（福建專）高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章檢測試題

第八章檢測試題(時(shí)間:60分鐘滿分:100分)【測控導(dǎo)航】知識(shí)點(diǎn)題號(hào)1.磁場、磁感線1、22.安培力43.洛倫茲力、勻速圓周運(yùn)動(dòng)3、8、9、114.復(fù)合場5、7、125.運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析6、10一、選擇題(本題共9小題,每小題6分,共54分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)正確,選對(duì)的得6分,選錯(cuò)或不選的得0分)1.如圖為一種利用電磁原理制作的充氣泵的結(jié)構(gòu)示意圖,其工作原理類似打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.當(dāng)電流從電磁鐵的接線柱a流入,吸引小磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí),以下選項(xiàng)中正確的是(D)A.電磁鐵的上端為N極,小磁鐵的下端為N極B.電磁鐵的上端為S極,小磁鐵的下端為S極C.電磁鐵的上端為N極,小磁鐵的下端為S極D.電磁鐵的上端為S極,小磁鐵的下端為N極解析:當(dāng)電流從a端流入電磁鐵時(shí),據(jù)安培定則可判斷出電磁鐵的上端為S極,此時(shí)能吸引小磁鐵向下運(yùn)動(dòng),說明小磁鐵的下端為N極,D正確.2.如圖所示,三根長直導(dǎo)線垂直于紙面放置,通以大小相同、方向如圖所示的電流,ac⊥bd,且ab=ad=ac,則a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)?C)A.垂直于紙面向外B.垂直于紙面向里C.沿紙面由a向dD.沿紙面由a向c解析:因?yàn)閍b=ad,則b與d兩直線電流產(chǎn)生的磁場可互相抵消,a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向決定于c中的電流,根據(jù)安培定則可判斷,a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向沿紙面由a向d.3.帶電粒子進(jìn)入云室會(huì)使云室中的氣體電離,從而顯示其運(yùn)動(dòng)軌跡.如圖所示是在有勻強(qiáng)磁場的云室中觀察到的粒子的軌跡,a和b是軌跡上的兩點(diǎn),勻強(qiáng)磁場B垂直于紙面向里.該粒子在運(yùn)動(dòng)時(shí),其質(zhì)量和電荷量不變,而動(dòng)能逐漸減少,下列說法正確的是(A)A.粒子先經(jīng)過a點(diǎn),再經(jīng)過b點(diǎn)B.粒子先經(jīng)過b點(diǎn),再經(jīng)過a點(diǎn)C.粒子帶正電D.粒子的電性無法確定解析:由于粒子的速度減小,所以軌道半徑不斷減小,所以A對(duì)B錯(cuò);由左手定則得粒子應(yīng)帶負(fù)電,C、D錯(cuò).4.如圖所示,一根長為l的鋁棒用兩個(gè)勁度系數(shù)均為k的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直紙面向里,當(dāng)鋁棒中通過的電流I方向從左到右時(shí),彈簧縮短Δx,而當(dāng)電流反向且大小不變時(shí),彈簧伸長Δx,則該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(A)A.2kΔC.kΔx解析:不通電流時(shí):mg=2k·Δl①電流自左向右時(shí):mg=BIl+2k(Δl-Δx)②電流自右向左時(shí):mg+BIl=2k(Δl+Δx)③解②③得B=2k5.如圖所示,相距為d的水平金屬板M、N的左側(cè)有一對(duì)豎直金屬板P、Q,板P上的小孔S正對(duì)板Q上的小孔O,M、N間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,在小孔S處有一帶負(fù)電粒子,其重力和初速度均不計(jì),若滑動(dòng)變阻器的滑片在AB的中點(diǎn),帶負(fù)電粒子恰能在M、N間做直線運(yùn)動(dòng),若滑動(dòng)變阻器的滑片在A點(diǎn)(A)A.粒子在M、N間運(yùn)動(dòng)過程中,動(dòng)能一定不變B.粒子在M、N間運(yùn)動(dòng)過程中,動(dòng)能一定增大C.粒子在M、N間運(yùn)動(dòng)過程中,動(dòng)能一定減小D.以上說法都不對(duì)解析:滑片向上滑動(dòng),兩個(gè)極板間的電壓減小,粒子所受電場力減小,當(dāng)滑片滑到A處時(shí),兩極板間的電壓為零,粒子進(jìn)入此區(qū)域后做圓周運(yùn)動(dòng).而加在PQ間的電壓始終沒有變化,所以進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場后動(dòng)能也就不發(fā)生變化了.綜上所述,A項(xiàng)正確.6.(浙江杭州市一模)如圖所示,勻強(qiáng)電場水平向右,勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里,帶正電的小球在場中靜止釋放,最后落到地面上.關(guān)于該過程,下述說法正確的是(C)A.小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B.小球減少的電勢(shì)能等于增加的動(dòng)能C.電場力和重力做的功等于小球增加的動(dòng)能D.若保持其他條件不變,只減小磁感應(yīng)強(qiáng)度,小球著地時(shí)動(dòng)能不變解析:小球在運(yùn)動(dòng)過程中所受洛倫茲力不停變化,合外力不恒定,不可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)A錯(cuò);電場力做的功等于電勢(shì)能的減少量,電場力做的功和重力做的功之和等于小球的動(dòng)能增量,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確;只減小磁感應(yīng)強(qiáng)度,會(huì)導(dǎo)致洛倫茲力減小,飛行的水平距離減小,電場力做功減小,則小球落地時(shí)動(dòng)能減小,故選項(xiàng)D錯(cuò).故選C.解答這類問題時(shí),一定要明確各種力做功的特點(diǎn):重力做功只與初末位置的高度差有關(guān);電場力做功與初末位置的電勢(shì)差有關(guān);而洛倫茲力永不做功.7.如圖所示,某一真空室內(nèi)充滿豎直向下的勻強(qiáng)電場E,在豎直平面內(nèi)建立坐標(biāo)系xOy,在y<0的空間里有與場強(qiáng)E垂直的勻強(qiáng)磁場B,在y>0的空間內(nèi),將一質(zhì)量為m的帶電液滴(可視為質(zhì)點(diǎn))自由釋放,此液滴則沿y軸的負(fù)方向,以加速度a=2g(g為重力加速度)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)液滴運(yùn)動(dòng)到坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí),被安置在原點(diǎn)的一個(gè)裝置瞬間改變了帶電性質(zhì)(液滴所帶電荷量和質(zhì)量均不變).隨后液滴進(jìn)入y<0的空間運(yùn)動(dòng),液滴在y<0的空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)過程中(D)A.重力勢(shì)能一定不斷減小B.電勢(shì)能一定先減小后增大C.動(dòng)能不斷增大D.動(dòng)能保持不變解析:帶電液滴在y>0的空間內(nèi)以加速度a=2g做勻加速直線運(yùn)動(dòng),可知液滴帶正電,且電場力大小等于重力大小,當(dāng)液滴運(yùn)動(dòng)到坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)變?yōu)閹ж?fù)電,液滴進(jìn)入y<0的空間內(nèi)運(yùn)動(dòng),電場力大小等于重力大小,液滴做勻速圓周運(yùn)動(dòng),重力勢(shì)能先減小后增大,電勢(shì)能先增大后減小,動(dòng)能保持不變,故選D.8.如圖,空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,電場和磁場相互垂直.在電磁場區(qū)域中,有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán),環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球.O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心,a、b、c為圓環(huán)上的三個(gè)點(diǎn),a點(diǎn)為最高點(diǎn),c點(diǎn)為最低點(diǎn),Ob沿水平方向.已知小球所受電場力與重力大小相等.現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放.下列判斷正確的是(D)A.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長為圓周長的1/4時(shí),洛倫茲力最大B.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長為圓周長的1/2時(shí),洛倫茲力最大C.小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),重力勢(shì)能減小,電勢(shì)能增大D.小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電勢(shì)能增大,動(dòng)能先增大后減小解析:從圓心沿重力與電場力的合力的方向作直線,與圓的交點(diǎn)就是等效最低點(diǎn),當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到此點(diǎn)時(shí)速度最大,洛倫茲力最大,A、B錯(cuò);小球從a點(diǎn)到b點(diǎn),重力和電場力都做正功,相應(yīng)的勢(shì)能都是減小的,C錯(cuò);等效最低點(diǎn)在b、c之間,故D正確.9.如圖(甲)所示,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子,不計(jì)重力,在a點(diǎn)以某一初速度水平向左射入磁場區(qū)域Ⅰ,沿曲線abcd運(yùn)動(dòng),ab、bc、cd都是半徑為R的圓弧.粒子在每段圓弧上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都為t.規(guī)定垂直于紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為正,則磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨x變化的關(guān)系可能是圖(乙)中的(C)解析:由左手定則可判斷出磁感應(yīng)強(qiáng)度B在磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ內(nèi)磁場方向分別為向外、向里、向外,在三個(gè)區(qū)域中均運(yùn)動(dòng)14圓周,故t=T4,由于T=2π二、計(jì)算題(共46分)10.(13分)據(jù)報(bào)道,最近已研制出一種可以投入使用的電磁軌道炮,其原理如圖所示.炮彈(可視為長方形導(dǎo)體)置于兩固定的平行導(dǎo)軌之間,并與軌道壁密接.開始時(shí)炮彈在導(dǎo)軌的一端,通電流后,炮彈會(huì)被磁場力加速,最后從位于導(dǎo)軌另一端的出口高速射出.設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離d=0.10m,導(dǎo)軌長l=5.0m,炮彈質(zhì)量m=0.30kg.導(dǎo)軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示.可認(rèn)為,炮彈在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí),它所在處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度始終為B=2.0T,方向垂直于紙面向里.若炮彈出口速度為v=2.0×103解析:在導(dǎo)軌通有電流I時(shí),炮彈作為導(dǎo)體受到磁場施加的安培力為F=IdB①(3分)設(shè)炮彈加速度的大小為a,則有F=ma②(2分)炮彈在兩導(dǎo)軌間做勻加速運(yùn)動(dòng),因而v2=2al③(3分)聯(lián)立①②③式得I=12代入題給數(shù)據(jù)得I=6.0×105答案:6.0×1011.(14分)如圖所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖,由加速電場、靜電分析儀和磁分析儀組成.若靜電分析儀的通道半徑為R,均勻輻向電場沿通道線的場強(qiáng)大小為E,方向如圖所示;磁分析儀中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.忽略離子的重力,則:(1)為了使位于A處的質(zhì)量為m、電荷量為q的離子,從靜止開始經(jīng)加速電場加速后,沿圖中的圓弧虛線通過靜電分析儀,加速電場的電壓U應(yīng)為多大?(2)離子由P點(diǎn)進(jìn)入磁分析儀后,最終打在乳膠底片上的Q點(diǎn),該點(diǎn)離入射點(diǎn)P多遠(yuǎn)?(3)若有一群離子從靜止開始通過質(zhì)譜儀后打在同一點(diǎn)Q,則該群離子有什么共性?解析:(1)離子在加速電場中做加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理,有qU=12mv2①離子在輻向電場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),電場力提供向心力,有qE=mv2R由①②式得U=12ER.③(2)離子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,有qvB=mv2r由②④式得r=mvqB=1B∴PQ=2r=2BEmRq(3)由⑥式可知PQ∝mq答案:見解析.12.(唐山一模)(19分)如圖所示,在直角坐標(biāo)系x軸上方有與x軸成45°角的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小E=103V/m,在x軸下方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T.現(xiàn)從y軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L=10cm處由靜止釋放一比荷為2×104(1)微粒進(jìn)入磁場后在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;(2)從釋放微粒到微粒第一次從磁場返回電場所用時(shí)間;(3)若在A第一次返回電場的同時(shí),在電場中適當(dāng)?shù)奈恢糜伸o止釋放另一與A完全相同的帶電微粒B,可使兩微粒在進(jìn)入磁場前相遇.求出所有滿足條件的釋放點(diǎn)的軌跡方程(不計(jì)兩微粒之間的庫侖力).解析:(1)微粒在進(jìn)入磁場前做勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)微粒質(zhì)量為m,帶電荷量為q,進(jìn)入磁場時(shí)速度為v,則:12mv2=2微粒進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)軌道半徑為R,則Bqv=mv2代入數(shù)值可解得:R=210(2)由此可作出微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示.微粒在磁場中運(yùn)動(dòng)3/4圓周后從P點(diǎn)進(jìn)入電場.設(shè)微粒從釋放到再次進(jìn)入電場之前所用時(shí)間為t,則:t1=2LT=2π而t=t1+34·代入數(shù)值可得:t=2(1+3π4)×10(3)微粒從P點(diǎn)進(jìn)入電場后做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)微粒再次進(jìn)入磁場時(shí)距