【名师对话】2014届高三物理一轮 双基巩固卷 第8单元

1 名师对话名师对话 2014 2014 届高三物理一轮届高三物理一轮 双基巩固卷双基巩固卷 第第 8 8 单元单元 考查范围 第八单元 分值 110 分 一 选择题 每小题 7 分 共 49 分 1 磁场中某区域的磁感线如图 D8 1 所示 则 图 D8 1 A a b两处的磁感应强度的大小不等 Ba Bb B a b两处的磁感应强度的大小不等 Ba Bb C 同一通电导线放在a处受力可能比放在b处受力大 D 同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小 2 质量为m 长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上 整个装置处于竖直向 上磁感应强度为B的匀强磁场中 直导体棒中通有恒定电流 平衡时导体棒与圆弧圆心的连线 与竖直方向成 60 角 其截面图如图 D8 2 所示 则下列关于导体棒中的电流的分析正确的 是 A 导体棒中电流垂直纸面向外 大小为 3mg BL B 导体棒中电流垂直纸面向外 大小为 3mg 3BL C 导体棒中电流垂直纸面向里 大小为 3mg BL D 导体棒中电流垂直纸面向里 大小为 3mg 3BL 图 D8 2 图 D8 3 3 如图 D8 3 所示 水平导线中通有稳恒电流 导线正下方的电子e的初速度方向与电 流方向相同 其后电子将 A 沿路径a运动 轨迹是圆 B 沿路径a运动 半径变小 C 沿路径a运动 半径变大 D 沿路径b运动 半径变小 2 图 D8 4 4 如图 D8 4 所示圆形区域内有垂直于纸面方向的匀强磁场 一束质量和电荷量都相同 的带电粒子以不同的速率沿着相同的方向对准圆心O射入匀强磁场 又都从该磁场中射出 这 些粒子在磁场中的运动时间有的较长 有的较短 若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用 则 在磁场中运动时间越长的带电粒子 A 速率一定越小 B 速率一定越大 C 在磁场中通过的路程越长 D 在磁场中的周期一定越大 5 粒子回旋加速器的工作原理如图 D8 5 所示 置于真空中的 D 形金属盒的半径为R 两金属盒间的狭缝很小 磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直 高频交流电的频率为 f 加速电压为U 若中心粒子源处产生的质子质量为m 电荷量为 e 在加速器中被加 速 不考虑相对论效应 则下列说法正确是 图 D8 5 A 不改变磁感应强度B和交流电的频率f 该加速器也可加速 粒子 B 加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大 C 质子被加速后的最大速度不能超过 2 Rf D 质子第二次和第一次经过 D 形盒间狭缝后轨道半径之比为 1 2 6 如图 D8 6 所示 两块平行 正对的金属板水平放置 使上面金属板带上一定量正电 荷 下面金属板带上等量的负电荷 再在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场 一个带电粒 子以初速度v0沿垂直于电场和磁场的方向从两金属板左端中央射入后向上偏转 若带电粒子 所受重力可忽略不计 仍按上述方式将带电粒子射入两板间 为使其向下偏转 下列措施中一 定不可行的是 A 仅增大带电粒子射入时的速度 B 仅增大两金属板所带的电荷量 C 仅减小粒子所带电荷量 D 仅改变粒子的电性 图 D8 6 图 D8 7 7 如图 D8 7 所示 铜质导电板置于匀强磁场中 通电时铜板中电流方向向上 由于磁 场的作用 则 A 板左侧聚集较多电子 使b点电势高于a点电势 B 板左侧聚集较多电子 使a点电势高于b点电势 C 板右侧聚集较多电子 使a点电势高于b点电势 D 板右侧聚集较多电子 使b点电势高于a点电势 二 计算题 61 分 3 8 18 分 图 D8 8 为等臂电流天平 可以用来测量匀强磁场的磁感应强度 它的右臂挂 着匝数为n的矩形线圈 线圈的水平边长为l 处于匀强磁场内 磁感应强度的大小为B 方 向与线圈平面垂直 当线圈中通过电流I时 调节砝码使两臂达到平衡 然后使电流反向 大 小不变 这时需要在左盘中增加质量为m的砝码 才能使两臂再次达到新的平衡 取重力加 速度g 10 m s2 1 导出用已知量和可测量量n m l I表达B的计算式 2 当l 10 0 cm I 0 10 A m 7 2 g n 9 时 磁感应强度B是多大 图 D8 8 9 20 分 如图 D8 9 所示 四个竖直的分界面间的距离分别为L L和d 在分界面 M1N1 M3N3之间存在水平向里的匀强磁场 在分界面M2N2 M4N4之间存在水平向左的匀强电场 一倾角为 30 的光滑斜面 其上 下端P1和P2正好在分界面上 一质量为m 带电荷量为q 的小球在P1点由静止开始沿斜面下滑 电荷量不变 重力加速度为g 1 求小球运动到斜面底端P2时的速度v大小 2 已知小球离开斜面底端P2后 做直线运动到分界面M3N3上的P3点 求空间电场强度E 和磁感应强度B的大小 3 已知d足够大 小球离开P3点后将从P4点再次经过M3N3面 求P3和P4两点间的距离 h 图 D8 9 10 23 分 如图 D8 10 所示装置中 区域 和 中分别有竖直向上和水平向右的匀强电 场 电场强度分别为E和 区域内有垂直纸面向外的水平匀强磁场 磁感应强度为B 一质 E 2 量为m 带电量为q的带负电粒子 不计重力 从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入电 场 经水平分界线OP上的A点与OP成 60 角射入 区域的磁场 并垂直竖直边界CD进入 区域的匀强电场中 求 1 粒子在 区域匀强磁场中运动的轨道半径 2 O M间的距离 3 粒子从M点出发到第二次通过CD边界所经历的时间 4 图 D8 10 5 1 BC 解析 在磁场中 磁感线疏密表示磁场的强弱 故Ba Bb 选项 A 错误 选项 B 正确 同一通电导线如果都垂直放入磁场中 则在a处受力一定比b处受力小 但如果通电导 线与磁场平行放置 受力均为零 选项 D 错误 若同一通电导线在a处垂直磁场放置 在b处 平行磁场放置 则在a处受力大于b处受力 选项 C 正确 2 C 解析 由平衡条件分析 安培力水平向右 由左手定则 导体棒中电流垂直纸面 向里 且 tan60 电流大小I C 正确 BIL mg 3mg BL 3 C 4 A 解析 由T 可知所有的粒子周期相同 由r v可知速率越大 半径 2 m qB mv qB 越大 偏转角 越小 t T 因此在磁场中运动时间越长的带电粒子速率一定越小 2 A 正确 5 CD 解析 质子被加速获得的最大速度受到D形盒最大半径限制 最大速度 vm 2 Rf C 正确 粒子旋转频率为f 与被加速粒子的比荷有关 A 错误 粒子被加 Bq 2 m 速的最大动能Ekm mv 2m 2R2f2 与电压U无关 B 错误 运动半径Rn 由nUq mv 1 22 m mvn Bq 1 2 故半径之比为 1 D 正确 2n2 6 C 7 A 解析 电子向下定向移动形成电流 电子受到向左的洛伦兹力而向左偏 大量的 电子聚集在左侧 形成新的电场 且b点电势高于a点电势 A 正确 8 1 B 2 0 4 T mg 2nIl 解析 1 设电流方向未改变时 等臂天平的左盘内砝码的质量为m1 右盘内砝码的质量 为m2 线框质量为m0 由平衡条件有 m1g m2g m0g nBIl 电流方向改变之后有 m1 m g m2g m0g nBIl 联立两式可得 B mg 2nIl 2 将l 10 cm I 0 1 A m 7 2 g n 9 代入上式得B 0 4 T 9 1 2 3 4 L 2 3gL 3 m q 2g 3L 3 解析 1 由动能定理有 mgLtan30 mv2 1 2 解得v 2 3gL 3 2 小球从P2到P3点做直线运动 只能是做匀速直线运动 所受合力为零 由平衡条件有 qE Bqvsin30 mg Bqvcos30 解得 E B 3mg 3q m q 2g 3L 3 从P3到P4点做类平抛运动 在P3点速度为v 沿P2P3方向做匀速运动 与此方向垂直 的方向为匀加速运动 则 6 ma mg cos30 解得a 2g 3 根据平抛规律有 hsin30 vt hcos30 at2 1 2 解得h 4 L 6v2 g3 10 1 2 3 2mv0 qB 8 3 mv0 qE m 3qB 解析 1 粒子在匀强电场中做类平抛运动 设粒子过A点时速度为v 由类平抛运动规 律有 v v0 cos60 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动 由牛顿第二定律得 Bqv m v2 R 解得R 2mv0 qB 2 设粒子在电场中运动时间为t1 加速度为a 则有 qE ma v0tan60 at1 解得t1 3mv0 qE O M两点间的距离为