章未高考真題集訓(xùn)3

1、章末高考真題集訓(xùn)一、選擇題(本題共10小題，其中16小題為單選，710小題為多選)12014課標(biāo)全國(guó)卷關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受的安培力，下列說(shuō)法正確的是()A安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線B安培力的方向總是垂直于磁場(chǎng)的方向C安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向的夾角無(wú)關(guān)D將直導(dǎo)線從中點(diǎn)折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉?lái)的一半答案B解析安培力的方向垂直于電流和磁感應(yīng)強(qiáng)度所構(gòu)成的平面，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；當(dāng)直導(dǎo)線電流與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小一定的情況下，二者方向垂直時(shí)安培力最大，二者方向平行時(shí)安培力為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于安培力是矢量，將直導(dǎo)線從中點(diǎn)折成直角后，安培力的大小變?yōu)樵瓉?lái)的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2

2、2015課標(biāo)全國(guó)卷兩相鄰勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同、方向平行。一速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直的帶電粒子(不計(jì)重力)，從較強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入到較弱磁場(chǎng)區(qū)域后，粒子的()A軌道半徑減小，角速度增大B軌道半徑減小，角速度減小C軌道半徑增大，角速度增大D軌道半徑增大，角速度減小答案D解析帶電粒子以某一速度垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，得qvBm，解得軌道半徑r。帶電粒子由較強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入到較弱磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小，由r可知，軌道半徑r增大。由于洛倫茲力不做功，帶電粒子速度不變，由角速度公式v/r，可知角速度減小，選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤。

3、32014安徽高考“人造小太陽(yáng)”托卡馬克裝置使用強(qiáng)磁場(chǎng)約束高溫等離子體，使其中的帶電粒子被盡可能限制在裝置內(nèi)部，而不與裝置器壁碰撞。已知等離子體中帶電粒子的平均動(dòng)能與等離子體的溫度T成正比，為約束更高溫度的等離子體，則需要更強(qiáng)的磁場(chǎng)，以使帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑不變。由此可判斷所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度B正比于()A. BTC. DT2答案A解析帶電粒子在垂直于磁感線的平面內(nèi)以速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。向心力由洛倫茲力提供，qvBm；軌道半徑R；動(dòng)能Ekmv2T，得磁感應(yīng)強(qiáng)度B正比于，選項(xiàng)A正確。42015海南高考如圖，a是豎直平面P上的一點(diǎn)。P前有一條形磁鐵垂直于P，且S極朝向a點(diǎn)。P后一電子在偏轉(zhuǎn)線圈

4、和條形磁鐵的磁場(chǎng)的共同作用下，在水平面內(nèi)向右彎曲經(jīng)過(guò)a點(diǎn)。在電子經(jīng)過(guò)a點(diǎn)的瞬間，條形磁鐵的磁場(chǎng)對(duì)該電子的作用力的方向()A向上 B向下C向左 D向右答案A解析條形磁鐵在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直平面P向外，根據(jù)左手定則，該電子受到的洛倫茲力方向向上，選項(xiàng)A正確。52015江蘇高考如圖所示，用天平測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。下列各選項(xiàng)所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長(zhǎng)MN相等，將它們分別掛在天平的右臂下方。線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)。若磁場(chǎng)發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是()答案A解析通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受到的安培力FnBIL，題圖中各線圈在磁場(chǎng)中受安培力的導(dǎo)線有效長(zhǎng)度L等于線圈與磁場(chǎng)邊界

5、兩交點(diǎn)間的距離，原來(lái)天平處于平衡狀態(tài)，若磁場(chǎng)改變，安培力的變化量FnILB，有效長(zhǎng)度最大的線圈，安培力的變化量最大，最容易失去平衡，A正確。62013課標(biāo)全國(guó)卷如圖，半徑為R的圓是一圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的橫截面(紙面)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外。一電荷量為q(q0)、質(zhì)量為m的粒子沿平行于直徑ab的方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，射入點(diǎn)與ab的距離為。已知粒子射出磁場(chǎng)與射入磁場(chǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)方向間的夾角為60。則粒子的速率為(不計(jì)重力)()A. B.C. D.答案B解析畫出帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為rR，再由qvBm，得r，解得v，B正確。72

6、013浙江高考在半導(dǎo)體離子注入工藝中，初速度可忽略的磷離子P和P3，經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里、有一定寬度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖所示。已知離子P在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)30后從磁場(chǎng)右邊界射出。在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，離子P和P3()A在電場(chǎng)中的加速度之比為11B在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為1C在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比為12D離開電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的動(dòng)能之比為13答案BCD解析設(shè)加速電場(chǎng)寬度為d，由a得，A項(xiàng)錯(cuò)誤；粒子在電場(chǎng)中加速，根據(jù)動(dòng)能定理有qUmv2，兩粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的動(dòng)能之比為13，D項(xiàng)正確；粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度v，故兩粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度之比，由R得，B項(xiàng)正確；設(shè)磁場(chǎng)寬度為x，P

7、粒子運(yùn)動(dòng)的半徑為R，則P3粒子運(yùn)動(dòng)的半徑為R，作出兩粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，由幾何關(guān)系得sin30，設(shè)P3粒子運(yùn)動(dòng)的圓心角為，則sin，解得60，因此P與P3在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比為12，C項(xiàng)正確。82015課標(biāo)全國(guó)卷指南針是我國(guó)古代四大發(fā)明之一。關(guān)于指南針，下列說(shuō)法正確的是()A指南針可以僅具有一個(gè)磁極B指南針能夠指向南北，說(shuō)明地球具有磁場(chǎng)C指南針的指向會(huì)受到附近鐵塊的干擾D在指南針正上方附近沿指針方向放置一直導(dǎo)線，導(dǎo)線通電時(shí)指南針不偏轉(zhuǎn)答案BC解析指南針兩端分別是N極和S極，具有兩個(gè)磁極，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；指南針靜止時(shí)，N極的指向?yàn)樵撎幋艌?chǎng)的方向，故指南針能夠指向南北，說(shuō)明地球具有磁場(chǎng)，選項(xiàng)B正確；鐵塊

8、在磁場(chǎng)中被磁化，會(huì)影響指南針的指向，選項(xiàng)C正確；通電直導(dǎo)線在其周圍會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，會(huì)影響指南針的指向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9.2014課標(biāo)全國(guó)卷圖為某磁譜儀部分構(gòu)件的示意圖。圖中，永磁鐵提供勻強(qiáng)磁場(chǎng)，硅微條徑跡探測(cè)器可以探測(cè)粒子在其中運(yùn)動(dòng)的軌跡。宇宙射線中有大量的電子、正電子和質(zhì)子。當(dāng)這些粒子從上部垂直進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A電子與正電子的偏轉(zhuǎn)方向一定不同B電子與正電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑一定相同C僅依據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡無(wú)法判斷該粒子是質(zhì)子還是正電子D粒子的動(dòng)能越大，它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑越小答案AC解析根據(jù)左手定則，電子和正電子受到的洛倫茲力方向相反，所以偏轉(zhuǎn)方向一定不同，選項(xiàng)A正確；電子和正

9、電子的速度不一定相同，所以它們運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑不一定相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；質(zhì)子和正電子的偏轉(zhuǎn)方向相同，且速度大小未知，半徑大小沒有確定的關(guān)系，所以無(wú)法判斷是質(zhì)子還是正電子，選項(xiàng)C正確；粒子的動(dòng)能越大，速率越大，軌道半徑越大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10.2015四川高考如圖所示，S處有一電子源，可向紙面內(nèi)任意方向發(fā)射電子，平板MN垂直于紙面，在紙面內(nèi)的長(zhǎng)度L9.1 cm，中點(diǎn)O與S間的距離d4.55 cm，MN與SO直線的夾角為，板所在平面有電子源的一側(cè)區(qū)域有方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2.0104 T。電子質(zhì)量m9.11031 kg，電荷量e1.61019 C，不計(jì)電子重力。電子源發(fā)射速度v1.

10、6106 m/s的一個(gè)電子，該電子打在板上可能位置的區(qū)域的長(zhǎng)度為l，則()A90時(shí)，l9.1 cm B60時(shí)，l9.1 cmC45時(shí)，l4.55 cm D30時(shí)，l4.55 cm答案AD解析如圖所示，根據(jù)“用滾圓法求解磁場(chǎng)中粒子源射出粒子打在屏上范圍”的模型，圖中圓O1、O2均為半徑為R的圓，圓O1分別交MN及其延長(zhǎng)線于P、C兩點(diǎn)，SC為圓O1的直徑，圓O2與MN相切于Q點(diǎn)，SQN。若屏的大小無(wú)限制，則電子應(yīng)當(dāng)打在圖中C、Q之間，而由于MN長(zhǎng)度的限制，電子只能打在N、Q之間。根據(jù)題意，R4.55 cm，可見SONOOMO2QR，由幾何知識(shí)可得2RsinsinRsin，則sin，lNQNPPQR

11、(1cos)2Rsincos(1cos)R，分別將90、60、45、30代入公式即可確定，A、D項(xiàng)正確，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題11.2015課標(biāo)全國(guó)卷如圖，一長(zhǎng)為10 cm的金屬棒ab用兩個(gè)完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中；磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1 T，方向垂直于紙面向里；彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣。金屬棒通過(guò)開關(guān)與一電動(dòng)勢(shì)為12 V的電池相連，電路總電阻為2 。已知開關(guān)斷開時(shí)兩彈簧的伸長(zhǎng)量均為0.5 cm；閉合開關(guān)，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長(zhǎng)量與開關(guān)斷開時(shí)相比均改變了0.3 cm。重力加速度大小取10 m/s2。判斷開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向，并求出金屬棒的質(zhì)量。答案

12、方向豎直向下m0.01 kg解析依題意，開關(guān)閉合后，電流方向從b到a，由左手定則可知，金屬棒所受的安培力方向豎直向下。開關(guān)斷開時(shí)，兩彈簧各自相對(duì)于其原長(zhǎng)伸長(zhǎng)為l10.5 cm。由胡克定律和力的平衡條件得2kl1mg式中，m為金屬棒的質(zhì)量，k是彈簧的勁度系數(shù)，g是重力加速度的大小。開關(guān)閉合后，金屬棒所受安培力的大小為FIBL式中，I是回路電流，L是金屬棒的長(zhǎng)度。兩彈簧各自再伸長(zhǎng)了l20.3 cm，由胡克定律和力的平衡條件得2k(l1l2)mgF由歐姆定律有EIR式中，E是電池的電動(dòng)勢(shì)，R是電路總電阻。聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得m0.01 kg122013天津高考一圓筒的橫截面如圖所示，其圓心為O。

13、筒內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。圓筒下面有相距為d的平行金屬板M、N，其中M板帶正電荷，N板帶等量負(fù)電荷。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子自M板邊緣的P處由靜止釋放，經(jīng)N板的小孔S以速度v沿半徑SO方向射入磁場(chǎng)中。粒子與圓筒發(fā)生兩次碰撞后仍從S孔射出，設(shè)粒子與圓筒碰撞過(guò)程中沒有動(dòng)能損失，且電荷量保持不變，在不計(jì)重力的情況下，求：(1)M、N間電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；(2)圓筒的半徑R； (3)保持M、N間電場(chǎng)強(qiáng)度E不變，僅將M板向上平移d，粒子仍從M板邊緣的P處由靜止釋放，粒子自進(jìn)入圓筒至從S孔射出期間，與圓筒的碰撞次數(shù)n。答案(1)E(2)R(3)n3解析(1)設(shè)兩板間的電壓為U，由動(dòng)能定理得qUmv2由勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系得UEd聯(lián)立上式可得E(2)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用幾何關(guān)系作出圓心為O，圓半徑為r。設(shè)第一次碰撞點(diǎn)為A，由于粒子與圓筒發(fā)生兩次碰撞又從S孔射