【備考導(dǎo)航】2016屆高三物理二輪復(fù)習(xí)專題輔導(dǎo)與應(yīng)用-專題強化訓(xùn)練8

強化練8磁場帶電粒子在磁場中的運動對應(yīng)學(xué)生用書第174頁1．(2015·日照聯(lián)合檢測，14)下列表述符合物理學(xué)史實的是導(dǎo)學(xué)號：82460505()A．開普勒認(rèn)為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比B．牛頓認(rèn)為在足夠高的山上以足夠大的水平速度拋出物體，物體就不會再落到地球上C．奧斯特發(fā)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并堅信電和磁之間存在一定的聯(lián)系D．安培首先引入電場線和磁感線，極大地促進(jìn)了他對電磁現(xiàn)象的研究解析：A.胡克認(rèn)為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比，故A錯誤；B.牛頓認(rèn)為在足夠高的山上以足夠大的水平速度拋出物體，物體就不會再落到地球上，故B正確；C.法拉第發(fā)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并堅信電和磁之間存在一定的聯(lián)系，故C錯誤；D.法拉第首先引入電場線和磁感線，極大地促進(jìn)了他對電磁現(xiàn)象的研究，故D錯誤．答案：B2．(2015·連徐宿三調(diào)，5)如圖甲所示，一個條形磁鐵P固定在水平桌面上，以P的右端點為原點，中軸線為x軸建立一維坐標(biāo)系。一個靈敏的小磁針Q放置在x軸上不同位置，設(shè)Q與x軸之間的夾角為θ.實驗測得sinθ與x之間的關(guān)系如圖乙所示．已知該處地磁場方向水平，磁感應(yīng)強度大小為B0.下列說法正確的是導(dǎo)學(xué)號：82460506()A．P的右端為S極B．P的中軸線與地磁場方向平行C．P在x0處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B0D．x0處合磁場的磁感應(yīng)強度大小為2B0解析：當(dāng)x趨向無窮大時，小磁針?biāo)傅姆较驗榈厍虻拇艌龅姆较?，所以根?jù)題圖可知，x趨向無窮大時，sinθ趨向1，則θ趨向90°，即小磁針的方向與x使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示．設(shè)D形盒半徑為R.若用回旋加速器加速質(zhì)子時，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，高頻交流電頻率為f.則下列說法正確的是導(dǎo)學(xué)號：82460509()A．質(zhì)子的回旋頻率等于2fB．質(zhì)子被電場加速的次數(shù)與加速電壓有關(guān)C．質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πfRD．不改變B和f，該回旋加速器也能用于加速α粒子解析：A.回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，帶電粒子在勻強磁場中回旋頻率等于f，故A錯誤；B.根據(jù)qvmB＝meq\f(v\o\al(2,m),R)，得：vm＝eq\f(qBR,m)，與加速的電壓無關(guān)，然而一次加速，則有：qU＝eq\f(1,2)mv2，因此質(zhì)子被電場加速的次數(shù)與加速電壓有關(guān)，故B正確；C.當(dāng)粒子從D形盒中出來時速度最大，vm＝eq\f(2πR,T)＝2πfR，故C正確；D.根據(jù)T＝eq\f(2πm,qB)，知質(zhì)子換成α粒子，比荷發(fā)生變化，則在磁場中運動的周期發(fā)生變化，回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，故需要改變磁感應(yīng)強度或交流電的周期，故D錯誤．答案：BC5．(2015·馬鞍山三模，17)如圖所示，xOy坐標(biāo)平面在豎直面內(nèi)，y軸正方向豎直向上，空間有垂直于xOy平面的勻強磁場(圖中未畫出)。一帶電小球從O點由靜止釋放，運動軌跡如圖中曲線所示．下列說法中正確的是導(dǎo)學(xué)號：82460510()A．軌跡OAB可能為圓弧B．小球在整個運動過程中機械能增加C．小球在A點時受到0的洛倫茲力與重力大小相等D．小球運動至最低點A時速度最大，且沿水平方向解析：因為重力改變速度的大小，而洛倫茲力僅改變速度的方向，又洛倫茲力大小隨速度的變化而變化，故電荷運動的軌跡不可能是圓，故A錯誤；整個過程中由于洛倫茲力不做功，只有重力做功，故系統(tǒng)機械能守恒，故B錯誤；小球在A點時受到洛倫茲力與重力的作用，合力提供向上的向心力，所以洛倫茲力大于重力，故C錯誤；因為系統(tǒng)只有重力做功，小球運動至最低點A時重力勢能最小，則動能最大，速度的方向為該點的切線方向，最低點的切線方向在水平方向，故D正確。答案：D6．(2015·揚州高三測試，8)如圖所示，兩平行金屬板水平放置，開始開關(guān)S合上使平行板電容器帶電．板間存在垂直紙面向里的勻強磁場．一個不計重力的帶電粒子恰能以水平向右的速度沿直線通過兩板．在以下方法中，能使帶電粒子仍沿水平直線通過兩板的是導(dǎo)學(xué)號：82460511()A．將兩板的距離增大一倍，同時將磁感應(yīng)強度增大一倍B．將兩板的距離減小一半，同時將磁感應(yīng)強度增大一倍C．將開關(guān)S斷開，兩板間的正對面積減小一半，同時將板間磁場的磁感應(yīng)強度減小一半D．將開關(guān)S斷開，兩板間的正對面積減小一半，同時將板間磁場的磁感應(yīng)強度增大一倍解析：A.電容器處于通電狀態(tài)，把兩板間距離增大一倍，由E＝eq\f(U,d)可知，電場強度變?yōu)樵瓉淼囊话?，根?jù)Eq＝qvB可知，要使粒子勻速通過，同時將磁感應(yīng)強度減小一倍，故A錯誤；B.電容器處于通電狀態(tài)，把兩板間距離減小一倍，由E＝eq\f(U,d)可知，則電場強度增加一倍，根據(jù)Eq＝qvB可知，要使粒子勻速通過，磁感應(yīng)強度增大一倍，故B正確；CD.如果把開關(guān)S斷開，根據(jù)E＝eq\f(U,d)＝eq\f(Q,Cd)＝eq\f(4kπQ,ξrs)，因兩極間的電量不變，當(dāng)兩板間的正對面積減小一半，則兩極板之間的電場強度增強一倍，因此根據(jù)Eq＝qvB可知，要使粒子勻速通過，磁場強度增大一倍，故C錯誤，D正確．答案：BD7．(2015·南平綜測，18)如圖甲，一帶電物塊無初速度地放上皮帶輪底端，皮帶輪以恒定大小的速率沿順時針傳動，該裝置處于垂直紙面向里的勻強磁場中，物塊由底端E運動至皮帶輪頂端F的過程中，其v-t圖象如圖乙所示，物塊全程運動的時間為4.5s，關(guān)于帶電物塊及運動過程的說法正確的是導(dǎo)學(xué)號：82460512()A．該物塊帶負(fù)電B．皮帶輪的傳動速度大小一定為1m/sC．若已知皮帶的長度，可求出該過程中物塊與皮帶發(fā)生的相對位移D．在2s～4.5s內(nèi)，物塊與皮帶仍可能有相對運動解析：A．對物塊進(jìn)行受力分析可知，開始時物塊受到重力、支持力和摩擦力的作用，設(shè)動摩擦因數(shù)為μ，沿斜面的方向：μFN－mgsinθ＝ma①物塊運動后，又受到洛倫茲力的作用，加速度逐漸減小，由①式可知，物塊的加速度逐漸減小，一定是FN逐漸減小，而開始時：FN＝mgcosθ，后來：FN′＝mgcosθ－f洛，即洛倫茲力的方向是向上的．物塊沿傳送帶向上運動，由左手定則可知，物塊帶正電．故A錯誤；BD：物塊向上運動的過程中，洛倫茲力越來越大，則受到的支持力越來越小，結(jié)合①式可知，物塊的加速度也越來越小，當(dāng)加速度等于0時，物塊達(dá)到最大速度，此時：mgsinθ＝μ(mgcosθ－f洛)②由②可知，只要傳送帶的速度大于等于1m/s，則物塊達(dá)到最大速度的條件與傳送帶的速度無關(guān)，所以傳送帶的速度可能是1m/s，有可能是大于1m/s，物塊可能相對于傳送帶靜止，有可能相對于傳送帶不靜止．故B錯誤，D正確；C.由以上的分析可知，傳送帶的速度不能判斷，所以若已知皮帶的長度，也不能求出該過程中物塊與皮帶發(fā)生的相對位移．故C錯誤．答案：D8．(2015·寧德市普高質(zhì)檢，18)如圖為某種電磁泵模型，泵體是長為L1，寬與高均為L2的長方體．泵體處在方向垂直向外、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，泵體的上下表面接電壓為U的電源(內(nèi)阻不計)，理想電流表示數(shù)為I，若電磁泵和水面高度差為h，液體的電阻率為ρ，在t時間內(nèi)抽取液體的質(zhì)量為m，不計液體在流動中和管壁之間的阻力，取重力加速度為g.則導(dǎo)學(xué)號：82460514()A．泵體上表面應(yīng)接電源負(fù)極B．電磁泵對液體產(chǎn)生的推力大小為BIL1C．電源提供的電功率為eq\f(U2L1,ρ)D．質(zhì)量為m的液體離開泵時的動能為UIt－mgh－I2eq\f(ρ,L1)t解析A.當(dāng)泵體上表面接電源的正極時，電流從上向下流過泵體，這時受到的磁場力水平向左，拉動液體，故A錯誤；BC：根據(jù)電阻定律，泵體內(nèi)液體的電阻：R＝ρeq\f(L,S)＝ρ×eq\f(L2,L1L2)＝eq\f(ρ,L1)因此流過泵體的電流：I＝eq\f(U,R)＝eq\f(UL1,ρ)，電磁泵對液體產(chǎn)生的推力大小為：F＝BIL2那么液體消耗的電功率為：P＝eq\f(U2L1,ρ)，而電源提供的電功率為UI，故B、C錯誤；D.若t時間內(nèi)抽取水的質(zhì)量為m，根據(jù)能量守恒定律，則這部分水離開泵時的動能為：Ek＝UIt－mgh－I2eq\f(ρ,L1)t，故D正確．答案：D[備課札記]__________________________________________________________________________