2019年高考物理一轮复习第9章磁场新人教版.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第九章 电磁感应 综合过关规范限时检测 满分： 100 分 考试时间： 60 分钟 一 、 选择题 (本题共 8 小题 ， 每小题 6 分 ， 共计 48 分 。 1 5 题为单选 ， 6 8 题为多选 ，全部选对的得 6 分 ， 选对但不全的得 3 分 ， 错选或不选的得 0 分 ) 1 (2018 福建省龙岩石期中 )如图所示 ， A 为一水平旋转的橡胶盘 ， 带有大量均匀分布的负电荷 ， 在圆盘正上方水平放置一通电直导线 ， 当圆盘高速绕中心轴 OO 转动时 (电流方向和转动方向如图所示 )。 通电直导线所受安培力的方向为 导学号 21993488 ( C )

2、 A 竖直向上 B竖直向下 C 水平向里 D水平向外 解析 带电圆盘如图转动时 ， 形成逆时针方向的电流 ， 根据右手螺旋定则可知 ， 在圆盘上方形成的磁场方向竖直向上 ， 根据左手定则 ， 伸开左手 ， 让四指和电流方向一致 ， 磁感线穿过手心 ， 则大拇指指向纸面内侧 ， 因此安培力的方向水平向里 ， 故 A、 B、 D 项错误， C项正确 。 2 (2018 天津市月考 )正五边形 abcde 导体框 ， 其单位长度的电阻值为 ， 现将正五边形导体框置于如图所示的匀强磁场中 ， 磁感应强度的大小为 B， 用不计电阻的导线将导体框连接在电动势为 E 且不计内阻的电源两端 ， 则下列关于导

3、体框所受的安培力的描述正确的是 导学号 21993489 ( A ) A 安培力的大小为 5EB4 ， 方向竖直向上 B 安培力的大小为 5EB4 ， 方向竖直向下 C 安培力的大小为 2EB ， 方向竖直向下 【 精品教育资源文库 】 D 安培力的大小为 2EB ， 方向竖直向上 解析 由图可知 ， 电路接通后流过导体框的电流方向为 ae 及 abcde， 假设导体框每边长为 L， 由欧姆定律可得 ae 边的电流大小为 I1 EL ， 流过 abcde 的电流大小为 I2 E4L ；在磁场中 ae 及 abcde 的等效长度均为 L， 由左手定则可知 ae 和 abcde 所受的安培力方向

4、均竖直向上 ， 则导体框所受的安培力大小为 F BI1L BI2L 5EB4 ， 选项 A 正确 。 3 (2018 重庆市巴蜀中学检测 )如图为电动机模型 ， 已知线圈为 N 匝 ， 线圈在磁场中的有效长度为 L， 左右磁铁产生的磁场可视为磁感应强度为 B 的匀强磁场 ， 当线圈中通有顺时针方向的电流 I 时 ， 左侧边所受的安培力为 导学号 21993490 ( B ) A 大小 为 BIL， 方向为垂直纸面向外 B 大小为 NBIL， 方向为垂直纸面向里 C 大小为 BIL， 方向为垂直纸面向里 D 大小为 NBIL， 方向为垂直纸面向外 解析 N 匝线圈通有顺时针方向的电流 I， 在磁

5、场中的有效长度为 L， 所受安培力为NBIL， 根据左手定则 ， 方向为垂直纸面向里 ， 选项 B 正确 。 4 (2018 河北省唐山市检测 )如图所示 ， 在平面直角坐标系内有一圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场 ， 其边界过原点 O、 y 轴上的点 a(0,3m)和 x 轴上的点 b；一电子 (重力不计 )从 a 点以初速度 v0 3m/s 平行于 x 轴负方向射入磁 场 ， 并从 b 点射出 ， 此时速度方向与 x 轴负方向的夹角为 60 。 根据以上信息可知 ， 电子在磁场中的运动时间为导学号 21993491 ( B ) A B 23 【 精品教育资源文库 】 C 3 D 6

6、解析 如图所示 ， 连接 a、 b 两点 ， 根据几何知识可知 ， 连线 ab 为区域圆的直径；电子从 a点以初速度 v0平行于 x 轴负方向射入 ， 从 b 点射出时速度方向与 x 轴负方向的夹角为 60 ，可知电子在磁场中的速度偏向角 60 ， 连线 ab 与 x 轴正方向的夹角 a 30 。 由几何关系可知 ， 区域圆的直径 ab Oasin 6m， 结合几何关系可知 ， 电子在磁场中的轨迹圆的半径 R 6m， 电子在磁场中的运动时间 t 360T， 其中 T 2 Rv0， 解得 t 23 ， B 正确 。 5 (2018 山东省师大附中检测 )如图有一直角扇形边界匀强磁场 ， 在 S

7、处一质量为 m，电量为 q 的正离子以速度 v 垂直于边界 MN 进入匀强磁场 ， 刚好垂直打在 NQ 的中点 S1处 。若在 S 处将一质量为 2m， 电量为 q 的正离子仍在原入射点以速度 32v 垂直于边界 MN 进入匀强磁场 ， 打在 S2 处 ， 则 S1S2 的长度与 NQ 长度的比值为 ( MNQ 90 ， 忽略粒子所受重力 ) 导学号 21993492 ( B ) A 5 1 B 5 12 C 5 1 D 5 12 解析 设扇形的半径为 r， 磁感应强度为 B， 质量为 m 的离子在磁场中运动的半径为 r2， 在磁场【 精品教育资源文库 】 中运动的向心力由洛伦兹力提供 ，

8、则 qvB mv2r2， 设质量为 2m 的正离子在磁场中运动的半径为 R， 有 q32vB 2m32v2R ， 求得 R32r， 轨迹如图所示 ， NS2 R2 R r22 52 r， 所以 S1S2 NS2 NS1 5 12 r， 故 S1S2NQ 5 12 ， 选项 B 正确 。 6 (2018 安徽省皖西南名校月考 )如图所示 ， 含有 11H、 21H、 42He 的带电粒子束从小孔 O1处射入速度选择器 ， 沿直线 O1O2运动 ， 在小孔 O2处射出后垂直进入偏转磁场 ， 最终打在 P1、P2两点 。 则下列说法正确的是 导学号 21993493 ( BC ) A 打在 P1点的

9、粒子为 42He B 打在 P2点的粒子为 21H 和 42He C O2P2的长度为 O2P1长度的 2 倍 D 粒子在偏转磁场中运动的时间都相 等 解析 带电粒子在沿直线通过速度选择器时 ， 电场力与洛伦兹力大小相等方向相反 ，即 qvB qE， 所以 v EB， 可知从速度选择器中射出的粒子具有相等的速度 。 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动 ， 洛伦兹力提供向心力 ， 所以 qvB mv2r ， 所以 rmvqBmqvB， 可知粒子的比荷越大 ， 则运动的半径越小 ， 所以打在 P1点的粒子是 11H， 打在 P2点的粒子是 21H 和 42He， 故A 项错误， B 项正确；由题中的数

10、据可得 ， 11H 的比荷为 21H 和 42He 的比荷的 2 倍 ， 所以 11H 的轨道的半径为 21H 和 42He 的半径的 12， 即 O2P2的长度为 O2P1长度的 2 倍 ， 故 C 项正确；粒子运动的周期 T 2 rv 2 mqB ， 三种粒子的比荷不相同 ， 所以粒子在偏转磁 场中运动的时间不相等 ， 故D 项错误 。 7 (2018 湖北省宜昌市葛洲坝中学高三上学期 11 月检测 )如图所示 ， 在一个边长为 a的正六边形区域内存在磁感应强度为 B， 方向垂直于纸面向里的匀强磁场 。 三个相同带正电的粒子比荷为 qm， 先后从 A 点沿 AD 方向以大小不等的速度射入匀

11、强磁场区域 ， 粒子在运动过【 精品教育资源文库 】 程中只受磁场力作用 。 已知编号为 的粒子恰好从 F 点飞出磁场区域 ， 编号为 的粒子恰好从 E 点飞出磁场区域 ， 编号为 的粒子从 ED 边上的某一点垂直边界飞出磁场区域 。 则下列说法正确的是 导学号 21993494 ( ACD ) A 编号为 的粒子进入磁场区域的初速度大小为 3Bqa3m B 编号为 的粒子在磁场区域内运动的时间 t m6qB C 编号为 的粒子在 ED 边上飞出的位置与 E 点的距离为 (2 3 3)a D 三个粒子在磁场内运动的时间依次减少并且为 4 2 1 解析 设编号为 的粒子在正六边形区域磁场中做圆

12、周运动的半径为 r1， 初速度大小为 v1， 则有： qv1B mv21r1 由几何关系可得： r1 a2sin60 ， 解得： v1 3Bqa3m ， 选项 A 正确；设编号为 的粒子在正六边形区域磁场中做圆周运动的半径为 r2， 线速度大小为 v2， 周期为 T2， 则： qv2B mv22r2，T2 2 r2v2， 解得： T2 2 mBq ；由几何关系可得 ， 粒子在正六边形区域磁场运动过程中 ， 转过的圆心角为 60 ， 则粒子在磁场中运动的时间： t2 T6 m3Bq， 选项 B 错误； 设编号为 的粒子在正六边形区域磁场中做圆周运动的半径为 r3， 由几何关系可得： AE 2ac

13、os30 3a，r3 AEsin30 2 3a， OE AEtan30 3a， EG r3 OE (2 3 3)a， 选项 C 正确；编号为 的粒子在磁场中运动的时间： t1 T3 2 m3Bq ；编号为 的粒子在磁场中运动的时间： t3 T12【 精品教育资源文库 】 m6Bq；故三 个粒子在磁场内运动的时间依次减少并且为 4 2 1， 选项 D 正确；故选 ACD。 8 (2018 湖南省衡阳八中高三实验班质检 )如图 ， 在半径为 R 的圆形区域内有匀强磁场 ， 磁感应强度为 B， 方向垂直于圆平面 (未画出 )。 一群比荷为 Q 的负离子以相同速率 (较大 )， 由 P 点在纸平面内

14、向不同方向射入磁场中发生偏转后 ， 又飞出磁场 ， 最终打在磁场区域右侧的荧光屏 (足够大 )上 ， 则下列说法正确的是 (不计重力 ) 导学号 21993495 ( BC ) A 离子在磁场中运动时间一定相等 B 离子在磁场中的运动半径一定相等 C 由 Q 点飞出的离子在磁场中运动的时间最长 D 沿 PQ 方向射入的离子飞出时偏转角最大 解析 设粒子轨迹所对应的圆心角为 ， 则粒子在磁场中运动的时间为 t 2 T， T 2 mqB ， 所有粒子的运动周期相等 ， 由于离子从圆上不同点射出时 ， 圆心角的轨迹不同 ， 所以离子在磁场中运动时间不同 ， 故 A 错误 。 离子在磁场中做圆周运动

15、， 洛伦兹力提供向心力 ，由牛顿第二定律得： qvB mv2r， 解得： rmvqB， 因粒子的速率相同 ， 比荷相同 ， 故半径一定相同 ， 故 B 正确；由圆的性质可知 ， 轨迹圆与磁场圆相交 ， 当轨迹圆的弦长最大时偏向角最大 ， 故应该使弦长为 PQ， 故由 Q 点飞出的粒子圆心角最大 ， 所对应的时间最长；此时粒子一定不会沿 PQ 射入 ， 故 C 正确， D 错误；故选 BC。 二 、 非选择题 (共 2 小题 ， 共 52 分 。 计算题解答时请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得分 ) 9 (26 分 )(2018 广东省东莞市东方明珠学校上学期第五次检测 )如图所示的平面直角坐标系 xOy， 在第 象限内有平行于 y 轴的匀强电场 ， 方向沿 y 轴正方向；在第 象限的正三