2022年高考物理二轮复习专题限时集训A专题八磁场配套作业.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载专题限时集训 八A 专题八 磁场 时间： 45 分钟 1如图 81 所示,长方形abcd 的长 ad 0.6 m,宽 ab0.3 m,o、e 分别是 ad、 bc 的中点,以e 为圆心 eb 为半径的1 4圆弧和以o 为圆心 od 为半径的1 4圆弧组成的区域内有垂直纸面对里的匀强磁场 边界上无磁场 ,磁感应强度7 kg、电荷量 q2 10 3 C的带正电粒子以速度B0.25 T 一群不计重力、质量m3 10v5 102m/s 沿垂直 ad 方向且垂直于磁场射入磁场区域就以下判定正确选项 图 81 A从 od 边射入的粒子,出

2、射点全部分布在 oa 边B从 ao 边射入的粒子,出射点全部分布在 ab 边C从 od 边射入的粒子,出射点分布在 ab 边D从 ao 边射入的粒子,出射点全部通过 b 点图 82 2如图 82 所示,在竖直向下的匀强磁场中,有两根竖直放置的平行导轨 AB、CD,导轨上放有质量为 m的金属棒 MN,棒与导轨间的动摩擦因数为 ,现从 t 0 时刻起,给棒通以图示方向的电流,且电流大小与时间成正比,即I kt ,其中 k 为恒量如金属棒与导轨始终垂直,就如图83 所示的表示棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中,正确选项 A B C D 图 83 3回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高

3、频沟通电源两极相连接的名师归纳总结 两个D 形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加第 1 页,共 6 页速,两个 D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图84 所示设 D形盒半径为R.如用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频沟通电频率为f. 就以下说法正确- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 的是 学习必备欢迎下载图 84 A质子被加速后的最大速度不行能超过 2 fR B质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关 C只要 R足够大,质子的速度可以被加速到任意值 D不转变 B和 f ,该回旋加速器也能

4、用于加速 粒子 4如图 85 所示,空间内匀强电场和匀强磁场相互垂直,电场的方向竖直向上,磁场方向垂直纸面对里,一带电微粒 A只撤去电场 B只撤去磁场a 处于静止状态,以下操作能使微粒做匀速圆周运动的是图 85 C给 a 一个竖直向下的初速度 D给 a 一个垂直纸面对里的初速度5如图 86 所示,长方体玻璃水槽中盛有NaCl 的水溶液,在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片,使溶液中通入沿x 轴正向的电流I ,沿 y 轴正向加恒定的匀强磁场B.图中 a、b 是垂直于 z 轴方向上水槽的前后两个内侧面,就 图 86 Aa 处电势高于 b 处电势 Ba 处离子浓度大于 b 处离子浓度 C溶液的上表面电势

5、高于下表面的电势 D溶液的上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度6如图 87 所示,一个质量为m、带电荷量为q 的小球,以初速度v 0自 h 高度处水平抛出不计空气阻力重力加速度为g. 1 如在空间竖直方向加一个匀强电场,发觉小球水平抛出后做匀速直线运动,求该匀强 电场的场强 E 的大小；2 如在空间再加一个垂直纸面对外的匀强磁场,小球水平抛出后恰沿圆弧轨迹运动,落名师归纳总结 地点 P到抛出点的距离为3h,求该磁场的磁感应强度B 的大小第 2 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载图 87 7如图 88 所示,竖直平面内

6、有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度 E12500 N/C,方向竖直向上；磁感应强度 B 10 3 T ,方向垂直纸面对外；有一质量 m1 102 kg 、电荷量q4 10 5 C 的带正电小球自 O 点沿与水平线成 45 角以 v04 m/s 的速度射入复合场中,之后小球恰好从 P 点进入电场强度 E22500 N/C 、方向水平向左的其次个匀强电场中,且恰好经过 P 点正下方的 Q点,不计空气阻力,g 取 10 m/s 2. 求：1O 点到 P点的距离 s 1；2Q 点到 P点的距离 s 2. 图 88 8在水平光滑的绝缘桌面内建立如图 89 所示的直角坐标系 xOy,将第、象限称为区

7、域一,第、象限称为区域二, 其中一个区域内有匀强电场,另一个区域内有大小为 2 102 T 、方向垂直桌面的匀强磁场把一个比荷为 qm2 10 8 C/kg 的正电荷从坐标为 0 , 1的 A 点处由静止释放,电荷以肯定的速度从坐标为 1 ,0 的 C 点第一次经 x 轴进入区域一,经过一段时间,从坐标原点 O再次回到区域二1 指出哪个区域存在电场、哪个区域存在磁场,以及电场和磁场的方向；2 求电场强度的大小；3 求电荷第三次经过 x 轴的位置图 89 专题限时集训 八A 名师归纳总结 2 v 1D 解析 由 qvBm r解得带电粒子在磁场中运动的半径r mv qB0.3 m 明显从Od第 3

8、 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载be 边,边射入的粒子,受到的洛伦兹力向上做半径r 0.3 m 的圆周运动,出射点全部分布在选项 A、C 错误；从 O点射入的粒子,做半径 r 0.3 m 的圆周运动经过 b 点,从 a 点射入的粒子,做直线运动经过 b 点,从 oa 之间射入的粒子,先做直线运动,进入磁场区域后受洛伦兹力作用向上偏转,做半径 r 0.3 m 的圆周运动,因轨迹半径与圆弧 ob 的半径相同,由几何学问知,其轨迹恰好通过 b 点,选项 B错误,选项 D正确2C 解析 当 Ff BIL BLktmg 时,棒沿

9、导轨向下减速；在棒停止运动前,所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为 Ff BLkt ；当棒停止运动时,摩擦力立刻变为静摩擦力,大小为Ffmg,应选项 C正确3A 解析 由 evB2 mvR可得回旋加速器加速质子的最大速度为veBR m,即与加速电场f的电压大小无关,选项B 错误；由回旋加速器高频沟通电频率等于质子运动的频率,就有eB 2 m,联立解得质子被加速后的最大速度不行能超过2 fR,选项 A 正确；质子的速度不能加速到无限大,由于依据狭义相对论,粒子的质量随着速度的增加而增大,而质量的变化会导致其回转周期的变化,从而破坏了电场变化周期的同步,选项C 错误；由于 粒子在回旋加速器中运动的频率是

10、质子的1 2,不转变B 和 f ,该回旋加速器不能用于加速 粒子,选项D错误4C 解析 带电微粒处于静止状态,说明其受到的重力与电场力平稳,微粒带正电 只撤去电场,微粒在重力和洛伦兹力作用下做变速曲线运动；撤去磁场,重力与电场力依旧平 衡,微粒将保持静止状态；给微粒一个向下的初速度,由于重力与电场力平稳,微粒在洛伦 兹力作用下做匀速圆周运动；给微粒一个垂直纸面对里的初速度,微粒不受洛伦兹力作用,由于重力与电场力平稳,微粒垂直纸面做匀速直线运动5B 解析 溶液中通入沿x 轴正向的电流I ,NaCl 的水溶液含有阴、阳离子,阳离子向 x 轴正向运动,阴离子向x 轴负向运动,依据左手定就,阴、阳离子

11、受到的洛伦兹力都偏向 a 处,所以 a 处离子浓度大于 b 处离子浓度,选项 B 正确mg 2mv061 q 2 3qh 解析 1 小球做匀速直线运动,说明重力和电场力平稳,依据平稳条件,有mgqE 解得 Emg q . R.运动轨迹2 再加匀强磁场后,小球做圆周运动,洛伦兹力充当向心力,设轨道半径为如下列图,依据几何关系得P 点到抛出点的水平距离x2h,R 2Rh2x2由洛伦兹力供应向心力有名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载2 qv0Bmv 0R联立解得 B2mv0 3qh . Gmg0.1 N

12、712 m 23.2 m 解析 1带电小球受到的重力电场力 F1qE10.1 N 即 GF1,故带电小球在正交的电磁场中由 依据牛顿其次定律有 2 v 0 qv0Bm R解得 Rmv0 qB1 102 43 m1 m 4 105 10由几何关系得s12R2 m. O到 Q做匀速圆周运动2 带电小球在 P 点的速度大小仍为 v04 m/s ,方向与水平方向成 45 . 由于电场力 F2qE2 0.1 N,与重力大小相等,方向相互垂直,就合力的大小 FF 2G 20.1 2 N ,方向 2与初速度方向垂直,故带电小球在其次个电场中做类平抛运动建立如下列图的x、y 坐标系2 m/s2,位移 y1 2

13、at2沿 y 轴方向,带电小球的加速度aF m10沿 x 轴方向,带电小球的位移xv 0t 由几何关系有：yx 联立解得 t 0.42 s ,x1.6 2m. Q点到 P 点的距离 s22x3.2 m. 81 略22 104 V/m 38 ,0 解析 1 区域一是磁场,方向垂直纸面对里；区域二是电场,方向由 A 指向 C. 2 设电场强度的大小为 E,电荷从 C点进入区域一的速度为 v. 从 A 到 C电荷做初速度为零的匀加速直线运动,且过 C点时速度方向与x 轴方向成 45 角,所以 sAC2 m. 由牛顿其次定律得qEma 由运动学公式有v 22asAC电荷进入区域一后,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,运动轨迹如下列图名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 由几何关系r 2 2 m 学习必备欢迎下载名师归纳总结 由牛顿其次定律得qvB2 mv第 6 页,共 6 页r解得 E2 104 V/m. 3 电荷从坐标原点O其次次经过x 轴进入区域二,速度方向与电场方向垂直,电荷在电场中做类平抛运动,设经过时间t 电荷第三次经过x 轴,有：tan45 1 22atvt,解得 t 2 106 s 所以： x vt cos45 8 m 即电荷第三次经过x 轴上的点坐标为8 ,0 . - - - - - - -