题，仔细作答，永远不要以粗心为借口原谅自己．第Ⅰ卷(选择题，共60分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．有的小题给出的四个选项中只有一个选项正确；有的小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选或不答得0分)1．(2015届河北省重点中学12月调研考试)如图所示，匀强磁场的边界为平行四边形ABDC ，其中AC 边与对角线BC 垂直，一束电子以大小不同的速度沿BC 从B 点射入磁场，不计电子的重力和电子之间的相互作用，关于电子在磁场中运动的情况，下列说法中正确的是( )A ．从AB 边出射的电子的运动时间都相等 B ．从AC 边出射的电子的运动时间都相等 C ．入射速度越大的电子，其运动时间越长D ．入射速度越大的电子，其运动轨迹越长解析：电子做圆周运动的周期T ＝2πm eB ，保持不变，电子在磁场中运动时间为t ＝θ2πT ，轨迹对应的圆心角θ越大，运动时间越长．电子沿BC 方向入射，若从AB 边射出时，根据几何知识可知在AB 边射出的电子轨迹所对应的圆心角相等，在磁场中运动时间相等，与速度无关．故选项A 正确，选项C 错误；从AC 边射出的电子轨迹对应的圆心角不相等，且入射速度越大，其运动轨迹越短，在磁场中运动时间不相等．故选项B 、D 错误．答案：A2．(2015届豫晋冀高三联考)如图所示是质谱仪的一部分，两个具有相同电荷量的离子a 、b 以相同的速度从孔S 沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，在磁场中分成两条轨迹，最终打到照相底片上．下列说法正确的是( )A ．离子a ，b 均带负电B ．离子a 的质量小于b 的质量C ．离子a 的运动周期等于b 的运动周期D ．离子a 的运动时间大于b 的运动时间解析：由题意可知带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用做圆周运动，由左手定则可判断带电粒子带正电，选项A 错误；根据qvB ＝mv 2r 得，r ＝mvqB，由于a 、b 两粒子带电荷量相同，进入磁场的速度相同，而r a ＞r b ，所以m a ＞m b ，故选项B 错误；根据T ＝2πmqB，可知a 粒子在磁场中运动周期大于b 粒子运动周期，故选项C错误，选项D 正确．答案：D3．(2015届唐山市高三联考)如图所示，两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，磁感应强度为B ，导轨宽度为L ，一端与电源连接．一质量为m 的金属棒ab 垂直于平行导轨放置并接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝33，在安培力的作用下，金属棒以v 0的速度向右匀速运动，通过改变磁感应强度的方向，可使流过导体棒的电流最小，此时磁感应强度的方向与竖直方向成( )A ．37°B ．30°C ．45°D ．60°解析：金属棒以v 0的速度向右做匀速运动，欲使电流最小，则导体棒受到的安培力最小，由于导体棒处于平衡状态，故导体棒受到的摩擦力最小，导体棒受到的安培力可分解为水平向右和竖直向上的两个分力，设磁场与竖直方向夹角为θ，由平衡方程有BIL cos θ＝μ(mg －BIL sin θ)得I ＝μmgBLθ＋μsin θ，当cos θ＋μsin θ有最大值时电流I 有最小值．cos θ＋33sin θ＝233sin(60°＋θ)，当θ＝30°时，电流I 有最小值，故选项B 正确．答案：B4．(2015届北京市朝阳区高三期末考试)如图所示，空间有一个范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为B ，一个质量为m 、电荷量为＋q 的带电小圆环套在一根固定的绝缘水平细杆上，杆足够长，环与杆的动摩擦因数为μ.现给环一个向右的初速度v 0，在圆环整个运动过程中，下列说法正确的是( )A ．如果磁场方向垂直纸面向里，圆环克服摩擦力做的功一定为12mv 2B ．如果磁场方向垂直纸面向里，圆环克服摩擦力做的功一定为12mv 20－m 3g22B 2q 2C ．如果磁场方向垂直纸面向外，圆环克服摩擦力做的功一定为12mv 2D ．如果磁场方向垂直纸面向外，圆环克服摩擦力做的功一定为12mv 20－m 3g22B 2q2解析：如果磁场垂直纸面向里，带电小环受到竖直向上的洛伦兹力作用，若洛伦兹力最初大于小环的重力，小环先做减速运动，当洛伦兹力等于重力时小环将做匀速运动，此时有qvB ＝mg ，得v ＝mgqB，由动能定理有W f ＝12mv 20－12mv 2＝12mv 20－12m m 2g 2q 2B 2＝12mv 20－m 3g22q 2B 2，故选项A 、B 错误；如果磁场方向垂直纸面向外，则带正电小环受到洛伦兹力竖直向下，小球受到摩擦力作用最大停止运动，由动能定理可知，小环克服摩擦力做功一定为12mv 20，故选项C 正确，选项D 错误．答案：C5．(2015届北京市东城区高三期末考试)如图甲所示，两个平行金属板正对放置，板长l ＝10 cm ，间距d ＝5 cm ，在两板间的中线OO ′的O 处一个粒子源，沿OO ′方向连续不断地放出速度v 0＝1.0×105m/s 的质子．两平行金属板间的电压u 随时间变化的u ­t 图线如图乙所示，电场只分布在两板之间．在靠近两平行金属板边缘的右侧分布有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度B ＝5×10－3T ，方向垂直于纸面向里，磁场边缘MN 与OO ′垂直．质子的比荷取q m＝1.0×108C/kg ，质子之间的作用力忽略不计，下列说法正确的是( )A ．有质子进入磁场区域的时间是0.15 sB ．质子在电场中运动的最长时间是0.10 sC ．质子在磁场中做圆周运动的最大半径是0.5 mD ．质子在磁场中运动的最大速度是v 0的 2 倍解析：质子通过电场所用时间很小，可以认为质子在电场中运动时两极板电压保持不变，设当质子在电场中侧移量为d 2时的电压为U ，则有d 2＝12qU dm ⎝ ⎛⎭⎪⎫l v 02，解得U ＝25 V ，所以在0～0.2 s 时间区间内有0.05 s时间有质子进入磁场，选项A 错误；质子在电场运动的最长时间为t ＝l v 0＝0.1105 s ＝10－6s ，选项B 错误；质子离开电场时的最大速度为v m ，由动能定理有12qU ＝12mv 2m －12mv 20，得v m ＝qU ＋mv 20m ＝52×105m/s ，由R m ＝mv mqB＝0.5 m ，故选项C 正确，选项D 错误．答案：C6．(2015届泉州市高三质检)如图所示，仅在xOy 平面的第I 象限内存在垂直纸面的匀强磁场，一细束电子从x 轴上的P 点以大小不同的速度射入该磁场中，速度方向均与x 轴正方向成锐角θ.速率为v 0的电子可从x 轴上的Q 点离开磁场，不计电子间的相互作用，下列判断正确的是( )A ．该区域的磁场方向垂直纸面向里B ．所有电子都不可能通过坐标原点OC ．所有电子在磁场中运动的时间一定都相等D ．速率小于v 0的电子离开磁场时速度方向改变的角度均为θ解析：由题意可知电子在磁场中受到的洛伦兹力作用下做圆周运动能通过Q 点，由左手定则可知磁场方向应为垂直纸面向外，选项A 错误；由于磁场仅在第Ⅰ象限内，所以电子不可能通过坐标原点O ，选项B 正确；到达x 轴和到达y 轴的粒子在磁场中运动时间不同，选项C 错误；速率小于v 0的电子离开磁场时速度方向改变的角度均为360°－2θ，故选项D 错误．答案：B7．(2015届河南天一大联考高三阶段测试)如图所示，两个倾角分别为30°和60°的光滑斜面固定于水平地面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场中．两个质量均为m 、带电荷量为＋q 的小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，两小滑块都将飞离斜面，在此过程中( )A ．甲滑块飞离斜面瞬间的速度比乙滑块飞离斜面瞬间的速度大B ．甲滑块在斜面上运动的时间比乙滑块在斜面上运动的时间短C ．甲滑块在斜面上运动的位移与乙滑块在斜面上运动的位移大小相同D ．两滑块在斜面上运动的过程中，重力的平均功率相等解析：小滑块飞离斜面时，洛伦兹力与重力的垂直斜面的分力平衡，故：mg cos θ＝qv m B ，解得：v m ＝mg cos θqB，故斜面倾角越大，飞离时速度越小，故甲飞离速度大于乙，故选项A 正确；甲斜面倾角小，平均加速度小，但是末速度大，故甲在斜面上运动时间比乙的长，故选项B 错误；根据动能定理mgl sin θ＝12mv 2，代入数据化简l ＝m 2g cos 2θ2B 2q 2sin θ，故甲的位移大于乙的位移，故选项C 错误；重力的平均功率为重力乘以竖直方向的分速度的平均值P ＝mg v sin θ＝mg ×mg cos θ2qBsin θ，代入数据相等，故选项D 正确． 答案：AD8．(2015届衡水市高三大联考)如图所示， 从离子源发射出的正离子， 经加速电压U 加速后进入相互垂直的电场(E 方向竖直向上)和磁场(B 方向垂直纸面向外)中， 发现离子向上偏转．要使此离子沿直线通过电磁场， 需要( )A ．增加E ，减小B B ．增加E ，减小UC ．适当增加UD ．适当减小E解析：要使粒子在复合场中做匀速直线运动，必须满足条件：Eq ＝qvB .根据左手定则可知正离子所受的洛伦兹力的方向竖直向下，因正离子向上极板偏转的原因是电场力大于洛伦兹力，所以为了使粒子在复合场中做匀速直线运动，则要么增大洛伦兹力，要么减小电场力．增大电场强度E ，即可以增大电场力，减小磁感强度B ，即减小洛伦兹力，不满足要求．故选项A 错误；减小加速电压U ，则洛伦兹力减小，而增大电场强度E ，则电场力增大，不满足要求，故选项B 错误；加速电场中，根据eU ＝mv 2/2可得v 2＝2eU /m ，适当地增大加速电压U ，从而增大洛伦兹力，故选项C 正确；根据适当减小电场强度E ，从而减小电场力，故选项D 正确．答案：CD9．(2015届开封市高三二模)设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一带电粒子在电场力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动，到达B 点时速度为零，C 点是运动的最低点，忽略粒子的重力，以下说法中正确的是( )A ．此粒子必带正电荷B ．A 点和B 点位于同一高度C ．粒子在C 点时机械能最大D ．粒子到达B 点后，将沿原曲线返回A 点解析：从图中可以看出，上极板带正电，下极板带负电，带电粒子由静止开始向下运动，说明受到向下的电场力，可知粒子带正电．故选项A 正确；离子具有速度后，它就在向下的电场力F 及总与速度垂直并不断改变方向的洛伦兹力f 作用下沿ACB 曲线运动，因洛伦兹力不做功，电场力做功等于动能的变化，而离子到达B 点时的速度为零，所以从A 到B 电场力所做正功与负功加起来为零．这说明离子在电场中的B 点与A 点的电势能相等，即B 点与A 点位于同一高度．故选项B 正确；在由A 经C 到B 的过程中，在C点时，电势最低，此时粒子的电势能最小，由能量守恒定律可知此时具有最大动能，所以此时的速度最大．故选项C 正确；只要将粒子在B 点的状态与A 点进行比较，就可以发现它们的状态(速度为零，电势能相等)相同，如果右侧仍有同样的电场和磁场的叠加区域，粒子就将在B 的右侧重现前面的曲线运动，因此，粒子是不可能沿原曲线返回A 点的．如图所示，故选项D 错误．答案：ABC10．(2015届扬州市高三模拟)如图所示，两平行金属板水平放置，开始开关S 合上使平行板电容器带电．板间存在垂直纸面向里的匀强磁场．一个不计重力的带电粒子恰能以水平向右的速度沿直线通过两板．在以下方法中，能使带电粒子仍沿水平直线通过两板的是( )A ．将两板的距离增大一倍，同时将磁感应强度增大一倍B ．将两板的距离减小一倍，同时将磁感应强度增大一倍C ．将开关S 断开，两板间的正对面积减小一倍，同时将板间磁场的磁感应强度减小一倍D ．将开关S 断开，两板间的正对面积减小一倍，同时将板间磁场的磁感应强度增大一倍解析：电容器处于通电状态，把两板间距离减小一倍，由E ＝Ud可知，电场强度变为原来的二倍，根据Eq ＝qvB 可知，要使粒子匀速通过，速率应该增加一倍，故选项B 正确；电容器处于通电状态，把两板间距离增大一倍，由E ＝U d可知，电场强度变为原来的二分之一，根据Eq ＝qvB 可知，要使粒子匀速通过，磁场应该减小一倍，故选项A 错误；如果把开关S 断开，两极板的正对面积减小一倍，其间电场强度增加为原来的二倍，电场力增大，因此根据Eq ＝qvB 可知，要使粒子匀速通过，磁场强度应增大一倍，故选项C 错误，选项D 正确．答案：BD11．(2015届银川市宁大附中高三模拟)如图是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D 形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连，现分别加速氘核(21H)和氦核(42He)．下列说法中正确的是( )A ．它们的最大速度相同B ．它们的最大动能相同C ．它们在D 形盒中运动的周期相同D ．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能解析：粒子由回旋加速器加速到最大速度时，其轨道半径等于D 形盒的半径，由圆周运动规律有：Bqv m＝m v 2mR ，其中R 为D 形盒半径，则v m ＝qBR m ，两粒子比荷相同则最大速度相同，选项A 正确；E km ＝12mv 2m＝12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫q m 2B 2R 2，比荷相同，但质量不同，所以最大动能不同，选项B 错误；周期T ＝2πmqB，比荷相同则T 相同，选项C 正确；由于E km ＝q 2B 2R 22m，与加速电压U 无关，选项D 错误．答案：AC12．(2015届德州市高三质检)如图所示，在重力、电场力和洛伦兹力作用下，一带电液滴做直线运动，下列关于带电液滴的性质和运动的说法中正确的是( )A ．液滴可能带负电B ．不论液滴带正电或负电，运动轨迹为同一条直线C ．液滴一定做匀速直线运动D ．液滴可能在垂直电场的方向上运动解析：由于洛伦兹力大小与速度大小有关，带电液滴若做直线运动则必定受力平衡，做匀速直线运动，选项C 正确；电场力可能水平向左也可能水平向右，故液滴电性不确定，选项A 正确；若液滴带正电，液滴运动轨迹如图甲中虚线，若液滴带负电，液滴运动轨迹如图乙中虚线，所以不可能为同一条直线，选项B错误；液滴若在垂直电场的方向上运动，液滴不可能受到平衡力的作用，故选项D错误．答案：AC第Ⅱ卷(非选择题，共40分)二、实验题(本题共1小题，共8分)13．(8分)(2015届北京市东城区高三期末考试)如图所示为奥斯特实验所用装置，开关闭合前将小磁针置于水平桌面上，其上方附近的导线应与桌面平行且沿________(选填“东西”、“南北”)方向放置，这是由于考虑到________的影响；开关闭合后，小磁针偏转了一定角度，说明________；如果将小磁针置于导线正上方附近，开关闭合后小磁针________发生偏转(选填“会”、“不会”)．解析：由地磁场在地球表面的方向为南北方向，所以通电导线产生的磁场在导线的上、下方应为东西方向，导线应南北放置，这样小磁针偏转较明显．开关闭合后小磁针偏转了一定角度，说明通电导线在周围产生了磁场．答案：南北地磁场电流周围有磁场会三、计算题(本题共2小题，共32分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确数值和单位)14．(15分)(2015届潍坊市高三上学期期末考试)提纯氘核技术对于核能利用具有重大价值．右图是从质子、氘核混合物中将质子和氘核分离的原理图，x轴上方有垂直于纸面向外的匀强磁场，初速度为0的质子、氘核混合物经电压为U的电场加速后，从x轴上的A(－L,0)点沿与＋x成θ＝30°的方向进入第二象限(速度方向与磁场方向垂直)，质子刚好从坐标原点离开磁场．已知质子、氘核的电荷量均为＋q，质量分别为m、2m，忽略质子、氘核的重力及其相互作用．(1)求质子进入磁场时速度的大小；(2)求质子与氘核在磁场中运动的时间之比；(3)若在x 轴上接收氘核，求接收器所在位置的横坐标． 解析：(1)对质子，有qU ＝12mv 2－0得v ＝2qUm.(2)质子和氘核在磁场中运动时间为各自周期的16，所以时间之比等于其周期之比T 1＝2πmBqT 2＝2πm Bqt 1∶t 2＝T 1∶T 2＝1∶2.(3)质子在磁场中运动时，由几何关系，r ＝LqvB ＝m v 2r氘核在电场中运动时qU ＝12(2m )v ′2－0在磁场中运动时qv ′B ＝m v ′2RR ＝2L横坐标为x ＝R －L ＝(2－1)L . 答案：(1)2qUm(2)1∶2 (3)(2－1)L15．(17分)(2015届德州市高三期末考试)如图所示，在坐标系xOy 的第二象限内有沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E .第三象限内存在匀强磁场I ，y 轴右侧区域内存在匀强磁场Ⅱ，Ⅰ、Ⅱ磁场的方向均垂直于纸面向里．一质量为m 、电荷量为＋q 的粒子自P (－l ，l )点由静止释放，沿垂直于x 轴的方向进入磁场Ⅰ，接着以垂直于y 轴的方向进入磁场Ⅱ，不计粒子重力．(1)求磁场Ⅰ的磁感应强度B 1；(2)若磁场Ⅱ的磁感应强度B 2＝3B 1，求粒子从第一次经过y 轴到第四次经过y 轴的时间t 及这段时间内的平均速度．解析：(1)设粒子垂直于x 轴进入磁场Ⅰ时的速度为v ， 由运动学公式2al ＝v 2由牛顿第二定律Eq ＝ma由题意知，粒子在Ⅰ中做圆周运动的半径为l由牛顿第二定律qvB 1＝mv 2l联立各式，解得B 1＝2mEql.(2)粒子的运动轨迹如图所示，设粒子在磁场Ⅰ中运动的半径为r 1，周期为T 1， 则r 1＝l ，T 1＝2πr 1v ＝2πmqB 1在磁场Ⅱ中运动的半径为r 2，周期为T 2，3qvB 1＝mv 2r 2，T 2＝2πr 2v ＝2πm 3qB 1，得r 2＝r 13，T 2＝T 13粒子从第一次经过y 轴到第四次经过y 轴的时间t ＝T 12＋T 2代入数据得t ＝5π3ml 2qE粒子在第一次经过y 轴到第四次经过y 轴时间内的位移s ＝2r 1－4r 2＝2r 2神笛2005神笛2005 平均速度v ＝s t ＝25π 2qEl m 方向沿y 轴负方向． 答案：(1)2mE ql (2)2r 2 25π 2qEl m，方向沿y 轴负方向。