2013版高中物理全程復(fù)習(xí)方略（江蘇）：?jiǎn)卧u(píng)估檢測(cè)(八)

第頁(yè)溫馨提示：此套題為Word版，請(qǐng)按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。單元評(píng)估檢測(cè)(八)第八章(40分鐘100分)一、單項(xiàng)選擇題(本大題共5小題，每小題5分，共25分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線(xiàn)的描述，正確的說(shuō)法是()A.磁感線(xiàn)從磁體的N極出發(fā)，終止于S極B.磁場(chǎng)的方向就是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中某點(diǎn)受磁場(chǎng)作用力的方向C.沿磁感線(xiàn)方向，磁場(chǎng)逐漸減弱D.在磁場(chǎng)強(qiáng)的地方同一通電導(dǎo)體受的安培力可能比在磁場(chǎng)弱的地方受的安培力小2.(易錯(cuò)題)如圖所示，通電導(dǎo)體棒靜止于水平導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)，通過(guò)的電流大小為I且垂直紙面向里，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)軌平面成θ角，則導(dǎo)體棒受到的()A.安培力大小為BILB.安培力大小為BILsinθC.摩擦力大小為BILcosθD.支持力大小為mg－BILcosθ3.(創(chuàng)新題)空間存在垂直于紙面方向的均勻磁場(chǎng)，其方向隨時(shí)間做周期性變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示.規(guī)定B＞0時(shí)，磁場(chǎng)的方向穿出紙面.一電荷量q＝5π×10－7C、質(zhì)量m＝5×10－10kg的帶電粒子，位于某點(diǎn)O處，在t＝0時(shí)刻以初速度v0＝πm/s沿某方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng).不計(jì)重力的作用，不計(jì)磁場(chǎng)的變化可能產(chǎn)生的一切其他影響.則在磁場(chǎng)變化N個(gè)(N為整數(shù))周期的時(shí)間內(nèi)帶電粒子的平均速度的大小等于()A.πm/sB.eq\f(π,2)m/sC.2eq\r(2)m/sD.eq\r(2)m/s4.(2019·和平區(qū)模擬)如圖所示，豎直放置的平行板電容器，A板接電源正極，B板接電源負(fù)極，在電容器中加一與電場(chǎng)方向垂直的、水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一批帶正電的微粒從A板中點(diǎn)小孔C射入，射入的速度大小方向各不相同，考慮微粒所受重力，微粒在平行板A、B間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()A.所有微粒的動(dòng)能都將增加B.所有微粒的機(jī)械能都將不變C.有的微?？梢宰鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)D.有的微?？赡茏鰟蛩僦本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)5.粒子甲的質(zhì)量與電荷量分別是粒子乙的4倍與2倍，兩粒子均帶正電，讓它們?cè)趧驈?qiáng)磁場(chǎng)中同一點(diǎn)以大小相等、方向相反的速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng).已知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.以下四個(gè)圖中，能正確表示兩粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的是()二、多項(xiàng)選擇題(本大題共5小題，每小題7分，共35分，每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意)6.(易錯(cuò)題)如圖所示，在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置著一根長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)，電流方向垂直紙面向外，a、b、c、d是以直導(dǎo)線(xiàn)為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中()A.a、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同B.c、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等C.a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大D.b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大7.根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷圖中正確的是()8.(創(chuàng)新題)如圖是醫(yī)用回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并分別與高頻電源相連.現(xiàn)分別加速氘核(eq\o\al(2,1)H)和氦核(eq\o\al(4,2)He).下列說(shuō)法中正確的是()A.它們的最大速度相同B.它們的最大動(dòng)能相同C.它們?cè)贒形盒中運(yùn)動(dòng)的周期相同D.僅增大高頻電源的頻率可增大粒子的最大動(dòng)能9.下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，能表明電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)的是()A.甲圖中，導(dǎo)線(xiàn)通電后磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B.乙圖中，通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到力的作用C.丙圖中，當(dāng)電流方向相同時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)相互靠近D.丁圖中，當(dāng)電流方向相反時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)相互遠(yuǎn)離10.(2019·淮安模擬)如圖所示，ABC為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB為傾斜直軌道，BC為與AB相切的圓形軌道，并且圓形軌道處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，質(zhì)量相同的甲、乙、丙三個(gè)小球中，甲球帶正電、乙球帶負(fù)電、丙球不帶電，現(xiàn)將三個(gè)小球在軌道AB上分別從不同高度處由靜止釋放，都恰好通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)，則()A.經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，三個(gè)小球的速度相等B.經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，甲球的速度最小C.甲球的釋放位置比乙球的高D.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中三個(gè)小球的機(jī)械能均保持不變?nèi)⒂?jì)算題(本大題共2小題，共40分，要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11.(預(yù)測(cè)題)(20分)在電子顯像管內(nèi)部，由熾熱的燈絲上發(fā)射出的電子在經(jīng)過(guò)一定的電壓加速后，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)區(qū)域，最后打到熒光屏上，當(dāng)所加的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零時(shí)，電子應(yīng)沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)打在熒光屏的正中心位置.但由于地磁場(chǎng)對(duì)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的影響，會(huì)出現(xiàn)在未加偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)電子束偏離直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，所以在精密測(cè)量?jī)x器的顯像管中常需要在顯像管的外部采取磁屏蔽措施以消除地磁場(chǎng)對(duì)電子運(yùn)動(dòng)的影響.已知電子質(zhì)量為m、電荷量為e，從熾熱燈絲發(fā)射出的電子(可視為初速度為零)經(jīng)過(guò)電壓為U的電場(chǎng)加速后，沿水平方向由南向北運(yùn)動(dòng).若不采取磁屏蔽措施，且已知地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直向下分量的大小為B，地磁場(chǎng)對(duì)電子在加速過(guò)程中的影響可忽略不計(jì).在未加偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的情況下，(1)試判斷電子束將偏向什么方向；(2)求電子在地磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度的大??；(3)若加速電場(chǎng)邊緣到熒光屏的距離為l，求在地磁場(chǎng)的作用下使到達(dá)熒光屏的電子在熒光屏上偏移的距離.12.(2019·北京高考)(20分)利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)，可以將比荷不同的離子分開(kāi)，這種方法在化學(xué)分析和原子核技術(shù)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用.如圖所示的矩形區(qū)域ACDG(AC邊足夠長(zhǎng))中存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A處有一狹縫.離子源產(chǎn)生的離子經(jīng)靜電場(chǎng)加速后穿過(guò)狹縫沿垂直于GA邊且垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到GA邊，被相應(yīng)的收集器收集.整個(gè)裝置內(nèi)部為真空.已知被加速的兩種正離子的質(zhì)量分別是m1和m2(m1>m2)，電荷量均為q.加速電場(chǎng)的電勢(shì)差為U，離子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度可以忽略.不計(jì)重力，也不考慮離子間的相互作用.(1)求質(zhì)量為m1的離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率v1；(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，求兩種離子在GA邊落點(diǎn)的間距.答案解析1.【解析】選D.磁感線(xiàn)是一些閉合的曲線(xiàn)，沒(méi)有出發(fā)點(diǎn)和終止點(diǎn)，A選項(xiàng)錯(cuò).磁場(chǎng)的方向與通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中某點(diǎn)受磁場(chǎng)力的方向垂直，B選項(xiàng)錯(cuò).磁感線(xiàn)的疏密可定性表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱，不是沿磁感線(xiàn)方向磁場(chǎng)減弱，C選項(xiàng)錯(cuò).通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受的安培力最小為零，最大為BIL，同一通電導(dǎo)體在不同的磁場(chǎng)中安培力在零到BIL之間，由此可見(jiàn)D選項(xiàng)正確.2.【解析】選A.根據(jù)安培力計(jì)算公式，F(xiàn)＝BIL，A正確，B錯(cuò)誤.導(dǎo)體棒受力如圖根據(jù)平衡條件，F(xiàn)f＝BILsinθ，C錯(cuò)誤；FN＝mg＋BILcosθ，D錯(cuò)誤.3.【解析】選C.帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為r＝eq\f(mv0,Bq)＝0.01m，周期為T(mén)＝eq\f(2πm,Bq)＝0.02s，作出粒子的軌跡示意圖如圖所示，所以在磁場(chǎng)變化N個(gè)(N為整數(shù))周期的時(shí)間內(nèi)，帶電粒子的平均速度的大小等于2eq\r(2)m/s，即C選項(xiàng)正確.4.【解析】選D.微粒受重力、電場(chǎng)力和洛倫茲力.電場(chǎng)力可能對(duì)微粒做功，也可能不做功，故A、B錯(cuò)誤.重力和電場(chǎng)力不可能平衡，C錯(cuò)誤.重力、電場(chǎng)力、洛倫茲力有可能平衡，故D正確.5.【解析】選A.由r＝eq\f(mv,qB)可知，粒子甲、乙運(yùn)動(dòng)的半徑之比為2∶1，C、D錯(cuò)誤.洛倫茲力提供向心力，由左手定則判定A正確，B錯(cuò)誤.【變式備選】一個(gè)帶電粒子，沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子的一段徑跡如圖所示.徑跡上的每一小段可近似看成圓弧，由于帶電粒子使沿途的空氣電離，粒子的能量逐漸減小(帶電荷量不變).則由圖中情況可判定下列說(shuō)法正確的是()A.粒子從a運(yùn)動(dòng)到b，帶正電B.粒子從b運(yùn)動(dòng)到a，帶正電C.粒子從a運(yùn)動(dòng)到b，帶負(fù)電D.粒子從b運(yùn)動(dòng)到a，帶負(fù)電【解析】選B.粒子速率v不斷減小，依據(jù)軌道半徑公式R＝eq\f(mv,qB)可知，其軌道半徑R將不斷減小，故粒子從b運(yùn)動(dòng)到a；由于洛倫茲力的方向應(yīng)指向弧形軌道的凹側(cè)，利用左手定則可判斷粒子帶正電.故選B.6.【解析】選B、D.磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，根據(jù)安培定則可確定長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)在a、b、c、d四點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向.根據(jù)矢量合成法則，可得A、C錯(cuò)誤，B、D正確.7.【解析】選A、C.由左手定則知A正確，B錯(cuò)誤；由安培定則知D錯(cuò)誤；電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向應(yīng)沿電場(chǎng)線(xiàn)的切線(xiàn)方向，正電荷受力與其方向相同，C正確.8.【解題指南】解答回旋加速器問(wèn)題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)交流電的周期必須和粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同，因此高頻電源的周期和頻率不能隨意改變.(2)當(dāng)帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑達(dá)到最大，即和D形盒半徑相同時(shí)，其速度和動(dòng)能達(dá)到最大.【解析】選A、C.根據(jù)qvB＝eq\f(mv2,R)，v＝eq\f(qBR,m)，由于eq\o\al(2,1)H和eq\o\al(4,2)He比荷相同，故最大速度相同，再根據(jù)Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(q2B2R2,2m)，由于eq\o\al(2,1)H和eq\o\al(4,2)He質(zhì)量不同，故最大動(dòng)能不同，A正確，B錯(cuò)誤.兩粒子運(yùn)動(dòng)的周期T＝eq\f(2πm,qB)應(yīng)等于高頻電源的周期.由于eq\o\al(2,1)H和eq\o\al(4,2)He的比荷相同，所以周期相同，故C正確.僅增大高頻電源的頻率，將導(dǎo)致加速器不能正常加速，故D錯(cuò)誤.9.【解析】選A、C、D.甲、丙、丁中小磁針或?qū)Ь€(xiàn)所受的磁場(chǎng)力都是導(dǎo)線(xiàn)中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)給的力，但乙中的磁場(chǎng)是磁鐵產(chǎn)生的.故A、C、D正確.10.【解析】選C、D.恰好過(guò)最高點(diǎn)，對(duì)甲球：mg＋qv甲B＝eq\f(mv\o\al(2,甲),R)；對(duì)乙球：mg－qv乙B＝eq\f(mv\o\al(2,乙),R)；對(duì)丙球：mg＝eq\f(mv\o\al(2,丙),R)，故v甲>v丙>v乙，故選項(xiàng)A、B均錯(cuò)；洛倫茲力不做功，故運(yùn)動(dòng)過(guò)程中三個(gè)小球的機(jī)械能均保持不變，由mgh＝eq\f(1,2)mv2知，甲球的釋放位置最高，乙球的釋放位置最低，即h甲>h丙>h乙，選項(xiàng)C、D均正確.11.【解析】(1)根據(jù)左手定則，可以判斷出電子束將偏向東方.(3分)(2)設(shè)從加速電場(chǎng)射出的電子速度為v0，則根據(jù)動(dòng)能定理有：eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eU(3分)從加速電場(chǎng)射出的電子在地磁場(chǎng)中受到洛倫茲力的作用而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)電子的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律，ev0B＝ma(3分)由以上各式解得a＝eq\f(eB,m)eq\r(\f(2eU,m))(2分)(3)設(shè)電子在地磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為R，根據(jù)牛頓第二定律ev0B＝meq\f(v\o\al(2,0),R)得R＝eq\f(mv0,eB)(3分)設(shè)電子在熒光屏上偏移的距離為x，根據(jù)圖中的幾何關(guān)系，有：x＝R－eq\r(R2－l2)(3分)結(jié)合以上關(guān)系，得x＝eq\f(1,B)eq\r(\f(2mU,e))－eq\r(\f(2mU,eB2)－l2).(3分)答案：(1)東方(2)eq\f(eB,m)eq\r(\f(2eU,m))(3)eq\f(1,B)eq\r(\f(2mU,e))－eq\r(\f(2mU,eB2)－l2)【總結(jié)提升】顯像管問(wèn)題的三點(diǎn)注意(1)電子束帶負(fù)電，應(yīng)用左手定則時(shí)要特別注意.(2)首先要對(duì)電子束加速，一般應(yīng)用動(dòng)能定理，eU＝eq\f(1,2)mv2.(3)偏轉(zhuǎn)時(shí)要分清是在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)還是在有界磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)應(yīng)用類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)處理方法，有界磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)要應(yīng)用洛倫茲力提供向心力和不同邊界中的幾何關(guān)系.12.【解析】(1)由動(dòng)能定理，qU＝eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)，(4分)所以v1＝eq\r(\f(2qU,m1))(4分)(2)離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，qvB＝meq