高考物理一轮复习 第九章 磁场45分钟章末检测卷.doc

第九章 45分钟章末检测卷满分100分一、选择题(15题只有一项符合题目要求，69题有多项符合题目要求，每小题6分，共54分)1下列装置中，没有利用带电粒子在磁场中发生偏转的物理原理的是()解析：洗衣机将电能转化为机械能，不是利用带电粒子在磁场中的偏转制成的，所以选项d符合题意答案：d2.(2018江苏模拟)如图所示，a、b两点是通电导线左右两侧的点，这两点处磁感应强度的方向()a均垂直于纸面向里b均垂直于纸面向外ca点垂直于纸面向里，b点垂直于纸面向外da点垂直于纸面向外，b点垂直于纸面向里解析：利用安培定则可以判断出通电直导线周围的磁场线分布情况，题图中电流方向向上，则导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里，左侧的磁场方向垂直于纸面向外，即a点垂直于纸面向外，b点垂直于纸面向里，故d正确，a、b、c错误答案：d3如图所示，均匀绕制的螺线管水平固定在可转动的圆盘上，在其正中心的上方有一固定的环形电流a，a与螺线管垂直a中电流方向为顺时针方向，开关s闭合瞬间关于圆盘的运动情况(从上向下观察)，下列说法正确的是()a静止不动b顺时针转动c逆时针转动 d无法确定解析：环形电流可等效为里面的n极、外面为s极的小磁针，通电螺线管可等效为右边为n板，左边为s极的条形磁铁，根据磁极间的相互作用，圆盘将顺时针转动，选项b正确答案：b4(2018陕西省宝鸡市高三教学质量检测)如图所示，垂直纸面放置的两根平行长直导线分别通有方向相反的电流i1和i2，且i1i2，纸面内的一点h到两根导线的距离相等，则该点的磁感应强度方向可能为图中的()ab4bb3 cb2db1解析：根据题述，i1i2，由安培定则，i1在h点产生的磁感应强度方向垂直于h和i1连线，指向右下，i2在h点产生的磁感应强度方向垂直于h和i2连线，指向左下i1在h点产生的磁感应强度比i2在h点产生的磁感应强度大，h点磁感应强度为两磁场的叠加，故h点的磁感应强度方向可能为图中的b3，选项b正确答案：b5.(2018河北唐山调研)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，在安培力的作用下，金属棒以v0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的夹角为()a37b30 c45d60解析：本题考查通电导体棒在磁场中的平衡问题由题意对棒受力分析，设磁感应强度的方向与竖直方向成角，则有bilcos(mgbilsin)整理得bil电流有最小值，就相当于安培力有最小值，最后由数学知识解得：30，则a、c、d错，b对答案：b6(2018江西五校联考)(多选)如图所示，含有h(氕核)、h(氘核)、he(氦核)的带电粒子束从小孔o1处射入速度选择器，沿直线o1o2运动的粒子在小孔o2处射出后垂直进入偏转磁场，最终打在p1、p2两点则 ()a打在p1点的粒子是heb打在p2点的粒子是h和heco2p2的长度是o2p1长度的2倍d粒子在偏转磁场中运动的时间都相等解析：带电粒子在沿直线通过速度选择器时，电场力与洛伦兹力大小相等方向相反，即：qvbqe所以v可知从粒子速度选择器中射出的粒子具有相等的速度带电粒子在磁场中做匀速直线运动，洛伦兹力提供向心力，所以：qvb，所以：r，可知粒子的比荷越大，则运动的半径越小，所以打在p1点的粒子是h，打在p2点的粒子是h和he.故a错误，b正确；由题中的数据可得，h的比荷是h和he的比荷的2倍，所以h的轨道的半径是h和he的半径的倍，即o2p2的长度是o2p1长度的2倍，故c正确；粒子运动的周期：t，三种粒子的比荷不相同，所以粒子在偏转磁场中运动的时间不相等故d错误答案：bc7某一空间存在着磁感应强度为b且大小不变、方向随时间t做周期性变化的匀强磁场(如图甲所示)，规定垂直纸面向里的磁场方向为正为了使静止于该磁场中的带正电的粒子能按abcdef的顺序做横“”字曲线运动(即如图乙所示的轨迹)，下列办法可行的是(粒子只受磁场力的作用，其它力不计)()a若粒子的初始位置在a处，在t时给粒子一个沿切线方向水平向右的初速度b若粒子的初始位置在f处，在t时给粒子一个沿切线方向竖直向下的初速度c若粒子的初始位置在e处，在tt时给粒子一个沿切线方向水平向左的初速度d若粒子的初始位置在b处，在t时给粒子一个沿切线方向竖直向上的初速度解析：要使粒子的运动轨迹如题图乙所示，粒子做圆周运动的周期应为t0，结合左手定则可知，选项a、d正确答案：ad8如图所示，在半径为r的圆形区域内有匀强磁场在边长为2r的正方形区域里也有匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小相同两个相同的带电粒子以相同的速率分别从m、n两点射入匀强磁场在m点射入的带电粒子，其速度方向指向圆心；在n点射入的带电粒子，速度方向与边界垂直，且n点为正方形边长的中点，则下列说法正确的是()a带电粒子在磁场中飞行的时间可能相同b从m点射入的带电粒子可能先飞出磁场c从n点射入的带电粒子可能先飞出磁场d从n点射入的带电粒子不可能比m点射入的带电粒子先飞出磁场解析：画轨迹草图如图所示，容易得出粒子在圆形磁场中的轨迹长度(或轨迹对应的圆心角)不会大于在正方形磁场中的，故a、b、d正确答案：abd9(2018山西五校联考)如图所示，空间中存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，纸面内a、b、c三点构成一等边三角形，在a点有甲、乙、丙三个质量相同的粒子以相同的速度垂直于bc边进入磁场，并分别从b点、bc的中点d、ac的中点e离开三角形区域，粒子重力不计，下列说法正确的是()a甲粒子带正电，乙粒子不带电，丙粒子带负电b若磁场区域足够大，则三个粒子都能回到a点c甲粒子在三角形区域内运动的时间是丙粒子的2倍d甲粒子受到的洛伦兹力大小是丙粒子的2倍解析：甲粒子从b点飞出磁场，由左手定则可知甲粒子带正电，乙不发生偏转，不带电，丙向左偏转，带负电，a正确；若磁场区域足够大，则甲和丙两粒子能回到a点，乙不能，b错误；设三角形的边长为a，则r甲a，r丙，由qvb，解得r，所以甲粒子受到的洛伦兹力大小是丙粒子的，d错误；甲、丙两粒子在三角形区域内的运动轨迹对应的圆心角均为60，ttt，故甲粒子在三角形区域内运动的时间是丙粒子的2倍，c正确答案：ac二、非选择题(本题3小题，共46分)10(12分)如图所示，一段金属棒abcd用两个完全相同的轻质弹簧(与弹簧连接的金属导线的长度及质量不计)悬挂在倾角为30的光滑绝缘斜面上，bc段水平，ab，bc和cd的长度均为10 cm，且abcbcd135.磁场方向垂直斜面向上，磁感应强度大小为0.1 t，弹簧上端固定，下端与金属导线绝缘，金属棒通过开关与一电动势为12 v的电池相连，电路总电阻为2 ，已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 cm，闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm，重力加速度大小取10 m/s2，判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量解析：闭合开关后，电流由a指向d，金属棒受到的安培力沿斜面向下，开关断开时有2kl1mgsin开关闭合后2k(l1l2)mgsinf受到的安培力为fbil，lcos45cos45(1)，回路中电流为i联立解得m4.8102 kg.答案：沿斜面向下4.8102 kg11(14分)(2018陕西铁一中模拟)如图所示，将带电荷量q0.3 c、质量m0.3 kg的滑块放在小车的水平绝缘板的右端，小车的质量m0.5 kg，滑块与绝缘板间的动摩擦因数0.4，小车的绝缘板足够长，它们所在的空间存在磁感应强度b20 t的水平方向的匀强磁场(垂直于纸面向里)开始时小车静止在光滑水平面上，一摆长l1.25 m、质量m0.15 kg的摆从水平位置由静止释放，摆到最低点时与小车相撞，碰撞后摆球恰好静止，g取10 m/s2.求：(1)与小车碰撞前摆球到达最低点时对摆线的拉力；(2)摆球与小车的碰撞过程中系统损失的机械能e；(3)碰撞后小车的最终速度解析：(1)摆球下落过程，由动能定理有mglmv2，解得v5 m/s，摆球在最低点时，由牛顿第二定律得ftmgm，解得ft4.5 n，由牛顿第三定律可知摆球对摆线的拉力ft4.5 n，方向竖直向下(2)摆球与小车碰撞瞬间，摆球与小车组成的系统动量守恒，以水平向右为正方向，有mvmv10，解得v11.5 m/s，由能量守恒定律，有emv2mv1.31 j.(3)假设滑块与车最终相对静止，则有mv1(mm)v2，解得v20.937 5 m/s，由此得ff洛qv2bmg，故假设不成立，因此滑块最终悬浮滑块悬浮瞬间，满足ff洛qv2bmg，解得v20.5 m/s.将滑块与小车看成一个系统，系统动量守恒，有mv1mvmv2，解得v1.2 m/s，方向水平向右答案：(1)4.5 n方向竖直向下(2)1.31 j(3)1.2 m/s方向水平向右12(20分)如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xoy，其第一象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的方向水平向右，磁感应强度的方向垂直纸面向里一电荷量为q、质量为m的微粒从原点出发沿与x轴正方向的夹角为45的初速度进入复合场中，正好做直线运动，当微粒运动到a(l，l)时，电场方向突然变为竖直向上(不计电场变化的时间)，粒子继续运动一段时间后，正好垂直于y轴穿出复合场不计一切阻力，求：(1)电场强度e的大小(2