【K12教育学*资料】[学*]2019高考物理大二轮复* 专题三 电场和磁场 专题能力训练9 磁场性

发布于:2021-11-29 04:56:53

小初高 K12 教育学*资料 专题能力训练 9 磁场性质及带电粒子在磁场中的运动 (时间:45 分钟 满分:100 分) 一、选择题(本题共 6 小题,每小题 7 分,共 42 分。在每小题给出的四个选项中,1~4 题只有一个选 项符合题目要求,5~6 题有多个选项符合题目要求。全部选对的得 7 分,选对但不全的得 4 分,有选 错的得 0 分) 1. 如图所示,一劲度系数为 k 的轻质弹簧,下面挂有匝数为 n 的矩形线框 abcd。bc 边长为 l,线框的下 半部分处在匀强磁场中,磁感应强度大小为 B,方向与线框*面垂直,在图中垂直于纸面向里。线框 中通以电流 I,方向如图所示,开始时线框处于*衡状态。令磁场反向,磁感应强度的大小仍为 B,线 框达到新的*衡。则在此过程中线框位移的大小 Δ x 及方向是( ) A.Δ x= ,方向向上 C.Δ x= 2. ,方向向上 B.Δ x= ,方向向下 D.Δ x= ,方向向下 (2017·全国卷Ⅲ)如图所示,在磁感应强度大小为 B0 的匀强磁场中,两长直导线 P 和 Q 垂直于纸面 固定放置,两者之间的距离为 l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流 I 时,纸面内与两导 线距离均为 l 的 a 点处的磁感应强度为零。如果让 P 中的电流反向、其他条件不变,则 a 点处磁感 应强度的大小为( ) A.0 B. B0 C. B0 D.2B0 3. 小初高 K12 教育学*资料 小初高 K12 教育学*资料 如图所示,两根相互*行的长直导线过纸面上的 M、N 两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、 方向相反的电流。a、O、b 在 M、N 的连线上,O 为 MN 的中点,c、d 位于 MN 的中垂线上,且 a、b、 c、d 到 O 点的距离均相等。关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是( ) A.O 点处的磁感应强度为零 B.a、b 两点处的磁感应强度大小相等、方向相反 C.c、d 两点处的磁感应强度大小相等、方向相同 D.a、c 两点处磁感应强度的方向不同 4.一圆筒处于磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中,磁场方向与筒的轴*行,筒的横截面如图所示。 图中直径 MN 的两端分别开有小孔,筒绕其中心轴以角速度 ω 顺时针转动。在该截面内,一带电粒 子从小孔 M 射入筒内,射入时的运动方向与 MN 成 30°角。当筒转过 90°时,该粒子恰好从小孔 N 飞出圆筒。不计重力。若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,则带电粒子的比荷为( ) A. B. C. D. 5.(2018·湖南郴州质检)如图所示,半径为 R 的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强 度为 B。M 为磁场边界上一点,有无数个电荷量为 q、质量为 m 的相同粒子(不计重力)在纸面内向各 个方向以相同的速率通过 M 点进入磁场,这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上,这 段圆弧的弧长是圆周长的。下列说法正确的是( ) A.粒子从 M 点进入磁场时的速率为 v= B.粒子从 M 点进入磁场时的速率为 v= C.若将磁感应强度的大小增加到 B,则粒子射出边界的圆弧长度变为原来的 D.若将磁感应强度的大小增加到 B,则粒子射出边界的圆弧长度变为原来的 6. 小初高 K12 教育学*资料 小初高 K12 教育学*资料 如图所示的区域共有六处开口,各相邻开口之间的距离都相等,匀强磁场垂直于纸面,不同速度的粒 子从开口 a 进入该区域,可能从 b、c、d、e、f 五个开口离开,粒子就如同进入“迷宫”一般,可以 称作“粒子迷宫”。以下说法正确的是( ) A.从 d 口离开的粒子不带电 B.从 e、f 口离开的粒子带有异种电荷 C.从 b、c 口离开的粒子运动时间相等 D.从 c 口离开的粒子速度是从 b 口离开的粒子速度的 2 倍 二、非选择题(本题共 4 小题,共 58 分) 7. (14 分)如图所示,正方形匀强磁场的边界长为 a,边界由绝缘弹性壁围成,磁场的磁感应强度为 B。 质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子垂直于磁场方向和边界,从边界正中点 O 孔处射入磁场,其射入 时的速度为 ,带电粒子与壁碰撞前后沿壁方向的分速度不变,垂直壁方向的分速度反向、大 小不变,且不计摩擦,不计粒子所受重力,碰撞时无电荷量损失,求: (1)带电粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径; (2)带电粒子从 O 孔射入到从 O 孔射出所需要的时间。 8.(14 分)如图甲所示,MN 为竖直放置彼此*行的两块*板,板间距离为 d,两板中央各有一个小孔 O、O',两孔正对,在两板间有垂直于纸面方向的磁场,磁感应强度随时间的变化如图乙所示。有一 群正离子在 t=0 时垂直于 M 板从小孔 O 射入磁场。已知正离子质量为 m、电荷量为 q,正离子在磁 场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为 T0,不考虑由于磁场变化而产生的电场的 影响,不计离子所受重力。求: 小初高 K12 教育学*资料 小初高 K12 教育学*资料 甲 乙 (1)磁感应强度 B0 的大小; (2)要使正离子从 O'孔垂直于 N 板射出磁场,正离子射入磁场时的速度 v0 的可能值。 9. (14 分)如图所示,在坐标系 xOy 中,第一象限内充满着两个匀强磁场 a 和 b,OO'为分界线,磁场 a 的 磁感应强度为 2B,方向垂直纸面向里;磁场 b 的磁感应强度为 B,方向垂直纸面向外。P 点在分界线 上,坐标为(4l,3l)。一质量为 m,电荷量为 q 的带正电的粒子从 P 点沿 y 轴负方向射入磁场 b,经过 一段时间后,粒子恰能经过原点 O,不计粒子重力。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) (1)粒子从 P 点运动到 O 点的时间最少是多少? (2)粒子运动的速度可能是多少? 小初高 K12 教育学*资料 小初高 K12 教育学*资料 10. (16 分)如图所示

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