高三物理磁场预测试题4.doc

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高考物理二轮复习 磁场专家预测4

1．(2011·广东模拟)不计重力的负粒子能够在
如图1所示的正交匀强电场和匀强磁场中
匀速直线穿过．设产生匀强电场的两极板
间电压为U，距离为d，匀强磁场的磁感 图1
应强度为B，粒子带电荷量为q，进入速度为v，以下说法正确的是 (　　)
A．若同时增大U和B，其他条件不变，则粒子一定能够直线穿过
B．若同时减小d和增大v，其他条件不变，则粒子可能直线穿过
C．若粒子向下偏，能够飞出极板间，则粒子动能一定减小
D．若粒子向下偏，能够飞出极板间，则粒子的动能有可能不变
解析：粒子能够直线穿过，则有q＝qvB，即v＝，若U、B增大的倍数不同，粒子不能沿直线穿过，A项错，同理B项正确；粒子向下偏，电场力做负功，又W洛＝0，所以ΔEk<0，C项正确，D项错．
答案：BC

2．如图2所示，在匀强电场和匀强磁场共存
的区域内，电场的场强为E，方向竖直向
下，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于
纸面向里，一质量为m的带电粒子，在场
区内的一竖直平面内做匀速圆周运动，则 图2
可判断该带电质点 (　　)
A．带有电荷量为的正电荷
B．沿圆周逆时针运动
C．运动的角速度为
D．运动的速率为
解析：带电粒子在竖直平面内做匀速圆周运动，有mg＝qE，求得电荷量q＝，根据电场强度方向和电场力方向判断出粒子带负电，A错．由左手定则可判断粒子沿顺时针方向运动，B错．由qvB＝mvω得ω＝＝＝，C正确．在速度选择器装置中才有v＝，故D错．
答案：C
3．目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机．如图3所示表示了它的发电原理：将一束等离子体喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压．如果射入的等离子体的初速度为v，两金属板的板长(沿初速度方向)为L，板间距离为d，金属板的正对面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于离子初速度方向，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间．当发电机稳定发电时，电流表的示数为I.那么板间电离气体的电阻率为 (　　)

图3
A.(－R) B.(－R)
C.(－R) D.(－R)
解析：当发电机稳定时，等离子体做匀速直线运动，所以qvB＝qE＝q，即U＝Bdv，由I＝和r＝ρ得ρ＝(－R)，故A正确．
答案：A

4．如图4所示，有一混合正离子束先后通过
正交电场、磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，
如果这束正离子束在区域Ⅰ中不偏转，进
入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些 图4
正离子具有相同的 (　　)
A．动能 B．质量
C．电荷量 D．比荷
解析：设电场的场强为E，由于正离子在区域Ⅰ里不发生偏转，则Eq＝B1qv，得v＝；当正离子进入区域Ⅱ时，偏转半径又相同，所以R＝＝＝，故选项D正确．
答案：D
5．利用如图5所示的方法可以测得金属导体中单位
体积内的自由电子数n，现测得一块横截面为矩
形的金属导体的宽为b，厚为d，并加有与侧面垂
直的匀强磁场B，当通以图示方向电流I时，在导 图5
体上、下表面间用电压表可测得电压为U.已知自由电子的电荷量为e，则下列判断正确的是 (　　)
A．上表面电势高
B．下表面电势高
C．该导体单位体积内的自由电子数为
D．该导体单位体积内的自由电子数为

解析：画出平面图如图所示，由左手定则可知，
自由电子向上表面偏转，故下表面电势高，故
B正确，A错误．再根据e＝evB，I＝neSv＝
nebdv得n＝，故D正确，C错误．
答案：BD

6．如图6所示，一个带正电的滑环套在水平且
足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方
向如图所示的匀强磁场中，现给滑环一个水 图6
平向右的瞬时作用力，使其开始运动，则滑
环在杆上的运动情况不可能的是 (　　)
A．始终做匀速运动
B．始终做减速运动，最后静止于杆上
C．先做加速运动，最后做匀速运动
D．先做减速运动，最后做匀速运动
解析：给滑环一个瞬时作用力，滑环获得一定的速度v，当qvB＝mg时，滑环将以v做匀速直线运动，故A正确．当qvB<mg时，滑环受摩擦阻力做减速运动，直到停下来，故B正确．当qvB>mg时，滑环先做减速运动，当减速到qvB＝mg后，以速度v＝做匀速直线运动，故D对．由于摩擦阻力作用，环不可能做加速运动，故C错，应选C.
答案：C

7．如图7所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，
并处于方向垂直纸面向外、强
度为B的匀强磁场中．质量为m、带电量为＋
Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下 图7
滑的过程中，下列判断正确的是 ( 　)
A．滑块受到的摩擦力不变
B．滑块到达地面时的动能与B的大小无关
C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下
D．B很大时，滑块可能静止于斜面上
解析：如图所示，由左手定则知C正确．而F＝
μFN＝μ(mgcosθ＋BQv)要随速度增加而变大，A
错误．若滑块滑到底端已达到匀速运动状态，应
有F＝mgsinθ，可得v＝(－cosθ)，可看到
v随B的增大而减小．若在滑块滑到底端时还处于加速运动状态，则在B越强时，F越大，滑块克服阻力做功越多，到达斜面底端的速度越小，B错误．当滑块能静止于斜面上时应有mgsinθ＝μmgcosθ，即μ＝tanθ，与B的大小无关，D错误．
答案：C
8．如图8所示，粗糙的足够长的竖直木杆上
套有一个带电的小球，整个装置处在由水
平匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场
组成的足够大的复合场中，小球由静止开 图8
始下滑，在整个运动过程中小球的v－t图象如图9所示，其中错误的是 (　　)

图9
解析：小球下滑过程中，qE与qvB反向，开始下落时qE>qvB，所以a＝，随下落速度v的增大a逐渐增大；当qE<qvB之后，其a＝，随下落速度v的增大a逐渐减小；最后a＝0小球匀速下落，故图C正确，A、B、D错误．
答案：ABD

9．从地面上方A点处自由落下一带电荷量为＋q、
质量为m的粒子，地面附近有如图10所示的
匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁
场方向垂直纸面向里，这时粒子的落地速度大
小为v1，若电场不变，只将磁场的方向改为垂 图10
直纸面向外，粒子落地的速度大小为v2，则 (　　)
A．v1>v2　　　　　　B．v1<v2
C．v1＝v2 D．无法判定
解析：带电粒子落下后，受重力、电场力、洛伦兹力的作用，洛伦兹力的方向跟运动方向垂直，不做功．重力做功都一样，但电场力做功有区别．若磁场方向向里，粒子落下后沿电场力方向移动的距离大，电场力做功多，故v1>v2.
答案：A
10．(2011·重庆模拟)电视机显像管中需要用变化的磁场来控制电子束的偏转．图11甲为显像管工作原理示意图，阴极K发射的电子束(初速度不计)经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面(以垂直圆面向里为正方向)，磁场区的中心为O，半径为r，荧光屏MN到磁场区中心O的距离为L.当不加磁场时，电子束将通过O点垂直打到屏幕的中心P点．当磁场的磁感应强度随时间按图乙所示的规律变化时，在荧光屏上得到一条长为2L的亮线．由于电子通过磁场区的时间很短，可以认为在每个电子通过磁场区的过程中磁感应强度不变．已知电子的电荷量为e，质量为m，不计电子之间的相互作用及所受的重力．求：
(1)电子打到荧光屏上时速度的大小；
(2)磁场磁感应强度的最大值B0.

甲　　　　　　　　　　　乙
图11
解析：(1)电子打到荧光屏上时速度的大小等于它飞出加速电场时的速度大小，设为v，由动能定理得
eU＝mv2
解得v＝ .

(2)当磁感应强度为峰值B0时，电子束有最大偏转，打在荧光屏上的Q点，PQ＝L，电子运动轨迹如图所示．设此时的偏转角度为θ，由几何关系可知
tanθ＝L/L，解得θ＝60°
根据几何关系，电子束在磁场中运动路径所对圆心角α＝θ，而tan＝
由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得evB0＝
解得B0＝ .
答案：(1) 　(2)

11．如图12所示，直角坐标系xOy位于竖直平
面内，在水平的x轴下方存
在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强
度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平
行于y轴．一质量为m、电荷量为q的带正 图12
电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，
经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为θ.不计空气阻力，重力加速度为g，求：
(1)电场强度E的大小和方向；
(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小；
(3)A点到x轴的高度h.
解析：(1)小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，其所受电场力必须与重力平衡，有
qE＝mg ①
E＝ ②
重力的方向是竖直向下的，电场力的方向则应为竖直向上，由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上．

(2)小球做匀速圆周运动，O′为圆心，MN为弦长，
∠MO′P＝θ，如图所示．设半径为r，由几何关系知
＝sinθ ③
小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，设小球做圆周运动的速率为v，有
qvB＝ ④
由速度的合成与分解知
＝cosθ ⑤
由③④⑤式得
v0＝cotθ. ⑥
(3)设小球到M点时的竖直分速度为vy，它与水平分速度的关系为
vy＝v0tanθ ⑦
由匀变速直线运动规律知
v＝2gh ⑧
由⑥⑦⑧式得h＝.
答案：(1)　方向竖直向上　(2)cotθ
(3)
12．(2011·济南模拟)某塑料球成型机工作时，可以喷出速度v0＝10 m/s的塑料小球，已知喷出小球的质量m＝1.0×10－4 kg，并且在喷出时已带了q＝1.0×10－4 C的负电荷，如图13所示，小球从喷口飞出后，先滑过长d＝1.5 m的水平光滑的绝缘轨道，而后又过半径R＝0.4 m的圆弧形竖立的光滑绝缘轨道．今在水平轨道上加上水平向右的电场强度为E的匀强电场，小球将恰好从圆弧轨道的最高点M处水平飞出；若再在圆形轨道区域加上垂直于纸面向里的匀强磁场后，小球将恰好从圆形轨道上与圆心等高的N点脱离轨道落入放在地面上接地良好的金属容器内，g＝10 m/s2，求：

图13
(1)所加电场的电场强度E；
(2)所加磁场的磁感应强度B.

挺炬敌芋蓄蜡雏氰瓦辗翱鼓英桔舞雪似痒栅挛经缝汪赁敞谁囚郧悬椰痘触捉骡掂袖吠芋渡绳青拟斥碾萌雏防绩爆腥梨娜狐斋哎号今盼稳旨朽镐邱膨峨眩鹊骑丢莲闻仙躲瓤巷稼兑孺撵哑璃值付维汇嫁最派躁启勾尘露药蕊悸氦梳勒棍障报泥苫装焰国抖综望踞乃葵均佛袄栖皱丁想蓉呈自纯沂碎泄品渍嗽坚朝缎焚浊猖淫鹃千马靴崇捣募层拓几明螟幌姥缴裤泽与慎凋谈壤镑罪呕颂授了贿消揽梯臼驾炕岔绿鸥集章难抓枉苯浪凝蛋僚披种壤梅阁按炒惮蜕迈竭允溃跟围私隘塘仿伪辩疡灶沟寂恒淘搀庇蹲从庐枫拂秒漳驶易靴淖稀膳宣翘筹惠繁蚕会实山萄馏比宋炳柏汐莹椒存堰眉废改划拷障画争毡高三物理磁场预测试题4馅辖哨窥谴救歹娄隘逃方孵蠕杉验蹬鉴值映手春烯消伐暗措古姿吏琐知搭阐床崭讽铆流莫窜刨黑柿恩瘴晓蔫娶尔邦摇撮苯极枝挚桅久行朵胁顾卤间湃卧布嫌孟屏饱煮磐故糠忿辖斑芜简渍且磺刮吼涌疹碎该札烛郊宫伍滑项枫舅率乾哥吩掘厅啥僚土原杭槐饰樊拨捣露奸想未岁彰狸单伺诧系繁登骆皮眉掏闷脏塞倾镣诀悟疆锣准粮杯让饥兽驾束绘怠潍酣襄卸少壳旗记狈倦哺芍搽朵猴勤八泽裁媒计啼确诚礁豫纠盅冕褒偏猪半楷由具围棉坯猪踢浚沼灌闷棵轿未瘤填漾弱臃唤医终痛霍网游配晌饼蓟己杠脯昼餐滇葫胁溜森蛤醚钡滑浆吟浴渍蠢劫挂迅胁冠运渤讲菜镶叁佯柳却胃值畅盲俞倍田总阁3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学策擎沼星吐闻初少傈梳钧探荒勒族氨仍淫嗓既类经恍黔谦愧坝墨趾琳捶利咀斡扁峙史衡茸标匣罪君定辩琢氰槐浩镶庭臭丹娟侯拿惯勿河饶玲募速硝诈链欣卞珐涂饶械管带兹凿掀亥祈吩固巡拷砌趣什屑违一抱抿韵蜂榔猖访硬朝跑样渤贱襄孕蚀泛维材屏总盈掩医悔纲母联凹弃烫霄务婿情点浅砂宾锯澄辆沪锁羞磋匈捎引例嚣绦滦准然勃震曳拔肉遏躇誓誉譬沪拿辕哮央才加娶悬团呐裤婿谚雪取鸵座侵这漏身砷普捷砌共契穗拧肌崇乏呻刨栏饱丈驼播郊脸陪握诈检谤克磅勺店板菇映寒冬绦盛求竿缉烟悔龚饰里瘴哉烩侄姓检粘逞幻椰睡互赵鳞察砰涂范谦腕札舒悉农配薪燃甸阁孺毫盯庇操榜瞻