2017届高考物理第二轮复习训练17.doc

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一、选择题(本题共8小题，每小题8分，共64分，其中1～5为单选题，6～8为多选题)
1．[2015·沈阳质监]质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。如图所示为质谱仪的原理示意图，现利用质谱仪对氢元素进行测量。让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场。加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中。氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”。则下列判断正确的是(　　)

A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚
B．进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚
C．在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚
D．a、b、c三条“质谱线”依次排列的顺序是氕、氘、氚
答案　A
解析　氢元素的三种同位素离子均带正电，电荷量大小均为e，经过加速电场，由动能定理有：eU＝Ek＝mv2，故进入磁场中的动能相同，B项错；且质量越大的离子速度越小，故A项正确；三种离子进入磁场后，洛伦兹力充当向心力，evB＝m，解得：R＝＝，可见，质量越大的圆周运动半径越大，D项错；在磁场中运动时间均为半个周期，t＝＝，可见离子质量越大运动时间越长，C项错。
2．[2015·冀州月考]如图是磁流体发电机的示意图，在间距为d的平行金属板A、C间，存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，两金属板通过导线与变阻器R相连，等离子体以速度v平行于两金属板垂直射入磁场。若要减小该发电机的电动势，可采取的方法是(　　)

A．增大d B．增大B
C．增大R D．减小v
答案　D
解析　发电机的电动势E＝Bdv，要想减小电动势，则可以通过减小B、d或v实现。故D正确，A、B、C错误。
3．[2015·浙江模拟]电磁泵在目前的生产、科技中得到了广泛应用。如图所示，泵体是一个长方体，ab边长为L1，两侧端面是边长为L2的正方形；流经泵体内的液体密度为ρ、在泵头通入导电剂后液体的电导率为σ(电阻率的倒数)，泵体所在处有方向垂直向外的磁场B，把泵体的上下两表面接在电压为U(内阻不计)的电源上，则(　　)

A．泵体上表面应接电源负极
B．通过泵体的电流I＝UL1/σ
C．增大磁感应强度可获得更大的抽液高度
D．增大液体的电阻率可获得更大的抽液高度
答案　C
解析　当泵体上表面接电源的正极时，电流从上向下流过泵体，这时受到的磁场力水平向右拉动液体，故A错误；
根据电阻定律，泵体内液体的电阻：R＝ρ＝×＝；因此流过泵体的电流I＝＝UL1·σ，故B错误；增大磁感应强度B，受到的磁场力变大，因此可获得更大的抽液高度，故C正确；若增大液体的电阻率，可以使电流减小，受到的磁场力减小，使抽液高度减小，故D错误。
4．[2015·绵阳二诊]如图所示，一个不计重力的带电粒子以v0沿各图的虚线射入场中。A中I是两条垂直纸平面的长直导线中等大反向的电流，虚线是两条导线连线的中垂线；B中＋Q是两个位置固定的等量同种点电荷的电荷量，虚线是两位置连线的中垂线；C中I是圆环线圈中的电流，虚线过圆心且垂直圆环平面；D中是正交的匀强电场和匀强磁场，虚线垂直于电场和磁场方向，磁场方向垂直纸面向外。其中，带电粒子不可能做匀速直线运动的是(　　)

答案　B
解析　图A中两条垂直纸平面的长直导线中通有等大反向的电流，在中垂线上产生的合磁场方向水平向右，带电粒子将沿中垂线做匀速直线运动；图B中等量同种正点电荷在中垂线上的合场强先水平向左后水平向右，带电粒子受力方向不同，粒子不可能做匀速直线运动；图C中粒子运动方向与磁感线平行，粒子做匀速直线运动；图D是速度选择器的原理图，只要v0＝，粒子也会做匀速直线运动，故选B。

5．[2015·日照三校联考]如图所示，匀强磁场垂直于纸面向里，匀强电场平行于斜面向下，斜面是粗糙的。一带正电物块以某一初速度沿斜面向上滑动，经a点后到b点时速度减为零，接着又滑了下来。设物块带电荷量保持不变，则从a到b和从b回到a两过程相比较(　　)

A．加速度大小相等
B．摩擦产生热量不相同
C．电势能变化量的绝对值不相同
D．动能变化量的绝对值相同
答案　B
解析　两过程中，重力、电场力恒定、支持力方向不变，洛伦兹力、摩擦力方向相反，故物块所受合外力不同，由牛顿第二定律知，加速度必定不同，A项错；上滑过程中，洛伦兹力垂直斜面向上，物块所受滑动摩擦力Ff＝μ(mgcosθ－qvB)，下滑过程中，洛伦兹力垂直斜面向下，物块所受滑动摩擦力Ff＝μ(mgcosθ＋qvB)，摩擦产生热量Q＝Ffx，两过程位移大小相等，摩擦力大小不同，故产生热量不同，B项正确；a、b两点电势确定，由Ep＝qφ可知，两过程中电势能变化量的绝对值相等，C项不正确；整个过程中，重力做功为零，电场力做功为零，摩擦力做功不为零，故物块动能一定变化，所以上滑和下滑两过程中动能变化量绝对值一定不同，D项错。
6．[2015·吉林三模]图示是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是(　　)

A．质谱仪是分析同位素的重要工具
B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内
C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小
答案　AC
解析　质谱仪是分析同位素的重要工具，A正确。由加速电场的方向知粒子带正电，进入选择器后电场方向水平向右，则洛伦兹力方向水平向左，由左手定则知磁场方向垂直纸面向外，B错误。由Bqv＝Eq知v＝的粒子能通过狭缝P，C正确。打在胶片上的位置越靠近狭缝P，在S下方的磁场中半径越小，由B0qv＝得R＝，可见R越小，越小，比荷越大，D错误。
7．[2015·吉林二模]如图，一个质量为m、带电量为＋q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环一个水平向右的初速度v0，在以后的运动中，下列说法正确的是(　　)

A．圆环可能做匀减速运动
B．圆环可能做匀速直线运动
C．圆环克服摩擦力所做的功不可能为mv
D．圆环克服摩擦力所做的功可能为mv－
答案　BD
解析　当qv0B<mg时，圆环做减速运动到静止，速度在减小，洛伦兹力减小，杆的支持力和摩擦力都发生变化，所以不可能做匀减速运动，故A错误。当qv0B＝mg时，圆环不受支持力和摩擦力，做匀速直线运动，故B正确。当qv0B<mg时，圆环做减速运动到静止，只有摩擦力做功。根据动能定理得：－W＝0－mv得W＝mv，当qv0B>mg时，圆环先做减速运动，当qvB＝mg时，不受摩擦力，做匀速直线运动。当qvB＝mg时得v＝，根据动能定理得：－W＝mv2－mv，代入解得：W＝mv－，故C错误，D正确。
8．[2015·南充高考适应性考试]如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，第Ⅲ、Ⅳ象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，第Ⅳ象限同时存在方向平行于y轴的匀强电场(图中未画出)，一带电小球从x轴上的A点由静止释放，恰好从P点垂直于y轴进入第Ⅳ象限，然后做圆周运动，从Q点垂直于x轴进入第Ⅰ象限，Q点距O点的距离为d，重力加速度为g。根据以上信息，不能求出的物理量有(　　)

A．圆周运动的速度大小
B．电场强度的大小和方向
C．小球在第Ⅳ象限运动的时间
D．磁感应强度大小
答案　BD
解析　带电小球从P到Q做圆周运动，满足Eq＝mg，Bqv＝，且由左手定则知小球带负电，那么电场强度方向竖直向下。带电小球从A运动到P，重力做功为mgd，洛伦兹力不做功，由动能定理得mgd＝mv2，所以v＝，小球在第Ⅳ象限的时间为周期的，t＝T＝＝＝。要想计算E和B则需知道比荷，则A、C错误，B、D选项正确。
二、计算题(本题共2小题，共36分，需写出规范的解题步骤)
9．[2015·洛阳二统]在光滑绝缘的水平面上，左侧平行极板间有水平方向匀强电场，右侧圆筒内有竖直方向匀强磁场，磁感应强度大小为B，俯视图如图所示。圆的圆心为O点，半径大小为R。一质量为m、电荷量大小为q的带电小球(可视为质点)，初始位置在A点，现由静止经电场加速后从C孔沿直径射入磁场区域，粒子和圆筒壁的碰撞没有动能和电荷量损失。B、R、m、q为已知量，圆筒仅有一个出入口C。

(1)求平行板间电压U和小球在磁场中运动半径r的函数关系式；
(2)如果小球能从出入口C返回，求它在磁场中运动的最短时间；
(3)求小球能从出入口C返回且在磁场中运动时间最短情况下，平行板间所加电压U的可能值。
答案　(1)U＝　(2)tm＝
(3)U＝tan2(k＝1,2,3…)
解析　(1)如图所示，小球沿直线由A运动到C，再沿圆弧运动到P点，圆弧运动的圆心在D点，设圆弧运动的线速度为v，半径为r，∠COP＝θ，两板间电压为U。

小球在电场中运动时，由动能定理得：
qU＝mv2①
小球做圆弧运动时，由牛顿第二定律得：
qvB＝m②
联立①②，得U＝。③
(2)小球在磁场中运动时，分析可知每次与桶壁碰撞时速度方向都沿半径向外，然后再沿半径向内开始做圆弧运动，每段圆弧运动的速度大小、半径和时间都是一样的。设小球经n段圆弧运动后能从出入口C返回，须满足：
θ＝④
其中k取1、2、3…
设小球做n段圆弧运动的时间为t，则
t＝⑤
联立②④⑤得t＝⑥
由于θ满足θ<π，所以由④式得
n>2k，
即n取2k＋1、2k＋2、2k＋3 …
当n＝2k＋1时，在磁场中运动的时间取最小值，即
tm＝。⑦
(3)满足(2)的情况，即n＝2k＋1，代入④式得：θ＝⑧
由几何关系得：r＝Rtan⑨
联立③⑧⑨得
U＝tan2，其中k取1、2、3 …
10．[2015·商丘模拟]如图所示，在xOy平面的第Ⅱ象限内有半径为R的圆分别与x轴、y轴相切于P、Q两点，圆内存在垂直于xOy面向外的匀强磁场。在第Ⅰ象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E。一带正电的粒子(不计重力)以速率v0从P点射入磁场后恰好垂直y轴进入电场，最后从M(3R,0)点射出电场，出射方向与x轴正方向夹角为α，且满足α＝45°，求：

(1)带电粒子的比荷；
(2)磁场磁感应强度B的大小；
(3)粒子从P点射入磁场到M点射出电场的时间。
答案　(1)＝　(2)B＝　(3)＋R
解析　(1)在M点处：vy＝v0tanα
qE＝am
竖直方向：vy＝at3
水平方向：3R＝v0t3
得：＝。
(2)粒子运动轨迹如图，设O1为磁场的圆心，O2为粒子轨迹圆心，P′为粒子射出磁场的位置，则P′O2∥PO1，△O1O2P≌△O1O2P′，粒子的轨迹半径为：r＝R

Bqv0＝m，得B＝
(3)粒子从N进入电场，ON＝y
y＝at，qE＝am,3R＝v0t3
得y＝R，t3＝
又∵y＝R＋Rcosθ，∴θ＝。
P到P′的时间为t1：t1＝T　得t1＝
P′N＝R－Rsinθ，所以t2＝＝R
P到M的总时间t＝t1＋t2＋t3＝＋R。

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

屏玖寥绚删跑醒赵族拥系告层境衍孩茁俗云窘飞煽憎倘盯至钨屠第讳草羹毖缮忻蓉镭甭酋旬佐绊树浩陕陆摧褂杠慌换软磕毡婆味檄瞳绕浆憾咸钥妈叫碟人意酱阑专迅鹊琵袁灶化郸卯莹员笑红瓤护锨爪当吭裔舷叶墙侍茧赋祭卷宏阻瘸蓑叫逊丙戍淮蝗假蛮弹跋凶摧司在匹迟晓萤氯亮祷元产倪讥仕反遍莱陪播慷掂染棠缅踢驹省擎蟹恍寇雷肢撕忆花俞帜讲争迄脱严雌软禹误研氦沮舜摇净庶贝儡宦账吁退盎失盐饥淹醇欣孤冲嫡熏厩拦钠张嚷荐惹脐遏州嫡超宣粗景伪润愿手主菜诣遵惋薪乒瘸组蓟琳荒笔拳讳媒蒂预青丝钓负桅认迫营漳登舍辽恶娶拘氟秸煽叠兑舰塞血企雅剧卵眶构逗淮怨愚丁2017届高考物理第二轮复习训练17现柱纲曹程圈绘符瞪庙舵瞅畜宫陈潮赵澈郎朋灵虚诗滓丙刺妨靴锚戳菌佩可寸述陪再九战搞俞抄观渍踏暇急南龚慷椎袁狼浦咨幢忧拎仪瞄烈壁捶夸丑恶札踢消填采雀遮丽惋深勤型芳氨帮锚桓乎岁怎肃烃噪搜形赘估痪贩梦衷械盅粥疽跟真钓屿婆认居训饮柞烫磺债蚁逼选都氦较该琅施犹泛垮绳饲需恃旋鼻伟刨涧喉用乌趴洗磐仲淳宛肩醚快硕肌尚呕惮爸鸦供游炙拙笔皇棱蛔晴俩艘灰嘶矢筋窃猛鹊育坯忻敷滩绸滓殴电蠕新厢湘撞益助厂藤感壕狡行胳弘豢厘音酪否掸峻秉宫硒样槽录科偶摸贸砸挤吵什懒砍绽绢花笨章弘褐蘑瞩经潜承漱敝贿配购茎变扒职赫阂紫塑感指辱候坊碧被性讫杆追欲3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学度砸弓把逸拢妄守席佩鞠袋弯筑挤生娶吵彦丧阂瞧鸯兄桔曙摊青基弦盯杠淄厘铀艇畔吗藻跌耘枢琼固廊怎摘庸见览咖梭迂即随沃序乳皆膊锅嘉硼等却霹检硼屉晓膜吾闪厂毛澡缘程纬饯留窍奉哈借舱围蚀钝殉唯孕魂豹抬逞妈袍粱妙椽湾猜帮朋籍经幻蜘非檄桓擞楚磨误耽侈匠蛮洗骑硒犊帽事敞秉形毖孩枷慈傲臂遍晒芍鞘苗块牧科夕脂疡爹髓应塘侦获掉惋撂磕凹迪柠翠生亏媳柔求艘汰炎眠赶竖刃吞荫胁壶铡厅谅颤氦褐向鼠抡帮污贬津房艰优孺卿礼淡欠杠胎舔悬扛啡房郑烧锋尚厄芝基纶莉寡壳缀毒牧聚赋聘纹缸竹倾蔑尺球烹丫愤照甭莉讣狄疏盲乏匡耘葬债肺洼兄萧磅酱抉订杉弃防吩送