(廣東專版)2016年高考物理一輪復(fù)習(xí)第九章磁場(chǎng)階段驗(yàn)收評(píng)估

1、階段驗(yàn)收評(píng)估(九)磁場(chǎng)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分)1關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，正確的說法是()A磁感線從磁體的N極出發(fā)，終止于S極B磁場(chǎng)的方向就是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中某點(diǎn)受磁場(chǎng)作用力的方向C沿磁感線方向，磁場(chǎng)逐漸減弱D在磁場(chǎng)強(qiáng)的地方同一通電導(dǎo)體受的安培力可能比在磁場(chǎng)弱的地方受的安培力小2(2014·山西省臨汾模擬)下列關(guān)于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的說法中，正確的是()A通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中一定受到安培力的作用B通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中有時(shí)不會(huì)受到安培力的作用C通電導(dǎo)體中的電流方向與磁場(chǎng)方向不平行也不垂直時(shí)，不會(huì)受到安培力的作用D只要導(dǎo)體放入磁場(chǎng)中，無論是

2、否通電都會(huì)受到安培力的作用3根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷圖1中正確的是()圖14.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖2所示，要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，則下列說法正確的是()圖2A增大電場(chǎng)的加速電壓B增大D形金屬盒的半徑C減小狹縫間的距離D減小磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度5(2014·北京西城區(qū)模擬)如圖3所示，平面直角坐標(biāo)系的第象限內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v從O點(diǎn)沿著與y軸夾角為30

3、76;的方向進(jìn)入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度方向與x軸的正方向相同，不計(jì)粒子的重力，則()圖3A該粒子帶正電BA點(diǎn)與x軸的距離為C粒子由O到A經(jīng)歷時(shí)間tD運(yùn)動(dòng)過程中粒子的速度不變二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分，選不全得3分，有錯(cuò)選不得分)6(2014·湖北省八校聯(lián)考)來自太陽和其他星體的宇宙射線含有大量高能帶電粒子，若這些粒子都到達(dá)地面，將會(huì)對(duì)地球上的生命帶來危害。但由于地磁場(chǎng)的存在改變了宇宙射線中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，使得很多高能帶電粒子不能到達(dá)地面。下面說法中正確的是()A地磁場(chǎng)對(duì)垂直射向地球表面的宇宙射線的阻擋作用在南、北兩極附近最強(qiáng)，赤道附近最弱B地磁場(chǎng)對(duì)垂直射向

4、地球表面的宇宙射線的阻擋作用在南、北兩極附近最弱，赤道附近最強(qiáng)C地磁場(chǎng)會(huì)使沿地球赤道平面垂直射向地球的宇宙射線中的帶電粒子向兩極偏轉(zhuǎn)D地磁場(chǎng)只對(duì)帶電的宇宙射線有阻擋作用，對(duì)不帶電的射線(如射線)沒有阻擋作用7.(2014·德州模擬)如圖4所示，通電導(dǎo)體棒靜止于水平導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m，長為L，通過的電流大小為I且垂直紙面向里，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)軌平面成角，則導(dǎo)體棒受到的()圖4A安培力大小為BILB安培力大小為BILsin C摩擦力大小為BILsin D支持力大小為mgBILcos 8.(2014·全國卷)如圖5為某磁譜儀部分構(gòu)件的示意圖。圖中，永磁鐵提供勻強(qiáng)

5、磁場(chǎng)，硅微條徑跡探測(cè)器可以探測(cè)粒子在其中運(yùn)動(dòng)的軌跡。宇宙射線中有大量的電子、正電子和質(zhì)子。當(dāng)這些粒子從上部垂直進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，下列說法正確的是()圖5A電子與正電子的偏轉(zhuǎn)方向一定不同B電子與正電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑一定相同C僅依據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡無法判斷該粒子是質(zhì)子還是正電子D粒子的動(dòng)能越大，它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑越小三、計(jì)算題(本題共3小題，共52分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)9(16分)(2014·廣東高考)如圖6所示，足夠大的平行擋板A1、A2豎直放置，間距6 L，兩板間存在兩個(gè)方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域和，以水平面MN為理想分界面。區(qū)的磁感

6、應(yīng)強(qiáng)度為B0，方向垂直紙面向外。A1、A2上各有位置正對(duì)的小孔S1、S2，兩孔與分界面MN的距離均為L。質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子經(jīng)寬度為d的勻強(qiáng)電場(chǎng)由靜止加速后，沿水平方向從S1進(jìn)入?yún)^(qū)，并直接偏轉(zhuǎn)到MN上的P點(diǎn)，再進(jìn)入?yún)^(qū)，P點(diǎn)與A1板的距離是L的k倍，不計(jì)重力，碰到擋板的粒子不予考慮。圖6(1)若k1，求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；(2)若2<k<3，且粒子沿水平方向從S2射出，求出粒子在磁場(chǎng)中的速度大小v與k的關(guān)系式和區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與k的關(guān)系式。10(18分)(2015·廣東七校聯(lián)考)如圖7，靜止于A處的離子，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，從P點(diǎn)垂直CN進(jìn)

7、入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向左。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場(chǎng)，已知圓弧虛線的半徑為R，其所在處場(chǎng)強(qiáng)為E、方向如圖所示；離子質(zhì)量為m、電荷量為q；2d、3d，離子重力不計(jì)。圖7(1)求加速電場(chǎng)的電壓U ；(2)若離子恰好能打在Q點(diǎn)上，求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E0的值；(3)若撤去矩形區(qū)域QNCD內(nèi)的勻強(qiáng)電場(chǎng)，換為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，要求離子能最終打在QN上，求磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍。11(18分)(2014·福建高考)如圖8，某一新型發(fā)電裝置的發(fā)電管是橫截面為矩形的水平管道，管道的長為L、寬為d、高為h，上下兩面是絕緣板，前后兩側(cè)面M、N是電阻可忽略

8、的導(dǎo)體板，兩導(dǎo)體板與開關(guān)S和定值電阻R相連。整個(gè)管道置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向沿z軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。管道內(nèi)始終充滿電阻率為的導(dǎo)電液體(有大量的正、負(fù)離子)，且開關(guān)閉合前后，液體在管道進(jìn)、出口兩端壓強(qiáng)差的作用下，均以恒定速率v0沿x軸正向流動(dòng)，液體所受的摩擦阻力不變。圖8(1)求開關(guān)閉合前，M、N兩板間的電勢(shì)差大小U0；(2)求開關(guān)閉合前后，管道兩端壓強(qiáng)差的變化p；(3)調(diào)整矩形管道的寬和高，但保持其他量和矩形管道的橫截面積Sdh不變，求電阻R可獲得的最大功率Pm及相應(yīng)的寬高比的值。答 案1選D磁感線是一些閉合的曲線，沒有出發(fā)點(diǎn)和終止點(diǎn)，A選項(xiàng)錯(cuò)；磁場(chǎng)的方向與通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中某點(diǎn)受磁場(chǎng)力的

9、方向垂直，B選項(xiàng)錯(cuò)；磁感線的疏密可定性表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱，不是沿磁感線方向磁場(chǎng)減弱，C選項(xiàng)錯(cuò)；通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受的安培力最小為零，最大為BIL，同一通電導(dǎo)體在不同的磁場(chǎng)中安培力在零到BIL之間，由此可見D選項(xiàng)正確。2選B磁場(chǎng)對(duì)通電電流有力的作用，將導(dǎo)體放入磁場(chǎng)，不通電也就無電流，無電流也就不會(huì)受到安培力的作用，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；通電導(dǎo)體放入磁場(chǎng)中，也不一定就受到安培力的作用，當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，導(dǎo)線不受安培力的作用，當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)，導(dǎo)線受到的力最大，其他情況下，受到的力介于0與最大值之間，由此可見，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，B正確。3選A由左手定則知A正確，B錯(cuò)誤；由安培定則知D錯(cuò)誤；電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向

10、應(yīng)沿電場(chǎng)線的切線方向，正電荷受力與其方向相同，C錯(cuò)誤。4選B根據(jù)Bvq，可得mv2，可見，質(zhì)子被加速獲得的最大速度受到D形盒最大半徑和磁感應(yīng)強(qiáng)度的制約，即可通過增大D形金屬盒的半徑和增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度來增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能。5選C根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)方向，由左手定則判斷可知粒子帶負(fù)電，A項(xiàng)錯(cuò)；運(yùn)動(dòng)過程中粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，方向變化，D項(xiàng)錯(cuò)；粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R，周期T，從O點(diǎn)到A點(diǎn)速度的偏向角為60°，即運(yùn)動(dòng)了T，所以由幾何知識(shí)求得點(diǎn)A與x軸的距離為，粒子由O到A經(jīng)歷時(shí)間t，B錯(cuò)誤、C正確。6選BD地球南、北兩極附近的地磁場(chǎng)方向沿豎直方向，幾乎與宇宙射線的運(yùn)動(dòng)方向相同

11、，所以阻擋作用最弱；在赤道附近的地磁場(chǎng)方向由南指向北，這與垂直射向地球表面的宇宙射線的運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以阻擋作用最強(qiáng)，又根據(jù)左手定則可知，地磁場(chǎng)對(duì)宇宙射線的洛倫茲力指向東西方向，所以選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，B正確；顯然，選項(xiàng)D也正確。7.選AC根據(jù)安培力計(jì)算公式，F(xiàn)BIL，A正確，B錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒受力如圖。根據(jù)平衡條件，fBILsin ，C正確；FNmgBILcos ，D錯(cuò)誤。8選AC根據(jù)洛倫茲力提供向心力，利用左手定則解題。根據(jù)左手定則，電子、正電子進(jìn)入磁場(chǎng)后所受洛倫茲力的方向相反，故兩者的偏轉(zhuǎn)方向不同，選項(xiàng)A正確；根據(jù)qvB，得r，若電子與正電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)速度不相等，則軌跡半徑不相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤

12、；對(duì)于質(zhì)子、正電子，它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)不能確定mv的大小，故選項(xiàng)C正確；粒子的mv越大，軌道半徑越大，而mv，粒子的動(dòng)能大，其mv不一定大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9解析：(1)粒子在電場(chǎng)中做加速運(yùn)動(dòng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若k1，則粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡圓心在M點(diǎn)，因此做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑rL且qvB0m粒子在電場(chǎng)中做加速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得，qEdmv2，求得E。(2)若2k3，且粒子沿水平方向從S2射出由幾何關(guān)系知：(rL)2(kL)2r2解得r由qvB0m得，v粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑R由題意及幾何關(guān)系得，6L2解得BB0。答案：見解析10解析：(1)離子在加速電場(chǎng)中加速，根據(jù)動(dòng)能定理，有qUmv2，離子在輻向電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力提供向心力，有qEm解以上兩式得URE。(2)離子做類平拋運(yùn)動(dòng)2d vt,3d at2由牛頓第二定律得qE0 ma解以上各式得E0。(3)離子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，有qvBm，則r ，離子能打在QN上，則既沒有從DQ邊出去也沒有從PN邊出去，則離子運(yùn)動(dòng)徑跡的邊界如圖中和。由幾何關(guān)系知，離子能打在QN上，必須滿足dr2d，則有 B 。答案：(1)URE(2)E0 (3) B 11