2024-2025人教版高二下學(xué)期期末復(fù)習(xí)之磁場(chǎng)

試卷第=page11頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)試卷第=page11頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)2024-2025人教版高二下學(xué)期期末復(fù)習(xí)之磁場(chǎng)一、單選題1．如圖所示，寬為l的光滑導(dǎo)軌與水平面成角，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的金屬桿水平放置在導(dǎo)軌上?？臻g存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)回路中電流為I時(shí)，金屬桿恰好能靜止。磁場(chǎng)方向豎直向上，則（）A．金屬桿所受安培力豎直向上B．金屬桿所受安培力沿斜面向上C．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2．如圖所示的平面內(nèi)，在通有圖示方向電流Ⅰ的長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè)，固定一矩形金屬線框abcd，ad邊與導(dǎo)線平行，線框中的電流方向?yàn)閍→b→c→d→a，線框各邊的相互作用力忽略不計(jì)。下列判斷正確的是（）A．線框ad邊所受的安培力方向向右B．線框ab邊與cd邊受力相同C．線框ad邊與bc邊受力相同D．線框整體受到的安培力向左3．如圖所示，在紙面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域中存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，O點(diǎn)為圓形區(qū)域的圓心，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一個(gè)比荷絕對(duì)值為k的帶電粒子以某速率從M點(diǎn)沿著直徑MON方向垂直射入磁場(chǎng)，并從P點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示。已知直徑MON、POQ的夾角∠MOP＝120°，不計(jì)粒子的重力，下列說(shuō)法正確的是（

）A．粒子帶正電 B．粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為2RC．粒子運(yùn)動(dòng)的速率為 D．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為4．質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線所示，下列表述正確的是（）A．M帶正電，N帶負(fù)電B．M的速率小于N的速率C．洛倫茲力對(duì)M、N做正功D．M的運(yùn)動(dòng)時(shí)間等于N的運(yùn)動(dòng)時(shí)間5．如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊界線SP∥MN，速率不同的同種帶電粒子從S點(diǎn)沿SP方向同時(shí)射入磁場(chǎng)。其中穿過(guò)a點(diǎn)的粒子速度v?與MN垂直；穿過(guò)b點(diǎn)的粒子速度v?與MN成60°角，設(shè)粒子從S運(yùn)動(dòng)到a、b所需時(shí)間分別為t?和t?，則t?：t?為（重力不計(jì)）（）A．1：3 B．4：3 C．1：1 D．3：2二、多選題6．磁流體發(fā)電機(jī)是利用磁偏轉(zhuǎn)作用進(jìn)行發(fā)電的裝置，如圖所示，A、B是兩塊在磁場(chǎng)中相互平行的金屬板，一束含有大量異種電荷的等離子體以一定的速度射入磁場(chǎng)，則（）A．A極板帶正電B．B極板帶正電C．等離子體的入射速度增大，A、B兩板間的電勢(shì)差減小D．等離子體的入射速度增大，A、B兩板間的電勢(shì)差增大7．某種回旋加速器示意圖如圖所示，A、C板間有恒定電場(chǎng)，兩個(gè)D形盒內(nèi)有相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩條平行虛線之間沒(méi)有電場(chǎng)和磁場(chǎng)。帶電粒子（重力不計(jì)）從小孔P進(jìn)入電場(chǎng)，加速后進(jìn)入D形盒內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，回到P孔后再次加速，依次類推，則（）A．粒子每次在D形盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均相等B．粒子每次在A、C板間加速過(guò)程增加的動(dòng)能不同C．磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，粒子所能獲得的最大速度越大D．D形盒的半徑越大，粒子所能獲得的最大速度越大8．質(zhì)譜儀工作原理如圖所示，一質(zhì)量為m電荷量為q的粒子，從容器A下方小孔飄入電壓為U的加速電場(chǎng)中（初速度為0），經(jīng)過(guò)沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打到照相的底片D上，不計(jì)離子重力。則（）A．粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率為B．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為C．電荷量相同質(zhì)量越大的粒子，最后打到底片上的位置離越遠(yuǎn)D．電荷量相同質(zhì)量越小的粒子，最后打到底片上的位置離越遠(yuǎn)三、解答題9．如圖所示，質(zhì)量的小物塊，帶有的電荷，放在傾角為的光滑絕緣斜面上，整個(gè)斜面置于的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，物塊由靜止開(kāi)始下滑，滑到某一位置時(shí)開(kāi)始離開(kāi)斜面，。求：（1）物塊帶什么電？（2）物塊離開(kāi)斜面時(shí)速度多大？（3）斜面至少有多長(zhǎng)？10．如圖所示，在的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面并指向紙外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一帶負(fù)電的粒子（質(zhì)量為m、電荷量為q）以速度從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，入射方向在xOy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為，粒子重力不計(jì)。求：（1）該粒子在磁場(chǎng)中離x軸的最遠(yuǎn)距離；（2）該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

11．如圖所示，長(zhǎng)方形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，AB邊長(zhǎng)為l，AD邊足夠長(zhǎng)，一質(zhì)量為m，電荷量為+q的粒子從BC邊上的О點(diǎn)以初速度垂直于BC方向射入磁場(chǎng)，粒子從A點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，速度方向與直線AB成30°角，不計(jì)粒子重力。求：（1）OB的長(zhǎng)度；（2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；（3）粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間。12．某質(zhì)子治療機(jī)通過(guò)質(zhì)子轟擊腫瘤細(xì)胞以達(dá)到治療效果。因外界因素的干擾經(jīng)常導(dǎo)致質(zhì)子無(wú)法準(zhǔn)確轟擊到腫瘤靶標(biāo)。需要軌跡矯正器修正質(zhì)子的軌跡。如圖為軌跡矯正器原理圖，質(zhì)子束被干擾后經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)的速度v0沿x軸正方向，現(xiàn)用區(qū)域I的第一矯正磁場(chǎng)使質(zhì)子束前進(jìn)方向發(fā)生預(yù)設(shè)角度的偏移。再用區(qū)域II的第二矯正磁場(chǎng)將質(zhì)子束前進(jìn)方向調(diào)整至沿x軸的正方向而擊中靶標(biāo)。兩區(qū)域磁場(chǎng)的方向相反。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，磁場(chǎng)左右邊界平行于y軸。寬度均為d。質(zhì)子的質(zhì)量為m，電荷量為q，已知。不計(jì)質(zhì)子的重力及相互作用。（1）定性畫(huà)出質(zhì)子在兩矯正磁場(chǎng)區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)軌跡；（2）求該軌跡矯正器的矯正距離y。13．如圖所示，兩金屬板平行放置，金屬板右側(cè)的矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，分別為邊和邊的中點(diǎn)，，，金屬板與矩形區(qū)域的軸線垂直。質(zhì)量為、電荷量為的粒子在板附近自由釋放，經(jīng)兩板間電壓加速后，穿過(guò)板上的小孔，以速度沿軸線進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，并由點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力，求：(1)加速電壓的大??；(2)矩形磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。14．如圖所示，在xOy坐標(biāo)系所在的平面內(nèi)，第一象限內(nèi)有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第二、三象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在x軸上C點(diǎn)沿y軸正方向發(fā)射一比荷為k的帶正電粒子，粒子初速度為v0，C點(diǎn)坐標(biāo)為（d，0），粒子從y軸上的D點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)，D點(diǎn)坐標(biāo)為（0，2d），粒子經(jīng)磁場(chǎng)后再次到達(dá)y軸時(shí)剛好從坐標(biāo)原點(diǎn)O處經(jīng)過(guò)。不計(jì)粒子重力。求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大小和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）粒子從C運(yùn)動(dòng)到O經(jīng)歷的時(shí)間。

答案第=page11頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)答案第=page11頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)《2024-2025天津市武清區(qū)城關(guān)中學(xué)高二下學(xué)期期末復(fù)習(xí)之磁場(chǎng)》參考答案題號(hào)12345678答案DDDDDBDADAC1．D【詳解】AB．根據(jù)左手定則可知，金屬桿受到的安培力沿水平方向，與磁場(chǎng)方向垂直，如下圖所示

AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)平衡條件可得解得磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2．D【詳解】AC．根據(jù)右手螺旋定則可知，長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè)磁場(chǎng)垂直紙面向里，根據(jù)左手定則可知，線框ad邊所受的安培力方向向左，線框bc邊所受的安培力方向向右，故AC錯(cuò)誤；B．線框ab邊所受安培力方向向上，線框cd邊所受安培力方向向下，故B錯(cuò)誤；D．離長(zhǎng)直導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，ad邊的安培力大于bc邊所受向右的安培力，ab邊與cd邊所受安培力平衡，線框整體受到的安培力方向水平向左，故D正確。故選D。3．D【詳解】A．由左手定則可知，粒子帶負(fù)電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由題意可知，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系可知，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得可得粒子運(yùn)動(dòng)的速率為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為選項(xiàng)D正確。故選D。4．D【詳解】A．由左手定則可判斷出N帶正電，M帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得可得由于兩粒子的質(zhì)量和電荷量都相等，且M粒子的軌道半徑大于N粒子的軌道半徑，則M的速率大于N的速率，故B錯(cuò)誤；C．洛倫茲力始終與粒子的速度方向垂直，對(duì)M、N均不做功，故C錯(cuò)誤；D．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半周，即運(yùn)動(dòng)時(shí)間為周期的一半，則有由于兩粒子的質(zhì)量和電荷量都相等，則M的運(yùn)動(dòng)時(shí)間等于N的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，故D正確。故選D。5．D【詳解】粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的由洛倫茲力提供向心力，得周期的公式為由此可知，粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與粒子的速度大小無(wú)關(guān)，所以粒子在磁場(chǎng)中的周期相同，由粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡可知，通過(guò)a點(diǎn)的粒子的偏轉(zhuǎn)角為90°，通過(guò)b點(diǎn)的粒子的偏轉(zhuǎn)角為60°，所以通過(guò)a點(diǎn)的粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，通過(guò)b點(diǎn)的粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，所以從S到a、b所需時(shí)間為3:2。故選D。6．BD【詳解】AB．根據(jù)左手定則可知，正離子在洛倫茲力作用下向B極板聚集，正離子在洛倫茲力作用下向A極板聚集，則A極板帶負(fù)電，B極板帶正電，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．穩(wěn)定時(shí)，離子所受電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡，則有解得可知，等離子體的入射速度增大，A、B兩板間的電勢(shì)差增大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。7．AD【詳解】A．由題意可知，粒子每次在D形盒內(nèi)偏轉(zhuǎn)半個(gè)周期，即運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，為故A正確；B．根據(jù)動(dòng)能定理，可知粒子每次在A、C板間加速過(guò)程增加的動(dòng)能為故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)粒子從D形盒中出來(lái)時(shí)，速度最大，設(shè)D形盒半徑為R，則有解得可知磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，粒子所能獲得的最大速度越小，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)粒子從D形盒中出來(lái)時(shí)，速度最大，設(shè)D形盒半徑為R，則有解得可知D形盒的半徑越大，粒子所能獲得的最大速度越大，故D正確。故選AD。8．AC【詳解】A．粒子在電場(chǎng)中加速有解得A正確；BCD．粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)有解得可知與有關(guān)，電荷量相同質(zhì)量越大的粒子越大，最后打到底片上的位置離越遠(yuǎn)，BD錯(cuò)誤；C正確。故選AC。9．（1）負(fù)電；（2）；（3）1.2m【詳解】（1）由題意可知：滑到某一位置時(shí)開(kāi)始離開(kāi)斜面，則小滑塊受到的安培力垂直斜面向上。根據(jù)左手定則可得：小滑塊帶負(fù)電。（2）當(dāng)物體離開(kāi)斜面時(shí)，彈力為零，因此有故（3）由于斜面光滑，物體在離開(kāi)斜面之前一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得mgsin30°=ma由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式得v2=2ax解得x=1.2m10．（1）；（2）【詳解】（1）粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，由洛倫茲力提供向心力可得解得由幾何關(guān)系知在磁場(chǎng)中離x軸最遠(yuǎn)距離為（2）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為，則有11．（1）；（2）；（3）【詳解】（1）粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖根據(jù)幾何關(guān)系解得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為2l，所以（2）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)有解得（3）粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間解得12．（1）；（2）【詳解】(1)質(zhì)子在兩矯正磁場(chǎng)區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示(2)設(shè)質(zhì)子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，由洛倫茲力提供向心力有解得據(jù)幾何關(guān)系可知，質(zhì)子一次偏轉(zhuǎn)的側(cè)移量為根據(jù)對(duì)稱性可知，質(zhì)子在區(qū)域II沿y軸方向的偏移量故質(zhì)子在磁場(chǎng)區(qū)域的總偏移量13．(1)；(2)【詳解】(1