高三物理033.doc

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期数： 0511 WLG3 033
学科：物理 年级：高三 编稿老师：王晔
审稿老师：张凤莲

[同步教学信息]

训 练 篇

高考总复习“磁场”单元练习题
本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），满分120分，考试时间90分钟
第Ⅰ卷
在下列各题的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的．
1．一根通电导线在某个空间没有受到磁场力，那么下列说法错误的是（　　　）
A．这个空间可能没有磁场
B．可能有磁场，且磁场方向与导线垂直
C．可能有磁场，且磁场方向可能与导线中电流方向相同
D．可能有磁场，且磁场方向可能与导线中电流方向相反

2．一个长螺线管中通有交流电，把一个带电粒子沿管轴线射入管中，不计重力，粒子将在管中（　　　）
A．做圆周运动
B．沿轴线来回运动
C．做匀加速直线运动
B1
B2
+
-
P1
P2
A1
A2
D．做匀速直线运动

3．来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将（　　　）
A．竖直向下沿直线射向地面
B．相对于预定地点稍向东偏转
C．相对于预定地点稍向西偏转
A
B
D．相对于预定地点稍向北偏转

4．如图所示，有abcd四个离子，它们带等量的同种电荷，质量不等。有ma＝mb＜mc＝md，以不等的速度va＜vb＝vc＜vd进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出，进入B2磁场，由此可判定（　　　）
　　A.射向P1的是a离子
　　B.射向P2的是b离子
　　C.射到A1的是c离子
　　D.射到A2的是d离子

5．在垂直纸面向外的匀强磁场中，有两个足够长的光滑绝缘滑轨（两滑轨与水平面间的夹角相等），如图所示．两个质量相等带负电的小球被两相同弹簧拴住，球和弹簧之间绝缘，弹簧上端挂在滑轨顶端，小球可静止于滑轨上，现使小球无初速度地从弹簧原长位置滑下，（不考虑两球之间的库仑力）以下说法正确的是（　　　）
　　①两球沿滑轨下滑过程中的加速度大小时刻相等
②两球沿滑轨下滑过程中的速率时刻相等
③两球不能离开滑轨运动
④撤去磁场后，两球沿滑轨振动，周期相等
A．①②④　　B．①②③④　　C．③④　　D．②③

B
6．一个带正电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于匀强磁场B中，磁场方向垂直纸面向里。现给滑环一个水平向右的瞬时冲量，使其以某一初速度开始运动。关于滑环在杆上的运动情况，下列叙述中哪一种是可能的（　　　）
　　A．先做加速运动，后做匀速运动
B．先做匀减速运动，后做匀速运动
C．一直做匀减速运动直至停止
D．一直做匀速运动

a
b
B1
B2
v
7．如图所示，某空间有两部分匀强磁场，ab是它们的理想边界，左侧空间的磁感强度为B1，右侧的磁感强度为B2，它们的方向均为垂直纸面向里，且B1＞B2。位于边界上的电子以速度v垂直边界且垂直磁场方向而向右运动，设磁场区域足够宽广，则（　　　）
①电子运动的总趋势是向b端靠近
②电子在B1区域的周期比在B2区域的周期大
③电子由B2区域进入B1区域时动能增大
④电子在B1区域内运动的轨道半径比在B2区域内运动的轨道半径小
　 A．①②　　　B．②③　　　C．①④　　D．②④

8．如图所示，用绝缘细丝线悬吊着的带正电小球在匀强磁场中做简谐运动，则（　　　）
①当小球每次通过平衡位置时，动能相同
②当小球每次通过平衡位置时，动量相同
③当小球每次通过平衡位置时，丝线的拉力相同
④撤消磁场后，小球摆动的周期不变
A．②③ B． ①④ C． ①②③ D．①③

9．不计重力的负粒子能够在如图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，匀强磁场的磁感应强度为B，粒子电量为q，进入速度为v，则以下说法正确的是（　　　）
v
B
d
U
-q
A．同时增大U和B，粒子仍能够直线穿过
B．同时减小d和增大v，粒子不能够直线穿过
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，或增大，或减小
B
E
P
N
M
10．如图所示，匀强电场Ｅ的方向竖直向下，匀强磁场Ｂ的方向垂直纸面向里，让三个带有等量同种电荷的油滴Ｍ、Ｎ、Ｐ进入该区域中，Ｍ进入后能向左做匀速运动，Ｎ进入后能在竖直平面内做匀速圆周运动，Ｐ进入后能向右做匀速运动，不计空气阻力，则三个油滴的质量关系是
　A．mM＞mN＞mP　 B．mP＞mN＞mM
　C．mN＜mM＝mP　　 　D．mN＞mM＝mP
第II卷
（非选择题 共10题 11—16题各5分 17—20题各10分 共70分）
11．有一边长为a的等边三角形与匀强磁场垂直，若在三角形某边中点处以速度v发射一个质量为m、电量为e的电子，为了使电子不射出这个三角形匀强磁场，则该磁场磁感应强度的最小值为 ．

12．如图所示，带电液滴从h高处自由落下，进入一个匀强电场和匀强磁场互相垂直的区域，磁场方向垂直纸面，电场强度为E，磁感应强度为B.已知液滴在此区域中做匀速圆周运动，则圆周运动的轨道半径R＝_________.

13．质量为m的带电量q的粒子，在磁感强度为B的匀强磁场中做半径为r的匀速圆周运动，带电粒子所形成的电流大小应为_____________，在半个周期内粒子所受的洛仑兹力的冲量为___________。

14．一个质量为ｍ，带电量为＋q的粒子（不计重力），从O点处沿＋y方向以初速度vo射入一个边界为矩形的匀强磁场中，磁场方向垂直于xy平面向里，它的边界分别是y＝0，y＝a，x＝－1．5a， x＝1．5a，如图所示．改变磁感应强度B的大小，粒子可从磁场的不同边界射出，那么当B满足条件____________时，粒子将从上边界射出；当B满足条件____________时，粒子将从左边界射出；当B满足条件____________时，粒子将从下边界射出．

x/m
y/m
0.4
0.4
0.2
0.2
0
A
15．一个带电量为q，质量为m的负粒子，其重力不计，已知它到达图中A点时速度为v，方向与x轴正方向相同，要使粒子到达坐标原点O时速度的大小仍为v，但方向与x轴正方向相反，则所加磁场的方向应为____________，若所加磁场是边界平行于y轴的有界磁场，则磁场区域应限制在___________部位，所加磁场磁感强度大小为____________。

M
P
A
B
16．水平放置的厚度均匀的金属薄板置于方向垂直纸面向里的匀强磁场中。带电粒子自M点进入磁场后，沿半径为R的圆弧运动到P点，穿过金属板后沿半径为r的圆弧继续运动，已知R>r，则此带电粒子一定带______电（填正或负）。带电粒子在磁场中能穿越金属板的次数 最多为______次。带电粒子第一次穿过金属板时，金属板对它的冲量为_________（竖直向上为正方向），设粒子的电量不变，每次穿越时所受阻力不变，重力不计。
Ｌ

　　17．如图所示，电源电动势2V，内阻为0．5Ω，竖直导轨宽度为0．2m，导轨电阻不计另有一金属棒质量为0．1Kg，电阻为0．5Ω，它与导轨间的动摩擦因数为0．4靠在导轨的外面．为使金属棒静止不滑动，一与纸面夹角为300且与导体棒垂直指向纸里的匀强磁场．（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2）求：（1）此磁场的方向（2）磁感强度的取值范围

18． 20世纪40年代，我国物理学家朱洪元先生提出，电子在匀强磁场中作匀速圆周运动时会发出“同步辐射光”，辐射光的频率是电子作圆周运动频率的k倍．大量实验证明朱洪元先生的上述理论是正确的，并准确测定了k的数值，近年来“同步辐射光”已被应用于大规模集成电路的光刻工艺中．若电子在某匀强磁场中作匀速圆周运动时的“同步辐射光”的频率为f，电子质量为m、电量为e．不计电子发出“同步辐射光”时所损失的能量及对其运动速率和轨道的影响．（1）写出电子作匀速圆周运动的周期T与“同步辐射光”的频率f之间的关系式．（2）求此匀强磁场的磁感应强度B的大小．（3）若电子作匀速圆周运动的半径为R，求电子运动的速率．

19．如图所示，在相互垂直的水平匀强电场和水平匀强磁场中，有一竖直固定绝缘杆MN，小球P套在杆上，已知P的质量为m，电量为q,P与杆间的动摩擦因数为μ，电场强度为E，磁感应强度为B，小球由静止起开始下滑，设电场、磁场区域足够大，杆足够长，求：
（1）当下滑加速度为最大加速度一半时的速度.
（2）当下滑速度为最大下滑速度一半时的加速度.

20．如图在竖直平面内x轴下方有磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场，电场场强为E，一个带电小球从y轴上P（0，h）点以初速度v0竖直向下抛出，小球穿过x轴后恰好作匀速圆周运动，不计空气阻力，重力加速度为g．（1）小球是带正电还是带负电？（2）小球作圆周运动的半径多大？（3）若从P点出发时开始计时，小球在什么时刻穿过x轴？

高考总复习“磁场”单元练习题参考答案
选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
B
C
A
D
C
B
C
A
11． 12． E/B·g
13．，　　　　14． B<mv1/qa mv0/qa ≤B <4mv0/3qa B≥4mv0/3qa
15．垂直纸面向里；m；
BIL
f
mg
f
B
300
600
N
16．正；；
17．解：（1）方向如图
（2）物体处于静止状态，由平衡方程有：
得：B＝16．3T
物体处于静止状态，由平衡方程有：
得：B＝2．95T
所以：2．95Ｔ≤B≤ 16．3T
18．（1）小球刚开始下滑时速度较小，Bqv＜Ｅq，
由牛顿第二定律得：mg－μ（Eq-Bqv）=ma ①
当Bqv=Eq时　　　a达最大为am＝g
随v的增大，Bqv＞Eq，小球受力如图所示.
则：mg-μ（Bqv-Eq）=ma ②
将a＝,am＝g分别代入①式和②式
解得在a达到am之前，当a＝g时，速度为v1＝
当a达到am后，当a＝g时，速度为v2＝，其中v1存在是有条件的，只有mg≤2Ｅqμ时，在a增加阶段才有a＝g可能.
（2）在a达到am后，随着v增大，a减小，当a＝0时v＝vm，
由②式可解得vm＝.
设在a达am之前有v＝，则由①式解得此时加速度为a＝g＋，
因mg＞Eqμ，故a＞g，这与题设相矛盾，说明在a＝am之前不可能有v=.
显然a＜g，符合题意.　　　　
将v=vm代入②式解得a=.
19．解：（1）f＝k/T 或 T＝k/f 或 T·f＝k
（2）由 且 　　　所以
（3）由 所以
20．解（1）小球在电场、磁场、重力场作用下恰作匀速圆运动．Eq＝mg
小球带负电
（2）小球运动轨迹示意如右图，过o点时速度为v
1/2mv2＝1/2mv02 + mgh
在磁场中 Bqv＝ mv2／r
　　所以 r＝
（3）由P点下抛到o点，时间为t0 ，则　　　　　
v＝v0+gt0
小球在电磁场中作圆运动绕行半周时间为t1　　　
t1＝T/2＝πm/Bq＝πE/Bg
小球回到x轴上方作竖直上抛运动，上抛及返回时间共为t2　　 t2＝2v/g
小球向下通过x轴的时间

小球向上通过x轴的时间