全品复习方案18高考物理大一轮复习专题训练(九)第9单元磁场

PAGEPAGE4内部文件，版权追溯专题训练（九）第9单元磁场基础巩固1．(多选)[2016·洛阳联考]类比是物理学中常用的思想方法．狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布，距离它r处的磁感应强度大小为B＝eq\f(k,r2)(k为常数)．磁单极S的磁场分布如图Z9­1甲所示，它与如图乙所示负点电荷Q的电场分布相似．假设磁单极子S和负点电荷Q均固定，有一带电小球分别在S和Q附近做匀速圆周运动，则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是()图Z9­1A．若小球带正电，其运动轨迹平面可在S正上方，如图甲所示B．若小球带正电，其运动轨迹平面可在Q正下方，如图乙所示C．若小球带负电，其运动轨迹平面可在S正上方，如图甲所示D．若小球带负电，其运动轨迹平面可在Q正下方，如图乙所示2．(多选)[2016·广西河池模拟]如图Z9­2所示，某足够宽的空间有垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端放置一质量为m＝0.1kg、带电荷量q＝＋0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对木板施加方向水平向左、大小为F＝0.6N的恒力，g取10m/s2.关于滑块的运动，下列说法中正确的是()图Z9­2A．刚开始做匀加速运动，接着做匀速直线运动B．最终做速度为10m/s的匀速直线运动C．刚开始加速度为2m/s2，速度为6m/s时，滑块加速度开始减小D．一直做加速度为2m/s2的匀加速运动3．(多选)[2016·河北冀州检测]磁流体发电机可简化为如下模型：两块长、宽分别为a、b的平行板相距L，板间通入已电离的速度为v的气流，两板间存在一磁感应强度大小为B的磁场，磁场方向与两板平行，并与气流速度方向垂直，如图Z9­3所示．把两板与外电阻R连接起来，在磁场力作用下，气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流．设该气流的导电率(电阻率的倒数)为σ，则()图Z9­3A．该磁流体发电机模型的内阻为r＝eq\f(L,σab)B．产生的电动势为E＝BavC．流过外电阻R的电流I＝eq\f(BLv,R＋\f(L,σab))D．该磁流体发电机模型的路端电压为eq\f(BLvR,R＋σ\f(L,ab))4．(多选)[2015·杭州师大附中月考]质量为m、带电荷量为＋q的小球套在水平固定且足够长的绝缘杆上，如图Z9­4所示，整个装置处于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，现给球一个水平向右的初速度v0使其开始运动，不计空气阻力，则球运动克服摩擦力做的功可能是()图Z9­4A．0B.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)C．mveq\o\al(2,0)D.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(m3g2,q2B2)能力提升5．如图Z9­5所示，场强为E的匀强电场方向竖直向下，磁感应强度为B的水平匀强磁场垂直纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量的同种电荷．已知a静止，b、c在纸面内按图示方向做匀速圆周运动(轨迹未画出)．忽略三个油滴间的静电力作用，比较三个油滴的质量及b、c的运动情况，以下说法中正确的是()图Z9­5A．三个油滴的质量相等，b、c都沿顺时针方向运动B．a的质量最大，c的质量最小，b、c都沿逆时针方向运动C．b的质量最大，a的质量最小，b、c都沿顺时针方向运动D．三个油滴的质量相等，b沿顺时针方向运动，c沿逆时针方向运动6．[2015·重庆一中月考]如图Z9­6甲所示，空间中存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向内的匀强磁场，图乙所示的空间仅存在水平向右的匀强电场，且两区域中的电场强度的大小均为E.质量均为m的带电微粒a和b分别在图甲和图乙区域沿图示虚线做直线运动，运动轨迹均与水平方向成θ＝30°角．下列说法中正确的是()m/s2＝2m/s2的加速度一起运动，当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力，当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零，此时Bqv＝mg，解得v＝10m/s，此时摩擦力消失，滑块做匀速运动，而木板在恒力作用下做匀加速运动，a′＝eq\f(F,M)＝eq\f(0.6,0.2)m/s2＝3m/s2.可知滑块先与木板一起做匀加速直线运动，然后发生相对滑动，做加速度减小的变加速运动，最后做速度为10m/s的匀速运动．滑块开始时的加速度为2m/s，当恰好开始滑动时，有f＝μ(mg－Bqv)＝ma，得v＝6m/s，此后滑块的加速度减小．但仍做加速运动，直到v＝10m/s，做匀速运动．选项A、D错误，选项B、C正确．3．AC[解析]根据左手定则知正离子向上偏，负离子向下偏，上极板带正电，下极板带负电，最终离子处于平衡状态，有qvB＝qeq\f(E,L)，解得电动势E＝BLv，故选项B错误；内电阻r＝ρeq\f(L,S)＝eq\f(L,σab)，故选项A正确；根据闭合电路欧姆定律，流过外电阻R的电流I＝eq\f(BLv,R＋\f(L,σab))，故选项C正确；R两端电压为eq\f(BLv,R＋\f(L,σab))R，故选项D错误．4．ABD[解析]当qv0B＝mg时，小球不受支持力和摩擦力，克服摩擦力做功为零，选项A正确；当qv0B<mg时，小球做加速度逐渐增大的减速运动直到静止，只有摩擦力做功，根据动能定理得W克f＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，选项B正确；当qv0B>mg时，小球先做减速运动，当qvB＝mg时，小球不受摩擦力作用，小球以速度v＝eq\f(mg,qB)做匀速运动，根据动能定理得W克f＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(m3g2,q2B2)，选项D正确．5．A[解析]油滴a静止不动，其受到的合力为零，所以电场力方向竖直向上，油滴带负电荷，且mag＝qE.又油滴b、c在场中做匀速圆周运动，则其重力和受到的电场力是一对平衡力，油滴受到的洛伦兹力提供其做匀速圆周运动的向心力，所以mbg＝mcg＝qE.由左手定则可判断，b、c都沿顺时针方向运动，选项A正确．6．C[解析]带电微粒在图甲所示的空间中运动时，带电微粒要做直线运动，只有做匀速直线运动，对带电微粒受力分析，根据平衡条件可得微粒一定带正电，根据平行四边形定则解三角形得tan30°＝eq\f(q1E,mg)，带电微粒在图乙所示的空间中运动时，带电微粒要做直线运动，只有做匀变速直线运动，对带电微粒受力分析，根据平行四边形定则解三角形得tan60°＝eq\f(q2E,mg)，联立得微粒a所带电荷量是微粒b所带电荷量的eq\f(1,3)，选项C正确，A、B、D错误．7．(1)1∶1∶eq\r(2)负电荷(2)4eq\r(2)m/s(3)0.828s[解析](1)对油滴受力分析(如图所示)，可知油滴带负电荷，设油滴质量为m，由平衡条件得mg∶qE∶F＝1∶1∶eq\r(2).(2)由第(1)问得qvB＝eq\r(2)qE解得v＝eq\f(\r(2)E,B)＝4eq\r(2)m/s.(3)进入第一象限，电场力和重力大小相等、方向相反，油滴受力平衡，油滴先做匀速直线运动，进入y＞h的区域后做匀速圆周运动，轨迹如图所示，最后从x轴上的N点离开第一象限．油滴由O到A做匀速运动的位移为x1＝eq\f(h,sin45°)＝eq\r(2)h其运动时间t1＝eq\f(x1,v)＝0.1s由几何关系和圆周运动的周期关系式T＝eq\f(2πm,qB)知，油滴由A到C做圆周运动的时间t2＝eq\f(1,4)T＝0.628s由对称性知油滴从C到N运动的时间t3＝t1油滴在第一象限运动的总时间t＝t1＋t2＋t3＝2×0.1s＋0.628s＝0.828s.8．(1)eq\f(\r(2)v0,g)(2)eq\f(\r(2)mv0,qB)－eq\f(2veq\o\al(2,0),g)(3)eq\f(\r(2)mg,qB)[解析](1)由牛顿第二定律得eq\r(（mg）2＋（qE）2)＝ma解得小球在第一象限中的加速度a＝eq\r(2)g，方向与v0的方向相反小球在第一象限中先匀减速运动再反向匀加速运动t1＝eq\f(2v0,a)＝eq\f(\r(2)v0,g)(2)小球第一次经过y轴后，在第二、三象限内有qE＝mg，电场力与重力平衡，故做匀速圆周运动．设轨迹半径为R，有qv0B＝meq\f(veq\o\al(2,0),R)解得R＝eq\f(mv0,qB)小球第二次经过y轴的纵坐标y2＝eq\r(2)R＝eq\f(\r(2)mv0,qB)t时间后第三次经过y轴，在第一、四象限内做类平抛运动，有v0t＝eq\f(1,2)eq\r(2)gt2解得t＝eq\f(\r(2)v0,g)小球第二次经过y轴的点与第三次经过y轴的点的距离Δy＝eq\r(2)v0t＝eq\f(2