高考物理復(fù)習(xí)第九章磁場章末綜合測試.docx

第九章 磁場章末綜合測試(九)(時間：60分鐘分?jǐn)?shù)：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分在每小題給出的四個選項中，第15題只有一項符合題目要求，第68題有多項符合題目要求全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)1為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的在下列四個圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是()解析：B由日常知識可知，地球的南極為磁場的N極，由右手螺旋定則可知，電流方向如圖B，故選項B正確2.不計重力的兩個帶電粒子M和N沿同一方向經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強磁場，在磁場中的運動軌跡如圖分別用vM與vN，tM與tN，與表示它們的速率、在磁場中運動的時間、比荷，則()A如果，則vMvNB如果，則vMD如果tMtN，則解析：A由圖可知rMrN.若，利用r，可得vMvN，A項正確、B項錯誤；若tMtN，利用T，可得，D項錯誤；若vMvN，利用r，可得F安，A錯誤同理，當(dāng)線框接入恒定電壓為E2的電源時，力敏傳感器顯示拉力的大小F2mg，B錯誤由F1mg和F2mg，聯(lián)立解得B，C錯誤，D正確4.(2017湖北宜昌調(diào)研)如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場，其邊界過原點O和y軸上的點a(0,2L)一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從a點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的b點射出磁場，此時速度的方向與x軸正方向的夾角為60.下列說法正確的是()A電子在磁場中運動的時間為B電子在磁場中運動的時間為C磁場區(qū)域的圓心坐標(biāo)為(L，)D電子在磁場中做圓周運動的圓心坐標(biāo)為(0，L)解析：A本題考查帶電粒子在磁場中的運動，意在考查考生對帶電粒子在磁場中運動知識的應(yīng)用能力由圖可以計算出電子做圓周運動的半徑為4L.故在磁場中運動的時間為t，A正確，B錯誤；ab是磁場區(qū)域圓的直徑，故圓心坐標(biāo)為(L，L)，電子在磁場中做圓周運動的圓心為O，計算出其坐標(biāo)為(O，2L)，所以C、D錯誤5如圖所示為“用質(zhì)譜儀測定帶電粒子質(zhì)量”的裝置示意圖速度選擇器中場強E的方向豎直向下，磁感應(yīng)強度B1的方向垂直紙面向里，分離器中磁感應(yīng)強度B2的方向垂直紙面向外，在S處有甲、乙、丙、丁四個一價正離子垂直于E和B1入射到速度選擇器中，若它們的質(zhì)量關(guān)系滿足m甲m乙m丙m丁，速度關(guān)系滿足v甲v乙v丙FGF，則在垂直于桿的方向上，小球還受到垂直于桿向下的支持力，則摩擦力FfFN，小球?qū)⒆鰷p速運動隨速度的減小，洛倫茲力減小，則支持力逐漸減小，摩擦力減小，小球做加速度不斷減小的減速運動，最后當(dāng)速度減小到時，小球開始做勻速直線運動，B錯誤若小球的初速度為，則洛倫茲力fqv0BmgFGF，則在垂直于桿的方向上，小球還受到垂直于桿向上的支持力，而摩擦力FfFN，小球?qū)⒆鰷p速運動，隨速度的減小，洛倫茲力減小，則支持力逐漸增大，摩擦力逐漸增大，小球的加速度增大，所以小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運動，最后停止，C正確若小球的初速度為，球運動中克服摩擦力做功等于小球的動能，所以Wmv，D正確二、非選擇題(本大題共3小題，第9題14分，第10題18分，第11題20分，共52分)9.如圖所示，兩根平行放置的金屬導(dǎo)軌，間距為L，傾角為，導(dǎo)軌間有電動勢為E、內(nèi)阻不計的電源現(xiàn)有一質(zhì)量為m的銅棒ab，與導(dǎo)軌垂直放于導(dǎo)軌上，流過銅棒ab的電流為I，導(dǎo)軌與銅棒間的動摩擦因數(shù)為.導(dǎo)軌電阻不計，要使ab棒靜止在導(dǎo)軌上，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力求所施加的豎直向上的磁場的磁感應(yīng)強度大小的范圍解析：B最大時，銅棒有沿導(dǎo)軌上滑的趨勢，摩擦力的方向沿導(dǎo)軌向下，有ILB1cos mgsin f1(2分)N1IBL1sin mgcos (2分)f1N1(2分)聯(lián)立可得B1(1分)B最小時，銅棒有沿導(dǎo)軌下滑的趨勢，摩擦力方向沿導(dǎo)軌向上，則有ILB2cos f2mgsin (2分)N2ILB2sin mgcos ，f2N2(1分)聯(lián)立可得B2(1分)綜上可知B.(1分)答案：B10如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第象限的等腰直角三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強磁場，y0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強電場，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從電場中Q(2h，h)點以速度v0水平向右射出，經(jīng)坐標(biāo)原點O處射入第象限，最后以垂直于PN的方向射出磁場已知MN平行于x軸，N點的坐標(biāo)為(2h,2h)，不計粒子的重力，求：(1)電場強度的大小E；(2)磁感應(yīng)強度的大小B；(3)粒子在磁場中運動的時間t.解析：(1)粒子運動軌跡如圖所示，粒子在電場中運動的過程中，由平拋運動規(guī)律及牛頓運動定律得：2hv0t(2分)hat2(1分)qEma(1分)解得E(1分)(2)粒子到達(dá)O點時，沿y軸正方向的分速度vyatv0(2分)則速度方向與x軸正方向的夾角滿足：tan 1(1分)即45(1分)粒子從MP的中點垂直于MP進(jìn)入磁場，垂直于NP射出磁場，粒子在磁場中的速度為：vv0(1分)軌道半徑Rh(1分)又由qvBm(2分)得B(1分)(3)由T，(1分)且由幾何關(guān)系可知小粒子在磁場中運動的圓心角為45(1分)故粒子在磁場中的運動時間t(2分)答案：(1)(2)(3)11如圖所示，在豎直平面內(nèi)，水平x軸的上方和下方分別存在方向垂直紙面向外和方向垂直紙面向里的勻強磁場，其中x軸上方的勻強磁場磁感應(yīng)強度大小為B1，并且在第一象限和第二象限有方向相反、強弱相同的平行于x軸的勻強電場，電場強度大小為E1，已知一質(zhì)量為m的帶電小球從y軸上的A(0，L)位置斜向下與y軸負(fù)半軸成60角射入第一象限，恰能做勻速直線運動(1)判定帶電小球的電性，并求出所帶電荷量q及入射的速度大??；(2)為使得帶電小球在x軸下方的磁場中能做勻速圓周運動，需要在x軸下方空間加一勻強電場，試求所加勻強電場的方向和電場強度的大小；(3)在滿足第(2)問的基礎(chǔ)上，若在x軸上安裝有一絕緣彈性薄板，并且調(diào)節(jié)x軸下方的磁場強弱，使帶電小球恰好與絕緣彈性板碰撞兩次從x軸上的某一位置返回到x軸的上方(帶電小球與彈性板碰撞時，既無電荷轉(zhuǎn)移，也無能量損失，并且入射方向和反射方向與彈性板的夾角相同)，然后恰能做勻速直線運動至y軸上的A(0，L)位置，則：彈性板至少多長？帶電小球從A位置出發(fā)到返回至A位置過程所經(jīng)歷的時間為多少？解析：(1)小球在第一象限中的受力分析如圖所示，所以帶電小球帶負(fù)電mgqE1tan 60(2分)q(1分)又qE1qvB1cos 60(2分)得v(1分)(2)小球若在x軸下方的磁場中做勻速圓周運動，必須使得電場力與重力二力平衡，即應(yīng)施加一豎直向下的勻強電場，且電場強度大小滿足qEmg，即EE1.(3分)(3)要想讓小球恰好與彈性板發(fā)生兩次碰撞，并且碰撞后返回x軸上方空間勻速運動到A點，則其軌跡應(yīng)該如圖所示，且由幾何關(guān)系可知3PD2ON，tan 60(2分)聯(lián)立上述方程解得PDDNL，(2分)RL.(1分)設(shè)x軸下方的磁感應(yīng)強度為B，則滿足qvBm，T(2分)從