（江苏专用）高考物理总复习 阶段验收评估（八）磁场.doc

阶段验收评估(八)磁场(时间：60分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分，每小题只有一个选项正确)1(2014通州模拟)下列关于导体在磁场中受力的说法中，正确的是()a通电导体在磁场中一定受到安培力的作用b通电导体在磁场中有时不会受到安培力的作用c通电导体中的电流方向与磁场方向不平行也不垂直时，不会受到安培力的作用d只要导体放入磁场中，无论是否通电都会受到安培力的作用2. (2014丰台区一模)如图1所示，电源电动势为e，内阻为r，滑动变阻器最大电阻为r，开关k闭合。两平行金属极板a、b间有匀强磁场，一带负电的粒子(不计重力)以速度v水平匀速穿过两极板。下列说法正确的是()图1a若将滑片p向上滑动，粒子将向a板偏转b若将a极板向上移动，粒子将向a板偏转c若增大带电粒子的速度，粒子将向b板偏转d若增大带电粒子带电量，粒子将向b板偏转3(2014全国卷)如图2，mn为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)。一带电粒子从紧贴铝板上表面的p点垂直于铝板向上射出，从q点穿越铝板后到达pq的中点o。已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变。不计重力。铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为()图2a2bc1 d4(2014大丰模拟)如图3所示，长方体玻璃水槽中盛有nacl的水溶液，在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片，使溶液中通入沿x轴正向的电流i，沿y轴正向加恒定的匀强磁场b。图中a、b是垂直于z轴方向上水槽的前、后两内侧面，则()图3aa处电势高于b处电势ba处离子浓度大于b处离子浓度c溶液的上表面电势高于下表面的电势d溶液的上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度5(2014唐山二模)如图4是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径为r的绝缘圆柱形筒内有磁感应强度为b的匀强磁场，方向平行于轴线。在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔m、n，现有一束速率不同、比荷均为k的正、负离子，从m孔以角入射，一些具有特定速度的离子未与筒壁碰撞而直接从n孔射出(不考虑离子间的作用力和重力)。则从n孔射出的离子()图4a是正离子，速率为kbr/cos b是正离子，速率为kbr/sin c是负离子，速率为kbr/sin d是负离子，速率为kbr/cos 二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分，每小题有多个选项正确，全选对得6分，选对但不全得3分，选错或不选得0分)6. (2014湖北模拟)如图5所示，两平行导轨ab、cd竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒pq放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触。现在金属棒pq中通以变化的电流i，同时释放金属棒pq使其运动。已知电流i随时间的关系为ikt(k为常数，k0)，金属棒与导轨间存在摩擦。则下面关于棒的速度v、加速度a随时间变化的关系图像中，可能正确的有()图5图67(2014徐州模拟)如图7所示，平面直角坐标系的第象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为b。一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从o点沿着与y轴夹角为30的方向进入磁场，运动到a点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则()图7a该粒子带正电ba点与x轴的距离为c粒子由o到a经历时间td运动过程中粒子的速度不变8. (2014安庆二模)如图8所示，a、b为竖直正对放置的平行金属板构成的偏转电场，其中a板带正电，两板间的电压为u，在金属板下方存在一有界的匀强磁场，磁场的上边界为与两金属板下端重合的水平面pq，pq下方的磁场范围足够大，磁场的磁感应强度大小为b，一比荷为带正电粒子以速度v0从两板中间位置沿与a、b平行方向射入偏转电场，不计粒子重力，粒子通过偏转电场后从pq边界上的m点进入磁场，运动一段时间后又从pq边界上的n点射出磁场，设m、n两点距离为x(m、n点图中未画出)。则以下说法中正确的是()图8a只减小磁感应强度b，则x增大b只增大初速度v0，则x减小c只减小偏转电场的电压u，则x增大d只减小带电粒子的比荷，则x不变三、非选择题(本题共3小题，共52分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤)9(14分)如图9所示，有界匀强磁场的磁感应强度b2103 t；磁场右边是宽度l0.2 m、场强e40 v/m、方向向左的匀强电场。一带电粒子电荷量q3.21019 c，质量m6.41027 kg，以v4104 m/s的速度沿oo垂直射入磁场，在磁场中偏转后进入右侧的电场，最后从电场右边界射出。(不计重力)求：图9(1)大致画出带电粒子的运动轨迹；(2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径；(3)带电粒子飞出电场时的动能ek。10(18分)(2014贵州六校联考)如图10所示，在0xd的空间，存在垂直xoy平面的匀强磁场，方向垂直xoy平面向里。y轴上p点有一小孔，可以向y轴右侧垂直于磁场方向不断发射速率均为v、与y轴所成夹角可在0180范围内变化的带负电的粒子。已知45时，粒子恰好从磁场右边界与p点等高的q点射出磁场，不计重力及粒子间的相互作用。求：图10(1)磁场的磁感应强度；(2)若30，粒子射出磁场时与磁场边界的夹角(可用三角函数、根式表示)；(3)能够从磁场右边界射出的粒子在磁场中经过的区域的面积(可用根式表示)。11. (20分)(2014宿迁模拟)如图11，静止于a处的离子，经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从p点垂直cn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射分布的电场，已知圆弧虚线的半径为r，其所在处场强为e、方向如图所示；离子质量为m、电荷量为q；2d、3d，离子重力不计。图11(1)求加速电场的电压u；(2)若离子恰好能打在q点上，求矩形区域qncd内匀强电场场强e0的值；(3)若撤去矩形区域qncd内的匀强电场，换为垂直纸面向里的匀强磁场，要求离子能最终打在qn上，求磁场磁感应强度b的取值范围。答 案1选b磁场对通电导体有力的作用，将导体放入磁场，不通电也就无电流，无电流也就不会受到安培力的作用，选项d错误；通电导体放入磁场中，也不一定就受到安培力的作用，当导体方向与磁场方向平行时，导体不受安培力的作用，当导体与磁场垂直时，导体受到的力最大，其他情况下，受到的力介于0与最大值之间，由此可见，选项a、c错误，b正确。2选c因电容器与电阻并联，将滑片p向上滑动，电阻两端的电压减小，故两板间的电场强度要减小，故所受电场力减小，因带负电，电场力向上，则粒子将向b板偏转运动，故a错误；保持开关闭合，将a极板向上移动一点，板间距离增大，电压不变，由e可知，板间场强减小，若粒子带负电，则粒子所受电场力向上，洛伦兹力向下，带电粒子受电场力变小，则粒子将向b板偏转，故b错误；由图可知a板带正电，b板带负电，因带电粒子带负电，则受电场力向上，洛伦兹力向下，原来二力应大小相等，物体才能做匀速直线运动；若增大带电粒子的速度，所受极板间洛伦兹力增大，而所受电场力不变，故粒子将向b板偏转，故c正确；若增大带电粒子带电量，所受电场力增大，而所受洛伦兹力也增大，但两者仍相等，故粒子将不会偏转，故d错误。3选d根据题图中的几何关系及带电粒子在匀强磁场中的运动性质可知：带电粒子在铝板上方做匀速圆周运动的轨道半径r1是其在铝板下方做匀速圆周运动的轨道半径r2的2倍。设粒子在p点的速度为v1，根据牛顿第二定律可得qv1b1，则b1；同理，b2，则，d正确，a、b、c错误。4选b当通入沿x轴正向的电流时，由左手定则可知，正、负电子均向a侧偏，a处离子浓度大于b处，但a、b两板无电势差，故b选项正确。5选b因为离子向下偏，根据左手定则，离子带正电，运动轨迹如图所示，由几何关系可知r，由qvbm可得v，故b正确。6选ad根据牛顿第二定律得，金属棒的加速度a，fnfabilblkt，联立解得加速度ag，与时间呈线性关系，故a正确，b错误；因为开始加速度方向向下，与速度方向相同，做加速运动，加速度逐渐减小，即做加速度逐渐减小的加速运动，然后加速度方向向上，加速度逐渐增大，做加速度逐渐增大的减速运动，故c错误，d正确。7选bc根据粒子的运动方向，由左手定则判断可知粒子带负电，a项错；运动过程中粒子做匀速圆周运动，速度大小不变，方向变化，d项错；粒子做圆周运动的半径r，周期t，从o点到a点速度的偏向角为60，即运动了t，所以由几何知识求得点a与x轴的距离为，粒子由o到a经历时间t，b、c两项正确。8选ac 粒子进入磁场后做匀速圆周运动，由半径公式r可知，只增大初速度v0或只减小磁感应强度b都导致半径增大，则x也增大，故a正确，b错误；只减小偏转电场的电压u会导致速度与磁场边界的夹角为变大，则由半径公式r，结合几何关系可得x2rsin ，则会导致x增大，故c正确；只减小带电粒子的比荷，由半径公式可知，则会导致半径增大，则x也增大，故d错误。9解析：(1)轨迹如图所示(2)带电粒子在磁场中运动时，由牛顿运动定律得qvbmr m0.4 m。(3)ekeqlmv2403.210190.2 j6.41027(4104)2j7.681018 j。答案：(1)轨迹见解析图(2)0.4 m(3)7.681018 j10解析：(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，设粒子的轨道半径为r，磁场的磁感应强度为b，则qvbm如图甲所示，由几何关系d2rcos 45解得b。(2)如图甲所示，由几何关系drcos 30rcos 解得cos 。(3)能够从磁场右边界射出的粒子在磁场中经过的区域，如图乙中两圆弧间斜线部分所示，由几何关系r2(dr)2(pm)2该区域面积为sd(pm)解得sd2。答案：见解析11解析：(1)离子在加速电场中加速，根据动能定理，有：qumv2离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力