2023届高考物理二轮复习跟踪测试磁场2高中物理.docx

2023届高考二轮复习跟踪测试：磁场 物理试卷 一、选择题 1.首先提出磁场对运动电荷有作用力的科学家是 A．牛顿      B．安培    C．洛伦兹  D．奥斯特 2.关于通电直导线所受安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，以下说法正确的选项是 A．F、B、I三者必两两相互垂直 B．F必定垂直于B，但B不一定垂直于I C．B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于I D．I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B 3.匀强磁场中放入一通电导线，导线与磁场垂直，长10cm，电流为5A，所受安培力为0.5N，那么磁感应强度大小为 A．1T           B．0.01T              C．0.25T              D．25T 4.在匀强磁场中，一带电粒子沿着垂直磁感应强度的方向运动。现将该磁场的磁感应强度增大为原来的2倍，那么该带电粒子受到的洛伦兹力 A．变为原来的四分之一 B．增大为原来的 4 倍 C．减小为原来的一半 D．增大为原来的2倍 5.匀强磁场中一个运动的带电粒子，受到洛仑滋力F的方向如以下图，那么该粒子所带电性和运动方向可能是 A．粒子带负电，向下运动 B．粒子带正电，向左运动 C．粒子带负电，向上运动 D．粒子带正电，向右运动 6.如以下图，磁场方向竖直向下，通电直导线ab由水平位置1绕a点在竖直平面内转到位置2，通电导线所受安培力 A．数值变大，方向不变 B．数值变小，方向不变 C．数值不变，方向改变 D．数值和方向均改变 7.两条长直导线AB和CD相互垂直彼此相隔一很小距离，通以图所示方向的电流，其中AB固定，CD可以其中心为轴自由转动或平动，那么CD的运动情况是 A．顺时针方向转动，同时靠近导线AB B．顺时针方向转动，同时离开导线AB C．逆时针方向转动，同时靠近导线AB D．逆时针方向转动，同时离开导线AB 8.如以下图，两根平行放置的长直导线和载有大小相同方向相反的电流，受到的磁场力大小为，当参加一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，受到的磁场力大小变为，那么此时受到的磁场力大小变为 A． B．- C．+ D．2- 9.如以下图，两根导线平行放置，通以同方向电流I0且固定不动，另一根通以电流I的导线L从L1的附近平移到L2附近的过程中，所受安培力的大小及方向的论述中正确的选项是 A．大小不断变大，方向一直向右 B．大小不断变小，方向为先向左后向右 C．大小为先变大后变小，方向为先向右后向左 D．大小为先变小后变大，方向为先向左后向右 10.如以下图，电动机内通电矩形线圈在匀强磁场中绕轴转动时，下面说法正确的选项是 A．线圈平面与磁感线平行时，所受合力最大，合力矩最大 B．线圈平面与磁感线平行时，所受合力为零，合力矩最大 C．线圈平面与磁感线垂直时，所受合力为零，合力矩为零 D．线圈平面与磁感线垂直时，所受合力为零，合力矩不为零 11.如以下图，直角三角形形状的闭合导线框abc通以顺时针方向的电流I，放在匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，ab∶bc∶ca=3∶4∶5，那么线框受到的安培力的合力为： A．垂直于ab向左 B．垂直于bc向下 C．垂直于ca斜向上 D．为零 12.一束带电粒子流以同一方向垂直射入一磁感强度为B的匀强磁场中，在磁场中分成两条轨迹1和2，如以下图，那么它们的速度v、动量P=mv、电荷q、荷质比之间的关系可以肯定是 A．如P1＝P2，那么q1＜q2，都是负粒子流 B．如q1=q2，那么P1＜P2，都是正粒子流 C．如，那么v1＜v2 D．如，那么v1＝v2 13.如以下图，在、的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于 平面向里，大小为。现有一质量为、电量为的带电粒子，在轴上到原点的距离为的P点，以平行于轴的初速度射入磁场。在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出磁场。不计重力的影响，由这些信息可以确定的是 A．能确定粒子通过y轴时的位置 B．能确定粒子速度的大小 C．能确定粒子在磁场中运动所经历的时间 D．以上三个判断都不对 14.三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，那么它们在磁场中运动的时间之比为： A．1：1：1 B．1：2：3 C．3：2：1 D．1：： 二、填空题 15.一根长2m的直导线，通有1A的电流，把它放在B=0.2T的匀强磁场中，并与磁场方向垂直，导线所受的安培力是            N。 16.电视显像管应用了电子束磁偏转的道理。实际上，在水平方向和竖直方向都有磁场，它们是水平方向的磁场使电子束产生       方向的分速度，而        方向的磁场使电子束产生水平方向的分速度。 17.有电子()，原子()，氘核()，氚()，以同样的速度垂直进入同一匀强磁场中，它们都做匀速圆周运动，那么轨道半径最大的粒子是_________，周期最大的粒子是_________。 18.如以下图，阴极射线管(A为其阴极)放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的B极接在直流高压电源的____极.此时，荧光屏上的电子束运动轨迹________偏转(选填“向上〞、“向下〞或“不〞). 三、作图题 19.试判断图所示带电粒子刚进入磁场时所受的洛仑兹力的方向。 四、计算题 20.铜棒质量为0.1kg，静卧于相距8cm的水平轨道上，两者间的动摩擦因数为0.5，现从一轨道载送5A电流至另一轨道，欲使铜棒滑动，两轨道间所加的匀强磁场磁感应强度最小值为多少？ 21.如以下图，带负电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域，出磁场时速度偏离原方向60°角，带电粒子质量m=3×10-20kg，电量q=10-13C，速度v0=105m/s，磁场区域的半径R=3×10-1m，不计重力，求磁场的磁感应强度。 22.如以下图，带电粒子在真空环境中的匀强磁场里按图示径迹运动。径迹为互相衔接的两段半径不等的半圆弧，中间是一块薄金属片，粒子穿过时有动能损失。试判断粒子在上、下两段半圆径迹中哪段所需时间较长？〔粒子重力不计〕 23.如以下图，虚线上方有场强为E的匀强电场，方向竖直向下，虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，a b是一根长的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端在虚线上，将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后，小球先作加速运动，后作匀速运动到达b端，小球与绝缘杆间的动摩擦系数μ＝0.3，小球重力忽略不计，当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是，求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值。 24.如以下图，在直角区域aob内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一电子〔质量为、电荷量为〕从O点沿纸面以速度射入磁场中，速度方向与边界ob成30°角。求： 〔1〕电子射出磁场在ob上的位置； 〔2〕电子在磁砀中运动的时间。 25.如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B=0.60T，磁场内有一块平面感光板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离l=16cm处，有一个点状的放射源S，它向各个方向发射粒子，粒子的速度都是，粒子的电荷与质量之比，现只考虑在图纸平面中运动的粒子，求ab上被粒子打中的区域的长度。 参考答案 一、选择题 1.C 2.B 3.A 4.D 5.A 6.B 7.C 8.A 9.D 10.BC 解析：通电线圈转动过程中，当线圈平面与磁场平行时，受到的磁力矩最大，但其合外力为零；当线圈平面和磁场垂直时，线圈各边受到的磁力矩为零，合力也为零。 11.D 12.C 13.ABC 解析：根据条件画出运动的轨迹和根本公式即可判断。 14.C 解析：根据周期公式，周期正比于运动轨迹所对圆心角。 二、填空题 15.0.4 16.竖直、竖直 17.氚，氚 18.正、向下 三、作图题 19. 四、计算题 20.解析： 铜棒受重力、支持力、摩擦力、安培力作用，满足 BILcosα-μ〔mg-BILsinα〕=0 即 B= 所示 21.解析： 画进、出磁场速度的垂线得交点O′，O′点即为粒子作圆周运动的圆心，据此作出运动轨迹AB，如以下图。此圆半径记为r。 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动 = 错解： 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动 错解原因： 没有依据题意画出带电粒子的运动轨迹图，误将圆形磁场的半径当作粒子运动的半径，说明对公式中有关物理量的物理意义不明白。 22.解析： 首先根据洛仑兹力方向，〔指向圆心〕，磁场方向以及动能损耗情况，判定粒子带正电，沿abcde方向运动。 再求通过上、下两段圆弧所需时间：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动 子速度v，盘旋半径R无关。因此上、下两半圆弧粒子通过所需时间相等。动能的损耗导致粒子的速度的减小，结果使得盘旋半径按比例减小，周期并不改变。 错解： 的盘旋周期与盘旋半径成正比，因为上半局部径迹的半径较大，所以所需时间较长。 错解原因： 错误地认为带电粒子在磁场中做圆周运动的速度不变，由周期公式 23.解析： ①小球在沿杆向下运动时，受力情况如图，向左的洛仑兹力F，向右的弹力N，向下的电场力qE，向上的摩擦力f。 F＝Bqv，N＝F＝Bqv0 ∴f＝μN＝μBqv 当小球作匀速运动时，qE＝f＝μBqv0 ②小球在磁场中作匀速圆周运动时， 又 ∴vb＝ ③小球从a运动到b过程中，由动能定理得 所以 24.解析： 〔1〕，那么有 根据相关数学知识， 那么 〔2〕正负电子在磁场中运动的相同的周期， 负电子在磁场中运动的时间为 25.解析： 粒子带正电，故在磁场中沿逆时针方向做匀速圆周运动， 用R表示轨道半径，有                                      ① 由此得   代入数值得R=10cm   可见，2R>l>R. 因朝不同方向发射的粒子的圆轨迹都过S，由此可知，某一圆轨迹在图中N左侧与ab相切，那么此切点P1就是粒子能打中的左侧最远点.为定出P1点的位置，可作平行于ab的直线cd，cd到ab的距离为R，以S为圆心，R为半径，作弧交cd于Q点，过Q作ab的垂线，它与ab的交点即为P1。                        ②   再考虑N的右侧。任何粒子在运动中离S的距离不可能超过2R，以2R为半径、S为圆心作圆，交ab于N右侧的P2点，此即右侧能打到的最远点。   由图中几何关系得                              ③   所求长度为             ④   代入数值得 P1P2=20cm                       ⑤