2023年高考化学第十一章磁场B卷练习.docx

第十一 章磁场〔B卷〕 一、选择题〔此题共10小题，每题5分，共50分.在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分〕 1.关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是() A.磁感线从磁体的N极出发，终止于S极 C.沿磁感线方向，磁场逐渐减弱 解析：安培力不仅与B、I、L有关，还与I和B的夹角有关. 答案：D 2.带电粒子〔不计重力〕可能所处的状态是() ①在磁场中处于平衡状态②在电场中做匀速圆周运动③在匀强磁场中做抛体运动④在匀强电场中做匀速直线运动 A.①② B.①③ C.②③ D.②④ 解析：由粒子的初始条件和受力条件得. 答案：A 3.如以下图，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点射入磁场，那么正、负电子在磁场中运动时间之比为() 2 1 3 1 解析：由于T= ，正电子在磁场中运动时间t1=，负电子在磁场中时间t2=,t1：t2=2：1. 答案：B 4.如以下图，一块通有电流的铜板，板垂直磁场放在磁场中，板内通有如图方向的电流，a、b是铜板的左、右边缘上的两点，假设两点的电势分别为φa、φb，那么() A.φa>φb B.φa<φb C.电流增大时，Uab增大 D.其他条件不变，将铜板改为NaCl溶液时，电势差仍一样 解析：由左手定那么判断电子向左偏转，所以a点电势小于b点电势.且电动势与电子定向移动速率有关,速率大时电动势大.假设为NaCl溶液，正负离子均向左偏，极板不带电. 答案：BC 5.如以下图，一个圆心为O的圆形区域里有垂直于纸面的匀强磁场B，一束α粒子流中有速度大小不同的α粒子，从圆形边缘上的a点正对圆心O射入磁场，并从磁场中射出,这些α粒子在磁场里运动的时间不同，关于α粒子射入磁场时的速度、在磁场中运动的时间、在磁场中速度偏转的角度及在磁场中运动的路程，以下说法中正确的选项是() C.在磁场中运动时间较长的，在磁场中的路程也较长 D.在磁场中运动时间较长的，在磁场中速度偏转角度也较大 解析：当磁场为圆形区域时，对心入射那么背心出射.当速度大时，偏转角小，对应圆心角也小,在磁场中运动的时间短，但轨迹长. 答案：BD 6.如以下图，一带正电的滑环套在水平放置且足够长的粗糙绝缘杆上，整个装置处于方向如以下图的匀强磁场中.现给环施以一个水平向右的冲量，使其运动，那么滑环在杆上的运动情况可能是() A.先做减速运动，后做匀速运动 B.一直做减速运动，直到静止 C.先做加速运动，后做匀速运动 解析兹力小于重力时，做加速度增大的变减速直线运动，一直减速到速度为零. 答案：ABD 7.如以下图，在x>0,y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于Oxy平面向里，大小为B，现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子，在x轴上到原点的距离为x0的P点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场.不计重力的影响.由这些条件可知() 在磁场中运动所经历的时间 解析：带电粒子进入磁场后做匀速圆周运动，圆心在速度方向的垂线上，可以判断圆心在坐标轴的圆心O，因而运动的半径等于x0,也就知道了粒子从y轴通过时的位置，由半径公式就可以确定速度的大小，粒子在磁场中运动的时间为四分之一周期，应选项D正确. 答案：D 8.如以下图，带电平行板中匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的a点自由滑下，经过轨道端点P进入板间恰好沿水平方向做直线运动.现使球从轨道上较低的b点开始滑下，经P点进入板间后，在板间运动过程中() 伦兹力将会增大 ，不能判断小球的动能如何变化 解析：假设小球带正电荷，洛伦兹力向上，重力和电场力向下，当入射速度变小时，小球向下偏，电场力做正功，电势能减小；合力做正功，动能增大，洛伦兹力增大.假设小球带负电荷，洛伦兹力向下重力向下，电场力向上，当入射速度变小时，小球向上偏，电场力做正功，电势能减小，合力做正功，动能增大，洛伦兹力增大. 答案：ABC 0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域.设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图中的虚线所示.在以以下图所示的几种情况中，可能出现的是() 解析：由粒子在电场中的偏转判断带电性质，再由左手定则判断偏转方向. 答案：AD 10.如以下图，在半径为R的圆形区域内有匀强磁场.在边长为2R的正方形区域里也有匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小相同，两个相同的带电粒子以相同的速率分别从M、N两点射入匀强磁场.在M点射入的带电粒子，其速度方向指向圆心；在N点射入的带电粒子，速度方向与边界垂直，且N点为正方形边长的中点，那么以下说法正确的选项是() 的时间可能相同 射入的带电粒子不可能比M点射入的带电粒子先飞出磁场 解析： 画轨迹草图如图，容易得出粒子在圆形磁场中的轨迹长度〔或轨迹对应的圆心角〕不会大于在正方形磁场中的，故A、B、D正确. 答案：ABD 答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位〕 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L/3，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. 解析：小球在沿杆向下运动时，受力情况如右图所示. 在水平方向N=qvB,所以摩擦力 f=μN=μqvB，当小球做匀速运动时 qE=f=μqvbB, 小球在磁场中做匀速圆周运动时，有 qvbB=m， 又R=，所以vb=. 小球从a运动到b的过程中，由动能定理得 W电-Wf= mvb2, 又W电=qEL=μqvbBL=, Wf=W电- mvb2=，那么WfW电=. 答案：WfW电= 12.〔12分〕在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为θ，足够长的光滑绝缘斜面，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上.有一质量为m，带电量为+q的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，如以下图，假设迅速把电场方向反转成竖直向下，小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少？ 解析：电场反转前有mg=qE 电场反转后，小球先沿斜面向下做匀加速直线运动，到对斜面压力减为零时开始离开斜面，此时有： a=,qvB=(mg+qE)cosθ 小球在斜面上滑行距离为：s= 由以上几式可得：小球沿斜面滑行距离s=, 由s=t可得所用时间t=. 答案： mcotθqB 13.〔14分〕汤姆生用来测定电子的比荷〔电子的电荷量与质量之比〕的实验装置如以下图，真空管内的阴极K发出的电子〔不计初速、重力和电子间的相互作用〕经加速电压加速后，穿过A′中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P′间的区域.当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O′点〔O′与O点的竖直间距为d，水平间距可忽略不计〕.此时，在P和P′1，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为L2. 〔1〕求打在荧光屏O点的电子速度的大小； (2)推导出电子的比荷的表达式. 解析：(1)当电子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，电子做匀速直线运动，亮点重新回到中心O点，设电子的速度为v，那么evB=eE即v=. (2)当极板间仅有偏转电场时，电子以速度v进入后，竖直方向做匀加速运动，加速度为a=.电子在水平方向做匀速运动，在电场内的运动时间为t1= 这样，电子在电场中，竖直向上偏转的距离为d1=12a=e离开电场时竖直向上的分速度为v⊥=at1= 电子离开电场后做匀速直线运动，经t2时间到达荧光屏t2=L2/v t2时间内电子向上运动的距离为d2=v⊥t2= 这样，电子向上的总偏转距离为d=d1+d2= 可解得 答案：〔1〕 (2) 14.〔14分〕如图，在x轴的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里.在x轴的下方有电场强度为E的匀强电场，方向与y轴负方向成θ角.一个带电量为+q、质量为m的粒子以初速度v00方向与磁场方向垂直，与y轴正方向成θ角.粒子从x轴射出磁场的速度恰与射入磁场时的速度反向.不计重力.求： (1)粒子在磁场中运动的时间; (2)粒子进入电场之后，直至到达y轴的过程中，电势能变化了多少？ 解析：(1〕粒子在磁场中以O′为圆心做匀速圆周运动,运动半个圆周后从D点沿场强方向进入电场.如以下图. 在磁场中Bqv0=m。粒子从A到D运动时间t= 〔2〕DC=，由功能关系，从D到C粒子电势能的变化在数值上等于电场力对它所做的功Δε=W=F·DC=Eq·DC联立以上各式求出电势能减少Δε=. 答案：〔1〕 (2)减小