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2023届高考物理二轮复习跟踪测试磁场2高中物理.docx
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2023 高考 物理 二轮 复习 跟踪 测试 磁场 高中物理
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

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