解析版-2020年高考物理二轮复习对点集训-磁场对电流和运动电荷的作用

1、绝密启用前2020年高考物理二轮复习对点集训-磁场对电流和运动电荷的作用一、单选题1如图所示，a和b带电荷量相同，以相同动能从A点射入磁场，在匀强磁场中做圆周运动的半径ra= 2rb，则可知（重力不计）（）A.两粒子都带正电，质量比mamb= 4B.两粒子都带负电，质量比mamb= 4C.两粒子都带正电，质量比mamb= 1/4D.两粒子都带负电，质量比mamb= 1/4【解析】由于qa= qb、Eka= Ekb，动能Ek=M mv2和粒子偏转半径r=，可得m =r-qB-,可见m【答案】B与半径r的平方成正比，故 ma : mb = 4 : 1 ,再根据左手定则判知两粒子都带负电，故选B.2

2、如图，两根绝缘细线吊着一根铜棒，空间存在垂直纸面的匀强磁场，棒中通有向右的电流时两线上拉力大小均为F1,若棒中电流大小不变方向相反，两线上的拉力大小均为巨，且F2 Fi,则铜棒所受磁场力大小为（）A.F1 + F2B.F2- F1C.2F1+ 2F2D.2F1- F2【答案】B【解析】令铜棒的重力为 G,安培力的大小为 F,则由平衡条件得: 2F = G- F当电流反向时，磁场力变为竖直向下，此时同样根据导体棒平衡有:2F2= G+ F由和可得：G= F+ F2F= F2- Fi则B正确.3. 如图所示，有界匀强磁场边界线SPll MN，速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场其中穿

3、过a点的粒子速度 Vi与MN垂直；穿过b点的粒子速度 V2与MN成60。角，设粒子从 S到A, B所需时间分别为ti和t2,贝y ti : t2为（重力不计）（）XXXK KAf-dIDl砧A.1 :3B.4 :3C.1 :1D.3 :2【答案】D【解析】如图所示，可求出从 a点射出的粒子对应的圆心角为 90.从 b点射出的粒子对应的圆心角为 60。.由t=盒T,可得：ti : t2= 3 : 2, 故选D.4. 如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面当线圈内通以图示方向的电流后，线圈的运动情况是（）A. 线圈向左运动B. 线圈向右运动C.

4、从上往下看顺时针转动D .从上往下看逆时针转动【答案】A【解析】解法一电流元法首先将线圈分成很多小段，每一小段可看作一直线电流元，取其中上、下两小段分析，其截面图 和受到的安培力情况如图所示.根据对称性可知，线圈所受安培力的合力水平向左，故线圈向左运动只有选项A正确.解法二等效法将环形电流等效成小磁针，如图所示，根据异名磁极相吸引知，线圈将向左运动，选A.也可将左侧条形磁铁等效成环形电流，根据结论同向电流相吸引，异向电流相排斥”也可判断出线圈向左运动，选A.5把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用，关于安培力的方向，下列说法中正确的是（）A .安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同

5、B .安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直C.安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度方向垂直D .安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直，又跟电流方向垂直【答案】D【解析】安培力的方向既垂直于磁场方向，又垂直于电流方向，即垂直于磁场与电流所决定的平面，但电流方向与磁场方向不一定垂直.6.MN板两侧都是磁感强度为 B的匀强磁场，方向如图所示，带电粒子从a位置以垂直磁场方向的速度开始运动，依次通过小孔B, C, D,已知ab= bc= cd,粒子从a运动到d的时间为t,则粒子的比荷为（）EMi m可 iM Vb = VCB.Va= Vb= VCC.VaVbVCD

6、Va= VbVC【答案】A【解析】小球a下落时，重力和电场力都对a做正功；小球 b下落时，只有重力做功；小球 C下a所做的功最多，即落时只有重力做功重力做功的大小都相同根据动能定理可知外力对小球 小球a落地时的动能最大，小球 b、C落地时的动能相等.二、多选题11. （多选）如图所示，加速电场电压为Ui，偏转电场电压为 U2, B为右侧足够大的有左边界匀强磁场，一束由：、e组成的粒子流在 Oi处静止开始经Ui加速，再经U2偏转后进入右侧匀强磁场，且均能从左边界离开磁场.不计粒子间相互作用，则下列说法正确的是（A.三种粒子在电场中会分为两束B.三种粒子在磁场中会分为两束C.三种粒子进磁场位置和出

7、磁场位置间的距离比为1：-：-D.三种粒子进磁场位置和出磁场位置间的距离都与U2无关【答案】BCD【解析】A、同种带电粒子在同一地点经相同电场加速，又进入同一偏转电场，它们的运动轨迹是相同的，故A错误；B、 三种粒子从电场中同一点C以相同的速度方向 O进入磁场做圆周运动，从O到C点，由动能定理，则有：（U什U02C）q=t荷声圆周运动半径 一=一 :，即半径r与W成正比，三种粒子的半径之比为1：於卍：一，故B正确；C、 粒子进入磁场位置和出磁场位置间的距离y=2rsin %r,所以它们的距离之比为1：-:-,故C正确;D、粒子进入偏转电场时，速度为vo,则由qUkmv2, y=2rsin =,

8、可见与 U2无关，故 D正确；12. （多选）两个粒子，带电荷量相等，在同一匀强磁场中只受磁场力做匀速圆周运动（）A .若速度相等，则半径必相等B .若质量相等，则周期必相等C.若质量和速度乘积大小相等，则半径必相等D .若动能相等，则周期必相等【答案】BC【解析】带电粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动的半径r =,周期T=M ,题中条件q、B为定值，则mv大小相等时半径必相等，质量相等时周期必相等.13. （多选）质量为 m、电荷量为q的带正电小球，从倾角为 的粗糙绝缘斜面（Ftan 上由静止下滑，斜面足够长，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。带电小球运动过程中，下

9、面说法中正确的是（）A .小球在斜面上运动时做匀加速直线动B .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C.小球最终在斜面上匀速运动D .小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力刚好为零时的速率为误而选项B正确；当小球对斜面压力为【答案】BD加速度为：d = gsitl*空 ,小球做加速运动，则加速度也增加，故选项AC错m【解析】据题意，小球运动过程中受到重力，支持力、摩擦力和垂直斜面向上的洛伦兹力，小球0时，有囱gg招-q:B = Q ,速度为:V =故选项D正确。14. （多选）如图，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的正中央上方固定一直导线，导线与磁铁垂直，若给导线通以垂

10、直于纸面向里的电流，则()磁铁对桌面的压力增大磁铁对桌面的压力减少C.桌面对磁铁没有摩擦力磁铁所受的合力不变【答案】ACD【解析】磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极，因为长直导线在磁铁的正中央上方，所以此处的磁感线是水平的，电流的方向垂直于纸面向里，根据左手定则，导线所受安培力方向竖直向上，如下图所示:长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是竖直向 下的；因此磁铁对水平桌面的压力除了重力之外还有通电导线的作用力，压力是增大的；因为这 两个力的方向都是竖直向下的，所以磁铁没有相对运动的趋势，也就不会产生摩擦力磁铁始终 处于平衡状态，合力始终为零.二、计算题

11、15. 如图所示，一个质量为 m、电荷量为一q、不计重力的带电粒子从 X轴上的P(a,0)点以速度v, 沿与X轴正方向成60的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限，求:(1) 匀强磁场的磁感应强度B;(2) 穿过第一象限的时间.【解析】RCoS 30【答案】(1(2)(1)作出带电粒子做圆周运动的圆心和轨迹，由图中几何关系知: 淨= a,得：R=BqV= m 得：B= 丁 =.(2)运动时间：t = X.J=送二.16.澳大利亚国立大学制成了能把 2.2 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10 km/s的电磁炮(常规 炮弹的速度约为2 km/s).如图所示，若轨道宽

12、为 2 m,长为100 m,通过的电流为10 A ,试求轨 道间所加匀强磁场的磁感应强度(轨道摩擦不计).【解析】由运动学公式求出加速度a,由牛顿第二定律和安培力公式联立求出B.根据2ax = V - V得炮弹的加速度大小为a=寻=小滑块带何种电荷？ 小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？ms2 = 5IO图所示，若要使小滑块离开斜面，则洛伦兹力F应垂直斜面向上，根据左手定则可知，小滑块应带ms2根据牛顿第二定律F= ma得炮弹所受的安培力 F= ma= 2.2 0-35 05N = 1.1 0该斜面长度至少多长？【答案】(1)负电荷(2)3.5 m/s (3)1.2 m 【解析】(1)小滑块在沿斜面下滑的过程中，受重力mg、斜面支持力 FN和洛伦兹力F作用，如N ,而 F= BIL,所以 B=Hl=七二T = 55 T.17.一个质量为 m = 0.1 g的小滑块，带有 q = 510-4C的电荷量，放置在倾角= 30 勺光滑斜面上(绝缘)，斜面固定且置于B= 0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，小滑块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面(g取10 m/s2).求：负电荷.(2) 小滑块沿斜面下滑的过程中，由平衡条件得F+ FN= mgcos,当支持力FN= 0时，小滑块脱