復(fù)習(xí)之高效課堂三十二

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精新課標(biāo)2014年高考一輪復(fù)習(xí)之高效課堂三十二一、選擇題(每小題4分,共40分)1.處于紙面內(nèi)的一段直導(dǎo)線長(zhǎng)L＝1m，通有I＝1A的恒定電流，方向如圖所示．將導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它受到垂直于紙面向外的大小為F＝1N的磁場(chǎng)力作用．據(jù)此(）A．能確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向B．能確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向,不能確定它的大小C．能確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,不能確定它的方向D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向都不能確定解析D由B＝eq\f（F,IL)可知磁場(chǎng)水平向左的磁感應(yīng)強(qiáng)度的分量為1T，僅知道F的方向，無法用左手定則判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向．無法確定沿電流方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度的分量,由矢量合成可知無法確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向,D項(xiàng)正確．2．電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖所示，利用這種裝置可以把質(zhì)量為m＝2.0g的彈體(包括金屬桿EF的質(zhì)量)加速到6km/s,若這種裝置的軌道寬為d＝2m，長(zhǎng)L＝100m，電流I＝10A,軌道摩擦不計(jì)，則下列有關(guān)軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)力的最大功率結(jié)果正確的是()A．B＝18T,Pm＝1.08×108WB．B＝0.6T，Pm＝7.2×104WC．B＝0。6T，Pm＝3。6×106WD．B＝18T，Pm＝2.16×106W解析D通電金屬桿在磁場(chǎng)中受安培力的作用而對(duì)彈體加速，由功能關(guān)系得BIdL＝eq\f（1，2)mveq\o\al(2，m)代入數(shù)值得B＝18T；當(dāng)速度最大時(shí)磁場(chǎng)力的功率也最大,即Pm＝BIdvm，代入數(shù)值得Pm＝2.16×106W,故D項(xiàng)正確．3.指南針靜止時(shí)，其N極指向如右圖中虛線所示，若在其正上方放置水平方向的導(dǎo)線并通以直流電，則指南針靜止時(shí)其N極指向如右圖中實(shí)線所示．據(jù)此可知（)A．導(dǎo)線南北放置，通有向南方向的電流B．導(dǎo)線南北放置，通有向北方向的電流C．導(dǎo)線東西放置，通有向西方向的電流D．導(dǎo)線東西放置，通有向東方向的電流解析A小磁針N極在地磁場(chǎng)作用下指北，后小磁針N極在電流磁場(chǎng)和地磁場(chǎng)共同作用下，偏向東．所以電流的磁場(chǎng)方向只能指向東方，應(yīng)用右手定則知A正確．4。電子與質(zhì)子速度相同，都從O點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,則圖中畫出的四段圓弧，哪兩段是電子和質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的可能軌跡(）A．a(chǎn)是電子運(yùn)動(dòng)軌跡，d是質(zhì)子運(yùn)動(dòng)軌跡B．b是電子運(yùn)動(dòng)軌跡，c是質(zhì)子運(yùn)動(dòng)軌跡C．c是電子運(yùn)動(dòng)軌跡，b是質(zhì)子運(yùn)動(dòng)軌跡D．d是電子運(yùn)動(dòng)軌跡,a是質(zhì)子運(yùn)動(dòng)軌跡解析C由左手定則可知，a、b為正電荷運(yùn)動(dòng)軌跡，c、d為負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)軌跡．再根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R＝eq\f（mv，qB),以及電子與質(zhì)子的電荷量、速度都相同，可得b、d對(duì)應(yīng)質(zhì)量較大的粒子，a、c對(duì)應(yīng)質(zhì)量較小的粒子，綜合以上分析可知C項(xiàng)正確．5.如圖所示，在x〉0，y〉0的空間有恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于xOy平面向里，大小為B。現(xiàn)有四個(gè)質(zhì)量及電荷量均相同的帶電粒子，由x軸上的P點(diǎn)以不同的初速度平行于y軸射入磁場(chǎng),其出射方向如圖所示,不計(jì)重力的影響，則()A．初速度最大的粒子是沿①方向射出的粒子B．初速度最大的粒子是沿②方向射出的粒子C．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的是沿③方向射出的粒子D．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的是沿④方向射出的粒子解析AD由半徑公式R＝eq\f(mv,Bq）可知,圓?、賹?duì)應(yīng)的半徑最大,粒子速度最大，A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)周期公式T＝eq\f（2πm,Bq),當(dāng)圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為θ時(shí)，帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t＝eq\f（θm,Bq），軌跡④圓心角最大,則沿④方向射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng),D項(xiàng)對(duì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤．6.如圖所示，三個(gè)帶相同正電荷的粒子a、b、c（不計(jì)重力），以相同的動(dòng)能沿平行板電容器中心線同時(shí)射入相互垂直的電磁場(chǎng)中,其軌跡如圖所示，由此可以斷定(）A．三個(gè)粒子中，質(zhì)量最大的是c，質(zhì)量最小的是aB．三個(gè)粒子中，質(zhì)量最大的是a,質(zhì)量最小的是cC．三個(gè)粒子中動(dòng)能增加的是c，動(dòng)能減少的是aD．三個(gè)粒子中動(dòng)能增加的是a，動(dòng)能減少的是c解析AC因?yàn)閎粒子沒有偏轉(zhuǎn)，可知b粒子受到的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力是一對(duì)平衡力．根據(jù)電性和磁場(chǎng)方向，可以判斷電場(chǎng)力方向向下，洛倫茲力方向向上．對(duì)于a粒子，qvaB>Eq；對(duì)于c粒子，qvcB〈Eq。又因?yàn)閍、b、c粒子具有相同的電荷量和動(dòng)能，所以可得va〉vb〉vc，故ma〈mb〈mc,A項(xiàng)正確．因?yàn)殡妶?chǎng)力對(duì)a粒子做負(fù)功，對(duì)c粒子做正功，而洛倫茲力均不做功，所以c粒子動(dòng)能增加，a粒子動(dòng)能減少,C項(xiàng)正確．7。如圖所示，邊長(zhǎng)為a的等邊三角形ABC區(qū)域中存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶正電、電荷量為q的粒子以速度v0沿AB邊射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,欲使帶電粒子能從AC邊射出，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值應(yīng)為(）A．B＝eq\f（\r(2)mv0，aq） B．B≥eq\f（\r(3)mv0,aq)C．B＝eq\f(mv0,aq) D．B≥eq\f（mv0，aq）解析B粒子以速度v0在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有qv0B＝meq\f（v\o\al(2，0）,r），得軌跡半徑r＝eq\f（mv0，qB)，若粒子恰從AC邊上的C點(diǎn)射出，軌跡示意圖如圖所示，則r＝eq\f（a，2sin60°），解得B＝eq\f(\r(3）mv0,aq).欲使粒子能從AC邊射出，則B≥eq\f（\r(3)mv0，aq)，B項(xiàng)正確．8.如圖所示實(shí)線表示處在豎直平面內(nèi)的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，與水平方向成α角，水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交，有一帶電液滴沿斜向上的虛線L做直線運(yùn)動(dòng)，L與水平方向成β角，且α>β，則下列說法中不正確的是（)A．液滴一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．液滴一定帶正電C．電場(chǎng)線方向一定斜向上D．液滴有可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)解析D本題帶電液滴的運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),不可能為勻變速直線運(yùn)動(dòng),因?yàn)樗俣茸兓瘯r(shí)洛倫茲力也變化，合力將不在直線上．液滴受重力、電場(chǎng)力、洛倫茲力而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，合力為零，可判斷出洛倫茲力與電場(chǎng)力的方向，判斷出液滴只有帶正電荷才可能合力為零做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)電場(chǎng)線必斜向上．9。(2011·南京模擬)北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)重大改造工程曾獲中國十大科技殊榮，儲(chǔ)存環(huán)是北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)中非常關(guān)鍵的組成部分,如圖為儲(chǔ)存環(huán)裝置示意圖．現(xiàn)將質(zhì)子（eq\o\al(1,1）H)和α粒子（eq\o\al（4,2)He）等帶電粒子儲(chǔ)存在儲(chǔ)存環(huán)空腔中，儲(chǔ)存環(huán)置于一個(gè)與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng))中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.如果質(zhì)子和α粒子在空腔中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡相同（如圖中虛線所示）,偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)也相同．比較質(zhì)子和α粒子在圓環(huán)狀空腔中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能EH和Eα，運(yùn)動(dòng)的周期TH和Tα的大小，有(）A．EH＝Eα，TH≠Tα B．EH＝Eα，TH＝TαC．EH≠Eα，TH≠Tα D．EH≠Eα，TH＝Tα解析A質(zhì)子和α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)軌跡相同，說明其軌跡半徑是相同的，所以由qvB＝meq\f（v2，r)得：Ek＝eq\f（1,2）mv2＝eq\f(q2B2r2，2m),所以Ek∝eq\f(q2,m),可得eq\f（EH，Eα)＝1,半徑r＝eq\f（mv,qB)，周期T＝eq\f(2πr,v)＝eq\f（2πm，qB），T∝eq\f（m,q)，因此eq\f(TH，Tα)＝eq\f(1,2），由此可以判斷兩粒子的動(dòng)能相同，周期不同，故A正確．10．(2011·豐臺(tái)區(qū)模擬)如圖所示,ABC為與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的邊長(zhǎng)為a的等邊三角形，磁場(chǎng)垂直紙面向外，比荷為e/m的電子以速度v0從A點(diǎn)沿AB方向射入，現(xiàn)欲使電子能穿過BC邊，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值應(yīng)為(）A．B〉eq\f(\r(3)mv0,ae） B．B<eq\f(2mv0,ae）C．B〈eq\f（\r(3）mv0,ae） D．B〉eq\f（2mv0，ae)解析C當(dāng)電子從C點(diǎn)離開時(shí)，電子做圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的軌道半徑最小，有R>eq\f(a，2cos30°)＝eq\f(a，\r（3）），而R＝eq\f（mv0,eB),所以B〈eq\f(\r(3）mv0,ae），C項(xiàng)正確．二、非選擇題（共60分）11.（4分)如圖,長(zhǎng)為2l的直導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)相等，夾角為60°的V形，并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為I的電流時(shí),該V形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為________．解析V形導(dǎo)線通入電流I時(shí)每條邊受到的安培力大小均為BIl，方向分別垂直于導(dǎo)線斜向上，再由平行四邊形定則可得其合力F＝BIl.【答案】BIl12．（4分）如圖所示,在互相垂直的水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)（E已知）和勻強(qiáng)磁場(chǎng)(B已知）中，有一固定的豎直絕緣桿，桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)由靜止釋放小球，則小球下落的最大速度vm＝______.（mg>μqE）解析開始時(shí)小球受力見圖（a)，F(xiàn)N＝Eq，由題意知mg>μEq，所以小球加速向下運(yùn)動(dòng),而后小球受洛倫茲力情況如圖（b），相應(yīng)的FN、Ff均增大，小球加速度減小，速度仍在增加,只是增加得慢了，洛倫茲力、彈力、摩擦力都將隨之增加，合力繼續(xù)減小,直到加速度a＝0，小球速度達(dá)到最大值后，小球做勻速運(yùn)動(dòng)，則有：mg＝μ(Eq＋qvmB），vm＝eq\f(mg－μqE，μqB).【答案】eq\f(mg－μqE,μqB）13．（12分)(2011·濰坊檢測(cè))如圖所示，一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN兩端分別放在兩個(gè)固定的光滑圓形導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌平行且間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)體棒中通一自右向左的電流I時(shí)，導(dǎo)體棒靜止在與豎直方向成37°角的導(dǎo)軌上，取sin37°＝0。6，cos37°＝0。8，求：（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；(2）每個(gè)圓導(dǎo)軌對(duì)導(dǎo)體棒的支持力大小FN。解析（1）從右向左看受力分析如圖所示，由受力平衡得：eq\f（BIL,mg)＝tan37°①解得：B＝eq\f(3mg，4IL）.②（2)兩導(dǎo)軌對(duì)棒的支持力2FN，滿足：2FNcos37°＝mg③解得：FN＝eq\f(5，8）mg④即每個(gè)圓導(dǎo)軌對(duì)導(dǎo)體棒的支持力大小為eq\f（5,8)mg.【答案】(1）eq\f(3mg，4IL）(2)eq\f（5,8)mg14．(12分）如圖所示，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)以MN為邊界,左側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,右側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2,B1＝2B2＝2T，比荷為2×106C/kg的帶正電粒子從O點(diǎn)以v0＝4×104m/s的速度垂直于MN進(jìn)入右側(cè)的磁場(chǎng)區(qū)域，求粒子通過距離O點(diǎn)解析粒子在右側(cè)磁場(chǎng)B2中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)由qv0B2＝meq\f(v\o\al（2，0)，R2）解得R2＝eq\f(mv0，qB2)＝2cm故粒子經(jīng)過半個(gè)圓周恰好到達(dá)P點(diǎn)，軌跡如圖甲所示，則粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1＝eq\f(T2，2)＝eq\f(πm,qB2）＝eq\f(π，2)×10－6s。由于B1＝2B2，由上面的求解可知粒子從P點(diǎn)射入左邊的磁場(chǎng)后，做半徑R1＝eq\f(1,2）R2＝1cm的勻速圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過兩次周期性運(yùn)動(dòng)可再次經(jīng)過P點(diǎn)，軌跡如圖乙所示，則粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2＝T1＋T2＝eq\f（3π，2)×10－6s所以，粒子通過距離O點(diǎn)4cm的磁場(chǎng)邊界上的P點(diǎn)所需的時(shí)間為eq\f(π，2)×10－6s或eq\f(3π,2）×10－6s?！敬鸢浮縠q\f(π,2)×10－6s或eq\f（3π，2）×10－6s15.(12分)如圖所示，兩個(gè)同心圓，半徑分別為r和2r，在兩圓之間的環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。圓心O處有一放射源，放出粒子的質(zhì)量為m,帶電荷量為q，假設(shè)粒子速度方向都在紙面內(nèi)．（1）圖中箭頭表示某一粒子初速度的方向，OA與初速度方向的夾角為60°,要想使該粒子經(jīng)過磁場(chǎng)第一次通過A點(diǎn)，則初速度的大小是多少?（2）要使粒子不穿出環(huán)形區(qū)域，則粒子的初速度需要滿足什么條件?解析(1）如圖所示，設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑為R1,則由幾何關(guān)系得eq\f（R1，r）＝tan30°,則R1＝eq\f(\r(3）r,3）則qv1B＝meq\f(v\o\al（2，1),R1)得v1＝eq\f（\r（3)Bqr，3m).(2)如圖所示，設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑為R2，則由幾何關(guān)系知（2r－R2)2＝Req\o\al(2,2)＋r2解得R2＝eq\f(3r，4），由qv2B＝eq\f(mv\o\al（2,2),R2)得v2＝eq\f（3Bqr，4m）所以,要使粒子不穿出環(huán)形區(qū)域，粒子的初速度需要滿足v≤eq\f（3Bqr,4m）?！敬鸢浮浚?）eq\f（\r(3)Bqr,3m)（2)v≤eq\f（3Bqr,4m）16．（16分）（2011·重慶理綜)某儀器用電場(chǎng)和磁場(chǎng)來控制電子在材料表面上方的運(yùn)動(dòng)．如圖所示,材料表面上方矩形區(qū)域PP′N′N充滿豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，寬為d;矩形區(qū)域NN′M′M充滿垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，長(zhǎng)為3s，寬為s；NN′為磁場(chǎng)與電場(chǎng)之間的薄隔離層．一個(gè)電荷量為e、質(zhì)量為m、初速度為零的電子，從P點(diǎn)開始被電場(chǎng)加速經(jīng)隔離層垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，電子每次穿越隔離層，運(yùn)動(dòng)方向不變，其動(dòng)能損失是每次穿越前動(dòng)能的10％，最后電子僅能從磁場(chǎng)邊界M′N′飛出，不計(jì)電子所受重力．(1）求電子第二次與第一次圓周運(yùn)動(dòng)半徑之比;（2)求電場(chǎng)強(qiáng)度的取值范圍;(3)A是M′N′的中點(diǎn)，若要使電子在A、M′間垂直于AM′飛出，求電子在磁場(chǎng)區(qū)