江西省赣州市信丰中学高三物理上学期周练试卷（12）（含解析）.doc

2013-2014学年江西省赣州市信丰中学高三 （上）周练物理试卷（12）一、不定项选择题（每题6分，共48分）1如图所示，两条直导线相互垂直，但相隔一段距离，其中ab是固定的，另一条cd能 自由转动，当直流电流按图所示方向通入两条导线时，cd导线将（）a逆时针方向转动，同时离开导线abb顺时针方向转动，同时离开导线abc逆时针方向转动，同时靠近导线abd顺时针方向转动，同时靠近导线ab考点：平行通电直导线间的作用分析：电流cd处于电流ab产生的磁场中，在cd左右两边各取一小电流元，根据左手定则判断其安培力的方向，从而判断其运动当cd导线转过90后，看两电流是同向电流还是异向电流，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥解答：解：电流ab产生的磁场在右边垂直纸面向里，在左边垂直纸面向外，在cd左右两边各取一小电流元，根据左手定则，左边的电流元所受的安培力方向向下，右边的电流元所受安培力方向向上，知cd导线逆时针方向转动当cd导线转过90后，两电流为同向电流，相互吸引所以导线cd逆时针方向转动，同时靠近导线ab故c正确，a、b、d错误故选：c点评：在解决该题的过程中：1、使用了电流元法，即在导线上取一较短的电流，判断其受力方向2、使用了特殊位置法，转过90后判断其受力3、使用了结论法，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥2（6分）如图，一个通电的闭合线圈套在条形磁铁靠在n极的这一端，则判断正确的是（）a线圈的环面有缩小趋势b线圈的环面有扩大趋势c线圈将向s极平动d线圈将向n极平动考点：楞次定律分析：根据左手定则，结合线圈所处的磁场方向，即可确定安培力的方向，再由安培力的方向来确定线圈的运动趋势，从而确定求解解答：解：a、由题意，如图所示的电流的方向，根据左手定则可知，安培力的方向斜向左上方的方向，导致弹簧线圈扩张的趋势，即有被拉大的倾向，故a错误，b正确，c、由上分析可知，线圈受到斜向左上方的安培力，则导致向n极一端平移，故c错误，d正确；故选：bd点评：考查左手定则的应用，正确画出通电导线所处的磁场方向，同时注意左手定则与右手定则的区别3如图所示，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成=30角，导线中通过的电流为i，为了增大导线所受的磁场力，可采取下列四种办法，其中不正确的是（）a增大电流ib增加直导线的长度c使导线在纸面内顺时针转30d使导线在纸面内逆时针转60考点：安培力分析：根据左手定则的内容，判定安培力的方向左手定则的内容是：伸开左手，让大拇指与四指方向垂直，并且在同一平面内，磁感线穿过掌心，四指方向与电流的方向相同，大拇指所指的方向为安培力的方向而安培力的大小f=bil，且b与i垂直； 若不垂直时，则将b沿导线方向与垂直方向进行分解解答：解：a、由公式f=bil，当增大电流时，可增大通电导线所受的磁场力故a正确；b、由公式f=bil，当增加直导线的长度时，可增大通电导线所受的磁场力故b正确；c、当使导线在纸面内顺时针转30时，导线沿磁场方向投影长度缩短，则所受磁场力变小，故c错误；d、当使导线在纸面内逆时针转60时，导线沿磁场方向投影长度伸长，则所受磁场力变大，故d正确；因选不正确的，故选：c点评：解决本题的关键会根据左手定则判断电流方向、磁场方向、安培力方向的关系同时考查安培力大小公式的成立条件4一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段可近似看成圆弧由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电荷量不变）从图中可以确定（）a粒子从a到b，带正电b粒子从a到b，带负电c粒子从b到a，带正电d粒子从b到a，带负电考点：带电粒子在匀强磁场中的运动分析：根据粒子在磁场中运动的半径公式来分析粒子的运动的方向，在根据左手定则来分析电荷的性质解答：解：由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小，速度逐渐减小，根据粒子在磁场中运动的半径公式可知，粒子的半径逐渐的减小，所以粒子的运动方向是从b到a，在根据左手定则可知，粒子带正电，所以b正确故选：c点评：根据可知，粒子运动的半径与速度的大小有关，根据半径的变化来判断粒子的运动的方向，这是解决本题的关键5质量为m、带电量为q的小球，从倾角为的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感强度为b，如图所示若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是（） 小球带正电 小球在斜面上运动时做匀加速直线运动小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动则小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为abcd考点：安培力；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用专题：共点力作用下物体平衡专题分析：带电滑块在滑至某一位置时，由于在安培力的作用下，要离开斜面根据磁场方向结合左手定则可得带电粒子的电性由光滑斜面，所以小滑块在没有离开斜面之前一直做匀加速直线运动借助于洛伦兹力公式可求出恰好离开时的速度大小，从而由运动学公式来算出匀加速运动的时间由位移与时间关系可求出位移大小解答：解：、小球向下运动，由磁场垂直纸面向外，又由于洛伦兹力垂直斜面向上，所以小球带正电故正确；、小球没有离开斜面之前，在重力，支持力、洛伦兹力作用下做匀加速直线运动，虽然速度变大，导致洛伦兹力变大，但三个力的合力却不变，故正确；、小球没有离开斜面之前，在重力，支持力、洛伦兹力作用下做匀加速直线运动，虽然速度变大，导致洛伦兹力变大，但重力沿斜面向下的分力却不变，即三个力的合力却不变，故错误；、则小球在斜面上下滑过程中，当小球受到的洛伦兹力等于重力垂直与斜面的分力相等时，小球对斜面压力为零所以bqv=mgcos，则速率为v=，故正确；故选：b点评：本题突破口是从小滑块刚从斜面离开时，从而确定洛伦兹力的大小，进而得出刚离开时的速度大小，由于没有离开之前做匀加速直线运动，所以由运动与力学可解出运动的时间及位移倘若斜面不是光滑的，则随着粒子的下滑，洛伦兹力大小变化，导致摩擦力变化，从而使加速度也发生变化6下列说法正确的是（）a运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用b运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零c洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度d洛伦兹力对带电粒子一定不做功考点：洛仑兹力分析：根据左手定则知，大拇指所指的方向为洛伦兹力的方向，与四指方向（即粒子的速度方向）垂直，与磁场方向垂直解答：解：a、运动电荷在磁感应强度不为零的地方，根据f=qvbcos，是v与b的夹角，当夹角是0时，洛伦兹力为0故a错误；b、根据左手定则，洛伦兹力方向垂直于磁场方向和粒子的速度方向，即垂直于磁场方向和速度方向所决定的平面，但是磁场方向与速度方向不一定垂直磁场方向与速度方向不垂直时，f=qvbcos，是v与b的夹角，当夹角是0时，洛伦兹力为0，但磁感应强度不是0，故b错误；c：由于洛伦兹力方向垂直于磁场方向和粒子的速度方向，所以洛伦兹力只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小，不改变粒子动能故c错误；d：洛伦兹力方向垂直于磁场方向和粒子的速度方向，所以洛伦兹力只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小故d错误故选：d点评：解决本题的关键掌握左手定则，会通过左手定则判断磁场方向、速度方向和洛伦兹力方向的关系7（6分）下列关于带电粒子运动的说法中正确的是（）a沿着电场线方向飞入匀强电场，动能、动量都变化b沿着磁感线方向飞入匀强磁场，动能、动量都不变c垂直于磁感线方向飞入匀强磁场，动能不变、动量变化d垂直于磁感线方向飞入匀强磁场，动能、动量都变化考点：带电粒子在匀强磁场中的运动分析：根据粒子的速度方向与受到的电场力或磁场力，由力与速度的夹角来决定是否做功，做正功还是负功，从而确定动能是否变化，注意动量是矢量，动能是标量解答：解：a、粒子当平行匀强电场进入时，粒子受电场力作用，电场力对粒子做功，由动能定理可知，粒子的动能发生变化，粒子的动量发生变化，故a正确；b、当粒子平行匀强磁场方向进入时，粒子不受洛伦兹力作用，粒子做匀速直线运动，粒子的动能和动量都不变，故b正确；c、粒子垂直射入匀强磁场时，粒子做匀速圆周运动，粒子受到的洛伦兹力总是与粒子速度方向垂直，洛伦兹力对粒子不做功，粒子的动能不变，粒子做匀速圆周运动，粒子速度方向时刻改变，粒子动量不断发生变化，故c正确，d错误；故选：abc点评：本题注意力与速度的关系，掌握力做正功，还是负功，进而确定物体的动能增加与否并理解洛伦兹力存在受到条件限制8条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠s极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电一瞬间，可能产生的情况是（）a磁铁对桌面压力减小b磁铁对桌面压力增大c磁铁受向左的摩擦力d磁铁受向右的摩擦力考点：安培力分析：以导线为研究对象，根据电流方向和磁场方向判断所受的安培力方向，再根据牛顿第三定律，分析磁铁所受的支持力和摩擦力情况来选择解答：解：以导线为研究对象，由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向左下方，根据牛顿第三定律得知，导线对磁铁的安培力方向斜向右上方，磁铁有向右运动的趋势，受到向左的摩擦力，同时磁铁对地的压力减小故ac正确，bd错误故选：ac点评：本题考查灵活运用牛顿第三定律选择研究对象的能力关键存在先研究导线所受安培力二、填空题（每空4分，共20分）9（12分）如图所示，质量为m、带电量为+q的液滴，处在水平方向的匀强磁场中，磁感应强度为b，方向垂直纸面向里，液滴运动的速度为v，如要液滴在竖直平面内做匀速圆周运动，则施加一电场，其电场方向应是竖直向上，电场强度大小为，液滴绕行方向为逆时针（从纸外往纸内看）考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力专题：带电粒子在磁场中的运动专题分析：对液滴受力分析，液滴做匀速圆周运动，则重力与电场力应平衡，根据左手定则判断绕行方向解答：解：液滴带正电，判断在最高点受向下的磁场力，根据左手定则知粒子此时向左运动，即绕行方向为逆时针；液滴做匀速圆周运动，则重力与电场力应平衡，故受向上的电场力，则电场强度方向竖直向上：则：mg=qe，解得：e=；故答案为：竖直向上；逆时针点评：此题考查了液滴在复合场中的运动问题复合场是指电场、磁场、重力场并存，或其中某两种场并存的场液滴在这些复合场中运动时，必须同时考虑电场力、洛伦兹力和重力的作用或其中某两种力的作用，因此对液滴的运动形式的分析就显得极为重要该题就是根据液滴的运动情况来判断受到的电场力情况10如图所示，套在很长的绝缘圆直棒上的小球，其质量为m，带电量是+q，小球可在棒上滑动，将此棒竖直放在互相垂直，且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度是e，磁感强度是b，小球与棒的动摩擦因数为，求小球由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度（设小球带电量不变）考点：带电粒子在混合场中的运动；牛顿第二定律专题：共点力作用下物体平衡专题分析：对小球进行受力分析，再根据各力的变化，可以找出合力及加速度的变化；即可以找出小球最大速度及最大加速度的状态解答：解：小球静止时只受电场力、重力及摩擦力，电场力水平向右，摩擦力竖直向上；开始时，小球的加速度应为a=； 小球速度将增大，产生洛仑兹力，由左手定则可知，洛仑兹力向右，故水平方向合力将增加，摩擦力增加，故加速度减小；所以小球由静止沿棒下落的最大加速度为；当此后速度继续增大，则洛仑兹力增大，水平方向上的合力增大，摩擦力将增大；加速度将继续减小，当加速度等于零时，即重力等于摩擦力，此时小球速度达到最大则有mg=（qe+qvb），解得：v=答：小球由静止沿棒下落的最大加速度为；最大速度v=点评：本题要注意分析带电小球的运动过程，属于牛顿第二定律的动态应用与电磁场结合的题目，此类问题要求能准确找出物体的运动过程，并能分析各力的变化，对学生要求较高同时注意因速度的变化，导致洛伦兹力变化，从而使合力发生变化，最终导致加速度发生变化三、计算题（每题16分，共32分）11一劲度系数为的轻质弹簧，下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd边长为l线框的下半部处在匀强磁场中，磁感强度大小为b，方向与线框平面垂直，在图中垂直于纸面向里线框中通以电流i，方向如图所示开始时线框处于平衡状态令磁场反向，磁感强度的大小仍为b，线框达到新的平衡，在此过程中线框位移的大小x=，方向向下考点：安培力；胡克定律分析：先对原磁场下的线框进行受力分析列受力平衡的方程，然后对方向改变后的磁场中的线框进行受力分析列受力平衡的方程，联立解得线框的位移大小和方向解答：解：线框在磁场中受重力、安培力、弹簧弹力处于平衡，安培力为：fb=nbil，且开始的方向向上，然后方向向下，大小不变设在电流反向之前弹簧的伸长x，则反向之后弹簧的伸长为（x+x），则有：kx+nbilg=0k（x+x）nbilg=0解之可得：x=，且线框向下移动故答案为：，向下点评：本题考查了安培力方向的判断以及胡克定律，难度不大，掌握左手定则判断安培力的方向12电子质量为m、电荷量为q，以速度v0与x轴成角射入磁感应强度为b的匀强磁场中，最后落在x轴上的p点，如图所示，求：（1）op的长度；（2）电子从由o点射入到落在p点所需的时间t考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力专题：带电粒子在磁场中的运动专题分析：（1）电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出电子的轨道半径，然后由几何知识求出op间的距离（2）由几何知识求出电子在磁场中转过的圆心角，然后求出电子在磁场中的运动时间解答：解：过o点和p点作速度方向的垂线，两线交点c即为电子在磁