《步步高》2014高考物理（人教版通用）大一轮复习讲义【配套word版文档】第八章单元小结练磁场对电流或运动电荷作用的综合训练（7页含解析）

1、单元小结练磁场对电流或运动电荷作用的综合训练(限时：45分钟)1关于电场力与洛伦兹力，以下说法正确的是()A电荷只要处在电场中，就会受到电场力，而电荷静止在磁场中，也可能受到洛伦兹力B电场力对在电场中的电荷一定会做功，而洛伦兹力对在磁场中的电荷却不会做功C电场力与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线和磁感线上D只有运动的电荷在磁场中才可能会受到洛伦兹力的作用答案D解析静止在磁场中的电荷不可能受到洛伦兹力，A错；尽管电场力对电荷可以做功，但如果电荷在电场中不动或沿等势面移动，电场力做功为零，B错；洛伦兹力的方向与磁感线垂直，与运动方向垂直，C错只有D是正确的2. 在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀

2、强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里如图1所示，A、B、C、D是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中()图1AB、D两点的磁感应强度大小相等BA、B两点的磁感应强度大小相等CC点的磁感应强度的值最大DB点的磁感应强度的值最大答案A解析由安培定则可判断通电直导线在C点的磁感应强度方向与B0的方向相反，B、D两点的磁感应强度方向与B0垂直，故B、D两点磁感应强度大小相等，A点的磁感应强度方向与B0相同，由磁场的叠加知A点的合磁感应强度最大故只有A项正确3. 如图2所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板从圆形磁场最高点P垂直

3、磁场射入大量的带正电、电荷量为q、质量为m、速度为v的粒子，不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动，以下说法正确的是()图2A只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上B对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线不一定过圆心C对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长D只要速度满足v，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上答案D解析当vB时，粒子所受洛伦兹力充当向心力，做半径和周期分别为R，T的匀速圆周运动；只要速度满足v，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上，选项D正确4. 如图3所示，在竖直绝缘的平台上，一个带正电的小球以水平速度v0抛出，落在地面上

4、的A点，若加一垂直纸面向里的匀强磁场，则小球的落点()图3A仍在A点B在A点左侧C在A点右侧D无法确定答案C解析加上磁场后，洛伦兹力虽不做功，但可以改变小球的运动状态(改变速度的方向)，小球做曲线运动，在运动中任一位置受力如图所示，小球受到了斜向上的洛伦兹力的作用，小球在竖直方向的加速度ay<g，故小球平抛的时间将增加，由xv0t知，落点应在A点的右侧5如图4所示的天平可用来测定磁感应强度天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽度为L，共N匝，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面当线圈中通有电流I时(方向如图)，在天平左右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡当电流反向(大小不变)时，

5、右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡由此可知()图4A磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为B磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为C磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为D磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为答案B解析当电流反向(大小不变)时，右边需再加质量为m的砝码后方可平衡，可得此时安培力的方向竖直向上，由左手定则判定磁场方向垂直纸面向里，由两种情况的受力平衡可得：m1gm2gmgNBIL，m1gm2gmgmgNBIL，其中m为线圈质量，联解可得B.6如图5所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成角(环面轴线为竖直

6、方向)若导电圆环上载有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是()图5A导电圆环有收缩的趋势B导电圆环所受安培力方向竖直向上C导电圆环所受安培力的大小为2BIRD导电圆环所受安培力的大小为2BIRsin 答案ABD解析若导线圆环上载有如图所示的恒定电流I，由左手定则可得导线圆环上各小段所受安培力斜向内，导电圆环有收缩的趋势，导电圆环所受安培力方向竖直向上，导电圆环所受安培力的大小为2BIRsin ，选项A、B、D正确7如图6所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里P为屏上的一个小孔PC与MN垂直一群质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力)，以相同的速率v从P处沿垂

7、直于磁场的方向射入磁场区域粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为的范围内则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为()图6A. B.C. D.答案D解析屏MN上被粒子击中的区域离P点最远的距离x12r，屏MN上被粒子击中的区域离P点最近的距离x22rcos ，故在屏MN上被粒子打中的区域的长度为x1x2，D正确8如图7所示，带负电的物块A放在足够长的不带电的绝缘小车B上，两者均保持静止，置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，在t0时刻用水平恒力F向左推小车B.已知地面光滑，A、B接触面粗糙，A所带电荷量保持不变，下列四图中关于A、B的vt图象大致正确的是()图7答案C解析由于A、B间粗糙

8、，在水平恒力F的作用下，二者一起做加速度为a的匀加速直线运动；隔离物块A分析，随着物块A速度逐渐增大，它受到竖直向上的洛伦兹力逐渐增大，支持力逐渐减小，则A、B之间的最大静摩擦力逐渐减小；当A、B之间的最大静摩擦力等于mAa时，A相对B开始滑动；之后，由于A受竖直向上的洛伦兹力增大，A、B之间的压力减小，A受到的滑动摩擦力减小，A的加速度逐渐减小到零；而B的加速度逐渐增大到恒定，故从t0开始物块A、B的速度图象如题图C所示9如图8所示，长为L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场

9、中，弹簧伸长x，棒处于静止状态则()图8A导体棒中的电流方向从b流向aB导体棒中的电流大小为C若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，x变大D若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变大答案B解析由左手定则可知，导体棒中的电流方向从a流向b，选项A错误；由BILkx可得导体棒中的电流大小为I，选项B正确；若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度或逆时针转过一小角度，x都变小，选项C、D错误10如图9所示，在匀强磁场中有1和2两个质子在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径r1>r2并相切于P点，设T1、T2，v1、v2，a1、a2，t1、t2，分别表示1、2两个质子的周期，线速度，向心

10、加速度以及各自从经过P点算起到第一次通过图中虚线MN所经历的时间，则()图9AT1T2 Bv1v2Ca1>a2 Dt1<t2答案ACD解析对于质子，其相同，又T，在同一匀强磁场中，则T1T2，选项A正确又r，且r1>r2则v1>v2.B错误由a，T，得av，则a1>a2，C正确又两质子的周期相同，由题图知质子1从经过P点算起到第一次通过图中虚线MN所转过的圆心角比质子2小，由tT知，t1<t2，D正确11. 在倾角30°的斜面上，固定一金属框，宽l0.25 m，接入电动势E12 V、内阻不计的电池垂直框面放置一根质量m0.2 kg的金属棒ab，它与

11、框架间的动摩擦因数，整个装置放在磁感应强度B0.8 T、垂直框面向上的匀强磁场中，如图10所示当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？(框架与金属棒的电阻不计，g取10 m/s2)图10答案1.4 R8.0 解析金属棒受到四个力作用：重力mg、垂直框面向上的支持力FN、沿框面向上的安培力F安及沿框面的静摩擦力Ff.金属棒静止在框架上时，静摩擦力Ff的方向可能沿框面向上，也可能沿框面向下，需分两种情况考虑：(1)当滑动变阻器R取值较大时，I较小，安培力F安较小，在金属棒重力分量mgsin 作用下金属棒有沿框面下滑的趋势，金属棒所受静摩擦力Ff沿框面向上，受力情况如图所示此

12、时金属棒刚好不下滑，满足平衡条件：Blmgcos mgsin 0解得Rmax8.0 (2)当滑动变阻器R取值较小时，I较大，安培力F安较大，会使金属棒产生上滑的趋势，因此金属棒所受静摩擦力Ff沿框面向下，如图所示此时金属棒刚好不上滑，满足平衡条件：Blmgcos mgsin 0解得Rmin1.4 所以要使金属棒静止在框架上，滑动变阻器R的取值范围为1.4 R8.0 12如图11所示，在坐标系xOy中，第一象限内充满着两个匀强磁场a和b，OP为分界线，在区域a中，磁感应强度为2B，方向垂直纸面向里；在区域b中，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，P点坐标为(4l,3l)一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从P点沿y轴负方向射入区域b，经过一段时间后，粒子恰能经过原点O，不计粒子重力(sin 37°0.6，cos 37°0.8)求：图11(1)粒子从P点运动到O点的时间最少是多少？(2)粒子运动的速度可能是多少？答案(1)(2)(n1,2,3，)解析(1)设粒子