【高三物理总复习】第八章综合测试题

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高考物理总复习第八章综合测试题(含答案解析)

高考物理总复习第八章综合测试题（含答案解析）第八章综合测试题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，考试时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．在赤道上某处有一个避雷针．当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力的方向为()A．正东B．正西C．正南D．正北[答案] B[解析]赤道上方地磁场磁感线的方向由南向北，通过避雷针的电流方向向上，由左手定则知，安培力的方向向正西．2.如图所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电流方向向上，由于磁场的作用，则()A．板左侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势B．板左侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势C．板右侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势D．板右侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势[答案] A[解析]铜板中形成电流的是电子，由左手定则可判断出电子受的洛伦兹力方向向左，电子将聚集到板的左侧，而右板将剩余正电荷，使b点电势高于a 点电势，故A正确．3．(嘉兴模拟)如图甲所示，两平行导轨与水平面成θ角倾斜放置，电源、电阻、金属细杆及导轨组成闭合回路．细杆与导轨间的摩擦不计，整个装置分别处在如图乙所示的匀强磁场中，其中可能使金属细杆处于静止状态的是()[答案] B[解析]对四个选项受力分析如图，可以看出只有B选项可能使金属细杆处于静止状态．故B正确．4．(南昌模拟) 如图所示为磁流体发电机的原理图：将一束等离子体喷射入磁场，在场中有两块金属板A 、B ，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压．如果射入的等离子体速度均为v ，两金属板的板长为L ，板间距离为d ，板平面的面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于速度方向，负载电阻为R ，电离气体充满两板间的空间．当发电机稳定发电时，电流表示数为I .那么板间电离气体的电阻率为( )A.S d ⎝ ⎛⎭⎪⎫Bd v I －R B.S d ⎝ ⎛⎭⎪⎫BL v I －R C.S L ⎝ ⎛⎭⎪⎫Bd v I －R D.S L ⎝ ⎛⎭⎪⎫BL v I －R [答案] A[解析] 当发电机稳定发电时，q v B ＝q U d ；根据闭合电路欧姆定律，U ＝I (R＋ρd S )．联立解得ρ＝S d (Bd v I －R )，A 对．5.如图所示，一个质量为m 、电荷量为＋q 的带电粒子，不计重力，在a 点以某一初速度水平向左射入磁场区域Ⅰ，沿曲线abcd 运动，ab 、bc 、cd 都是半径为R 的圆弧．粒子在每段圆弧上运动的时间都为t .规定垂直于纸面向外的磁感应强度为正，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B 随x 变化的关系可能是图乙中的( )[答案] C[解析] 由左手定则可判断出磁感应强度B 的磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内磁场方向分别为向外、向里、向外，在三个区域中均运动14圆周，故t ＝T 4，由于T ＝2πm qB ，求得B ＝πm 2qt.只有C 选项正确． 6．(信息卷)如图所示，在竖直平面一圆形区域内存在着垂直纸面、磁感应强度为B 的匀强磁场，O 点是圆形区域的圆心．一带电粒子(不计重力)从A 点沿AO 方向射入，速度为v 0，偏转60°之后从B 点射出．现把圆形区域的磁场改为竖直方向的匀强电场E ，使带电粒子仍以原速度沿AO 方向射入从B 点射出，则( )A ．E ＝43B v 0 B ．E ＝23B v 0C ．E ＝B v 0D ．E ＝34B v 0 [答案] A[解析] 当圆形区域内存在磁场时，r ＝3R ，r ＝m v 0qB ，当圆形区域内存在电场时，y ＝32R ＝12·qE m t 2，x ＝32R ＝v 0t ，联立可得E ＝43B v 0. 7．(济南模拟)如图所示，a ，b 是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d ，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感强度大小为B ，方向垂直纸面向里，在a 、b 两板间还存在着匀强电场E .从两板左侧中点c处射入一束正离子(不计重力)，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成3束．则下列判断正确的是()A．这三束正离子的速度一定不相同B．这三束正离子的比荷一定不相同C．a、b两板间的匀强电场方向一定由a指向bD．若这三束粒子改为带负电而其他条件不变则仍能从d孔射出[答案]BCD[解析]带电粒子在电场中运动时，受电场力和洛伦兹力平衡，受洛伦兹力方向向上，故受电场力方向向下，因此电场强度方向向下，C项正确；由q v B ＝qE，知三束离子的速度一定相同，A项错误；带电粒子在磁场中运动时，由r＝m vqB，三束离子的半径不同，说明比荷一定不相同，B项正确；三束粒子变为负电，带电粒子受的电场力和洛伦兹力方向都与原来相反，故合力仍为零，故仍能从d孔射出，D项正确．8．(北京朝阳模拟)如图所示，在正方形区域abcd内有一垂直纸面向里的匀强磁场，一束电子以大小不同的速率垂直于ab边且垂直于磁场射入磁场区域，下列判断正确的是()A．在磁场中运动时间越长的电子，其运动轨迹越长B．在磁场中运动时间相同的电子，其运动轨迹一定重合C ．不同运动速率的电子，在磁场中的运动时间一定不相同D ．在磁场中运动时间越长的电子，其运动轨迹所对应的圆心角越大[答案] D[解析] 由带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，故有q v B ＝m v 2r ，2πr ＝v T ，解得半径r ＝m v qB ，T ＝2πm Bq ，所以不同速度的电子垂直磁场边界ad 进入磁场时，速度越大，半径越大，越有可能从bc 和cd 边界射出，速度越小则半径越小，就越可能从ab 边界射出，且运动的圆弧为半个圆，对应的圆心角为180°；电子在磁场中运动的时间t ＝θ2π·T ，故时间长，但轨迹不一定长，只要是从ab 边射出，虽然轨迹长度不同，但圆心角相同，所以在磁场中运动时间相同，故D 正确．9．(长春模拟)如图所示，一个质量为m 、电荷量为q 的带电小球从M 点自由下落，M 点距场区边界PQ 高为h ，边界PQ 下方有方向竖直向下、电场强度为E 的匀强电场，同时还有垂直于纸面的匀强磁场，小球从边界上的a 点进入复合场后，恰能做匀速圆周运动，并从边界上的b 点穿出，重力加速度为g ，不计空气阻力，则以下说法正确的是( )A ．小球带负电荷，匀强磁场方向垂直于纸面向外B ．小球的电荷量与质量的比值q /m ＝g /EC ．小球从a 运动到b 的过程中，小球和地球系统机械能守恒D ．小球在a ，b 两点的速度相同[答案] B[解析] 带电小球在磁场中做匀速圆周运动，则qE ＝mg ，选项B 正确；电场方向竖直向下，则可知小球带负电，由于小球从b 点射出，根据左手定则可知磁场垂直纸面向里，选项A 错误；小球运动过程中，电场力做功，故小球和地球系统的机械能不守恒，只是a ，b 两点机械能相等，选项C 错误；小球在a ，b 两点速度方向相反，故选项D 错误．10．(吉林模拟)用一金属窄片折成一矩形框架水平放置，框架右边上有一极小开口．匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向里，如图所示，框架以速度v 1向右匀速运动，一带电油滴质量为m ，电荷量为q ，以速度v 2从右边开口处水平向左射入，若油滴恰能在框架内做匀速圆周运动，则( )A ．油滴带正电，且逆时针做匀速圆周运动B ．油滴带负电，且顺时针做匀速圆周运动C ．圆周运动的半径一定等于m v 1qBD ．油滴做圆周运动的周期等于2πv 1g[答案] BD[解析] 矩形框架在向右运动过程中，两板的电势差U ＝Bd v 1，由右手定则，上板带正电，产生向下的电场，带电粒子要做匀速圆周运动，只有受到向上的电场力和向下的重力平衡，然后仅在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，因此油滴带负电，且满足mg ＝qB v 1，根据左手定则可知油滴肯定沿顺时针做匀速圆周运动，A 项错误，B 项正确；由带电粒子在磁场中运动的半径公式r ＝m v 2qB ，C 项错误；油滴做圆周运动的周期由T ＝2πm qB ，联立得D 项正确．第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分．把答案直接填在横线上) 11.(6分)如图(甲)所示，一带电粒子以水平速度v 0⎝ ⎛⎭⎪⎫v 0<E B 先后进入方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，已知电场方向竖直向下，两个区域的宽度相同且紧邻在一起，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中(其所受重力忽略不计)，电场和磁场对粒子所做的功为W 1；若把电场和磁场正交重叠，如图(乙)所示，粒子仍以初速度v 0穿过重叠场区，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中，电场和磁场对粒子所做的总功为W 2，比较W 1和W 2，则W 1________W 2(填“>”、“<”或“等于”)．[答案] >[解析] 由题意可知，带电粒子穿过叠加场的过程中，洛伦兹力小于电场力，二力方向相反，所以沿电场方向偏移的距离比第一次仅受电场力时偏移的距离小，且洛伦兹力不做功，故W 1>W 2.12．(6分)(上海模拟)四根通电长直导线彼此绝缘放置，围成一个正方形，电流的大小均为I ，电流的方向如图所示．四根导线之间有一通电圆环，圆环与导线位于同一平面内，且圆环的中心O 点与四根长直导线的距离相等．已知O 点的磁感强度为B ，通电圆环在O 点产生的磁感强度为B 1，由此可得通电的四根长直导线在圆环中心O 点产生的磁感应强度为________；若取走直导线MN ，则O 点的磁感强度变为________．[答案] B －B 1 (3B ＋B 1)/4[解析] 由右手螺旋定则得通电导线O 点产生的场强的方向均垂直纸面向内，则由四根导线产生的场强B 2＝B －B 1，四条导线在O 点的场强相同，那么取走一个，O 点的场强为B －14(B －B 1)＝14(3B ＋B 1)． 13.(6分)(杭州模拟)如图所示， a ，b 为两平行金属板，间距为10cm ，两板间充满磁感应强度为0.5T 的匀强磁场，磁场方向如图所示．开始时，开关S 是断开的，等离子体从左向右射入两平行板之间，速度为v 0＝400m/s ，待稳定后两板之间的电压为________V ，S 闭合时，流过电阻R 的电流方向是________(填“向上”或“向下”)．[答案] 20 a →R →b[解析] 带电粒子在复合场中运动，受洛伦兹力的作用，正电荷向上运动，负电荷向下运动，故稳定后两板存在的向下的电场，带电粒子受到方向相反的电场力，当二力平衡时，两板间电压达到最大，由q v B ＝q Ud ，代入可得U ＝20V ，因为上板带正电，故流过电阻R 的电流方向向下．三、论述计算题(共4小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14．(10分)(济南模拟)如图所示，MN ，PQ 是平行金属板，板长为L ，两板间距离为L2，PQ 板带正电，MN 板带负电，在PQ 板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场．一个电荷量为q 、质量为m 的带负电粒子以速度v 0从MN 板边缘沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从PQ 板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ 板的右边缘飞进电场．不计粒子重力．求：(1)两金属板间所加电场的场强大小； (2)匀强磁场的磁感应强度B 的大小． [答案] (1)m v 20qL (2)2m v 0qL [解析] (1)设带电粒子在平行金属板匀强电场中运动的时间为t ，由类平抛运动可知 L ＝v 0t L 2＝12at 2 a ＝Eq m联立求解可得E ＝m v 20qL(2)带电粒子以速度v 飞出电场后射入匀强磁场做匀速圆周运动，由q v B ＝m v 2Rsin θ＝L2Rsin θ＝v yv v y ＝at联立求解可得B ＝2m v 0qL15．(10分)(2010·杭州模拟)如图所示，直角三角形OAC (α＝30°)区域内有B ＝0.5T 的匀强磁场，方向如图所示．两平行极板M ，N 接在电压为U 的直流电源上，左板为高电势．一带正电的粒子从靠近M 板由静止开始加速，从N 板的小孔射出电场后，垂直OA 的方向从P 点进入磁场中．带电粒子的比荷为qm ＝105C/kg ，OP 间距离为L ＝0.3m.全过程不计粒子所受的重力，则：(1)若加速电压U ＝120V ，通过计算说明粒子从三角形OAC 的哪一边离开磁场？(2)求粒子分别从OA ，OC 边离开磁场时粒子在磁场中运动的时间． [答案] (1)OA 边 (2)2π×10－5s ，≤4π3×10－5s [解析] (1)如图所示，当带电粒子的轨迹与OC 边相切时为临界状态，设临界半径为R ，加速电压U 0，则有R ＋R sin α＝L 解得R ＝0.1mqU 0＝12m v 2q v B ＝m v 2R U 0＝125VU <U 0，则r <R ，粒子从OA 边射出 (2)带电粒子在磁场做圆周运动的周期为 T ＝2πmqB ＝4π×10－5s当粒子从OA 边射出时，粒子在磁场中恰好运动了半个周期 t 1＝T2＝2π×10－5s当粒子从OC 边射出时，粒子在磁场中运动的时间小于13周期t 2≤T 3＝4π3×10－5s16．(11分)(合肥模拟)如图所示，在NOQ 范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ，在MOQ 范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场Ⅱ，M 、O 、N 在一条直线上，∠MOQ ＝60°，这两个区域磁场的磁感应强度大小均为B .离子源中的离子带电荷量为＋q ，质量为m ，通过小孔O 1进入两板间电压为U 的加速电场区域(可认为初速度为零)，离子经电场加速后由小孔O 2射出，再从O 点进入磁场区域Ⅰ，此时速度方向沿纸面垂直于磁场边界MN .不计离子的重力．(1)若加速电场两板间电压U ＝U 0，求离子进入磁场后做圆周运动的半径R 0； (2)在OQ 上有一点P ，P 点到O 点距离为L ，若离子能通过P 点，求加速电压U 和从O 点到P 点的运动时间．[答案] (1)1B 2U 0m q (2)B 2L 2q 2mn 2(n ＝1,2,3，…) n πm3qB(n ＝1,2,3，……) [解析] (1)电子在电场中加速时U 0q ＝12m v 20－0电子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力q v 0B ＝m v 20R 0解得R 0＝1B 2U 0m q(2)离子进入磁场时的运动轨迹如图所示由几何关系可知OP ′＝P ′P ″＝R 要保证离子通过P 点L ＝nR 解得U ＝B 2L 2q2mn 2 其中n ＝1,2,3，…T ＝2πm qBt ＝n ·T 2π·π3＝n πB 3qB 其中n ＝1,2,3，…17. (11分)(太原模拟)如图所示，在x 轴的上方有沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度为E ；在x 轴的下方等腰三角形CDM 区域内有垂直于xOy 平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B ，其中C ，D 在x 轴上，它们到原点O 的距离均为a ，θ＝30°.现将一质量为m 、带电量为q 的带正电粒子，从y 轴上的P 点由静止释放，不计重力作用与空气阻力的影响．(1)若粒子第一次进入磁场后恰好垂直CM 射出磁场，求P ，O 间的距离； (2)若带电粒子第一次进入磁场后又能返回电场．P ，O 间的最大距离是多少？这种情况下粒子在磁场中运动的总时间是多少？(3)P ，O 间距离满足什么条件时，可使粒子在电场和磁场中各运动3次？[答案] (1)B 2a 2q 2Em (2)B 2a 2q 18Em ，7πm 6Bq (3)B 2a 2q 98Em <y ′≤B 2a 2q50Em[解析](1)粒子从P 点到O 经电场加速 Eqy ＝12m v 2①粒子进入磁场后做匀速圆周运动，恰好垂直CM 射出磁场时，其圆心恰好在C 点，其半径为r ＝a ② Bq v ＝m v 2r ③ P 到O 的距离 y ＝B 2a 2q 2Em④(2)粒子在磁场中做圆周运动的轨迹与CM 相切时半径最大，速度最大，此时P 到O 的距离最大，如图所示，粒子从磁场返回电场后先减速后反向加速再次以相同的速度进入磁场，做半径相同的圆周运动，由题分析可知粒子射出磁场时恰好与CM 垂直，所以此时，圆周运动的半径为R＝13a⑤此时P到O的最大距离y m＝B2a2q 18Em⑥粒子在磁场中运动的时间t＝t1＋t2＝180°＋30°360°T＝7πm6Bq⑦(3)若使粒子在电场和磁场中各运动3次时，其运动的半径r′须满足a 7<r′≤a 5⑧P到O的距离y′满足B2a2q98Em<y′≤B2a2q 50Em⑨。

高考物理一轮复习第8章磁场综合过关规范限时检测新人教版选修3-1(2021年最新整理)

2018版高考物理一轮复习第8章磁场综合过关规范限时检测新人教版选修3-1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018版高考物理一轮复习第8章磁场综合过关规范限时检测新人教版选修3-1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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第八章综合过关规范限时检测满分100分，考试时间60分钟。

一、选择题(本题共8小题,每小题6分，共计48分。

1～4题为单选，5～8题为多选，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分）1．(2016·江西南昌一模）奥斯特在研究电流的磁效应实验时，将一根长直导线南北放置在小磁针的正上方，导线不通电时，小磁针在地磁场作用下静止时N极指向北方，如图所示。

现在导线中通有由南向北的恒定电流I，小磁针转动后再次静止时N极指向导学号 51342967（ C ）A．北方B．西方C．西偏北方向D．北偏东方向[解析］由安培定则可知，在小磁针位置通电导线产生的磁场方向由东向西，合磁场的方向指向西偏北的方向，小磁针静止时,N极所指的方向是该处合磁场的方向，C正确。

2．（2017·陕西省西安地区八校高三年级联考)如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B，在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角（0〈θ〈π)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计）。

则下列说法正确的是导学号 51342968（ A ）A．若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短B．若v一定，θ越大,则粒子离开磁场的位置距O点越远C．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大D．若θ一定,v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短［解析]如图所示，画出粒子在磁场中运动的轨迹，由几何关系得轨迹对应的圆心角α＝2π－2θ，粒子在磁场中运动的时间t＝错误!T＝错误!·错误!＝错误!，可知若v一定，θ越大,运动时间t越短；若θ一定，则运动时间一定,A正确，D错误；设粒子的轨迹运动半径为r，则r＝错误!，AO＝2r sinθ＝错误!，则若v一定，θ是锐角，θ越大，AO越大,若v一定，θ是钝角，θ越大，AO越小,B错误；粒子在磁场中运动的角速度ω＝错误!，又T＝错误!,则得ω＝错误!，与速度v无关，C错误。

2013届高考一轮物理复习第八章模块知识整合与综合检测(选修3-1)

[迁移应用——能力大提升]一、选择题(本题共9小题，每小题6分，共54分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项的字母填在题后的括号内)1．如图1所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab＝U bc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知()图1A．三个等势面中，a的电势最高B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大解析：由轨迹的弯曲情况，电场力应指向曲线凹侧，且与等势面垂直(电场线垂直该处等势面)，由于正电荷的受力方向与场强方向一致，故可画出电场线方向，如图所示。

顺着电场线方向电势降低，故A项对。

如果由P到Q，速度或位移与力的方向夹角小于90°做正功，电势能减小，动能增大；反之，如果由Q到P，速度或位移与力的方向夹角大于90°做负功，电势能增大，动能减小，故B项对，C项错。

P处等势面比Q处密，等势面密处场强大，电荷在P点受的电场力大，加速度就大，故D对。

答案：ABD2. A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球。

两块金属板接在如图2所示的电路中。

电路中的R1为光敏电阻，R2为滑动变阻器，R3为定值电阻。

当R2的滑动触头P在a端时闭合开关S。

此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ，电源电动势E 和内阻r一定。

则以下说法正确的是()图2A．若将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大B．保持滑动触头P不动，用更强的光照射R1，则I增大，U增大C．保持滑动触头P不动，用更强的光照射R1，则小球重新达到稳定后θ角变大D．保持滑动触头P不动，用更强的光照射R1，则U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值不变解析：由电路图知滑动变阻器R2与电容器串联后与光敏电阻并联，在稳定的状态下无电流通过R2，故滑动R2的滑片对电路无影响，A错误。

近年高考物理一轮复习第八章恒定电流章末综合测试(2021年整理)

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第八章恒定电流章末综合测试（八)（时间：60分钟分数：100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分．在每小题给出的四个选项中,第1～5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分,有选错的得0分)1．经典物理学认为金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞,且金属导体中通过恒定电流形成了稳恒的电场，已知铜的电阻率为ρ,单位体积内的自由电子数量为n,自由电子的质量为m、带电荷量为e，假设自由电子与金属离子碰撞后减速到零，且碰撞时间极短，则铜导线中自由电子连续两次与金属离子碰撞的时间间隔的平均值为( )A.错误!B。

错误!C。

2ρmne2D。

错误!解析：B 设铜导线的长度为l，横截面积为S，金属导线内的匀强电场场强为E，则电子定向移动的加速度为a＝错误!，经过时间t获得的定向移动速度为v＝at＝错误!，在时间t内的平均速度为错误!＝错误!v＝错误!，则由电流微观表达式，I＝neS错误!＝错误!t,由欧姆定律和电阻定律可知ρ错误!＝错误!＝错误!，联立解得t＝错误!,B正确．2.（2017·烟台模拟）在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器”的部件，其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝,如图所示,当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R两端的电压U就变得越高，反之，电压U0就越低，这样，管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制,如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出，放在实验中测量这种电热丝，得到的伏安特性曲线正确的是（)解析：D 设电热丝的电阻为R丝，则U0＝错误!R，结合题意可知，U0越大，说明R丝越小，可见，电热丝温度越低,电阻值越小，故对应的伏安特性曲线为D.3.（2018·河南洛阳一模)如图所示,电源电动势为30V、内电阻为1 Ω，一个标有“6 V12 W”的电灯与一个绕线电阻为2 Ω的电动机串联．当开关闭合时，发现电路中的电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为（)A．36 W B．44 WC．48 W D．60 W解析：A 电路中的电灯正常发光，说明电路中电流I＝错误!＝2 A,电灯两端电压为6 V,电源内阻上的电压为2 V,电动机两端电压U机＝E－U L－U内＝22 V,电动机输入功率P入＝U机I＝22×2 W＝44 W，电动机绕线电阻发热功率P热＝I2R＝8 W,电动机输出的机械功率P出＝P入－P热＝36 W，A正确．4。

高考物理总复习章节精练精析(第8章)(带答案与解析)解答解析、考点详解.doc

高考物理总复习章节精练精析（第8章）（带答案与解析）的正确答案、解答解析、考点详解姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________题型选择题填空题解答题判断题计算题附加题总分得分1.【题文】(2011年陕西西安地区名校联考)磁场中某处的磁感线分布如图所示，下列说法正确的是( )A．磁感应强度BaBbB．同一通电导线在b处所受的磁场力一定比在a处大C．通电导线在b处所受磁场力的方向可能与b处磁感线的方向相同D．若在a处的通电导线垂直磁感线放置，则所受磁场力最大【答案】D【解析】由于a处磁感线比b处磁感线疏，所以磁感应强度BaBb，A错误；若在b处的通电导线平行磁感线放置，则所受磁场力为零，B错误；根据左手定则，通电导线在b处所受磁场力的方向一定垂直b处的磁感线，C错误；若在a处的通电导线垂直磁感线放置，则所受磁场力最大，D正确．2.【题文】(2011年金华十校联考)一段长0.2 m，通过2.5 A电流的直导线，关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是( )A．如果B＝2 T，F一定是1 NB．如果F＝0，B也一定为零C．如果B＝4 T，F有可能是1 ND．如果F有最大值时，通电导线一定与B平行【答案】C【解析】当导线与磁场方向垂直放置时，F＝BIL，力最大，当导线与磁场方向平行放置时，F＝0，当导线与磁场方向成任意其他角度放置时，0FBIL，A、D不正确，C正确；磁感应强度是磁场本身的性质，与受力F无关，B不正确．3.【题文】如图所示，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN，电流I方向从M到N，绳子的拉力均为F.为使F＝0，可能达到要求的方法是( )A．加水平向右的磁场B．加水平向左的磁场评卷人得分C．加垂直纸面向里的磁场D．加垂直纸面向外的磁场【答案】C【解析】若F＝0则F安－mg＝0，故安培力方向必竖直向上，由左手定则知磁场方向为垂直纸面向里，故C 正确．4.【题文】如图所示，质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持静止，此时细线与竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是( )A．回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小为mgtanθB．回形针静止时受到的细线的拉力大小为mgcosθC．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会发现回形针不被磁铁吸引了，原因是回形针加热后，分子电流排列无序了D．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会发现回形针不被磁铁吸引了，原因是回形针加热后，分子电流消失了【答案】C【解析】回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小和方向都不确定，拉力大小也不能确定，故A、B错误；对回形针加热，回形针磁性消失是因为分子电流排列无序了，所以选项C正确，D错误．5.【题文】(2011年上海模拟)如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根竖直放置的平行导轨AB、CD，导轨上放有质量为m的金属棒MN，棒与导轨间的动摩擦因数为μ，现从t＝0时刻起，给棒通以图示方向的电流，且电流强度与时间成正比，即I＝kt，其中k为恒量．若金属棒与导轨始终垂直，则如图所示的表示棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中，正确的是( )【答案】C【解析】当Ff＝μBIL＝μBLktmg时，棒沿导轨向下加速；当Ff＝μBLktmg时，棒沿导轨向下减速；在棒停止运动前，所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为：Ff＝μBLkt；当棒停止运动时，摩擦力立即变为静摩擦力，大小为：Ff＝mg，故选项C正确．6.【题文】(2011年湖北黄冈质检)如图所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架，ab、cd边均与ad边成60°角，ab＝bc＝cd＝L，长度为L的电阻丝电阻为r，框架与一电动势为E，内阻为r的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则框架受到的安培力的合力大小为( )A．0B．C．D．【答案】C【解析】总电阻R＝＋r＝r，总电流I＝＝，梯形框架受的安培力可等效为I通过ad边时受到的安培力，F＝BI＝BI2L＝，所以C选项正确．7.【题文】(2011年北京海淀区期末测试)有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图．在下图所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等．若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是( )A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C．在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D．在线段MN上只有一点的磁感应强度为零【答案】BD【解析】根据安培定则和磁场的叠加原理，M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反，选项A错B对；在线段MN上只有在O点处，a、b两电流形成的磁场的磁感应强度等大反向，即只有O点处的磁感应强度为零，选项C错D正确．8.【题文】如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度B1＝1 T．位于纸面内的细直导线，长L＝1 m，通有I＝1 A的恒定电流．当导线与B1成60°夹角时，发现其受到的安培力为零．则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B2的大小可能为( )A．TB．TC．1 TD．T【答案】BCD【解析】导线受到的安培力为零，可判断出合磁感应强度为零或沿导线方向，可求出磁感应强度B2的最小值，B2小＝B1sin60°＝T，故B、C、D均正确．9.【题文】如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直斜面放置一根长为L、质量为m的直导线，当通以电流I时，欲使导线静止在斜面上，外加匀强磁场B的大小和方向可能是( )A．B＝mgtanα/(IL)，方向垂直斜面向上B．B＝mgsinα/(IL)，方向垂直斜面向下C．B＝mgtanα/(IL)，方向竖直向上D．B＝mg/(IL)，方向水平向右【答案】B【解析】B方向垂直斜面向上，由左手定则可知，安培力方向沿斜面向下，导线不可能静止，A错；同理可知C、D错；B方向垂直斜面向下，安培力沿斜面向上，由平衡条件得：BIL＝mgsinα，解得B＝，故B项对．10.【题文】(2011年绍兴一中高三月考)如图所示，光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心．两金属轨道之间的宽度为0.5 m，匀强磁场方向如图，大小为0.5 T．质量为0.05 kg、长为0.5 m 的金属细杆置于金属轨道上的M点．当在金属细杆内通以电流强度为2 A的恒定电流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动．已知MN＝OP＝1 m，则( )A．金属细杆开始运动的加速度为5 m/s2B．金属细杆运动到P点时的速度大小为5 m/sC．金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为10 m/s2D．金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 N【答案】D【解析】金属细杆在水平方向受到安培力作用，安培力大小F＝BIL＝0.5×2×0.5 N＝0.5 N，金属细杆开始运动的加速度为a＝F/m＝10 m/s2，选项A错误；对金属细杆从M点到P点的运动过程，安培力做功W＝F×(MN＋OP)＝1 J，重力做功WG＝－mg×ON＝－0.5 J，由动能定理得W＋WG＝mv2，解得金属细杆运动到P点时的速度大小为v＝m/s，选项B错误；金属细杆运动到P点时的加速度可分解为水平方向的向心加速度和竖直方向的加速度，水平方向的向心加速度大小为a′＝v2/r＝20 m/s2，选项C错误；在P点金属细杆受到轨道水平向左的作用力F，水平向右的安培力FA，由牛顿第二定律得F－FA＝mv2/r，解得F＝1.5 N，每一条轨道对金属细杆的作用力大小为0.75 N，由牛顿第三定律可知金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 N，选项D正确.11.【题文】如图所示，PQ和EF为水平放置的平行金属导轨，间距为l＝1.0 m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m＝20 g，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连，物体c的质量M＝30 g．在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B＝0.2 T的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度g取10 m/s2.若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍，若要保持物体c静止不动，应该在棒中通入多大的电流？电流的方向如何？【答案】1.0 A≤I≤2.0 A由a到b【解析】因导轨粗糙，设棒和导轨之间的最大静摩擦力为f.若BIlMg，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相同，设此时电流为I1，即有BI1l－Mg≤f＝0.5 mg，解得I1≤＝2.0 A；若BIlMg，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相反，设此时电流为I2，即有Mg－BI2l≤f＝0.5mg，解得I2≥＝1.0 A即ab棒中的电流为1．0 A≤I≤2.0 A.根据左手定则判断，棒中的电流方向应该由a到b.12.【题文】如图所示，电源电动势E＝2 V，内电阻r＝0.5 Ω，竖直导轨电阻可忽略，金属棒的质量m＝0.1 kg，电阻R＝0.5 Ω，它与导轨的动摩擦因数μ＝0.4, 有效长度为L＝0.2 m，为了使金属棒能够靠在导轨外面静止不动，我们施一与纸面成30°角向里且与金属棒垂直的磁场，问磁场方向是斜向上还是斜向下？磁感应强度B的范围是多大？(g＝10 m/s2)【答案】斜向下 3 T≤B≤16.3 T【解析】以静止的金属棒为研究对象，其侧视的受力分析如图所示．若摩擦力方向向上，则B1ILsin30°＋μB1ILcos30°＝mg.若摩擦力方向向下，则B2ILsin30°－μB2ILcos30°＝mg，其中电流I＝E/(R＋r)代入数据得：B1＝3 T，B2＝16.3 T，故所求磁感应强度的范围是3 T≤B≤16.3 T；根据左手定则可知其方向应斜向下．13.【题文】(2011年广东东莞调研)带电粒子(重力不计)穿过饱和蒸汽时，在它走过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴，从而显示出粒子的径迹，这是云室的原理，如图是云室的拍摄照片，云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场，图中oa、ob、oc、od是从o点发出的四种粒子的径迹，下列说法中正确的是( )A．四种粒子都带正电B．四种粒子都带负电C．打到a、b点的粒子带正电D．打到c、d点的粒子带正电【答案】D【解析】由左手定则知打到a、b点的粒子带负电，打到c、d点的粒子带正电，D正确．14.【题文】如图所示，一水平导线通以电流I，导线下方有一电子，初速度方向与电流平行，关于电子的运动情况，下述说法中，正确的是( )A．沿路径a运动，其轨道半径越来越大B．沿路径a运动，其轨道半径越来越小C．沿路径b运动，其轨道半径越来越小D．沿路径b运动，其轨道半径越来越大【答案】A【解析】由左手定则可知电子向下偏，C、D错；距导线越远，磁感应强度B越小，由r＝知，r 变大，A对．15.【题文】如图所示，一个带正电、电荷量为q的小带电体处于蹄形磁铁两极之间的匀强磁场里，磁场的方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B，若小带电体的质量为m，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该( )A．使磁感应强度B的数值增大B．使磁场以速率v＝向上移动C．使磁场以速率v＝向右移动D．使磁场以速率v＝向左移动【答案】D【解析】假定磁场不动，小球应向右运动且有mg＝qvB.由相对运动知D对．16.【题文】(2011年东阳中学模拟)半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B点射出．∠AOB＝120°，如图8－2－25所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为( )A．B．C．D．【答案】D【解析】从弧AB所对圆心角θ＝60°，知t＝T＝，但题中已知条件不够，没有此项选择，另想办法找规律表示t.由匀速圆周运动t＝/v0，从图中分析有R＝r，则：＝R·θ＝r×＝πr，则t＝/v0＝.17.【题文】(2011年富阳二中检测)两个电荷量分别为q和－q的带电粒子分别以速度va和vb射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，如图所示，则( )A．a粒子带正电，b粒子带负电B．两粒子的轨道半径之比Ra∶Rb＝∶1C．两粒子的质量之比ma∶mb＝1∶2D．两粒子的速度之比va∶vb＝1∶2【答案】C【解析】由左手定则可判定：a粒子带负电，b粒子带正电，故A错误；由几何关系可得：Ra∶Rb＝；两者运动时间相同，则由：t＝Tb＝Ta，可得＝，由Bqv＝和R＝可得：T＝，则＝＝；又由Bqv＝m，解得：v＝，则＝＝.18.【题文】如图所示，重力不计，质量为m，带正电且电荷量为q的粒子，在a点以某一初速度v0水平射入一个磁场区域沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧，粒子在每段圆弧上的运动时间都是t，如果把由纸面穿出的磁场方向定为正值，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B随x变化关系图象应为下图所示的哪一个( )【答案】D【解析】先由左手定则判断出磁感线是先向里再向外，后再向里的，即排除A、C，再由周期公式4t＝，可知D正确．19.【题文】如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球．整个装置水平匀速向右运动，垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端口飞出，则从进入磁场到小球飞出端口前的过程中( )A．小球带正电荷B．小球做类平抛运动C．洛伦兹力对小球做正功D．管壁的弹力对小球做正功【答案】ABD【解析】洛伦兹力方向总是与小球的速度方向垂直，对小球不做功，设小球竖直分速度为vy、水平分速度为v．以小球为研究对象，受力如图所示，由于小球随玻璃管在水平方向做匀速直线运动，则竖直方向的洛伦兹力F1=qvB是恒力，由牛顿第二定律得：qvB-mg=ma，a=-g，小球的加速度不随时间变化，恒定不变，故小球水平方向做匀加速直线运动，水平方向做匀速直线运动，则小球运动轨迹是抛物线。

高三物理08_平抛运动_知识点解析、解题方法、考点突破、例题分析、达标测试

【本讲主要内容】平抛运动平抛运动及类平抛运动的特征及解法【知识掌握】【知识点精析】1、平抛定义：水平方向抛出的物体只在重力作用下的运动。

广义地说，当物体所受的合外力恒定且与初速度垂直时，做类平抛运动。

2、平抛特点：（1）初速度：水平。

（2）运动性质：加速度为g 的匀变速曲线运动。

（3）运动轨迹：抛物线，轨迹方程：22x v g y =，抛物线顶点为抛出点。

问题：人站在平台上平抛一小球，球离开手的速度为v 1，落地时速度为v 2，不计空气阻力，下图中能表示出速度矢量的演变过程的是xCAy解释：平抛运动中，任意两个时刻（或两个位置）间的速度变化量t g v ∆=∆，方向恒为竖直向下，正确答案是C 。

3、研究方法：复杂曲线运动可分解为两个互相垂直方向上的直线运动,一般以初速度或合外力的方向为坐标轴进行分解。

平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动这两个分运动。

练习：战争和自然灾害造成了大量难民。

一架飞机正在执行一次国际救援行动，空投救援物资。

设飞机做水平匀速直线飞行，从某时刻起，每隔一秒钟投下一只货箱，这样接连投下了4只相同的货箱，每只货箱在离开飞机后的4s 内，由于降落伞还没有打开，可以假设空气阻力不计，则从第一只货箱离开飞机后的4s 内，关于几只货箱在空中的位置关系的下列说法中正确的是A . 在空中总是排成抛物线，落地点是等间距的B . 在空中总是排成抛物线，落地点是不等间距的C . 在空中总是排成直线，位于飞机的正下方，落地点是等间距的D . 在空中总是排成直线，位于飞机的后方，落地点是等间距的E . 在空中总排成直线，位于飞机正下方，相邻货箱间在竖直方向上的距离保持不变解释：平抛运动的水平分运动是匀速的，且不受竖直方向的运动的影响，所以应选C 。

4、解题思路：两个方向上分别计算最后再合成。

注意合运动、分运动间的同时性。

5、平抛运动的规律：如图，质点从O 处以v 0平抛，经时间t 后到达P 点。

2024届高考一轮总复习章末检测卷：第八章磁场全真演练物理试题

2024届高考一轮总复习章末检测卷：第八章　磁场全真演练物理试题学校：_______ 班级：__________姓名：_______ 考号：__________（满分：100分时间：75分钟）总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题如图甲，先将开关S掷向1，给平行板电容器C充电，稳定后把S掷向 2，电容器通过电阻R放电，电流传感器将电流信息导入计算机，屏幕上显示出电流I随时间t变化的图象如图乙所示．将电容器C两板间的距离增大少许，其他条件不变，重新进行上述实验，得到的I-t图象可能是A．B．C．D．第(2)题足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱。

如图所示为四种与足球有关的情景。

下列说法正确的是（）A．甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B．乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C．丙图中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用D．丁图中，落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变第(3)题如图甲所示，空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，图乙为简化示意图，若空调外机的重心恰好与横梁AO和斜梁BO连接点O在同一竖直平面内，且两支架各承担一半空调重力，空调重力大小为240N，AO水平，BO与AO的夹角为。

假定横梁对O点的拉力总沿OA方向，斜梁对O点的支持力总沿BO方向。

下列判断正确的是（）A．横梁对O点的拉力为320NB．斜梁对O点的支持力为400NC．如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，这时横梁对O点的作用力将变小D．如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，这时斜梁对O点的作用力将变大第(4)题设房间的温度时室内空气的总质量为m，现打开空调使室内温度降到。

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第八章综合测试题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，考试时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．在赤道上某处有一个避雷针．当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力的方向为()A．正东B．正西C．正南D．正北[答案] B[解析]赤道上方地磁场磁感线的方向由南向北，通过避雷针的电流方向向上，由左手定则知，安培力的方向向正西．2.如图所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电流方向向上，由于磁场的作用，则()A．板左侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势B．板左侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势C．板右侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势D．板右侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势[答案] A[解析]铜板中形成电流的是电子，由左手定则可判断出电子受的洛伦兹力方向向左，电子将聚集到板的左侧，而右板将剩余正电荷，使b点电势高于a点电势，故A正确．3．(2012·嘉兴模拟)如图甲所示，两平行导轨与水平面成θ角倾斜放置，电源、电阻、金属细杆及导轨组成闭合回路．细杆与导轨间的摩擦不计，整个装置分别处在如图乙所示的匀强磁场中，其中可能使金属细杆处于静止状态的是()[答案] B[解析]对四个选项受力分析如图，可以看出只有B选项可能使金属细杆处于静止状态．故B正确．4．(2012·南昌模拟) 如图所示为磁流体发电机的原理图：将一束等离子体喷射入磁场，在场中有两块金属板A 、B ，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压．如果射入的等离子体速度均为v ，两金属板的板长为L ，板间距离为d ，板平面的面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于速度方向，负载电阻为R ，电离气体充满两板间的空间．当发电机稳定发电时，电流表示数为I .那么板间电离气体的电阻率为( )A.S d ⎝ ⎛⎭⎪⎫Bd v I －R B.S d ⎝ ⎛⎭⎪⎫BL v I －R C.S L ⎝ ⎛⎭⎪⎫Bd v I －R D.S L ⎝ ⎛⎭⎪⎫BL v I －R [答案] A[解析] 当发电机稳定发电时，q v B ＝q U d ；根据闭合电路欧姆定律，U ＝I (R ＋ρd S )．联立解得ρ＝S d (Bd v I －R )，A 对． 5.如图所示，一个质量为m 、电荷量为＋q 的带电粒子，不计重力，在a 点以某一初速度水平向左射入磁场区域Ⅰ，沿曲线abcd 运动，ab 、bc 、cd 都是半径为R 的圆弧．粒子在每段圆弧上运动的时间都为t .规定垂直于纸面向外的磁感应强度为正，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B 随x 变化的关系可能是图乙中的( )[答案] C[解析] 由左手定则可判断出磁感应强度B 的磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内磁场方向分别为向外、向里、向外，在三个区域中均运动14圆周，故t ＝T 4，由于T ＝2πm qB ，求得B ＝πm 2qt.只有C 选项正确． 6．(2012·信息卷)如图所示，在竖直平面一圆形区域内存在着垂直纸面、磁感应强度为B 的匀强磁场，O 点是圆形区域的圆心．一带电粒子(不计重力)从A 点沿AO 方向射入，速度为v 0，偏转60°之后从B 点射出．现把圆形区域的磁场改为竖直方向的匀强电场E ，使带电粒子仍以原速度沿AO 方向射入从B 点射出，则( )A ．E ＝43B v 0 B ．E ＝23B v 0C ．E ＝B v 0D ．E ＝34B v 0 [答案] A[解析] 当圆形区域内存在磁场时，r ＝3R ，r ＝m v 0qB ，当圆形区域内存在电场时，y ＝32R ＝12·qE m t 2，x ＝32R ＝v 0t ，联立可得E ＝43B v 0. 7．(2012·济南模拟)如图所示，a，b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E.从两板左侧中点c处射入一束正离子(不计重力)，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成3束．则下列判断正确的是()A．这三束正离子的速度一定不相同B．这三束正离子的比荷一定不相同C．a、b两板间的匀强电场方向一定由a指向bD．若这三束粒子改为带负电而其他条件不变则仍能从d孔射出[答案]BCD[解析]带电粒子在电场中运动时，受电场力和洛伦兹力平衡，受洛伦兹力方向向上，故受电场力方向向下，因此电场强度方向向下，C项正确；由q v B＝qE，知三束离子的速度一定相同，A项错误；带电粒子在磁场中运动时，由r＝m vqB，三束离子的半径不同，说明比荷一定不相同，B项正确；三束粒子变为负电，带电粒子受的电场力和洛伦兹力方向都与原来相反，故合力仍为零，故仍能从d孔射出，D项正确．8．(2012·北京朝阳模拟)如图所示，在正方形区域abcd内有一垂直纸面向里的匀强磁场，一束电子以大小不同的速率垂直于ab边且垂直于磁场射入磁场区域，下列判断正确的是()A．在磁场中运动时间越长的电子，其运动轨迹越长B．在磁场中运动时间相同的电子，其运动轨迹一定重合C．不同运动速率的电子，在磁场中的运动时间一定不相同D．在磁场中运动时间越长的电子，其运动轨迹所对应的圆心角越大[答案] D[解析]由带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，故有q v B＝m v2r，2πr＝v T，解得半径r＝m vqB，T＝2πmBq，所以不同速度的电子垂直磁场边界ad进入磁场时，速度越大，半径越大，越有可能从bc和cd边界射出，速度越小则半径越小，就越可能从ab边界射出，且运动的圆弧为半个圆，对应的圆心角为180°；电子在磁场中运动的时间t＝θ2π·T，故时间长，但轨迹不一定长，只要是从ab边射出，虽然轨迹长度不同，但圆心角相同，所以在磁场中运动时间相同，故D正确．9．(2012·长春模拟)如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带电小球从M点自由下落，M点距场区边界PQ高为h，边界PQ下方有方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场，同时还有垂直于纸面的匀强磁场，小球从边界上的a点进入复合场后，恰能做匀速圆周运动，并从边界上的b点穿出，重力加速度为g，不计空气阻力，则以下说法正确的是() A．小球带负电荷，匀强磁场方向垂直于纸面向外B．小球的电荷量与质量的比值q/m＝g/EC．小球从a运动到b的过程中，小球和地球系统机械能守恒D．小球在a，b两点的速度相同[答案] B[解析]带电小球在磁场中做匀速圆周运动，则qE＝mg，选项B正确；电场方向竖直向下，则可知小球带负电，由于小球从b点射出，根据左手定则可知磁场垂直纸面向里，选项A错误；小球运动过程中，电场力做功，故小球和地球系统的机械能不守恒，只是a，b两点机械能相等，选项C错误；小球在a，b两点速度方向相反，故选项D错误．10．(2012·吉林模拟)用一金属窄片折成一矩形框架水平放置，框架右边上有一极小开口．匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，如图所示，框架以速度v 1向右匀速运动，一带电油滴质量为m ，电荷量为q ，以速度v 2从右边开口处水平向左射入，若油滴恰能在框架内做匀速圆周运动，则( )A ．油滴带正电，且逆时针做匀速圆周运动B ．油滴带负电，且顺时针做匀速圆周运动C ．圆周运动的半径一定等于m v 1qBD ．油滴做圆周运动的周期等于2πv 1g[答案] BD[解析] 矩形框架在向右运动过程中，两板的电势差U ＝Bd v 1，由右手定则，上板带正电，产生向下的电场，带电粒子要做匀速圆周运动，只有受到向上的电场力和向下的重力平衡，然后仅在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，因此油滴带负电，且满足mg ＝qB v 1，根据左手定则可知油滴肯定沿顺时针做匀速圆周运动，A 项错误，B 项正确；由带电粒子在磁场中运动的半径公式r ＝m v 2qB ，C 项错误；油滴做圆周运动的周期由T ＝2πm qB ，联立得D 项正确．第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分．把答案直接填在横线上) 11.(6分)如图(甲)所示，一带电粒子以水平速度v 0⎝ ⎛⎭⎪⎫v 0<E B 先后进入方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，已知电场方向竖直向下，两个区域的宽度相同且紧邻在一起，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中(其所受重力忽略不计)，电场和磁场对粒子所做的功为W 1；若把电场和磁场正交重叠，如图(乙)所示，粒子仍以初速度v 0穿过重叠场区，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中，电场和磁场对粒子所做的总功为W 2，比较W 1和W 2，则W 1________W 2(填“>”、“<”或“等于”)．[答案] >[解析] 由题意可知，带电粒子穿过叠加场的过程中，洛伦兹力小于电场力，二力方向相反，所以沿电场方向偏移的距离比第一次仅受电场力时偏移的距离小，且洛伦兹力不做功，故W 1>W 2.12．(6分)(2012·上海模拟)四根通电长直导线彼此绝缘放置，围成一个正方形，电流的大小均为I ，电流的方向如图所示．四根导线之间有一通电圆环，圆环与导线位于同一平面内，且圆环的中心O点与四根长直导线的距离相等．已知O 点的磁感强度为B ，通电圆环在O 点产生的磁感强度为B 1，由此可得通电的四根长直导线在圆环中心O 点产生的磁感应强度为________；若取走直导线MN ，则O 点的磁感强度变为________．[答案] B －B 1 (3B ＋B 1)/4[解析] 由右手螺旋定则得通电导线O 点产生的场强的方向均垂直纸面向内，则由四根导线产生的场强B 2＝B －B 1，四条导线在O 点的场强相同，那么取走一个，O 点的场强为B －14(B －B 1)＝14(3B ＋B 1)．13.(6分)(2012·杭州模拟)如图所示， a ，b 为两平行金属板，间距为10cm ，两板间充满磁感应强度为0.5T 的匀强磁场，磁场方向如图所示．开始时，开关S 是断开的，等离子体从左向右射入两平行板之间，速度为v 0＝400m/s ，待稳定后两板之间的电压为________V ，S 闭合时，流过电阻R 的电流方向是________(填“向上”或“向下”)．[答案] 20 a →R →b[解析] 带电粒子在复合场中运动，受洛伦兹力的作用，正电荷向上运动，负电荷向下运动，故稳定后两板存在的向下的电场，带电粒子受到方向相反的电场力，当二力平衡时，两板间电压达到最大，由q v B ＝q Ud ，代入可得U ＝20V ，因为上板带正电，故流过电阻R 的电流方向向下．三、论述计算题(共4小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14．(10分)(2012·济南模拟)如图所示，MN ，PQ 是平行金属板，板长为L ，两板间距离为L2，PQ 板带正电，MN 板带负电，在PQ 板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场．一个电荷量为q 、质量为m 的带负电粒子以速度v 0从MN 板边缘沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从PQ 板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ 板的右边缘飞进电场．不计粒子重力．求：(1)两金属板间所加电场的场强大小； (2)匀强磁场的磁感应强度B 的大小． [答案] (1)m v 20qL (2)2m v 0qL [解析] (1)设带电粒子在平行金属板匀强电场中运动的时间为t ，由类平抛运动可知 L ＝v 0t L 2＝12at 2a ＝Eq m联立求解可得E ＝m v 20qL(2)带电粒子以速度v 飞出电场后射入匀强磁场做匀速圆周运动，由q v B ＝m v 2Rsin θ＝L 2Rsin θ＝v yv v y ＝at联立求解可得B ＝2m v 0qL15．(10分)(2010·杭州模拟)如图所示，直角三角形OAC (α＝30°)区域内有B ＝0.5T 的匀强磁场，方向如图所示．两平行极板M ，N 接在电压为U 的直流电源上，左板为高电势．一带正电的粒子从靠近M 板由静止开始加速，从N 板的小孔射出电场后，垂直OA 的方向从P 点进入磁场中．带电粒子的比荷为qm ＝105C/kg ，OP 间距离为L ＝0.3m.全过程不计粒子所受的重力，则：(1)若加速电压U ＝120V ，通过计算说明粒子从三角形OAC 的哪一边离开磁场？(2)求粒子分别从OA ，OC 边离开磁场时粒子在磁场中运动的时间．[答案] (1)OA 边 (2)2π×10－5s ，≤4π3×10－5s[解析] (1)如图所示，当带电粒子的轨迹与OC 边相切时为临界状态，设临界半径为R ，加速电压U 0，则有R ＋Rsin α＝L 解得R ＝0.1m qU 0＝12m v 2q v B ＝m v 2R U 0＝125VU <U 0，则r <R ，粒子从OA 边射出 (2)带电粒子在磁场做圆周运动的周期为 T ＝2πmqB ＝4π×10－5s当粒子从OA边射出时，粒子在磁场中恰好运动了半个周期t1＝T2＝2π×10－5s当粒子从OC边射出时，粒子在磁场中运动的时间小于13周期t2≤T3＝4π3×10－5s16．(11分)(2012·合肥模拟)如图所示，在NOQ范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ，在MOQ范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场Ⅱ，M、O、N在一条直线上，∠MOQ＝60°，这两个区域磁场的磁感应强度大小均为B.离子源中的离子带电荷量为＋q，质量为m，通过小孔O1进入两板间电压为U的加速电场区域(可认为初速度为零)，离子经电场加速后由小孔O2射出，再从O点进入磁场区域Ⅰ，此时速度方向沿纸面垂直于磁场边界MN.不计离子的重力．(1)若加速电场两板间电压U＝U0，求离子进入磁场后做圆周运动的半径R0；(2)在OQ上有一点P，P点到O点距离为L，若离子能通过P 点，求加速电压U和从O点到P点的运动时间．[答案](1)1B2U0mq(2)B2L2q2mn2(n＝1,2,3，…)nπm3qB(n＝1,2,3，……)[解析] (1)电子在电场中加速时U 0q ＝12m v 20－0电子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力q v 0B ＝m v 20R 0解得R 0＝1B 2U 0m q(2)离子进入磁场时的运动轨迹如图所示由几何关系可知OP ′＝P ′P ″＝R 要保证离子通过P 点L ＝nR 解得U ＝B 2L 2q2mn 2 其中n ＝1,2,3，…T ＝2πm qBt ＝n ·T 2π·π3＝n πB 3qB 其中n ＝1,2,3，…17. (11分)(2012·太原模拟)如图所示，在x 轴的上方有沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度为E ；在x 轴的下方等腰三角形CDM 区域内有垂直于xOy 平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B ，其中C ，D 在x 轴上，它们到原点O 的距离均为a ，θ＝30°.现将一质量为m 、带电量为q 的带正电粒子，从y 轴上的P 点由静止释放，不计重力作用与空气阻力的影响．(1)若粒子第一次进入磁场后恰好垂直CM 射出磁场，求P ，O 间的距离；(2)若带电粒子第一次进入磁场后又能返回电场．P ，O 间的最大距离是多少？这种情况下粒子在磁场中运动的总时间是多少？(3)P ，O 间距离满足什么条件时，可使粒子在电场和磁场中各运动3次？[答案] (1)B 2a 2q 2Em (2)B 2a 2q 18Em ，7πm 6Bq (3)B 2a 2q 98Em <y ′≤B 2a 2q50Em[解析](1)粒子从P 点到O 经电场加速 Eqy ＝12m v 2①粒子进入磁场后做匀速圆周运动，恰好垂直CM 射出磁场时，其圆心恰好在C 点，其半径为r ＝a ② Bq v ＝m v 2r ③ P 到O 的距离 y ＝B 2a 2q 2Em④(2)粒子在磁场中做圆周运动的轨迹与CM 相切时半径最大，速度最大，此时P 到O 的距离最大，如图所示，粒子从磁场返回电场后先减速后反向加速再次以相同的速度进入磁场，做半径相同的圆周运动，由题分析可知粒子射出磁场时恰好与CM 垂直，所以此时，圆周运动的半径为R ＝13a ⑤此时P 到O 的最大距离 y m ＝B 2a 2q 18Em⑥粒子在磁场中运动的时间 t ＝t 1＋t 2＝180°＋30°360°T ＝7πm6Bq⑦(3)若使粒子在电场和磁场中各运动3次时，其运动的半径r ′须满足a 7<r ′≤a5⑧P 到O 的距离y ′满足 B 2a 2q 98Em <y ′≤B 2a 2q50Em⑨。

【高三物理总复习】第八章综合测试题

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