步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第八章 磁 场》章末 习题

步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第八章 磁 场》章末 习题内容摘要：

1、第八章 章末检测1带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用下列表述正确的是 ()A洛伦兹力对带电粒子做功B洛伦兹力不改变带电粒子的动能C洛伦兹力的大小与速度无关D洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向解析洛伦兹力的方向与运动方向垂直，所以洛伦兹力永远不做功，即不改变粒子的动能，A 错误、 B 正确；洛伦兹力 f 错误；洛伦兹力不改变速度的大小，但改变速度的方向，D 错误答案图 1 所示，一个半径为 R 的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度 B 大小相等、方向均与环面轴线方向成 角(环面轴线为竖直方向)若导电圆环上载有如图 1 所示的恒定电流 I，则下列说法中正 2、确的是 ()图 1A导电圆环所受安培力方向竖直向下B导电圆环所受安培力方向竖直向上C导电圆环所受安培力的大小为 2电圆环所受安培力的大小为 2解析将导电圆环分成若干小的电流元，任取一小段电流元为研究对象，把磁场分解成水平方向和竖直方向的两个分量，则竖直方向的分磁场产生的安培力矢量和为零，水平方向的分磁场产生的安培力为 FI2R2 ，方向竖直向上，所以 B、D 均正确答案像管原理的示意图如图 2 所示，当没有磁场时，电子束将打在荧光屏正中的 O 点，安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，若使电子打在荧光屏上的位置由 a 点逐渐移动到 b 点，下列变 3、化的磁场能够使电子发生上述偏转的是 ()图 2解析根据左手定则判断电子受到的洛伦兹力的方向电子偏转到 a 点时，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外， 对应 ， 图线应在 t 轴下方；电子偏转到 b 点时，根据左手定则可知，磁 场方向垂直纸面向里， 对应 ，图线应在 t 轴上方符合条件的是 A 选项答案图 3 所示，在沿水平方向向里的匀强磁场中，带电小球 A 与 B 在同一直线上，其中小球 B 带正电荷并被固定，小球 A 与一水平放置的光滑绝缘板C 接触( 不粘连)而处于静止状态若将绝缘板 C 沿水平方向抽去后，以下说法正确的是 ()图 3A小球 A 仍可能处于静止状态B小球 A 将可能沿轨 4、迹 1 运动C小球 A 将可能沿轨迹 2 运动D小球 A 将可能沿轨迹 3 运动解析小球 A 处于静止状态，可判断小球 A 带正电，若此时小球 A 所受重力与库仑力平衡，将绝缘板 C 沿水平方向抽去后，小球 A 仍处于静止状态；若库仑力大于小球 A 所受重力， 则将绝缘板 C 沿水平方向抽去后，小球 A 向上运动，此后小球 A 在库仑力、重力、洛伦兹力的作用下将可能沿轨迹 1 运动答案图 4 所示，一弓形线圈通过逆时针方向的电流，在其圆弧的圆心处，垂直于纸面放置一直导线，当直导线通有指向纸内的电流时，线圈将 ()图 4Aa 端向纸内，b 端向纸外转动，且靠近导线Ba 端向纸内，b 端向纸外转动 5、，且远离导线Ca 端向纸外，b 端向纸内转动，且靠近导线Da 端向纸外，b 端向纸内转动，且远离导线解析先由等效法，把弓形线圈中的电流等效成一个小磁针，其 N 极垂直纸面向外，而直线电流的磁场方向在小磁针所在处方向为竖直向上，因此小磁针 N 极将转向磁场方向，即 a 端向内转动， b 端向外转动；当线圈转过 90后，a、b 中电流与直导线电流同向平行，而弧形部分电流与直导线电流反向平行，但前者离直导线较近，受到的引力较大，后者离直 导线较远，受到的斥力 较小，总的作用力为引力，故线圈向直导线靠近根据以上分析，本 题正确选项应为 6如图 5 所示，垂直纸面向里的匀强磁场分布在正方形 域内，O 点 6、是的中点，一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从 O 点沿纸面以垂直于 的速度射入正方形内，经过时间 好从 c 点射出磁场，现设法使该带电粒子从 O 点沿纸面与 30的方向，以大小不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是 ()图 5A若该带电粒子在磁场中经历的时间是 它一定从 射出磁场53B若该带电粒子在磁场中经历的时间是 它一定从 射出磁场23C若该带电粒子在磁场中经历的时间是 它一定从 射出磁场54D若该带电粒子在磁场中经历的时间是 它一定从 射出磁场解析作出刚好从 射出的轨迹、刚好从 射出的轨迹、从 射出的轨迹和从 射出的 轨迹 ，如 图所示由条件可知， 带电粒子在磁场中做圆周运动 7、的周期是 射出 经历的时间 ；从射出经历 的时间 ；从 射出经历的时间一定是 ；从5射出经历的时间 、 C 正确922 年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图 6 所示，则下列相关说法中正确的是 ()图 6A该束带电粒子带负电B速度选择器的 板带正电C在 场中运动半径越大的粒子，质量越大D在 场中运动半径越大的粒子，荷质比 越小粒子在右边磁场中的偏转可知，粒子带正电，A 错；带正电的粒子在速度选择器中受洛伦兹力向上，电场力应向下，所以上板带正电， B 对；由R 可知，在 v、B 相同时，半径越大，荷 质比越 8、小，D 对图 7 所示为一种获得高能粒子的装置，环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的均匀磁场，质量为 m，电荷量为q 的粒子在环中做半径为 R 的圆周运动，A、B 为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，每当粒子顺时针飞经 A 板时，A 板电势升高为 U，B 板电势仍保持为零，粒子在两板间电场中得到加速，每当粒子离开 B 板时，A 板电势又降为零，粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而绕行半径不变 ()图 7A粒子从 A 板小孔处由静止开始在电场作用下加速，绕行 n 圈后回到 A 板时获得的总动能为 2粒子绕行的整个过程中，A 板电势可以始终保持为 粒子绕行的整个过程中，每一圈的周期不变 9、D为使粒子始终保持在半径为 R 的圆轨道上运动，磁场必须周期性递增，则粒子绕行第 n 圈时的磁感应强度为 1R 2题考查了带电粒子在电场中的加速运动和在磁场中做圆周运动的规律粒子在电场中绕行 n 圈后回到 A 板时获得的总动能为 错；在粒子绕行的整个过程中，A 板电势 有时为U，有 时为零，B 错；周期 T ，在2感应强度 B 发生变化，所以 T 也发生变化， C 错；粒子绕行第 n 圈时，R ，又 立解得 B ，D 对2 1R 29. 如图 8带电粒子质量为 m0 11 荷量 q0 5 C，从静止开始经电压为 00 V 的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，粒子射出电场时的偏转角 10、 60，并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，粒子射出磁场时的偏转角也为 60 2 形匀强磁场的半径 R10 力忽略3 3不计求：图 8(1)带电粒子经 00 V 的电场加速后的速率；(2)两金属板间偏转电场的电场强度 E；(3)匀强磁场的磁感应强度的大小解析(1)带电 粒子经加速电场加速后速度为 据动能定理： 10 4 m/)带电粒子在偏 转电场中只受电场力作用，做类平抛运动在水平方向粒子做匀速直线运动水平方向：v 1速度为 a，出电场时竖直方向速度为 v2at，a 10 000 V/)设带电粒子 进磁场时的速度大小为 v，则 v 0 4 m/由粒子运动的对称性可知，入射速 11、度方向过磁场区域圆心，则出射速度反向延长线过磁场区域圆心，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示则轨迹半径为 r00.3 m由 1)104 m/s(2)10 000 V/m(3)图 9 甲所示，在以 O 为坐标原点的 面内，存在着范围足够大的电场和磁场，一个带正电小球在 t0 时刻以 的初速度从 O 点沿x 方向(水平向右 )射入该空间，在 刻该空间同时加上如图乙所示的电场和磁场，其中电场方向竖直向上，场强大小 ，磁场垂直于 面向外，0 ，已知小球的质量为 m，带电荷量为 q，时间单位地重力加速度为 g，空气阻力不计试求：图 9(1)小球速度的大小；(2)小球做圆周运动的周期 T 和 12小球速度的大 12、小；(3)在给定的 标系中，大体画出小球在 0 到 24运动轨迹的示意图；(4)30小球距 x 轴的最大距离解析(1)由题图 乙知，0t 0 内，小球只受重力作用，做平抛运动，在 ：v 3 10(2)当同时加上 电场和磁场时，电场力 F1向向上因为重力和电场力恰好平衡，所以小球只受洛伦兹力而做匀速圆周运动，有 ，联立解得 T2t 02场、磁场同时存在的时间正好是小球做匀速圆周运动周期的5 倍，即在这 10，小球恰好做了 5 个完整的匀速圆周运动所以小球在2t 0时刻的速度相当于小球做平抛运动 t2t 0时的末速度v y1g2t 02，所以 12 3(3)24运动轨 迹的示意 图如图所示(4)分析可知，小球在 304 24小球相当于做了t 0 末小球平抛运动的竖直分位移大小为g(3 2 20竖直分速度 v 0，所以小球与竖直方向的夹角为 45，速度大小为 2小球距 x 轴的最大距离：y 3y 2(15)r 2 2 3 32 ) 20答案(1) 2)2 3(3)见解析图(4) 2 3 32 ) 20。