（浙江選考）2023版高考物理大一輪復習第八章磁場章末驗收卷

PAGEPAGE1第八章磁場章末驗收卷(八)(限時：45分鐘)一、單項選擇題1．磁場中某區(qū)域的磁感線如圖1所示，那么()圖1A．a、b兩處的磁感應強度的大小不等，Ba＞BbB．a、b兩處的磁感應強度的大小不等，Ba<BbC．同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力大D．同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力小答案A解析磁感線的疏密程度表示磁感應強度的大小，由a、b兩處磁感線的疏密程度可判斷出Ba＞Bb，所以A正確，B錯誤；安培力的大小跟該處的磁感應強度的大小、通電導線中的電流I、通電導線的長度L和導線放置的方向與磁感應強度的方向的夾角有關，故C、D錯誤．2．關于通電直導線在勻強磁場中所受到的安培力，以下說法正確的選項是()A．安培力的方向可以不垂直于直導線B．安培力的方向總是垂直于磁場的方向C．安培力的大小與通電直導線和磁場方向的夾角無關D．將直導線從中點折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话氪鸢窧解析安培力總是垂直于磁場與電流所決定的平面，因此，安培力總與磁場和電流垂直，A錯誤，B正確；安培力F＝BILsinθ，其中θ是導線與磁場方向的夾角，所以C錯誤；將直導線從中點折成直角，導線受到的安培力的大小不僅與導線的有效長度有關，還與導線在磁場中的相對位置有關，D錯誤．3．(2022·綠色聯(lián)盟10月評估)某同學想利用“電磁彈簧秤〞測量磁感應強度，如圖2所示．一長為l的金屬棒ab用兩個完全相同的、勁度系數(shù)均為k的彈簧水平懸掛在勻強磁場中，磁場方向垂直于紙面向里，彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣．金屬棒通過開關S與一電動勢為E的電源相連，回路總電阻為R.開關S斷開時，金屬棒處于平衡狀態(tài)，彈簧伸長長度為x0；閉合開關S，金屬棒再次處于平衡狀態(tài)時，彈簧伸長長度為x.重力加速度為g，那么關于金屬棒質量m和磁感應強度B，正確的選項是()圖2A．m＝eq\f(kx0,g)，B＝eq\f(Rkx0－x,El)B．m＝eq\f(kx0,g)，B＝eq\f(Rkx0＋x,El)C．m＝eq\f(2kx0,g)，B＝eq\f(2Rkx0－x,El)D．m＝eq\f(2kx0,g)，B＝eq\f(2Rkx0＋x,El)答案C解析斷開S時，由ab棒受力平衡可知，mg＝2kx0，那么m＝eq\f(2kx0,g)；閉合開關S時，由左手定那么知ab棒所受安培力向上，由ab棒受力平衡可知，2kx＋BIl＝mg，其中I＝eq\f(E,R)，可求得B＝eq\f(2Rkx0－x,El).4．如圖3所示，長為2l的直導線折成邊長相等、夾角為60°的V形，并置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中，磁感應強度為B，當在該導線中通以電流強度為I圖3A．0 B．0.5BIlC．BIl D．2BIl答案C解析導線有效長度為2lsin30°＝l，所以該V形通電導線受到的安培力大小為BIl，應選C.5．粗糙絕緣水平面上垂直穿過兩根長直導線，俯視圖如圖4所示，兩根導線中通有相同的電流，電流方向垂直紙面向里，水平面上一帶電滑塊(電性未知)以某一初速度v沿兩導線連線的中垂線入射，運動過程中滑塊始終未脫離水平面．以下說法正確的選項是()圖4A．滑塊可能做加速直線運動B．滑塊可能做勻速直線運動C．滑塊可能做曲線運動D．滑塊一定做減速運動答案D解析根據(jù)題意兩根導線產生的磁場如下圖，在兩導線連線的上面磁場水平向右，在兩導線連線的下面磁場水平向左，根據(jù)左手定那么，帶電滑塊受到的洛倫茲力垂直紙面向里或向外，與運動方向垂直，只影響帶電滑塊受到的壓力的大小，即摩擦力的大小，又因為帶電滑塊始終未脫離水平面，所以滑塊一定做減速運動，A、B、C錯誤，D正確．6．兩相鄰勻強磁場區(qū)域的磁感應強度大小不同，方向平行，一速度方向與磁感應強度方向垂直的帶電粒子(不計重力)，從較強磁場區(qū)域進入到較弱磁場區(qū)域后，粒子的()A．軌道半徑減小，角速度增大B．軌道半徑減小，角速度減小C．軌道半徑增大，角速度增大D．軌道半徑增大，角速度減小答案D解析由qvB＝meq\f(v2,r)知，r＝eq\f(mv,qB)，B減小，r變大，而速度v不變，那么角速度變小，故D正確．7．(2022·紹興一中期末)在圖5所示的寬度范圍內，用勻強電場可使以初速度v0垂直射入電場的某種正離子偏轉θ角，假設改用垂直紙面向外的勻強磁場，使該離子穿過磁場時偏轉角度也為θ，那么電場強度E和磁感應強度B之比為()圖5A．1∶cosθ B．v0∶cosθC．tanθ∶1 D．v0∶sinθ答案B解析設該離子的質量為m，電荷量為q，場區(qū)寬度為L，離子在電場中做類平拋運動，那么有：L＝v0t ①a＝eq\f(qE,m) ②tanθ＝eq\f(at,v0) ③由①②③得：tanθ＝eq\f(qEL,mv\o\al(2,0)) ④離子在磁場中做勻速圓周運動，軌跡如下圖，qv0B＝eq\f(mv\o\al(,02),R) ⑤由幾何知識得：sinθ＝eq\f(L,R) ⑥由⑤⑥得：sinθ＝eq\f(qBL,mv0) ⑦由④⑦式解得：eq\f(E,B)＝eq\f(v0,cosθ)，B正確，A、C、D錯誤．8．如圖6所示，粒子源P會發(fā)出電荷量相等的帶電粒子，這些粒子經裝置M加速并篩選后，能以相同的速度從A點垂直磁場方向沿AB射入正方形勻強磁場ABCD.粒子1、粒子2分別從AD中點和C點射出磁場．不計粒子重力，那么粒子1和粒子2()圖6A．均帶正電，質量之比為4∶1B．均帶負電，質量之比為1∶4C．均帶正電，質量之比為2∶1D．均帶負電，質量之比為1∶2答案B解析由左手定那么可判斷，粒子1、2均帶負電．由題圖可知粒子1和粒子2的軌道半徑之比為1∶4.由qvB＝meq\f(v2,r)和eq\f(r1,r2)＝eq\f(1,4)可得1和2的質量之比為1∶4，應選B.9．如圖7所示，在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場，一個不計重力的帶電粒子從坐標原點O處以速度v進入磁場，粒子進入磁場時的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成120°角，假設粒子穿過y軸正半軸后在磁場中到x軸的最大距離為a，那么該粒子的比荷和所帶電荷的電性分別是()圖7A.eq\f(3v,2aB)，正電荷 B.eq\f(v,2aB)，正電荷C.eq\f(3v,2aB)，負電荷 D.eq\f(v,2aB)，負電荷答案C解析粒子穿過y軸正半軸，由左手定那么可判斷粒子帶負電；根據(jù)帶電粒子在有界磁場中運動的對稱性作出粒子在磁場中的運動軌跡如下圖，由圖中幾何關系可得r＋rsin30°＝a，解得r＝eq\f(2,3)a，又qvB＝meq\f(v2,r)，解得eq\f(q,m)＝eq\f(3v,2aB)，C正確．二、計算題10．如圖8所示，在半徑R＝4cm的圓形區(qū)域內有方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B＝0.1T，圓的直徑OA恰好落在x軸上，C為圓心．在原點O處有一粒子源，可向xOy平面內的各個方向發(fā)射速度大小均為v＝8×105m/s、比荷eq\f(q,m)＝1×108C圖8(1)當粒子的初速度方向與x軸夾角為θ時，恰好能從A點射出，求θ角；(2)調整粒子源的出射速度大小為2×105答案(1)30°(2)15cm2解析(1)設粒子在磁場中做圓周運動的半徑為r1，據(jù)qvB＝eq\f(mv2,r1)，解得：r1＝8cm.分析知，粒子做圓周運動的圓心與O、A三點組成等邊三角形，由幾何關系知：θ＝30°(2)v改變后，粒子做圓周運動的半徑：r2＝2cm，能到達的陰影區(qū)域如下圖S半圓＝eq\f(1,2)πr22S扇形＝eq\f(1,6)π(2r2)2S?。絊扇形－eq\f(1,2)×2r2·eq\r(3)r2故S陰影＝eq\f(11,6)πr22－eq\r(3)r22≈15cm2.11．(2022·寧波市9月聯(lián)考)一圓筒的橫截面如圖9所示，其圓心為O，筒內有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B.圓筒下面有相距為d的平行金屬板M、N，其中M板帶正電荷，N板帶等量負電荷．質量為m、電荷量為q的帶正電粒子自M板邊緣的P處由靜止釋放，經N板的小孔S以速度v沿半徑SO方向射入磁場中，粒子與圓筒發(fā)生二次碰撞后仍從S孔射出，設粒子與圓筒碰撞過程中沒有動能損失，且電荷量保持不變，在不計重力的情況下，求：圖9(1)M、N間電場強度E的大??；(2)圓筒的半徑R；(3)保持M、N兩板電量不變，M板上下移動，保證粒子在磁場中繞O運動一周后能回到M板邊緣的P點，求兩板距離的可能值．答案(1)eq\f(mv2,2qd)(2)eq\f(\r(3)mv,3qB)(3)eq\f(d,3)tan2eq\f(π,n＋1)，n＝2,3,4，…解析(1)由動能定理得qEd＝eq\f(1,2)mv2，可得E＝eq\f(mv2,2qd)(2)粒子進入磁場后做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，qvB＝meq\f(v2,r)，粒子與圓筒發(fā)生二次碰撞后仍從S孔射出，由幾何關系得r＝Rtaneq\f(π,3)聯(lián)立解得R＝eq\f(\r(3)mv,3qB