高考物理復(fù)習(xí)第九章磁場(chǎng)磁場(chǎng)專(zhuān)項(xiàng)練習(xí)

《磁場(chǎng)》專(zhuān)題練習(xí)1/36易錯(cuò)排查練1.如圖所表示,用絕緣絲線懸掛著環(huán)形導(dǎo)體,位于與其所在平面垂直且向右勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,若環(huán)形導(dǎo)體通有圖示方向電流I,則環(huán)形導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況是()BA.向右偏轉(zhuǎn)B.靜止C.從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D.從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)解析:利用左手定則判斷.可將環(huán)形導(dǎo)體等分為若干段,每小段通電導(dǎo)體所受安培力均指向圓心.由對(duì)稱(chēng)性可知,這些安培力均為成正確平衡力.故該環(huán)形導(dǎo)體將保持原來(lái)靜止?fàn)顟B(tài).易錯(cuò)總結(jié):誤將勻強(qiáng)磁場(chǎng)等效于條形磁鐵磁場(chǎng),在這種磁場(chǎng)中分析通電線圈受力問(wèn)題時(shí),不能用等效磁極方法,因?yàn)樗环蠈?shí)際情況.而必須利用左手定則分析出安培力協(xié)力方向后,再確定其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變情況.2/36ADA.動(dòng)能增加是氚核 B.動(dòng)能增加是氕核C.偏向正極板是氚核 D.偏向正極板是氕核3/36易錯(cuò)總結(jié):速度選擇器選擇是速度,與其它原因無(wú)關(guān),洛倫茲力不做功,但能夠使帶電粒子偏轉(zhuǎn),使電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做功.4/363.均勻分布著等量異種電荷半徑相等半圓形絕緣桿被正對(duì)著固定在同一平面上,如圖所表示.AB是兩種絕緣桿所在圓圓心連線中垂線而且與二者共面,該平面與紙面平行,有一磁場(chǎng)方向垂直于紙面,一帶電粒子(重力不計(jì))以初速度v0一直沿直線AB運(yùn)動(dòng).則()A.磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)B.磁場(chǎng)是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)C.帶電粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D.帶電粒子做變加速運(yùn)動(dòng)B解析:由對(duì)稱(chēng)性知直線AB上電場(chǎng)方向與AB垂直,又由兩絕緣桿形狀及庫(kù)侖定律知AB上電場(chǎng)并非處處相等.在AB上每一點(diǎn),由平衡條件知qE=qvB,故知磁場(chǎng)為非勻強(qiáng)磁場(chǎng),帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng).故選項(xiàng)B正確.易錯(cuò)總結(jié):在洛倫茲力參加下直線運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),所以協(xié)力為零,即電場(chǎng)力和洛倫茲力等大反向,因?yàn)榉治霾怀鲋本€AB上電場(chǎng)強(qiáng)度特點(diǎn),所以不能正確取得磁場(chǎng)分布特點(diǎn).5/364.(·吉林長(zhǎng)春調(diào)研)(多項(xiàng)選擇)

如圖所表示,一個(gè)絕緣且內(nèi)壁光滑環(huán)形細(xì)圓管固定于豎直平面內(nèi),半徑為R(比細(xì)圓管內(nèi)徑大得多).在圓管最低點(diǎn)有一個(gè)直徑略小于細(xì)圓管內(nèi)徑帶正電小球處于靜止?fàn)顟B(tài),小球質(zhì)量為m,帶電荷量為q,重力加速度為g.空間存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知(不為零),方向垂直于環(huán)形細(xì)圓管所在平面向里勻強(qiáng)磁場(chǎng).某時(shí)刻,給小球一方向水平向右、大小為v0=初速度,則以下判斷正確是()BCA.不論磁感應(yīng)強(qiáng)度大小怎樣,取得初速度后瞬間,小球在最低點(diǎn)一定受到管壁彈力作用B.不論磁感應(yīng)強(qiáng)度大小怎樣,小球一定能抵達(dá)環(huán)形細(xì)圓管最高點(diǎn),且在最高點(diǎn)一定受到管壁彈力作用C.不論磁感應(yīng)強(qiáng)度大小怎樣,小球一定能抵達(dá)環(huán)形細(xì)圓管最高點(diǎn),且抵達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度大小都相同D.小球從環(huán)形細(xì)圓管最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到所能抵達(dá)最高點(diǎn)過(guò)程中,水平方向分速度大小一直減小6/36易錯(cuò)總結(jié):因?yàn)槭芩季S定勢(shì)影響,誤認(rèn)為在最低點(diǎn)小球一定受管壁彈力作用.7/365.如圖所表示,在第Ⅱ象限內(nèi)有水平向右勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,在第Ⅰ,Ⅳ象限內(nèi)分別存在如圖所表示勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等.有一個(gè)帶電粒子以垂直于x軸初速度v0從x軸上P點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,而且恰好與y軸正方向成45°角進(jìn)入磁場(chǎng),又恰好垂直進(jìn)入第Ⅳ象限磁場(chǎng).已知OP之間距離為d,則帶電粒子在磁場(chǎng)中第二次經(jīng)過(guò)x軸時(shí),在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為()D8/36易錯(cuò)總結(jié):帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中速度易錯(cuò)用成v0.9/366.如圖所表示,空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)方向?yàn)閥軸正方向,磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面(紙面)向外,電場(chǎng)和磁場(chǎng)都能夠隨意加上或撤除,重新加上電場(chǎng)或磁場(chǎng)與撤除前一樣.一帶正電荷粒子從P(0,h)點(diǎn)以一定速度平行于x軸正向入射.這時(shí)若只有磁場(chǎng),粒子將做半徑為R0圓周運(yùn)動(dòng);若同時(shí)存在電場(chǎng)和磁場(chǎng),粒子恰好做直線運(yùn)動(dòng).現(xiàn)在只加電場(chǎng),當(dāng)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x=R0平面(圖中虛線所表示)時(shí),馬上撤除電場(chǎng)同時(shí)加上磁場(chǎng),粒子繼續(xù)運(yùn)動(dòng),其軌跡與x軸交于M點(diǎn),不計(jì)重力,求:10/36(1)粒子抵達(dá)x=R0平面時(shí)速度方向與x軸夾角以及粒子到x軸距離;11/36(2)M點(diǎn)橫坐標(biāo)xM.12/36易錯(cuò)總結(jié):電場(chǎng)和磁場(chǎng)共存時(shí)粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng),只有電場(chǎng)時(shí)粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),只有磁場(chǎng)時(shí)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),此題關(guān)鍵在于類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)研究及幾何關(guān)系應(yīng)用.13/367.如圖(甲)所表示,在真空中,有二分之一徑為R圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向外.在磁場(chǎng)右側(cè)有一對(duì)平行金屬板M和N,兩板間距為R,板長(zhǎng)為2R,板間中心線O1O2與磁場(chǎng)圓心O在同一直線上.有一電荷量為q、質(zhì)量為m帶正電粒子以速度v0從圓周上a點(diǎn)沿垂直于半徑OO1并指向圓心O方向進(jìn)入磁場(chǎng),當(dāng)從圓周上O1點(diǎn)水平飛出磁場(chǎng)時(shí),給M,N兩板加上如圖(乙)所表示電壓,最終粒子剛好以平行于N板速度從N板邊緣飛出.(不計(jì)粒子所受到重力、兩板正對(duì)面之間為勻強(qiáng)電場(chǎng),邊緣電場(chǎng)不計(jì))14/36(1)求磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B;15/36(2)求交變電壓周期T和電壓U0值;16/36(3)當(dāng)t=時(shí),該粒子從M,N板右側(cè)沿板中心線仍以速度v0射入M,N之間,求粒子從磁場(chǎng)中射出點(diǎn)到a點(diǎn)距離.答案：(3)2R17/36易錯(cuò)總結(jié):帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),解這類(lèi)題目標(biāo)關(guān)鍵是將運(yùn)動(dòng)分解成兩個(gè)簡(jiǎn)單直線運(yùn)動(dòng),題中沿電場(chǎng)方向分運(yùn)動(dòng)就是“受周期性改變力作用下加速運(yùn)動(dòng)”.18/36熱點(diǎn)強(qiáng)化練熱點(diǎn)一導(dǎo)體棒平衡與運(yùn)動(dòng)AD1.(多項(xiàng)選擇)如圖所表示,兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置,導(dǎo)軌所在平面與水平面間夾角為θ.質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置,整個(gè)裝置處于垂直ab方向勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)金屬桿ab中通有從a到b恒定電流I時(shí),金屬桿ab保持靜止.則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可能為()19/3620/362.如圖所表示,“”形硬質(zhì)導(dǎo)線ab,質(zhì)量為m,橫向長(zhǎng)度為L(zhǎng).處于水平方向勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里.下端分別插在兩只水銀槽里,插入水銀中深度都是Δh,兩水銀槽經(jīng)過(guò)導(dǎo)線與電源連接,如圖所表示.開(kāi)關(guān)S閉合瞬間導(dǎo)線跳起,導(dǎo)線下端離開(kāi)水銀面高度為h.求閉合開(kāi)關(guān)S后經(jīng)過(guò)導(dǎo)線電荷量.21/36答案:22/363.(·海南海口調(diào)研)(多項(xiàng)選擇)如圖所表示,在正方形區(qū)域abcd內(nèi)有沿水平方向、垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)帶電荷量為q離子垂直于直線EF自O(shè)點(diǎn)沿箭頭方向射出.當(dāng)離子運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)時(shí),突然吸收了若干個(gè)電子,接著沿另一圓軌道運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn).已知OF=OE,電子電荷量為e,離子吸收電子時(shí)不影響離子速度,電子質(zhì)量不計(jì).以下說(shuō)法正確是()BD熱點(diǎn)二帶電粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)23/3624/364.(·遼寧大連模擬)(多項(xiàng)選擇)如圖所表示,在二分之一徑為r圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,ab為一直徑,在磁場(chǎng)邊界上b點(diǎn)處放置一個(gè)粒子源,能夠向磁場(chǎng)內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量均為m和電荷量均為q(q>0)粒子,粒子進(jìn)入磁場(chǎng)速度大小均相同,發(fā)覺(jué)圓形磁場(chǎng)邊界上有六分之一區(qū)域有粒子射出.則以下說(shuō)法正確是()BC25/3626/365.(·吉林調(diào)研)如圖所表示,在屏蔽裝置底部中心位置O點(diǎn)放一醫(yī)用放射源,可經(jīng)過(guò)細(xì)縫沿扇形區(qū)域向外輻射速率為v=3.2×106m/sα粒子.已知屏蔽裝置寬AB=9cm、縫長(zhǎng)AD=18cm,α粒子質(zhì)量m=6.64×10-27kg,電荷量q=3.2×10-19C.若在屏蔽裝置右側(cè)條形區(qū)域內(nèi)加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)來(lái)隔離輻射,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.332T,方向垂直于紙面向里,整個(gè)裝置放于真空環(huán)境中.(1)若全部α粒子均不能從條形磁場(chǎng)隔離區(qū)右側(cè)穿出,則磁場(chǎng)寬度最少是多少?27/36答案:(1)0.34m28/36(2)若條形磁場(chǎng)寬度d=20cm,則射出屏蔽裝置α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)最長(zhǎng)時(shí)間和最短時(shí)間各是多少?(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)29/36答案:(2)2.0×10-7s6.5×10-8s30/36熱點(diǎn)三帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)6.質(zhì)譜儀兩大主要組成部分是加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng).如圖所表示為質(zhì)譜儀原理圖.構(gòu)想有一個(gè)靜止質(zhì)量為m、帶電荷量為q帶電粒子(不計(jì)重力),經(jīng)電壓為U加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中,帶電粒子打到底片上P點(diǎn),設(shè)OP=x,則在下列圖中能正確反應(yīng)x與U之間函數(shù)關(guān)系是()

B31/3632/367.如圖所表示,真空中有以(r,0)為圓心、r為半徑圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向里,在y=r虛線上部足夠大范圍內(nèi),有水平向左場(chǎng)強(qiáng)為E勻強(qiáng)電場(chǎng).從O點(diǎn)向不一樣方向發(fā)射速率相同質(zhì)子