《2011《》高三物理一輪復習 第11章 磁場單元評估》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2011《》高三物理一輪復習 第11章 磁場單元評估（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、11單元評估 (本欄目內(nèi)容，在學生用書中以活頁形式分冊裝訂！)一、選擇題 1．(2010年深圳調(diào)研)如下圖所示，電子槍射出的電子束進入示波管，在示波管正下方有豎直放置的通電環(huán)形導線，則示波管中的電子束將 (　　) A．向上偏轉(zhuǎn) B．向下偏轉(zhuǎn) C．向紙?zhí)幤D(zhuǎn) D．向紙里偏轉(zhuǎn) 【解析】　由右手螺旋定則，電子束所處位置的磁場方向垂直紙面向外，由左手定則知，電子束將向上偏轉(zhuǎn)，A正確． 【答案】　A 2．如圖所示，用細橡皮筋懸吊一輕質(zhì)線圈，置于一固定直導線上方，線圈可以自由運動．當給兩者通以圖示電流時，線圈將 (　　) A．靠近直導線，兩者仍在同一豎直平面內(nèi) B．遠離直

2、導線，兩者仍在同一豎直平面內(nèi) C．靠近直導線，同時旋轉(zhuǎn)90° D．遠離直導線，同時旋轉(zhuǎn)90° 【解析】　由安培定則知，通電直導線在線圈處產(chǎn)生的磁場垂直于紙面向外．為了判定通電線圈在這一磁場內(nèi)的受力方向，不妨將它分成足夠多的等份來處理，這樣每一小段便可看做是一小段通電直導線．結(jié)合左手定則可判定出各段受力皆背離圓心，如右圖所示．但由于直線電流的磁場不均勻，靠近直導線的部分磁場較強，因而線圈靠近直導線的部分受力較大．考慮對稱性特點，將各段受力合成時，合力方向一定豎直向下，這樣線圈必定靠近直導線，并仍處于豎直平面內(nèi)． 【答案】　A 3．如圖所示，質(zhì)量為m的回形針系在細線下端被磁鐵吸引保持

3、靜止，此時細線與豎直方向的夾角為θ.則下列說法正確的是 (　　) A．回形針靜止時受到的磁鐵對它的磁力大小為mgtan θ B．回形針靜止時受到的細線的拉力大小為mgcos θ C．現(xiàn)用點燃的火柴對回形針加熱，過一會發(fā)現(xiàn)回形針不被磁鐵吸引了，原因是回形針加熱后，分子電流排列無序了 D．現(xiàn)用點燃的火柴對回形針加熱，過一會發(fā)現(xiàn)回形針不被磁鐵吸引了，原因是回形針加熱后，分子電流消失了 【解析】　回形針靜止時受到的磁鐵對它的磁力大小和方向都不確定，拉力大小也不能確定．故A、B錯誤；對回形針加熱，回形針磁性消失是因為分子電流排列無序了，所以選項C正確，D錯誤． 【答案】　C 4．在勻

4、強磁場的同一位置，先后放入長度相等的兩根直導線a和b，a、b導線的方向與磁場方向垂直，但兩導線中的電流大小不同，下列圖象中表示導線所受安培力F與通電電流I的關系，a、b各自有一組F、I的數(shù)值，在圖象中各描一個點，下列圖象中正確的是(　　) 【解析】　由于導線與磁場垂直，故F＝BIL，而a、b兩導線的L相同，B相同，所以F∝I，因此選項D正確． 【答案】　D 5．如右圖所示，有兩根長為L、質(zhì)量為m的細導體棒a、b，a被水平放置在傾角為45°的光滑斜面上，b被水平固定在與a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它們之間的距離為x.當兩細棒中均通以電流強度為I的同向電流時，a恰能在斜面

5、上保持靜止，則b的電流在a處產(chǎn)生的磁場的磁感應強度的說法錯誤的是 (　　) A．方向向上 B．大小為 C．要使a仍能保持靜止，而減小b在a處的磁感應強度，可使b上移 D．若使b下移，a將不能保持靜止 【解析】　由安培定則可知A正確；由mgsin α＝BLIcos α知B＝，B錯誤；若要使B最小，應在垂直斜面向上的方向上，所以C、D正確． 【答案】　B 6．地球大氣層外部有一層復雜的電離層，既分布有地磁場，也分布有電場．假設某時刻在該空間中有一小區(qū)域存在如右圖所示的電場和磁場；電場的方向在紙面內(nèi)斜向左下方，磁場的方向垂直紙面向里．此時一帶電宇宙粒子，恰以速度v垂直

6、于電場和磁場射入該區(qū)域，不計重力作用，則在該區(qū)域中，有關該帶電粒子的運動情況可能的是 (　　) A．仍做直線運動　　　　　　 B．立即向左下方偏轉(zhuǎn) C．立即向右上方偏轉(zhuǎn) D．可能做勻速圓周運動 【解析】　比較Eq與Bqv，因二者開始時方向相反，當二者相等時，A正確；當Eq＞Bqv時，向電場力方向偏，當Eq＜Bqv時，向洛倫茲力方向偏，B、C正確；有電場力存在，粒子不可能做勻速圓周運動，D錯． 【答案】　ABC 7．(2010年成都質(zhì)檢)如右圖所示，區(qū)域中存在著勻強磁場(磁感應強度為B)和勻強電場(場強為E)，且兩者平行，但方向相反，質(zhì)量為m，電荷量為－q的粒子(不計重

7、力)沿電場方向以初速度v0射入，下列說法中正確的是 (　　) A．粒子所受洛倫茲力的方向垂直紙面向外 B．粒子速度方向保持不變 C．粒子所受電場力不變 D．粒子向右的最大位移為 【解析】　由于帶電粒子沿平行于磁場的方向射入，而且僅在電場力作用下做直線運動，所以粒子不會受到洛倫茲力作用，故A錯誤；粒子在電場力作用下做勻減速運動然后再做反向勻加速直線運動，故B錯誤；粒子所受電場力大小為qE，且方向和大小保持不變，故C正確；設粒子向右運動的最大位移為x，則有v＝2ax，而qE＝ma，所以向右的最大位移為，D正確． 【答案】　CD 8．如右圖所示，兩根間距為d的平行光滑金屬

8、導軌間接有電源E，導軌平面與水平面間的夾角θ＝30°.金屬桿ab垂直導軌放置，導軌與金屬桿接觸良好．整個裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中．當磁場方向垂直導軌平面向上時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)．要使金屬桿能沿導軌向上運動，可以采取的措施是 (　　) A．增大磁感應強度B B．調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流減小 C．增大導軌平面與水平面間的夾角θ D．將電源正負極對調(diào)使金屬桿中的電流方向改變 【解析】　對金屬桿受力分析，沿導軌方向－mgsin θ＝0，若想讓金屬桿向上運動，則增大，選項A正確B錯誤；若增大θ，則mgsin θ增大，C錯誤；若電流反向，則金屬桿受到的安培力方向反向，故D錯

9、誤． 【答案】　A 9．如右圖所示，虛線框內(nèi)為一長方形區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強磁場，一束電子以不同的速率從O點垂直于磁場方向，沿圖中方向射入磁場后，分別從a、b、c、d四點射出磁場，比較它們在磁場中運動時間ta、tb、tc、td，其大小關系是 (　　) A．tatc>td 【解析】　帶電粒子的運動軌跡如圖所示，由圖可知，從a、b、c、d四點飛出的電子對應的圓心角，θa＝θb>θc>θd，而帶電粒子的周期T＝相同，其在磁場運動時間t＝T，故ta＝tb>tc

10、>td. 【答案】　D 10．如右圖所示，光滑絕緣桿固定在水平位置上，使其兩端分別帶上等量同種正電荷Q1、Q2，桿上套著一帶正電小球，整個裝置處在一個勻強磁場中，磁感應強度方向垂直紙面向里，將靠近右端的小球從靜止開始釋放，在小球從右到左的運動過程中，下列說法中正確的是 (　　) A．小球受到的洛倫茲力大小變化，但方向不變 B．小球受到的洛倫茲力將不斷增大 C．小球的加速度先減小后增大 D．小球的電勢能一直減小 【解析】　Q1、Q2連線上中點處電場強度為零．從中點向兩側(cè)電場強度增大且方向都指向中點，故小球所受電場力指向中點．小球從右向左運動過程中，小球的加速度先減小后增大

11、，C正確；速度先增大后減小，洛倫茲力大小變化，由左手定則知，洛倫茲力方向不變．故A正確，B錯誤；小球的電勢能先減小后增大，D錯誤． 【答案】　AC 二、非選擇題 11．如圖所示為研究帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)問題的實驗裝置：M、N是豎直放置的兩正對著的平行金屬板，S1、S2是板上兩個正對的小孔，其中N板的右側(cè)有一個在豎直面內(nèi)，以O為圓心的圓形區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)存在垂直圓面向外的勻強磁場，另有一個同樣以O為圓心的半圓形熒光屏AO′C.已知S1、S2、O和熒光屏的中間位置O′在同一直線上，且AC⊥S1O′.當在M、N板間加恒定電壓U時，一帶正電離子在S1處由靜止開始加速向S2孔運動，最后打在圖示的熒光

12、屏上的P處，∠COP＝30°.若要讓上述帶正電離子(不計重力)仍在S1處由靜止開始加速，最后打在圖示的熒光屏下邊緣C處，求M、N板間所加電壓的大小U′. 【解析】　設離子的質(zhì)量為m.電荷量為q，磁場的磁感應強度為B，所在區(qū)域的半徑為R，離子加速后獲得的速度為v，當電壓為U時，由動能定理有 qU＝mv2 ① 在磁場中，離子做勻速圓周運動(如右圖所示)由牛頓定律可知 qvB＝mv2/r

13、 ② 由①②式得U＝r2B2q/(2m) ③ 其中r＝Rtan 60°＝R ④ 當電壓為U′時，離子打在C處，同理有 U′＝r′2B2q/(2m) ⑤ 其中r′＝R

14、 ⑥ 由③④⑤⑥可解得U′＝U/3. 【答案】　 12．如下圖所示，豎直平面坐標系xOy的第一象限，有垂直xOy面向外的水平勻強磁場和豎直向上的勻強電場，大小分別為B和E；第四象限有垂直xOy面向里的水平勻強電場，大小也為E；第三象限內(nèi)有一絕緣光滑豎直放置的半徑為R的半圓軌道，軌道最高點與坐標原點O相切，最低點與絕緣光滑水平面相切于N.一質(zhì)量為m的帶電小球從y軸上(y>0)的P點沿x軸正方向進入第一象限后做圓周運動，恰好通過坐標原點O，且水平切入半圓軌道并沿軌道內(nèi)側(cè)運動，過N點水平進入第四象限，并在電

15、場中運動(已知重力加速度為g)． (1)判斷小球的帶電性質(zhì)并求出其所帶電荷量； (2)P點距坐標原點O至少多高； (3)若該小球以滿足(2)中OP最小值的位置和對應速度進入第一象限，通過N點開始計時，經(jīng)時間t＝2小球距坐標原點O的距離s為多遠？ 【解析】　(1)小球進入第一象限正交的電場和磁場后，在垂直磁場的平面內(nèi)做圓周運動，說明重力與電場力平衡， qE＝mg ① 得：q＝

16、 ② 小球帶正電． (2)小球在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，設勻速圓周運動的速度為v、軌道半徑為r. 有：qvB＝m ③ 小球恰能通過半圓軌道的最高點并沿軌道運動，有： mg＝m

17、 ④ 由③④得：r＝ ⑤ PO的最小距離為：y＝2r＝

18、 .⑥ (3)小球由O運動到N的過程中機械能守恒： mg·2R＋mv2＝mv ⑦ 由④⑦得：vN＝＝ ⑧ 根據(jù)運動的獨立性可知，小球從N點進入電場區(qū)域后，在x軸

19、方向以速度vN做勻速直線運動，沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動，則 沿x軸方向有：x＝vNt ⑨ 沿電場方向有：z＝at2 ⑩ a＝＝g ? t時刻小球距O點：s＝＝2R. 【答案】　(1)正電　　(2)　

20、(3)2R 13．如圖所示，平行于直角坐標系y軸的PQ是用特殊材料制成的，只能讓垂直打到PQ界面上的電子通過．其左側(cè)有一直角三角形區(qū)域，分布著方向垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場，其右側(cè)有豎直向上場強為E的勻強電場．現(xiàn)有速率不同的電子在紙面上從坐標原點O沿不同方向射到三角形區(qū)域，不考慮電子間的相互作用．已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，在△OAC中，OA＝a，θ＝60°.求： (1)能通過PQ界面的電子所具有的最大速度是多少？ (2)在PQ右側(cè)x軸上什么范圍內(nèi)能接收到電子． 【解析】　(1)要使電子能通過PQ界面，電子飛出磁場的速度方向必須水平向右，由Bev＝m可知，r越大

21、v越大，從C點水平飛出的電子，運動半徑最大，對應的速度最大，即r＝2a時，電子的速度最大 由Bev＝m 得：vmax＝ ① (2)粒子在電場中做類平拋運動，據(jù) a＝t2 ② x＝vt 得：xmax＝2Ba ③ 由此可知：PQ界面的右側(cè)x軸上能接收電子的范圍是(a，a＋2Ba) 本題屬于復合場問題，考查帶電粒子在有界磁場中的運動和帶電粒子在勻強電場中的運動，需要同學們解題時能夠正確地畫出帶電粒子在磁場和電場中的運動軌跡． 【答案】　(1)　(2)(a，a＋2Ba)