2022年高考物理一轮复习-章节训练-磁场.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载20XX年高考一轮复习之磁场一、挑选题 此题共 10 小题,每题4 分,共 40 分有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内 1如下列图,两根光滑金属导轨平行放置,导轨所在平面与水平面间的夹角为 . 整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中金属杆 ab 垂直导轨放置,当金属杆 ab 中通有从 a 到 b的恒定电流 I 时,金属杆 ab 刚好静止就 A磁场方向竖直向上B磁场方向竖直向下C金属杆 ab受安培力的方向平行导轨向上D金属杆 ab受安培力的方向平行导轨向下解析： 当磁场方向竖直向上时

2、,由左手定就可知安培力水平向右,金属杆 ab受力可以平衡, A 正确；如磁场方向竖直向下,由左手定就可知安培力水平向左,就金属杆 ab 受力无法平稳, B、C、 D错误答案： A 2如下列图,当电键S 闭合的时候,导线ab 受力的方向应为 A向右B向左名师归纳总结 C向纸外D向纸里第 1 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 解析： 由安培定就,导线学习必备欢迎下载D正确ab 处磁感线方向从右向左,再依据左手定就,答案： D 3垂直纸面的匀强磁场区域里,一离子从原点 可能是图中的 O沿纸面对 x 轴正方向飞出,其运动轨迹解析： 利用左手定就

3、可以判定离子做圆周运动的圆心应在 y 轴上, B、C正确答案： BC 4带电小球以肯定的初速度 v0 竖直向上抛出,能够达到的最大高度为 h1；如加上水平方向的匀强磁场,且保持初速度仍为 v0,小球上升的最大高度为 h2；如加上水平方向的匀强电场,且保持初速度仍为 v0,小球上升的最大高度为 h3,如下图所示,不计空气阻力,就 Ah1h2h3 Bh1h2h3Ch1h2h3 Dh1h3h2解析： 由竖直上抛运动的最大高度公式得2 h1v 2g；当小球在磁场中运动到最高点时,小 0球应有水平速度,由能量守恒得mgh2Ek1 2mv 0mgh1,所以 h1h2；当加上电场时,由运动的分解可知：在竖直

4、方向上有 答案： D 2 v 02gh3,所以 h1 h3,选项 D正确名师归纳总结 5如右图所示,一带电小球质量为m,用丝线悬挂于O点,并在竖直平面内摇摆,最大第 2 页,共 13 页摆角为60 ,水平磁场垂直于小球摇摆的平面,当小球自左方摆到最低点时,悬线上的张力恰为零,就小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A0 学习必备欢迎下载B2mgC4mg D6mg2mv解析： 如没有磁场,就到达最低点悬线的张力为 F,就 Fmgl由能量守恒得 mgl1 cos60 12mv 2联立得 F2mg. 当有磁场存在时,由于洛仑

5、兹力不做功,在最低点悬线张力为零,就F洛2mg当小球自右方摆到最低点时洛仑兹力大小不变,方向必向下可得 以此时悬线的张力 F 4mg.C 项正确答案： C 2 F F洛mgmv l,所6如下列图,在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面对里的圆形匀强磁场,其边界过原名师归纳总结 点 O和 y 轴上的点 a0 ,L 一质量为m、电荷量为e 的电子从 a 点以初速度v0 平行于 x 轴正第 3 页,共 13 页方向射入磁场, 并从 x 轴上的 b 点射出磁场, 此时速度方向与x 轴正方向的夹角为60 . 以下说法中正确选项 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A电

6、子在磁场中运动的时间为学习必备欢迎下载 Lv02 LB电子在磁场中运动的时间为 3v0C磁场区域的圆心坐标为 2,L 2 D电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为 0 , 2L 3 2 L解析：由图可以运算出电子做圆周运动的半径为 2L,故在磁场中运动的时间为 t v02 L 3 L3v0,A 错误, B 正确； ab 是磁场区域圆的直径,故圆心坐标为 2L,2 ,电子在磁场中做圆周运动的圆心为 O ,运算出其坐标为 0 , L ,所以 C正确, D错误答案： BC 7如下列图,有一重力不计的混合正离子束先后通过正交的电场、磁场区域和匀强磁场区域,假如这束正离子束在区域中不偏转,进入区域后偏转半径

7、 r 相同,就它们一定具有相同的 A速度 B质量C电荷量 D比荷解析： 混合正离子束不偏转,说明它们在区域有 EqBqv,就 vE B,进入区域的混合正离子速度都相同在区域中正离子偏转半径 r mv Bq,速度 v 相同,半径 r 相同,就m q必定相同,即比荷相同,A、D正确答案： AD 名师归纳总结 8如下列图,ABC为与匀强磁场垂直的边长为a 的等边三角形,磁场垂直于纸面对外,第 4 页,共 13 页比荷为e m的电子以速度v0从 A点沿 AB方向射入,欲使电子能经过BC边,就磁感应强度B 的取值应为 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - AB3mv

8、0学习必备欢迎下载2mv0BBaeaeCB2mv0 aea,3解析： 由题意,如下列图,电子正好经过C点,此时圆周运动的半径Ra2cos30要想电子从BC边经过,圆周运动的半径要大于a 3,由带电粒子在磁场中运动的公式r mv qB有a 3 mv0 eB,即 Bm1. 答案： 1 连接如下图所示名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2 重新处于平稳状态学习必备I欢迎下载m2 D的底边长度 l电流表的示数此时细沙的质量3| m2m1| g Il4 m2m1三、运算题 此题共 4 小题, 13、14 题各 10 分, 15

9、、16 题各 12 分,共 44 分,运算时必须有必要的文字说明和解题步骤,有数值运算的要注明单位 13有两个相同的全长电阻为 环分别在两个相互平行的、相距为9 的匀称光滑圆环,固定于一个绝缘的水平台面上,两 20 cm 的竖直面内,两环的连心线恰好与环面垂直,两环面间有方向竖直向下的磁感应强度B0.87 T的匀强磁场,两环的最高点A 和 C 间接有一内阻为 0.5 的电源,连接导线的电阻不计今有一根质量为10 g ,电阻为 1.5 的棒置于两环内侧且可顺环滑动,而棒恰好静止于如下列图的水平位置,它与圆弧的两接触点 P、Q和圆弧最低点间所夹的弧对应的圆心角均为 60 ,取重力加速度 g10 m

10、/s 2. 试求此电源电动势 E的大小解析： 在题图中,从左向右看,棒PQ的受力如下列图,棒所受的重力和安培力FB的合力名师归纳总结 与环对棒的弹力FN是一对平稳力,且FBmgtan 3mg 第 9 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 而 FBIBL,所以 I 3mg学习必备欢迎下载BL3 10 103 10 A 1 A R,就 R99 2 0.87 0.2在题图所示的电路中两个圆环分别连入电路中的电阻为339由闭合电路欧姆定律得E I r2RR 棒 1 0.5 2 2 1.5 V 6 V 答案： 6 V 14如下列图,一质量为m、电量为

11、 q 的带电小球以与水平方向成某一角度的初速度 v0 射入水平方向的匀强电场中,小球恰能在电场中做直线运动如电场的场强大小不变,方向改为反向,同时加一垂直纸面对外的匀强磁场,小球仍以原先的初速度重新射入,小球 恰好又能做直线运动,求电场强度的大小、磁感应强度的大小和初速度与水平方向的夹角 . 解析： 在没有磁场,只有电场时,设小球的运动方向与水平方向的夹角为 ,受力情形 如下图甲所示,依据已知得：名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - Eqmg学习必备欢迎下载tan 在既有磁场又有电场时,由几何学问得 45E 不变,受

12、力情形如上图乙小球仍做直线运动,有：qv0BEqcos mgsin 2mg mg mg解得 Bqv0 Eqtan q答案：mg 2mg45q qv015如下图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成已知：名师归纳总结 静电分析器通道的半径为R,匀称辐射电场的电场强度为E. 磁分析器中有垂直纸面对外的匀第 11 页,共 13 页强磁场,磁感应强度为B. 问：- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1 为了使位于A 处电荷量为学习必备欢迎下载q、质量为m的离子,从静止开头经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,加速电场的电压 U应为多大

13、？2 满意 1 问条件的离子由 P 点进入磁分析器后,最终打在乳胶片上的 Q 点,该点距入射点 P多远？解析： 1 离子在加速电场中加速,依据动能定理有qU1 2mv 2离子在辐向电场中做匀速圆周运动,电场力供应向心力,有2qEmv R解得 U1 2ER2 离子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力供应向心力,有2qvBmv r由、式得 r mv qB1 B EmRq2 EmRPQ2r B q1 2 EmR答案： 1 2ER 2 B q162022 福建理综 如下图甲,在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场,在此区域内,沿水平面固定一半径为 r 的圆环形光滑细玻璃管,

14、环心 O在区域中心一质量为 m、带电荷量为 q q0的小球,在管内沿逆时针方向 从上向下看 做2 m圆周运动已知磁感应强度大小 B 随时间 t 的变化关系如下图乙所示,其中 T0qB0. 设小球在运动过程中电荷量保持不变,对原磁场的影响可忽视1 在 t 0 到 t T0 这段时间内,小球不受细管侧壁的作用力,求小球的速度大小 v0；名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载2 在竖直向下的磁感应强度增大过程中,将产生涡旋电场,其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆,同一条电场线上各点的场强大小相

15、等试求 t T0 到 t 1.5 T0 这段时间内：细管内涡旋电场的场强大小 E；电场力对小球做的功 W. 解析： 1 小球运动时不受细管侧壁的作用力,因而小球所受洛仑兹力供应向心力2qv0B0mv r 0由式解得 v0qB0r m2 在 T0到 1.5 T0 这段时间内,细管内一周的感应电动势 E 感 r 2 B t B 2B0由图乙可知 tT0由于同一条电场线上各点的场强大小相等,所以 EE感 2 r2由式及 T02 m qB0得 E qB 2 m 0r在 T0 到 1.5 T0 时间内,小球沿切线方向的加速度大小恒为 aqE m小球运动的末速度大小 v v0 a t 由图乙 t 0.5 T0,并由式得v3 2v03qB0r 2m由动能定理,电场力做功为W1 2mv 21 2 2mv 0由式解得名师归纳总结 W5 2 8mv 05q 2B 0r 222 2 qB 0r2 m5q2B 0r 22第 13 页,共 13 页8m答案： 1qB0r m8m- - - - - - -