2023届高考物理二轮复习跟踪测试磁场1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.图中表示磁场B,正电荷运动方向v和磁场对电荷作用力f的相互关系图，这四个图中画的正确的选项是(B垂直于f与v决定的平面，B、f、V两两垂直) 2.以以下图所示的磁场B、电流I和安培力F的相互关系，其中正确的选项是 3.有一小段通电导线，长为10厘米，其中的电流强度为5安培，把它置于匀强磁场中某处，受到的磁场力为100牛顿，那么该处的磁感应强度B一定是： A．B=200特斯拉 B．B≤200特斯拉 C．B≥200特斯拉 D．以上几种情况都有可能 4.比荷为的电子以速度沿AB边射入边长为a的等边三角形的匀强磁场区域中，如以下图，为使电子从BC边穿出磁场，磁感应强度B的取值范围为 A． B． C． D． 5.两个粒子带电量相等，在同一匀强磁场中只受磁场力的作用而做匀速圆周运动，那么以下判断正确的选项是 A．假设速率相等，那么半径必相等          B．假设质量相等，那么周期必相等 C．假设动能相等，那么半径必相等          D．假设比荷相等，那么周期必相等 6.质量为m，带正电量q的粒子，垂直磁场方向从A射入匀强磁场，磁感应强度为B，途经P点。AP连线与入射方向成角。如以下图，那么离子从A到P经历的时间为： A． B． C． D． 7.如以下图，质量为m，电量为q 的带正电物体，在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的水平面向左运动，那么 A．物体的速度由v减小到零的时间等于mv/μ(mg+Bqv) B．物体的速度由v减小到零的时间大于mv/μ(mg+Bqv) C．假设另加一个电场强度大小为(mg+Bqv)/q，方向水平向右的匀强电场，物体将作匀速运动 D．假设另加一个电场强度大小为(mg+Bqv)/q，方向竖直向上的匀强电场，物体将作匀速运动 8.如以下图空间的某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开区域；如果这个区域只有电场，那么粒子从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，那么粒子从D点离开场区；设粒子在上述三种情况下，从A到B点、A到C点和A到D点所用的时间分别是t1、t2和t3，比拟t1、t2和t3的大小，那么有(粒子重力忽略不计)   A．t1=t2=t3                  B．t2<T1<T3 C．t1=t3>t2                  D． t1=t2<T3 二、填空题 9.通电直导线所受安培力的方向，跟 、和 ,之间的关系可以用左手定那么来判断：伸开左手，使________________________让______________________使四指指向________________的方向，这时___________的方向就是导线所受安培力的方向。 10.在垂直于纸面向外的匀强磁场中，从A处垂直于磁场飞出一批速度相同的粒子，形成如图的径迹，那么 中子的径迹是 ， 质子的径迹是 ， 电子的径迹是 ， α粒子的径迹是 。 11.如以下图。一质量为m、带电量为＋q的粒子以速度V沿着与磁场边界CD成θ角的方向射入磁感应强度为B的足够大的匀强磁场区域。那么该粒子在磁场中的运动时间为t＝           ，粒子在磁场运动的过程中距离射入点的最大距离为            。 12.一束电子流从东向西射来，受地磁场的作用，电子流将偏向                。 13.如以下图，质量为，带电量为的微粒以速度与水平成45°进入匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。如微粒在电场、磁场、重力场作用下做匀速直线运动，那么电场强度      ，磁感应强度        ，当微粒到达图中点时，突然将电场方向变为竖直向上，此后微粒将作      运动。 三、实验题 14.磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明： 〔1〕如图〔a〕所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应_______ 。 A．平行于南北方向，位于小磁针上方 B．平行于东西方向，位于小磁针上方 C．平行于东南方向，位于小磁针下方 D．平行于西南方向，位于小磁针下方 此时从上向下看，小磁针的旋转方向是_________________ 〔2〕如图〔b〕所示，是一个抽成真空的电子射线管，从阴极发射出来的电子束，在阴极和阳极间的高压作用下，轰击到长方形的荧光屏上激发出荧光，可以显示出电子束运动的径迹。实验说明，在没有外磁场时，电子束是沿直线前进的。如果把射线管放在蹄形磁铁的两极间，荧光屏上显示的电子束运动径迹发生了弯曲，这说明：___________，图中a为____极。 〔3〕如图〔c〕所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互________，当通以相反方向的电流时，它们相互___________，这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用，也就是说，电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用。 15.为了探究通电长直导线(足够长)产生的磁场的磁感应强度B与导线上电流I和距该导线的距离r间的关系，某探究小组设计了如以下图的实验：一根固定通电长直导线通以可调节的电流I，一根可以自由运动的短导线与之平行，通以恒定的电流。实验方法为控制变量法。 (1)保持距离r不变，调节电流I，测出短导线所受磁场力F，实验数据如下： 实验次数 1 2 3 4 5 电流 5.0 10 15 20 25 磁场力 4.01 8.00 11.98 15.96 20.02 (2)保持电流I不变，调节距离r，测出短导线所受磁场力F，实验数据如下： 实验次数 1 2 3 4 5 距离 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 磁场力 12.0 5.95 4.1 3.0 2.4 在误差允许的范围内，由以上数据可初步归纳出B与I及r的关系是 A．B与I成正比，B与r成正比 B．B与I成正比，B与r成反比 C．B与I成反比，B与r成正比 D．B与I成反比，B与r成反比 四、计算题 16.如以下图为垂直纸面向里的、宽度为D、磁感应强度为B的匀强磁场，它的左侧与右侧的边界分别为MN、PQ。现有一束质量为m、带电量为q的正离子〔不计重力〕以大小不同的速度〔有的速度很小，有的速度很大〕沿着与X轴正方向从坐标原点进入磁场区域，试求在磁场的边界PQ和MN上有带电粒子射出的范围。〔用坐标表示〕 17.据有关资料介绍，受控热核聚变反响装置中有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的容器可装，而是由磁场约束带电粒子运动将其束缚在某个区域内，现按下面的简化条件来讨论这个问题，如以下图，有一个环形区域，其截面内半径为，外半径为R2=1. 0 m，区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=1.0 T，被束缚粒子的荷质比为=4.0×107C/kg，不计带电粒子在运动过程中的相互作用，不计带电粒子的重力。 〔1〕假设中空区域中的带电粒子沿环的半径方向射入磁场，求带电粒子不能穿越磁场外边界的最大速度v0； 〔2〕假设中空区域中的带电粒子以〔1)中的最大速度v0沿圆环半径方向射入磁场，求带电粒子从进入磁场开始到第一次回到该点所需要的时间t。 18.如以下图，一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动，经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域〔图中未画出磁场区域〕，粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场。电场强度大小为E，方向垂直向上。当粒子穿出电场时速度方向改变了45°角。带电粒子的质量为m，电量为q，重力不计。粒子进入磁场前的速度如图与水平方向成θ=60°角。试解答：       〔1〕粒子带正电还是负电？       〔2〕带电粒子在磁场中运动时速度多大？       〔3〕假设磁场区域为圆形，那么最小的圆形磁场区域的半径为多大？ 19.如以下图，竖直平面内存在水平向右的匀强电场，场强大小E=10N／C，在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T.一带电量、质量的小球由长的细线悬挂于点,小球可视为质点，现将小球拉至水平位置A无初速释放，小球运动到悬点正下方的坐标原点时，悬线突然断裂，此后小球又恰好能通过点正下方的N点.(g=10m／s)，求： (1)小球运动到点时的速度大小； (2)悬线断裂前瞬间拉力的大小； (3)间的距离。 20.设在地面上方的真空室内，存在着方向水平向右的匀强电场和方向垂直于纸面向内的匀强磁场，如以下图. 一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内，其圆心为O点，半径R=1.8m，O、A连线在竖直方向上，AC弧对应的圆心角θ=37°，今有一质量m=3.6×10－4kg、电荷量q=+9.0×10－4C的带电小球，以=4.0m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内，一段时间后从C点离开，此后小球做匀速直线运动. 重力加速度g=10m/s2，  求： 〔1〕匀强电场的场强E. 〔2〕小球射入圆弧轨道后的瞬间，小球对轨道的压力。 参考答案 一、选择题 1.D 2.D 3.C 4.B 解析：电子进入磁场时向上偏，刚好从C点沿切线方向穿出是一临界条件，要使电子从BC边穿出，其运动半径应比临界半径大，由可知，磁感应强度只要比临界时的小就可以了，如题图，由对称性作辅助线，由几何关系可得，半径，又，解得，应选B。 5.BD 6.D 7. BD 8. D 二、填空题 9.磁场方向，电流方向，拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，磁感线垂直穿入手心，电流，拇指所指 10.②，③，①，④ 11.2〔π—θ〕m／Bq〔2分〕，2mV／Bq〔2分〕 12.上方 13.；；匀速圆周 三、实验题 14.〔1〕A 〔2分〕，逆时针〔2分〕；〔2〕运动电荷受到了磁场力〔2分〕， 阴 〔2分〕；〔3〕吸引〔2分〕，排斥〔2分〕。 15.B 四、计算题 16.由BqV＝mV2／R得 V＝BqR／m〔1分〕 当V＜BqD／m时，粒子从MN边界射出〔1分〕 所以射出的范围为〔0，0〕和〔0，2D〕〔2分〕 当V＞BqD／m时，粒子从PQ边界射出〔1分〕 所以射出的范围为〔D，0〕和〔D, D〕〔2分〕 17.解析： 〔1〕设粒子在磁场中做圆周运动的最大半径为r，那么r=，如以下图，由几何关系得 那么 〔2〕 故带电粒子进入磁场绕圆转过3600 －〔1800一600〕=2400又回到中空局部．粒子的运动轨迹如以下图，故粒子从P点进入磁场到第一次回到P点时，粒子在磁场中运动时间为 粒子在中空局部运动时间为 粒子运动的总时间为＋=5.74×10-7s 18.  解析：     〔1〕根据粒子在磁场中偏转的情况和左手定那么可知，粒子带负电。              〔3分〕       〔2〕由于洛仑兹力对粒子不做功，故粒子以原来的速率进入电场中，设带电粒子进入电场的初速度为v0，在电场中偏转时做类平抛运动，由题意知粒子离开电场时的末速度与初速度夹角为45°，将末速度分解为平行于电场方向和垂直于电场方向的两个分速度vx和vy，由几何关系知               vx=vy