(新教材)2021-2022學(xué)年上學(xué)期高二期末復(fù)習(xí)練習(xí)6-磁場(chǎng)-學(xué)生版

2017年高考“最后三十天”專題透析2017年高考“最后三十天”專題透析好教育云平臺(tái)--教育因你我而變好教育云平臺(tái)--教育因你我而變練習(xí)練習(xí)6××磁場(chǎng)一、選擇題（1～5題為單選題，6～10題為多選題）1．下列說(shuō)法正確的是()A．根據(jù)B＝eq\f(F,Il)，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F成正比，與Il成反比B．由公式E＝keq\f(Q,r2)可知，在離點(diǎn)電荷Q距離為r的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小與Q成正比D．磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，方向與該處電流元受力的方向相同2．宇宙中“破壞力”最強(qiáng)的天體“磁星”，危險(xiǎn)程度不亞于黑洞，其磁感應(yīng)強(qiáng)度相當(dāng)于地球磁場(chǎng)的1000萬(wàn)億倍，下列有關(guān)磁星的磁場(chǎng)說(shuō)法正確的是()A．“磁星”表面的磁場(chǎng)如此強(qiáng)大，故而磁感線非常密集，導(dǎo)致磁感線可能相交B．“磁星”表面各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向可以用磁感線在該點(diǎn)的切線方向表示C．磁場(chǎng)只存在于“磁星”外部，而“磁星”內(nèi)部不存在磁場(chǎng)D．若在“磁星”表面選一閉合區(qū)域，則閉合區(qū)域中的磁通量不可能為零3．如圖所示，通電直導(dǎo)線通有豎直向上的電流，其右側(cè)一個(gè)初速度為v0的電子，沿平行于通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的方向向上射出，不計(jì)電子重力，則()A．電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率不變B．電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率不變C．電子運(yùn)動(dòng)方向不變，速率不變D．電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率改變4．如圖所示物體帶正電，與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(μ＜tanθ)，最大靜摩擦力可視為等于滑動(dòng)摩擦力，斜面足夠長(zhǎng)且所在空間均有圖示方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)給物體一個(gè)沿斜面向上的初速度v0，使物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是()A．物體不可能停在斜面上B．物體勻減速向上運(yùn)動(dòng)C．物體向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力大小不變D．物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度越來(lái)越小，最后停在斜面上5．如圖所示，用細(xì)線吊一個(gè)質(zhì)量為m的帶電絕緣小球，小球處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，空氣阻力不計(jì)。小球分別從A點(diǎn)和B點(diǎn)向最低點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球兩次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)()A．小球的動(dòng)量相同B．細(xì)線所受的拉力相同C．小球所受的洛倫茲力相同D．小球的向心加速度相同6．靜置于桌面上的水平螺線管中通有如圖所示的恒定電流，螺線管正上方固定一通電直導(dǎo)線M，M中通有垂直紙面向里的恒定電流，導(dǎo)線恰與螺線管中軸線垂直。紙面內(nèi)，螺線管正上方以直導(dǎo)線M為圓心的圓上有a、b、c、d四點(diǎn)，其中a、c連線恰為圓的豎直直徑，b、d連線為圓的水平直徑。已知a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左，忽略地磁場(chǎng)的影響，下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．b、c兩點(diǎn)的磁應(yīng)強(qiáng)度相同C．導(dǎo)線在圖示位置時(shí)，通電螺線管所受的安培力豎直向上7．武漢病毒研究所是我國(guó)防護(hù)等級(jí)最高的P4實(shí)驗(yàn)室，在該實(shí)驗(yàn)室中有一種污水流量計(jì)，其原理可以簡(jiǎn)化為如下圖所示模型：廢液內(nèi)含有大量正、負(fù)離子，從直徑為d的圓柱形容器右側(cè)流入，左側(cè)流出，流量值Q等于單位時(shí)間通過(guò)橫截面的液體的體積?？臻g有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是()A．帶電粒子所受洛倫茲力方向是水平向左B．正、負(fù)粒子所受洛倫茲力方向是相反的C．廢液的流量與M、N兩點(diǎn)間電壓成正比D．污水流量計(jì)也可以用于測(cè)量不帶電的液體的流速8．如圖所示，兩根間距d＝1m的平行金屬導(dǎo)軌間接有E＝10V、r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角α＝37°。質(zhì)量m＝0.1kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)處于1～5A區(qū)間范圍時(shí)，金屬桿ab處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知，重力加速度g＝10m/s2。則下列說(shuō)法中正確的是()A．磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2TB．金屬桿ab與導(dǎo)軌間最大靜摩擦力f＝0.3NC．當(dāng)電流表示數(shù)3A時(shí)金屬桿ab與導(dǎo)軌間無(wú)摩擦力D．滑動(dòng)變阻器R＝0時(shí)，使桿ab保持靜止，需對(duì)桿ab施加沿軌道平面向下至少1N的拉力。9．回旋加速器的工作原理如圖所示，置于真空中的正對(duì)的“D”形金屬盒Ⅰ和Ⅱ半徑均為R，兩盒間狹縫的間距為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，被加速粒子的質(zhì)量為m，電荷量為+q，加在狹縫間的方波型電壓如圖所示。粒子在t＝0～eq\f(T,2)時(shí)間內(nèi)從A處均勻地飄入狹縫，其初速度視為零，忽略相對(duì)論效應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是()A．粒子速度不斷增大，每次在“D”型盒Ⅰ中運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同B．粒子每次在“D”型盒Ⅰ中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同C．粒子射出時(shí)的動(dòng)能與U0成正比D．粒子射出時(shí)的動(dòng)能與U0無(wú)關(guān)9．如圖，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓心為O，P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)。帶電粒子a、b從P點(diǎn)沿PO方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，粒子a從邊界上的M點(diǎn)射出磁場(chǎng)，粒子b從邊界上的N點(diǎn)射出磁場(chǎng)。不計(jì)重力及帶電粒子間的相互作用，若∠POM＝120°，∠PON＝60°，下列說(shuō)法正確的是()A．若粒子a、b比荷相同，它們的速率之比為3∶1B．若粒子a、b的速率相同，它們的比荷之比為3∶1C．若粒子a、b比荷相同，它們?cè)诖艌?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為1∶2D．若粒子a、b的速率相同，它們?cè)诖艌?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為2∶1二、非選擇題11．如圖所示，兩平行金屬板水平放置，板間存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。金屬板右下方以MN為上邊界，PQ為下邊界，MP為左邊界的區(qū)域內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為d，MN與下極板等高，MP與金屬板右端在同一豎直線上。一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子以初速度v0在兩板間沿平行于金屬板的虛線射入金屬板間。不計(jì)離子重力。(1)已知離子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求金屬板間的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0；(2)若撤去板間磁場(chǎng)B0，離子恰好從下極板的右側(cè)邊緣射出電場(chǎng)，方向與水平方向成30°角，離子進(jìn)入磁場(chǎng)后從磁場(chǎng)邊界P點(diǎn)射出，求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。 12．如圖所示，在第Ⅱ象限的空間中存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面（紙面）向外，在第Ⅳ象限的空間中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)的方向與xOy平面平行，且與x軸的負(fù)方向成60°的夾角斜向下。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子以速度v0從x軸上的a點(diǎn)沿y軸的正方向射入磁場(chǎng)，然后從y軸上的b點(diǎn)飛出磁場(chǎng)區(qū)域，從c點(diǎn)穿過(guò)x軸進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，并且通過(guò)c點(diǎn)正下方的d點(diǎn)。已知a點(diǎn)的坐標(biāo)為（－h(huán)，0），b點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，eq\f(\r(3),3)h），粒子的重力不計(jì)，求：(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；(2)帶電粒子通過(guò)d點(diǎn)時(shí)的速度的大小。

參考答案參考答案一、選擇題（1～5題為單選題，6～10題為多選題）1．【答案】B【解析】磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是由磁場(chǎng)本身決定的，與F以及Il無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；由公式E＝keq\f(Q,r2)可知，在離點(diǎn)電荷Q距離為r的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小與Q成正比，B正確；由公式U＝Ed可知，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，E為恒量，任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與這兩點(diǎn)間的沿電場(chǎng)線方向的距離成正比，C錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，方向與該處電流元受力的方向垂直，D錯(cuò)誤。2．【答案】B【解析】磁場(chǎng)中某點(diǎn)不能有兩個(gè)磁場(chǎng)方向，故而磁感線不能相交，故A錯(cuò)誤；磁感線某點(diǎn)處的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向，故B正確；磁感線為閉合曲線，故而在“磁星”內(nèi)部仍然存在磁場(chǎng)，故C錯(cuò)誤；若所選擇的區(qū)域平行于磁感線，或磁感線從某側(cè)進(jìn)入又從同一側(cè)穿出時(shí)磁通量依然為零，故D錯(cuò)誤。3．【答案】A【解析】根據(jù)安培定則可知導(dǎo)線右側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?，根?jù)左手定則可知電子將向右偏轉(zhuǎn)，由于洛倫茲力不做功，所以電子速率不變。4．【答案】A【解析】當(dāng)物體速度為零時(shí)所受洛倫茲力為零，由題意可知，所以物體不可能停在斜面上，故A正確；根據(jù)左手定則可知物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受洛倫茲力垂直于斜面上向上，物體做減速運(yùn)動(dòng)，所受洛倫茲力減小，則物體對(duì)斜面壓力逐漸增大，所受滑動(dòng)摩擦力逐漸增大，所以物體變減速向上運(yùn)動(dòng)，故BC錯(cuò)誤；根據(jù)前面分析可知物體向上做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度越來(lái)越大，當(dāng)物體速度減為零時(shí)，將開(kāi)始向下滑動(dòng)，故D錯(cuò)誤。5．【答案】D【解析】帶電小球受到的洛倫茲力與小球的速度方向時(shí)刻垂直，洛倫茲力對(duì)小球不做功，只改變速度方向，不改變速度大小，只有重力做功，故小球兩次經(jīng)過(guò)0點(diǎn)時(shí)速度大小相等，但速度方向相反，所以動(dòng)量大小相等，方向相反，A錯(cuò)誤；小球分別從A點(diǎn)和B點(diǎn)向最低點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)，兩次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)速度方向相反，由左手定則可知兩次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)洛倫茲力方向相反，細(xì)線的拉力大小不同，BC錯(cuò)誤；由a＝eq\f(v2,r)可知向心加速度大小相同，方向都是豎直向上，D正確。6．【答案】CD【解析】設(shè)螺線管在a、c兩點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為Ba1和Bc1，通電直導(dǎo)線M在a、c兩點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為Ba2和Bc2，根據(jù)安培定則以及磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加法則可知a、c兩點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為，，，所以Ba＜Bc，故A錯(cuò)誤；根據(jù)安培定則可知，導(dǎo)線M在b、c兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，但方向不同，b點(diǎn)豎直向上，c點(diǎn)水平向右；螺旋管在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向斜向右上方，c點(diǎn)水平向右，所以由磁場(chǎng)疊加原理可知這兩點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一定不同，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不相同，故B錯(cuò)誤；導(dǎo)線在圖示位置時(shí)，通電螺線管在M處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)樗较蛴?，根?jù)左手定則可知M所受安培力豎直向下，根據(jù)牛頓第三定律可知通電螺線管所受安培力豎直向上，故C正確；根據(jù)通電螺線管周圍磁感線分布特點(diǎn)可知，將通電直導(dǎo)線M豎直向下移動(dòng)到a點(diǎn)的過(guò)程中，導(dǎo)線M所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸增大，則M所受安培力逐漸增大，根據(jù)牛頓第三定律可知螺線管所受安培力也逐漸增大，故D正確。7．【答案】BC【解析】根據(jù)左手定則可知正粒子所受洛倫茲力方向豎直向下，負(fù)粒子所受洛倫茲力方向豎直向上，故A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)M、N兩點(diǎn)間電壓U穩(wěn)定時(shí)，根據(jù)平衡條件有，根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系有，由題意可知，解得，可知廢液的流量與M、N兩點(diǎn)間電壓成正比，通過(guò)流量Q的表達(dá)式可知，污水流量計(jì)不可以用于測(cè)量不帶電的液體的流速，故C正確，D錯(cuò)誤。8．【答案】ACD【解析】由題意知，流經(jīng)金屬桿ab的電流時(shí)，摩擦力如圖1，，且，電流時(shí)，摩擦力如圖2，，且，解得，，故A正確B錯(cuò)誤；當(dāng)流經(jīng)金屬桿ab的電流時(shí)，即有，金屬桿ab與導(dǎo)軌間無(wú)摩擦力，故C正確；滑動(dòng)變阻器R＝0時(shí)，，桿ab平衡需向下的最小拉力，故D正確。9．【答案】BD【解析】粒子每次在Ⅰ中運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為半個(gè)周期，即，與速度無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤，B正確；粒子運(yùn)動(dòng)半徑為R時(shí)，有，且，解得，與U0無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤，D正確。9．【答案】AC【解析】設(shè)圓形磁場(chǎng)的半徑為R，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，從M點(diǎn)射出的粒子的半徑r1＝eq\r(3)R，從N點(diǎn)射出的粒子半徑，根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力可知，解得，當(dāng)粒子a、b比荷相同，它們的速率之比等于半徑之比為3∶1，故A錯(cuò)誤；當(dāng)粒子a、b的速率相同，它們的比荷之比等于半徑反比為1∶3，故B錯(cuò)誤；根據(jù)可知，當(dāng)粒子a、b比荷相同，周期相同，則可知，它們?cè)诖艌?chǎng)中偏轉(zhuǎn)角度之比為60°∶120°＝1∶2，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比1∶2，故C正確；當(dāng)粒子a、b的速率相同，根據(jù)，它們?cè)诖艌?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為3：2，故D錯(cuò)誤。二、非選擇題11．【解析】(1)離子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，有qE＝qv0B0解得B0＝eq\f(E,v0)。(2)離子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則剛進(jìn)入磁場(chǎng)的速度：v＝eq\f(v0,cos30°)＝eq\f(2\r(3)v0,3)設(shè)