2019-2020年高考物理一轮复习 第八章 磁场阶段综合测评.doc

2019-2020年高考物理一轮复习 第八章 磁场阶段综合测评温馨提示：1.第卷答案写在答题卡上，第卷书写在试卷上；交卷前请核对班级、姓名、考号.2.本场考试时间为90分钟，注意把握好答题时间.3.认真审题，仔细作答，永远不要以粗心为借口原谅自己第卷(选择题，共60分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分有的小题给出的四个选项中只有一个选项正确；有的小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选或不答得0分)1(xx届河北省重点中学12月调研考试)如图所示，匀强磁场的边界为平行四边形ABDC，其中AC边与对角线BC垂直，一束电子以大小不同的速度沿BC从B点射入磁场，不计电子的重力和电子之间的相互作用，关于电子在磁场中运动的情况，下列说法中正确的是()A从AB边出射的电子的运动时间都相等B从AC边出射的电子的运动时间都相等C入射速度越大的电子，其运动时间越长D入射速度越大的电子，其运动轨迹越长解析：电子做圆周运动的周期T，保持不变，电子在磁场中运动时间为tT，轨迹对应的圆心角越大，运动时间越长电子沿BC方向入射，若从AB边射出时，根据几何知识可知在AB边射出的电子轨迹所对应的圆心角相等，在磁场中运动时间相等，与速度无关故选项A正确，选项C错误；从AC边射出的电子轨迹对应的圆心角不相等，且入射速度越大，其运动轨迹越短，在磁场中运动时间不相等故选项B、D错误答案：A2(xx届豫晋冀高三联考)如图所示是质谱仪的一部分，两个具有相同电荷量的离子a、b以相同的速度从孔S沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，在磁场中分成两条轨迹，最终打到照相底片上下列说法正确的是()A离子a，b均带负电B离子a的质量小于b的质量C离子a的运动周期等于b的运动周期D离子a的运动时间大于b的运动时间解析：由题意可知带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用做圆周运动，由左手定则可判断带电粒子带正电，选项A错误；根据qvB得，r，由于a、b两粒子带电荷量相同，进入磁场的速度相同，而rarb，所以mamb，故选项B错误；根据T，可知a粒子在磁场中运动周期大于b粒子运动周期，故选项C错误，选项D正确答案：D3(xx届唐山市高三联考)如图所示，两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨宽度为L，一端与电源连接一质量为m的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数为，在安培力的作用下，金属棒以v0的速度向右匀速运动，通过改变磁感应强度的方向，可使流过导体棒的电流最小，此时磁感应强度的方向与竖直方向成()A37B30C45 D60解析：金属棒以v0的速度向右做匀速运动，欲使电流最小，则导体棒受到的安培力最小，由于导体棒处于平衡状态，故导体棒受到的摩擦力最小，导体棒受到的安培力可分解为水平向右和竖直向上的两个分力，设磁场与竖直方向夹角为，由平衡方程有BILcos(mgBILsin)得I，当cossin有最大值时电流I有最小值cossinsin(60)，当30时，电流I有最小值，故选项B正确答案：B4(xx届北京市朝阳区高三期末考试)如图所示，空间有一个范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，一个质量为m、电荷量为q的带电小圆环套在一根固定的绝缘水平细杆上，杆足够长，环与杆的动摩擦因数为.现给环一个向右的初速度v0，在圆环整个运动过程中，下列说法正确的是()A如果磁场方向垂直纸面向里，圆环克服摩擦力做的功一定为mvB如果磁场方向垂直纸面向里，圆环克服摩擦力做的功一定为mvC如果磁场方向垂直纸面向外，圆环克服摩擦力做的功一定为mvD如果磁场方向垂直纸面向外，圆环克服摩擦力做的功一定为mv解析：如果磁场垂直纸面向里，带电小环受到竖直向上的洛伦兹力作用，若洛伦兹力最初大于小环的重力，小环先做减速运动，当洛伦兹力等于重力时小环将做匀速运动，此时有qvBmg，得v，由动能定理有Wfmvmv2mvmmv，故选项A、B错误；如果磁场方向垂直纸面向外，则带正电小环受到洛伦兹力竖直向下，小球受到摩擦力作用最大停止运动，由动能定理可知，小环克服摩擦力做功一定为mv，故选项C正确，选项D错误答案：C5(xx届北京市东城区高三期末考试)如图甲所示，两个平行金属板正对放置，板长l10 cm，间距d5 cm，在两板间的中线OO的O处一个粒子源，沿OO方向连续不断地放出速度v01.0105 m/s的质子两平行金属板间的电压u随时间变化的ut图线如图乙所示，电场只分布在两板之间在靠近两平行金属板边缘的右侧分布有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度B103 T，方向垂直于纸面向里，磁场边缘MN与OO垂直质子的比荷取1.0108 C/kg，质子之间的作用力忽略不计，下列说法正确的是()A有质子进入磁场区域的时间是0.15 sB质子在电场中运动的最长时间是0.10 sC质子在磁场中做圆周运动的最大半径是0.5 mD质子在磁场中运动的最大速度是v0的 倍解析：质子通过电场所用时间很小，可以认为质子在电场中运动时两极板电压保持不变，设当质子在电场中侧移量为时的电压为U，则有2，解得U25 V，所以在00.2 s时间区间内有0.05 s时间有质子进入磁场，选项A错误；质子在电场运动的最长时间为t s106 s，选项B错误；质子离开电场时的最大速度为vm，由动能定理有qUmvmv，得vm 105 m/s，由Rm0.5 m，故选项C正确，选项D错误答案：C6(xx届泉州市高三质检)如图所示，仅在xOy平面的第I象限内存在垂直纸面的匀强磁场，一细束电子从x轴上的P点以大小不同的速度射入该磁场中，速度方向均与x轴正方向成锐角.速率为v0的电子可从x轴上的Q点离开磁场，不计电子间的相互作用，下列判断正确的是()A该区域的磁场方向垂直纸面向里B所有电子都不可能通过坐标原点OC所有电子在磁场中运动的时间一定都相等D速率小于v0的电子离开磁场时速度方向改变的角度均为解析：由题意可知电子在磁场中受到的洛伦兹力作用下做圆周运动能通过Q点，由左手定则可知磁场方向应为垂直纸面向外，选项A错误；由于磁场仅在第象限内，所以电子不可能通过坐标原点O，选项B正确；到达x轴和到达y轴的粒子在磁场中运动时间不同，选项C错误；速率小于v0的电子离开磁场时速度方向改变的角度均为3602，故选项D错误答案：B7(xx届河南天一大联考高三阶段测试)如图所示，两个倾角分别为30和60的光滑斜面固定于水平地面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中两个质量均为m、带电荷量为q的小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，两小滑块都将飞离斜面，在此过程中()A甲滑块飞离斜面瞬间的速度比乙滑块飞离斜面瞬间的速度大B甲滑块在斜面上运动的时间比乙滑块在斜面上运动的时间短C甲滑块在斜面上运动的位移与乙滑块在斜面上运动的位移大小相同D两滑块在斜面上运动的过程中，重力的平均功率相等解析：小滑块飞离斜面时，洛伦兹力与重力的垂直斜面的分力平衡，故：mgcosqvmB，解得：vm，故斜面倾角越大，飞离时速度越小，故甲飞离速度大于乙，故选项A正确；甲斜面倾角小，平均加速度小，但是末速度大，故甲在斜面上运动时间比乙的长，故选项B错误；根据动能定理mglsinmv2，代入数据化简l，故甲的位移大于乙的位移，故选项C错误；重力的平均功率为重力乘以竖直方向的分速度的平均值Pmgsinmgsin，代入数据相等，故选项D正确答案：AD8(xx届衡水市高三大联考)如图所示， 从离子源发射出的正离子， 经加速电压U加速后进入相互垂直的电场(E方向竖直向上)和磁场(B方向垂直纸面向外)中， 发现离子向上偏转要使此离子沿直线通过电磁场， 需要()A增加E，减小B B增加E，减小UC适当增加U D适当减小E解析：要使粒子在复合场中做匀速直线运动，必须满足条件：EqqvB.根据左手定则可知正离子所受的洛伦兹力的方向竖直向下，因正离子向上极板偏转的原因是电场力大于洛伦兹力，所以为了使粒子在复合场中做匀速直线运动，则要么增大洛伦兹力，要么减小电场力增大电场强度E，即可以增大电场力，减小磁感强度B，即减小洛伦兹力，不满足要求故选项A错误；减小加速电压U，则洛伦兹力减小，而增大电场强度E，则电场力增大，不满足要求，故选项B错误；加速电场中，根据eUmv2/2可得v22eU/m，适当地增大加速电压U，从而增大洛伦兹力，故选项C正确；根据适当减小电场强度E，从而减小电场力，故选项D正确答案：CD9(xx届开封市高三二模)设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一带电粒子在电场力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略粒子的重力，以下说法中正确的是()A此粒子必带正电荷BA点和B点位于同一高度C粒子在C点时机械能最大D粒子到达B点后，将沿原曲线返回A点解析：从图中可以看出，上极板带正电，下极板带负电，带电粒子由静止开始向下运动，说明受到向下的电场力，可知粒子带正电故选项A正确；离子具有速度后，它就在向下的电场力F及总与速度垂直并不断改变方向的洛伦兹力f作用下沿ACB曲线运动，因洛伦兹力不做功，电场力做功等于动能的变化，而离子到达B点时的速度为零，所以从A到B电场力所做正功与负功加起来为零这说明离子在电场中的B点与A点的电势能相等，即B点与A点位于同一高度故选项B正确；在由A经C到B的过程中，在C点时，电势最低，此时粒子的电势能最小，由能量守恒定律可知此时具有最大动能，所以此时的速度最大故选项C正确；只要将粒子在B点的状态与A点进行比较，就可以发现它们的状态(速度为零，电势能相等)相同，如果右侧仍有同样的电场和磁场的叠加区域，粒子就将在B的右侧重现前面的曲线运动，因此，粒子是不可能沿原曲线返回A点的如图所示，故选项D错误答案：ABC10(xx届扬州市高三模拟)如图所示，两平行金属板水平放置，开始开关S合上使平行板电容器带电板间存在垂直纸面向里的匀强磁场一个不计重力的带电粒子恰能以水平向右的速度沿直线通过两板在以下方法中，能使带电粒子仍沿水平直线通过两板的是()A将两板的距离增大一倍，同时将磁感应强度增大一倍B将两板的距离减小一倍，同时将磁感应强度增大一倍C将开关S断开，两板间的正对面积减小一倍，同时将板间磁场的磁感应强度减小一倍D将开关S断开，两板间的正对面积减小一倍，同时将板间磁场的磁感应强度增大一倍解析：电容器处于通电状态，把两板间距离减小一倍，由E可知，电场强度变为原来的二倍，根据EqqvB可知，要使粒子匀速通过，速率应该增加一倍，故选项B正确；电容器处于通电状态，把两板间距离增大一倍，由E可知，电场强度变为原来的二分之一，根据EqqvB可知，要使粒子匀速通过，磁场应该减小一倍，故选项A错误；如果把开关S断开，两极板的正对面积减小一倍，其间电场强度增加为原来的二倍，电场力增大，因此根据EqqvB可知，要使粒子匀速通过，磁场强度应增大一倍，故选项C错误，选项D正确答案：BD11(xx届银川市宁大附中高三模拟)如图是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连，现分别加速氘核(H)和氦核(He)下列说法中正确的是()A它们的最大速度相同B它们的最大动能相同C它们在D形盒中运动的周期相同D仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能解析：粒子由回旋加速器加速到最大速度时，其轨道半径等于D形盒的半径，由圆周运动规律有：Bqvmm，其中R为D形盒半径，则vm，两粒子比荷相同则最大速度相同，选项A正确；Ekmmvm2B2R2，比荷相同，但质量不同，所以最大动能不同，选项B错误；周期T，比荷相同则T相同，选项C正确；由于Ekm，与加速电压U无关，选项D错误答案：AC12(xx届德州市高三质检)如图所示，在重力、电场力和洛伦兹力作用下，一带电液滴做直线运动，下列关于带电液滴的性质和运动的说法中正确的是()A液滴可能带负电B不论液滴带正电或负电，运动轨迹为同一条直线C液滴一定做匀速直线运动D液滴可能在垂直电场的方向上运动解析：由于洛伦兹力大小与速度大小有关，带电液滴若做直线运动则必定受力平衡，做匀速直线运动，选项C正确；电场力可能水平向左也可能水平向右，故液滴电性不确定，选项A正确；若液滴带正电，液滴运动轨迹如图甲中虚线，若液滴带负电，液滴运动轨迹如图乙中虚线，所以不可能为同一条直线，选项B错误；液滴若在垂直电场的方向上运动，液滴不可能受到平衡力的作用，故选项D错误答案：AC第卷(非选择题，共40分)二、实验题(本题共1小题，共8分)13(8分)(xx届北京市东城区高三期末考试)如图所示为奥斯特实验所用装置，开关闭合前将小磁针置于水平桌面上，其上方附近的导线应与桌面平行且沿_(选填“东西”、“南北”)方向放置，这是由于考虑到_的影响；开关闭合后，小磁针偏转了一定角度，说明_；如果将小磁针置于导线正上方附近，开关闭合后小磁针_发生偏转(选填“会”、“不会”)解析：由地磁场在地球表面的方向为南北方向，所以通电导线产生的磁场在导线的上、下方应为东西方向，导线应南北放置，这样小磁针偏转较明显开关闭合后小磁针偏转了一定角度，说明通电导线在周围产生了磁场答案：南北地磁场电流周围有磁场会三、计算题(本题共2小题，共32分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确数值和单位)14(15分)(xx届潍坊市高三上学期期末考试)提纯氘核技术对于核能利用具有重大价值右图是从质子、氘核混合物中将质子和氘核分离的原理图，x轴上方有垂直于纸面向外的匀强磁场，初速度为0的质子、氘核混合物经电压为U的电场加速后，从x轴上的A(L,0)点沿与x成30的方向进入第二象限(速度方向与磁场方向垂直)，质子刚好从坐标原点离开磁场已知质子、氘核的电荷量均为q，质量分别为m、2m，忽略质子、氘核的重力及其相互作用(1)求质子进入磁场时速度的大小；(2)求质子与氘核在磁场中运动的时间之比；(3)若在x轴上接收氘核，求接收器所在位置的横坐标解析：(1)对质子，有qUmv20得v .(2)质子和氘核在磁场中运动时间为各自周期的，所以时间之比等于其周期之比T1T2t1t2T1T212.(3)质子在磁场中运动时，由几何关系，rLqvBm氘核在电场中运动时qU(2m)v20在磁场中运动时qvBRL横坐标为xRL(1)L.答案：(1) (2)12(3)(1)L15(17分)(xx届德州市高三期末考试)如图所示，在坐标系xOy的第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E.第三象限内存在匀强磁场I，y轴右侧区域内存在匀强磁场，、磁场的方向均垂直于纸面向里一质量为m、电荷量为q的粒子自P(l，l)点由静止释放，沿垂直于x轴的方向进入磁场，接着以垂直于y轴的方向进入磁场，不计粒子重力(1)求磁场的磁感应强度B1；(2)若磁场的磁感应强度B23B1，求粒子从第一次经过y轴到第四次经过y轴的时间t及这段时间内的平均速度解析：(1)设粒子垂直于x轴进入磁场时的速度为v，由运动学公式2alv2由牛顿第二定律Eqma由题意知，粒子在中做圆周运动的半径为l由牛顿第二定律qvB1联立各式，解得B1 .(2)粒子的运动轨迹如图所示，设粒子在磁场中运动的半径为r1，周期为T1，则r1l，T1在磁场中运动的半径为r2，周期为T2，3qvB1，T2，得r2，T2粒子从第一次经过y轴到第四次经过y轴的时间tT2代入数据得t 粒子在第一次经过y轴到第四次经过y轴时间内的位移s2r14r22r2平均速度 方向沿y轴负方向答案：(1) (2)2r2 ，方向沿y轴负方向