2022高考物理單元卷第8章磁場章末綜合檢測

第8章章末綜合檢測一、選擇題此題共12小題，每題4分，共48分．在每題給出的四個選項中，有的只有一個選項正確，

有的有多個選項正確，全部選對的得

4分，選對但不全的得

2分，有錯選的得

0分1．帶電粒子進(jìn)入云室會使云室中的氣體電離，進(jìn)而顯示其運動軌跡．圖

1所示是在有勻強磁場的云室中察看到的粒子的軌跡，

a和b是軌跡上的兩點，勻強磁場

B垂直于紙面向里．該粒子在運動時，其質(zhì)量和電荷量不變，而動能漸漸減少，下列說法正確的選項是A．粒子先經(jīng)過a點，再經(jīng)過b點B．粒子先經(jīng)過

b點，再經(jīng)過

a點C．粒子帶負(fù)電

圖

1D．粒子帶正電解析：由于粒子的速度減小，所以軌道半徑不斷減小，所以A對B錯；由左手定則得粒子應(yīng)帶負(fù)電，C對D錯．答案：AC2．如圖2所示，在軸上方存在垂直于紙面向里的勻強磁場，平面內(nèi)，從原點O處沿與軸正方向成θ0BvdC圖

5解析：當(dāng)

S斷開時，電容器極板間的電壓等于平行金屬板間的電壓．

等離子群不偏向極板運動時做勻速直線運動，此時平行金屬板達(dá)電壓穩(wěn)定狀態(tài)，由

qvB＝q錯誤!，得

U＝Bvd，此時電容器的充電荷量Q＝閉合時，平行板上的電荷經(jīng)過R放電，電場力小于洛倫茲力，使等離子群不斷向極板移動，達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)，平行板和電容器間的電壓仍為U，電容器的電荷量仍為BvdC答案：B6．2022年廣東卷圖6是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．帶電粒子被加快電場加快后，進(jìn)入速度選擇器．1A0的勻強磁場．下列表述正確的選項是A．質(zhì)譜儀是剖析同位素的重要工具B．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外C．能經(jīng)過狹縫

，所以錯誤!＝錯誤!，D錯誤．答案：ABC7．利用如圖

7所示的方法能夠測得金屬導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)

n，現(xiàn)測得一塊橫截面為矩形的金屬導(dǎo)體的寬為

b，厚為

d，并加有與側(cè)面垂直的勻強磁場

B，當(dāng)通以圖示方向電流I時，在導(dǎo)體上、，則下列判斷正確的選項是A．上表面電勢高B．下表面電勢高C．該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為錯誤!D．該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為錯誤!高，故

圖7解析：畫出平面圖如右圖B正確，A錯誤．

圖88，由左手定則，自由電子向上表面偏轉(zhuǎn)，故下表面電勢再根據(jù)e錯誤!＝evB，I＝neSv＝ne·b·d·v得n＝錯誤!故D正確，C錯誤．答案：BD8．2022年長沙模擬如圖9所示，一根長為的鋁棒用兩個勁度系數(shù)均為的彈簧水平地懸掛在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，當(dāng)鋁棒中經(jīng)過的電流I方向從左到右時，彈簧縮短，而當(dāng)電流反向且大小不變時，彈簧伸長，則該磁場的磁感覺強度為圖9解析：不通電流時：mg＝2·ΔL①電流自左向右時：mg＝BI＋2ΔL－②電流自右向左時：mg＋BI＝2ΔL＋③解②③得B＝錯誤!故A正確．答案：A9．2022年臨沂模擬如圖10所示，三個質(zhì)量相等、電荷量分別為＋q、－q和0的小液滴a、b、c，從豎直放置的兩極板中間的上方由靜止釋放，最后從兩極板間穿過，a、b經(jīng)過極板邊緣，軌跡如圖10所示，則在穿過兩極板的過程中A．電場力對液滴a、b做的功相同B．三者動能的增量相同C．液滴a電勢能的增加量等于液滴b電勢能的減少量D．重力對三者做的功相同圖10解析：液滴a、b只是電性的差別，受力方向不同，偏轉(zhuǎn)方向不同，但電荷量相同，側(cè)移量相同，故做功相同，A正確；c不帶電，只有重力做正功，動能增量較小，電場力對a、b做正功，動能增量較大，故B錯；偏轉(zhuǎn)電場實際上是加快電場，所以a、b的電勢能都要減少，故C錯；在豎直方向上下落的高度相等，所以重力對三者做的功相同，D正確．答案：AD10．2022年邢臺質(zhì)檢如圖11所示的天平可用于測定磁感覺強度，天平的右臂下面掛有一個不計重力的矩形線圈，寬度為L，共N匝，線圈下端懸在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面．當(dāng)線圈中通有方向如圖11所示的電流I時，在天平左右兩邊加上質(zhì)量各為m1、m2的砝碼，天平平衡．當(dāng)電流反向大小不變時，右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平從頭平衡，由此可知A．磁感覺強度的方向垂直于紙面向里，大小為錯誤!B．磁感覺強度的方向垂直于紙面向里，大小為錯誤!C．磁感覺強度的方向垂直于紙面向外，大小為錯誤!D．磁感覺強度的方向垂直于紙面向外，大小為錯誤!圖11解析：由于當(dāng)電流反向時，右邊需要加砝碼，可判斷電流反向后，安培力方向向上，因此在圖示電流時安培力方向向下，

此時

m1g＝m2g＋NBIL，電流反向后

m1g＝m2＋mg－＝2NBIL，則B＝錯誤!，由左手定則可判斷磁感覺強度的方向為垂直于紙面向里．故

B正確．答案：B11．環(huán)形對撞機是研究高能粒子的重要裝置，

其核心零件是一個高度真空的圓環(huán)狀的空腔．若帶電粒子初速度可視為零，經(jīng)電壓為U的電場加快后，沿圓環(huán)切線方向注入對撞機的環(huán)狀腔內(nèi)，空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強磁場，磁感覺強度大小為B帶電粒子將被限制在圓環(huán)狀空腔內(nèi)運動．要維持帶電粒子在圓環(huán)內(nèi)做半徑確定的圓周運動，下列說法中正確的選項是A．關(guān)于給定的加快電壓，帶電粒子的荷質(zhì)比B．關(guān)于給定的加快電壓，帶電粒子的荷質(zhì)比

q/m越大，磁感覺強度q/m越大，磁感覺強度

B越大B越小C．關(guān)于給定的帶電粒子和磁感覺強度

B，加快電壓

U越大，粒子運動的周期越小D．關(guān)于給定的帶電粒子和磁感覺強度

B，不論加快電壓

U多大，粒子運動的周期都不變解析：帶電粒子經(jīng)過加快電場后速度為v＝錯誤!，帶電粒子以該速度進(jìn)入對撞機的環(huán)狀空腔內(nèi)，且在圓環(huán)內(nèi)做半徑確定的圓周運動，因此R＝錯誤!＝錯誤!，關(guān)于給定的加快電壓，即U一定，則帶電粒子的荷質(zhì)比/越大，磁感覺強度B應(yīng)越小，A錯誤，B正確；帶qm電粒子運動周期為T＝錯誤!，與帶電粒子的速度無關(guān)，自然就與加快電壓U無關(guān)，因此，關(guān)于給定的帶電粒子和磁感覺強度B，不論加快電壓U多大，粒子運動的周期都不變．答案：BD12．如圖12所示，在半徑為R的圓形地區(qū)內(nèi)，有勻強磁場，磁感覺強度為B，方向垂直于圓平面未畫出．一群比荷為錯誤!的負(fù)離子體以相同速率v0較大由，由于比荷和速度都相等，磁感覺強度B為定值，故所有粒子的偏轉(zhuǎn)半徑都相等，B正確．同時各粒子在磁場中做圓周運動的周期T＝錯誤!也相等，根據(jù)幾何規(guī)律：圓內(nèi)，較長的弦對應(yīng)較大的圓心角，所以從Q點射出的粒子偏轉(zhuǎn)角最大，在磁場內(nèi)運動的時間最長，C對．沿0.10m5.0m＝0.30kg導(dǎo)軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示．可認(rèn)為，炮彈在軌道內(nèi)運動時，它所在處磁場的磁感覺強度始終為B＝T，方向垂直于紙面向里．若炮彈出口速度為v＝×103m/，求經(jīng)過導(dǎo)軌的電流I忽略摩擦力與重力的影響圖13解析：在導(dǎo)軌通有電流I時，炮彈作為導(dǎo)體受到磁場施加的安培力為F＝IdB①設(shè)炮彈加快度的大小為，則有aF＝ma②炮彈在兩導(dǎo)軌間做勻加快運動，因而v2＝2③aL聯(lián)立①②③式得I＝錯誤!5代入題給數(shù)據(jù)得I＝×10A答案：×105A14．2022年湖南四縣市調(diào)研在真空中，半徑為r的圓形地區(qū)內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感覺強度大小為B，在此地區(qū)外圍空間有垂直紙面向內(nèi)的大小也為B的磁場．一個帶電粒子從邊界上的＝2×10－10kg，帶電荷量q＝＋5×10－6C，不計重力，磁感覺強度B＝1T，粒子運動速度0＝5×103m/，圓形地區(qū)半徑r＝0.2m，求粒子第一次回到v錯誤!求得R＝0.2m＝r軌跡如圖15所示T＝錯誤!＝8π×10－5運動時間為t＝2T＝16π×10－5答案：16π×10－5圖1615．如圖16所示，一束極細(xì)的可見光照射到金屬板上的A點，能夠從A點向各個方向發(fā)射出速率不同的電子，這些電子被稱為光電子．金屬板左側(cè)有一個方向垂直紙面向里、磁感覺強度為B，且面積足夠大的勻強磁場，涂有熒光材料的金屬小球由幾何關(guān)系得：R＝錯誤!解得：v＝錯誤!情況二：若光電子的出射方向是沿著斜向左上方的方向，如圖172所示：由圖可知，軌道半徑R＝錯誤!，速率仍為：v＝錯誤!光電子在磁場中的運動周期T＝錯誤!情況一：光電子在磁場中運動的時間情況二：光電子在磁場中運動的時間

t1＝錯誤!T＝錯誤!t2＝錯誤!T＝錯誤!答案：錯誤!

錯誤!或錯誤!16．2022年全國卷Ⅱ如圖18，在寬度分別為1和2的兩個毗鄰的條形地區(qū)中分別有勻強磁場和勻強電場，磁場方向垂直于紙面向里，電場方向與電、磁場分界限平行向右．一帶正電荷的粒子以速率v從磁場地區(qū)上邊界的和q，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得qvB＝m錯誤!②設(shè)a⑤由運動學(xué)公式有d＝錯誤!at錯誤!⑥＝vt2⑦2式中t2是粒子在電場中運動的時間．由①②⑤⑥⑦式得錯誤!＝錯誤!v⑧由①③④⑦式得錯誤!＝錯誤!arcin錯誤!⑨答案：錯誤!v錯誤!arcin錯誤!17．2022年南通市第二次調(diào)研如圖20所示的平行板器件中，存在相互垂直的勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感覺強度

B1＝

T，方向垂直紙面向里，電場強度

E＝×105V/m，19C0.2m

105m，如圖

21所示，當(dāng)經(jīng)過軸時的速度方向與軸正方向夾角為

45°時，由幾何關(guān)系可知運動半徑

r1＝0.2m圖