2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)集訓(xùn)（九）B專題九磁場配套作業(yè)（解析版廣東省專用）（通用）

1、專題限時(shí)集訓(xùn)(九)B專題九磁場 (時(shí)間：45分鐘)1(雙選)有兩根長直導(dǎo)線a、b互相平行放置，圖910為垂直于導(dǎo)線的截面圖在圖示的平面內(nèi)，O點(diǎn)為兩根導(dǎo)線連線的中點(diǎn)，M、N為兩導(dǎo)線附近的兩點(diǎn)，它們在兩導(dǎo)線連線的中垂線上，且與O點(diǎn)的距離相等若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流I，則關(guān)于線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法中正確的是()AM點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同BM點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反C在線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不可能為零D在線段MN上只有一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 圖910圖9112半徑為r的圓形空間內(nèi)，存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)帶電粒子(不計(jì)重力)

2、從A點(diǎn)以速度v0垂直于磁場方向射入磁場中，并從B點(diǎn)射出AOB120，如圖911所示，則該帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為()A.B.C. D.3如圖912所示，用粗細(xì)均勻的電阻絲折成平面梯形框架，ab、cd邊均與ad邊成60角，abbccdL，長度為L的電阻絲電阻為r.框架與一電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r的電源相連接，垂直于框架平面有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，則框架受到的安培力的合力大小為()圖912A0 B.C. D.圖9134(雙選)質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理如圖913所示從粒子源S出來時(shí)的粒子速度很小，可以看作初速度為零粒子經(jīng)過電場加速后進(jìn)入有界的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，并沿著半圓周運(yùn)動(dòng)而達(dá)到照相底片上的

3、P點(diǎn)，測得P點(diǎn)到入口的距離為x，則以下說法正確的是()A粒子一定帶正電B粒子一定帶負(fù)電Cx越大，則粒子的質(zhì)量與電荷量之比一定越大Dx越大，則粒子的質(zhì)量與電荷量之比一定越小5位于法瑞兩國邊境的歐洲大型強(qiáng)子對撞機(jī)，在2020年11月份發(fā)生驚天一“撞”在地下百米深處、周長27公里的環(huán)形隧道內(nèi)，兩股質(zhì)子束以接近光速水平(能量達(dá)3.5萬億電子伏)迎面相撞，產(chǎn)生了一個(gè)溫度為太陽核心溫度100萬倍的火球，實(shí)驗(yàn)的成功將開啟粒子物理學(xué)研究的新世紀(jì)參與這個(gè)項(xiàng)目的英國科學(xué)家熱烈慶祝了這個(gè)具有里程碑意義的實(shí)驗(yàn)歐洲核子研究中心指出，對撞實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了“迷你”版本的宇宙大爆炸(模擬出137億年前宇宙大爆炸之初的“萬物原點(diǎn)”)

4、圖914分別是該次對撞的“電腦效果圖”和“大型強(qiáng)子對撞機(jī)內(nèi)部實(shí)物圖”已知碰撞粒子由電場加速，受磁場力作用在環(huán)形軌道內(nèi)勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生碰撞下列關(guān)于強(qiáng)子對撞機(jī)的說法正確的是()“宇宙大爆炸”的電腦效果圖大型強(qiáng)子對撞機(jī)內(nèi)部圖914A對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大B當(dāng)被加速的粒子質(zhì)量不同時(shí)，對應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不同C對于給定的帶電粒子，加速電越大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期越小D對于給定的帶電粒子，不管加速電壓多大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期都不變6如圖915所示，坐標(biāo)平面的第象限內(nèi)存在大小為E、方向水平向左的勻強(qiáng)電場，第象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場足夠長的擋板MN垂直x

5、軸放置且距原點(diǎn)O的距離為d.一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子若自距原點(diǎn)O為L的A點(diǎn)第一次以大小為v0、方向沿y軸正方向的速度進(jìn)入磁場，則粒子恰好到達(dá)O點(diǎn)而不進(jìn)入電場現(xiàn)該粒子仍從A點(diǎn)第二次進(jìn)入磁場，但初速度大小為2 v0，粒子進(jìn)入電場后恰能垂直打在擋板上，求：(1)粒子在A點(diǎn)第二次進(jìn)入磁場時(shí)其速度方向與x軸正方向之間的夾角；(2)粒子到達(dá)擋板上時(shí)的速度大小及打到擋板MN上的位置到x軸的距離圖9157如圖916所示，在一底邊長為2L，45的等腰三角形區(qū)域內(nèi)(O為底邊中點(diǎn))有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從靜止開始經(jīng)過電勢差為U的電場加速后，從O點(diǎn)垂直于AB進(jìn)入磁場，不計(jì)

6、重力與空氣阻力的影響(1)求粒子經(jīng)電場加速射入磁場時(shí)的速度(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多少時(shí)，粒子能以最大的圓周半徑偏轉(zhuǎn)后打到OA板？(3)在(2)的基礎(chǔ)上增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可以再延長粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的極限時(shí)間(不計(jì)粒子與AB板碰撞的作用時(shí)間，設(shè)粒子與AB板碰撞前后，電荷量保持不變并以相同的速率反彈)圖9168如圖917所示，在xOy平面內(nèi)，第象限內(nèi)的直線OM是電場與磁場的分界線，OM與x軸的負(fù)方向成45角，在x0且OM右側(cè)空間存在著正y方向的勻強(qiáng)電場E，場強(qiáng)大小為0.32 N/C.電場和磁場在分布區(qū)域足夠?qū)掗熞徊挥?jì)重力的帶負(fù)電微粒，從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸負(fù)方向以v02103

7、 m/s的初速度進(jìn)入磁場，最終會離開電、磁場區(qū)域已知微粒的電荷量q51018C，質(zhì)量m11024kg.求：(1)帶電微粒在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；(2)帶電微粒在磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；(3)帶電微粒最終離開電、磁場區(qū)域的位置坐標(biāo)圖917專題限時(shí)集訓(xùn)(九)B1BD解析 根據(jù)安培定則和磁場的疊加原理，M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；在線段MN上只有在O點(diǎn)處，a、b兩個(gè)電流形成的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度等大反向，即只有O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確2D解析 由圖中分析知Rr，則Rrr，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t，選項(xiàng)D正確3C解析 總電阻Rrr，總電流I，梯形框架

8、受的安培力可等效為I通過ad邊時(shí)受到的安培力，F(xiàn)BIBI2L，C選項(xiàng)正確4AC解析 根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡及受力判斷，該粒子帶負(fù)電，A錯(cuò)、B對；而x2r，由加速過程，有Uqmv2，得出：x，由此得出C對、D錯(cuò)5C解析 根據(jù)材料可知粒子在強(qiáng)子對撞機(jī)中的運(yùn)動(dòng)半徑是不變的，由動(dòng)能定理Uqmv2和半徑公式r可得r，對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)越小，故A錯(cuò)誤；同理可知，當(dāng)粒子質(zhì)量不同時(shí)，比荷可能相同，則磁感應(yīng)強(qiáng)度可能相同，故B錯(cuò)誤；由于對撞機(jī)的周長是不能改變的，加速電壓U越大，粒子運(yùn)動(dòng)粒子速度越大，所以周期會越小，故C正確，D錯(cuò)誤6(1)45或135(2)(1)L解析 (1)設(shè)速度

9、為v0時(shí)進(jìn)入磁場后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r.根據(jù)牛頓第二定律有qv0B解得r速度v2v0時(shí)進(jìn)入磁場做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑rL設(shè)其速度方向與x軸正方向之間的夾角為，由幾何關(guān)系得：cos所以45或135 .(2)為使粒子進(jìn)入電場后能垂直打在擋板上，則要求粒子進(jìn)入電場時(shí)速度方向與x軸正方向平行，如圖所示粒子進(jìn)入電場后由動(dòng)能定理有qEdmv2mv2解得v當(dāng)145時(shí)，粒子打到擋板MN上的位置到x軸的距離為y1r(1sin45)(1)L當(dāng)2135時(shí)，粒子打到擋板MN上的位置到x軸的距離為y1r(1sin45)(1)L.7(1)(2)(3)解析 (1)粒子經(jīng)電場加速射入磁場時(shí)的速度為v，由動(dòng)能定理得：qUmv2解得v

10、(2)要使圓周半徑最大，則粒子的圓周軌跡應(yīng)與AC邊相切，如圖甲所示設(shè)圓周半徑為R.由圖中幾何關(guān)系有：RL由洛倫茲力提供向心力有：qvBm聯(lián)立解得B.甲(3)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r，當(dāng)r越小時(shí)，最后一次打到AB板的點(diǎn)越靠近A端點(diǎn)，在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長當(dāng)r為無窮小，經(jīng)過n個(gè)半圓運(yùn)動(dòng)，如圖乙所示，最后一次打到A點(diǎn)有：n圓周運(yùn)動(dòng)的周期：T最長的極限時(shí)間tmn聯(lián)立解得tm.乙8(1)413 m(2)1.256105s(3)(0,0.192 m)解析 (1)帶電微粒從O點(diǎn)射入磁場，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示洛倫茲力提供向心力，有qv0Bm解得r4103 m.(2)帶電微粒在磁場中經(jīng)圓弧第一次進(jìn)入電場，在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間tOAT從電場中返回到磁場后又經(jīng)圓弧離開磁場再次進(jìn)入電場，在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間tACT在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T在磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間ttOAtAC1.256105 s.(3)微粒從C點(diǎn)垂直電場線進(jìn)入電場，做類平