2021届高三物理一轮复习第九单元磁场训练卷 A卷 word版带解析答案

2021届高三一轮复习单元训练卷·物理(A)卷第九单元磁场注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

一、(本题共13小题，每小题4分，共52分。

在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～13题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．关于安培力，下列说法正确的是()A．通电直导线在某处所受安培力的方向跟该处的磁场方向相同B．通电直导线在某处不受安培力的作用，则该处没有磁场C．通电直导线所受安培力的方向可以跟导线垂直，也可以不垂直D．通电直导线跟磁场垂直时受到的安培力一定最大2．在重复奥斯特电流磁效应的实验时，需要考虑减少地磁场对实验的影响，则以下关于奥斯特实验的说法中正确的是()A．通电直导线竖直放置时，实验效果最好B．通电直导线沿东西方向水平放置时，实验效果最好C．通电直导线沿南北方向水平放置时，实验效果最好D．只要电流足够大，不管通电直导线怎样放置实验效果都很好3．科学研究发现，在地球的南极或北极所看到的美丽极光，是由来自太阳的高能带电粒子受到地磁场的作用后，与大气分子剧烈碰撞或摩擦所产生的结果，如图所示。

则下列关于地磁场的说法中，正确的是()A．若不考虑磁偏角的因素，则地理南极处的磁场方向竖直向下B．若不考虑磁偏角的因素，则地理北极处的磁场方向竖直向上C．在地球赤道表面，小磁针静止时南极指向北的方向D．在地球赤道表面，小磁针静止时南极指向南的方向4．在某磁场区域中画出了如图所示的三条磁感线，则下列关于磁场中a、b两点的说法中正确的是()A．a处没有磁感线，所以a点的磁感应强度B a＝0B．a处的磁感应强度小于b处的磁感应强度C．同一通电导线放在a处所受到的安培力比放在b处所受到的安培力大D．同一通电导线放在a处所受到的安培力比放在b处所受到的安培力小5．如图所示为在科学研究中用来束缚某种粒子的磁场的磁感线分布情况，以图中白点O为坐标原点，沿Z轴正方向的磁感应强度大小的变化最有可能的是()6．关于带电粒子在匀强磁场中受到的洛伦兹力，下列说法正确的是()A．带电粒子的速度越大，洛伦兹力一定越大B．当带电粒子的速度与磁场方向平行时，洛伦兹力最大C．洛伦兹力的方向可以跟速度方向垂直，也可以不垂直D．洛伦兹力不做功，所以洛伦兹力一定不会改变带电粒子的速度大小7．不计重力的带电粒子穿过饱和蒸汽时，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，图示是在云室中拍摄的正、负电子运动径迹的照片。

若已知在云室处有方向垂直于照片向内的匀强磁场，图中Oa、Ob、Oc、Od是从O点发出的四个粒子的径迹，则下列说法中正确的是()A．打到a、b点的粒子是正电子B．打到c、d点的粒子是正电子C．打到c点的粒子受到的洛伦兹力最小D．打到d点的粒子受到的洛伦兹力最大8．如图所示，在直角三角形AOC的三条边为边界的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，已知∠A＝60°，边AO的长度为a。

现在O点放置一个可以向各个方向发射某种带负电粒子的粒子源，已知粒子的比荷为qm，发射的速度大小都为v0，且满足v0＝aqBm。

粒子发射的方向可由图中速度与边CO的夹角θ表示，不计重力作用，则粒子进入磁场后()1 / 62 / 6A ．粒子不可能打到A 点B ．以θ＝60°飞入的粒子在磁场中的运动时间最短C ．以θ＜30°飞入的粒子在磁场中的运动的时间都相等D ．在AC 边界上只有一半区域有粒子射出9．物理学家劳伦斯于1932年发明回旋加速器。

如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场的电场强度恒定，且被限制在A 、C 板间，带电粒子从P 0处由静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D 形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，图中P 1、P 2、P 3分别为带电粒子在磁场做圆周运动三个相邻轨迹的最右边缘的点，对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是( )A ．带电粒子每运动一周就被加速一次B ．带电粒子每运动一周就被加速二次C ．P 1P 2＝P 2P 3D ．加速粒子的最大速度与D 形盒的尺寸有关10．如图所示，在虚线所包围的圆形区域内有方向垂直于圆面向里的匀强磁场，从磁场边缘的A 点沿半径方向射入一束速率不同的质子，这些质子在磁场里运动的过程中，以下说法正确的是( )A ．周期相同，但运动时间不同，速率大的运动时间长B ．运动半径越大的质子运动时间越短，偏转角越小C ．质子在磁场中的运动时间均相等D ．运动半径不同，运动半径越大的质子向心加速度越大11．霍尔元件广泛应用于测量和自动控制等领域，霍尔元件一般用半导体材料做成，有的半导体中的载流子(自由电荷)是自由电子，有的半导体中的载流子是空穴(相当于正电荷)。

如图所示为用半导体材料做成的霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B 垂直于霍尔元件的工作面向下，通入电流I 的方向如图所示，C 、D 两侧面会形成电势差。

则下列说法中正确的是() A ．若元件的载流子是自由电子，则D 侧面的电势高于C 侧面的电势 B ．若元件的载流子是空穴，则D 侧面的电势高于C 侧面的电势 C ．在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直 D ．在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平 12．如图所示，在x 轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为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( ) 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，则粒子在磁场中运动的时间与v 无关 13．如图所示，在0≤x ≤3a 的区域内存在与xOy 平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B 。

在t ＝0时刻，从原点O 发射一束等速率的相同的带电粒子，速度方向与y 轴正方向的夹角分布在0～90°范围内。

其中，沿y 轴正方向发射的粒子在t ＝t 0时刻刚好从磁场右边界上P （3a ，3a ）点离开磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是( ) A ．粒子在磁场中做圆周运动的半径为2a B ．粒子的发射速度大小为04πa t C ．带电粒子的比荷为04π3Bt D ．带电粒子在磁场中运动的最长时间为2t 0 二、(本题共4小题，共48分。

把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。

解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 14．(9分)海水中含有大量的正、负离子，这些离子随海流做定向运动，如果有磁场能使这些正、负离子向相反方向偏转，便有可能发出电来。

如图所示为一利用海流发电的磁流体发电机原理的示意图，上、下两块金属板M 、N 水平正对放置，浸没在海水里，金属板相距d ＝100 m ，在金属板之间加一匀强磁场，磁感应强度大小B＝0.05 T，方向由南向北，海水从东向西以速度v＝5 m/s流过两金属板之间，且将在两板之间形成电势差。

(1)达到稳定状态时，哪块金属板的电势较高？(2)该磁流体发电机产生的电动势E为多大？15．(12分)如图所示，为某研究性学习小组设计的一只电流表的原理图如图所示。

在质量为m、长度为L1的匀质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧的劲度系数为k。

在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。

与MN的右端N 连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的示数，MN的长度大于ab，ab＝cd＝L2。

当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合，且指针指到刻度尺的0刻度位置，重力加速度为g。

(1)若要使该电流表能正常工作，则待测电流必须从金属棒的哪一端流入？(2)刻度尺上距0刻度为x处对应的电流大小是多少？(3)若弹簧在弹性限度内的最大伸长量为x m，则该电流表的最大量程为多少？16．(12分)如图，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面（xOy平面）向外；在第四象限存在匀强电场，方向沿x轴负向。

在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v0的速度发射出一带正电荷的粒子，该粒子在（d，0）点沿垂直于x轴的方向进人电场。

不计重力。

若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ，求：(1)电场强度大小与磁感应强度大小的比值；(2)该粒子在电场中运动的时间。

17．(15分)如图所示，在等腰三角形△ABC区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，三角形的底边AB＝2L，θ＝45°，O为底边的中点。

现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从O点垂直AB进入磁场，不计粒子的重力与空气阻力的影响。

(1)求粒子经电场加速后射入磁场时的速度。

(2)若已知磁感应强度大小B12mUL q，则粒子从何处射出磁场?(3)磁感应强度B为多少时，粒子在磁场中能以最大的圆周半径偏转后打到OA板?3 / 6第九单元答案一、(本题共13小题，每小题4分，共52分。

在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～13题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．【答案】D【解析】安培力的方向一定与磁场垂直，也一定与导线垂直，选项A、C错误；当通电直导线与磁场平行放置时，不受安培力作用，选项B错误。

2．【答案】C【解析】由于在地球表面小磁针静止时北极指北、南极指南，所以通电直导线沿南北方向水平放置时，电流在小磁针所在位置的磁场方向为东西方向，此时的效果最好。

3．【答案】D【解析】在不考虑磁偏角的情况下，地球的南极相当于磁体的北极，故该处的磁场方向竖直向上，选项A、B错误；赤道处的地磁场方向向北，所以小磁针的南极指向南的方向，D正确。

4．【答案】B【解析】画出的磁感线仅为示意图，a处的磁感应强度不为零，选项A错；磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，选项B正确；安培力的大小除跟该处的磁感应强度的大小以及I、L有关外，还跟导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关，C、D错误。