2019-2020年高三物理二輪復習 作業(yè)卷二十六 磁場2(含解析).doc
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2019-2020年高三物理二輪復習 作業(yè)卷二十六 磁場2(含解析) 一 、單選題(本大題共4小題 。在每小題給出的四個選項中,只有一個選項是符合題目要求的) 1.(xx廣東高考真題)在同一勻強磁場中,α粒子()和質(zhì)子()做勻速圓周運動,若它們的動量大小相等,則α粒子和質(zhì)子 A.運動半徑之比是2∶1 B.運動周期之比是2∶1 C.運動速度大小之比是4∶1 D.受到的洛倫茲力之比是2∶1 2.(xx四川高考真題)小型手搖發(fā)電機線圈共N匝,每匝可簡化為矩形線圈abcd,磁極間的磁場視為勻強磁場,方向垂直于線圈中心軸OO′,線圈繞OO′勻速轉(zhuǎn)動,如圖所示。矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為e0,不計線圈電阻,則發(fā)電機輸出電壓 A.峰值是e0 B.峰值是2e0 C.有效值是 D.有效值是 3.(xx北京高考真題)實驗觀察到,靜止在勻強磁場中A點的原子核發(fā)生衰變,衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)勻速圓周運動,運動方向和軌跡示意如圖,則( ) A、軌跡1是電子的,磁場方向垂直紙面向外 B、軌跡2是電子的,磁場方向垂直紙面向外 C、軌跡1是新核的,磁場方向垂直紙面向里 D、軌跡2是新核的,磁場方向垂直紙面向里 v θ c d a b M N l 4.(xx安徽高考真題)如圖所示,abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導軌,間距為l,導軌間有垂直于導軌平面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,導軌電阻不計。已知金屬桿MN傾斜放置,與導軌成θ角,單位長度的電阻為r,保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(金屬桿滑動過程中與導軌接觸良好)。則 A.電路中感應(yīng)電動勢的大小為 B.電路中感應(yīng)電流的大小為 C.金屬桿所受安培力的大小為 D.金屬桿的發(fā)熱功率為 二 、多選題(本大題共3小題 ) 5.(xx新課標2高考真題)指南針是我國古代四大發(fā)明之一。關(guān)于指南針,下列說明正確的是 A. 指南針可以僅具有一個磁極 B. 指南針能夠指向南北,說明地球具有磁場 C.指南針的指向會受到附近鐵塊的干擾 D.在指南針正上方附近沿指針方向放置一直導線,導線通電時指南針不偏轉(zhuǎn) 6.(xx山東高考真題)如圖,一均勻金屬圓盤繞通過其圓心且與盤面垂直的軸逆時針勻速轉(zhuǎn)動?,F(xiàn)施加一垂直穿過圓盤的有界勻強磁場,圓盤開始減速。在圓盤減速過程中,以下說法正確的是 A.處于磁場中的圓盤部分,靠近圓心處電勢高 B.所加磁場越強越易使圓盤停止轉(zhuǎn)動 C.若所加磁場反向,圓盤將加速轉(zhuǎn)動 D.若所加磁場穿過整個圓盤,圓盤將勻速轉(zhuǎn)動 7. 質(zhì)量為m,帶電量為q的小物塊,從傾角為的光滑絕緣斜面上由靜止下滑,整個斜面置于方向水平向里的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B,如圖所示,若帶電小物塊下滑后某時刻對斜面的作用力恰好為零,下面說法中正確的是( ) A.小物塊一定帶正電荷 B.小物塊在斜面上運動時做勻加速直線運動 C.小物塊在斜面上運動時做加速度增大,而速度也增大的變加速直線運動 D.小物塊在斜面上下滑過程中,當小球?qū)π泵鎵毫榱銜r的速度為 三 、簡答題(本大題共2小題 ) 8.(xx浙江高考真題)小明同學設(shè)計了一個“電磁天平”,如圖1所示,等臂天平的左臂為掛盤,右臂掛有矩形線圈,兩臂平衡。線圈的水平邊長L=0.1m,豎直邊長H=0.3m,匝數(shù)為。線圈的下邊處于勻強磁場內(nèi),磁感應(yīng)強度,方向垂直線圈平面向里。線圈中通有可在0~2.0A范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的電流I。掛盤放上待測物體后,調(diào)節(jié)線圈中電流使得天平平衡,測出電流即可測得物體的質(zhì)量。(重力加速度?。? (1)為使電磁天平的量程達到0.5kg,線圈的匝數(shù)至少為多少 (2)進一步探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象,另選匝、形狀相同的線圈,總電阻,不接外電流,兩臂平衡,如圖2所示,保持不變,在線圈上部另加垂直紙面向外的勻強磁場,且磁感應(yīng)強度B隨時間均勻變大,磁場區(qū)域?qū)挾?。當掛盤中放質(zhì)量為0.01kg的物體時,天平平衡,求此時磁感應(yīng)強度的變化率。 9.(xx天津高考真題)現(xiàn)代科學儀器常利用電場、磁場控制帶電粒子的運動。在真空中存在著如圖所示的多層緊密相鄰的勻強電場和勻強磁場,電場和磁場的寬度均為d。電場強度為E,方向水平向右;磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向里。電場、磁場的邊界互相平行且與電場方向垂直,一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在第1層電場左側(cè)邊界某處由靜止釋放,粒子始終在電場、磁場中運動,不計粒子重力及運動時的電磁輻射 (1)求粒子在第2層磁場中運動時速度的大小與軌跡半徑 (2)粒子從第n層磁場右側(cè)邊界穿出時,速度的方向與水平方向的夾角為,試求 (3)若粒子恰好不能從第n層磁場右側(cè)邊界穿出,試問在其他條件不變的情況下,也進入第n層磁場,但比荷較該粒子大的粒子能否穿出該層磁場右側(cè)邊界,請簡要推理說明之 xx萬卷作業(yè)卷(二十六)答案解析 一 、單選題 1.【答案】B 【解析】帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動時,由可知,由于兩粒子的動量mv大小相等,則α粒子與質(zhì)子的運動半徑之比等于電荷量之比的倒數(shù),即為1:2,A項錯誤;由可知,兩粒子的運動周期之比,B項正確;由p=mv可知,速度之比等于質(zhì)量比的倒數(shù),即為1:4,C項錯誤;由f=qvB可知,洛倫茲力大小之比為1:2,D項錯誤。 2.【答案】D 【解析】由題意可知,線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為e0,因此對單匝矩形線圈總電動勢最大值為2e0,又因為發(fā)電機線圈共N匝,所以發(fā)電機線圈中總電動勢最大值為2Ne0,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,在不計線圈內(nèi)阻時,輸出電壓等于感應(yīng)電動勢的大小,即其峰值為2Ne0,故選項A、B錯誤;又由題意可知,若從圖示位置開始計時,發(fā)電機線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為正弦式交變電流,由其有效值與峰值的關(guān)系可知,U=,即U=,故選項C錯誤;選項D正確。 3.【答案】D 【解析】 靜止的核發(fā)生衰變()由內(nèi)力作用,滿足動量守恒,則新核和電子的動量等大反向,垂直射入勻強磁場后均做勻速圓周運動,由可知,則兩個新核的運動半徑與電量成反比,即,則新核為小圓,電子為大圓;而新核帶正電,電子帶負電,由左手定則可知磁場方向垂直紙面向里,選項D正確。 4.【答案】B 【解析】金屬棒的有效切割長度為l,電路中感應(yīng)電動勢的大小,選項A錯誤;金屬棒的電阻,根據(jù)歐姆定律電路中感應(yīng)電流的大小,選項B正確;金屬桿所受安培力的大小,選項C錯誤;根據(jù)焦耳定律,金屬桿的發(fā)熱功率為,選項D錯誤.答案為B. 二 、多選題 5.【答案】BC 【解析】指南針不可以只有一個磁極,故A錯誤;指南針能夠指向南北,說明地球有磁場,故B正確;當附近的鐵塊磁化是,指南針的指向會收到附近鐵塊的干擾,故C正確;根據(jù)安培定則,在指南針正上方附近沿指針方向放置一直導線,導線通電時會產(chǎn)生磁場,指南針會偏轉(zhuǎn)與導線垂直,故D項錯誤。 6.【答案】ABD 【解析】思路點撥根據(jù)右手定則可知,圓盤切割磁場部分產(chǎn)生的電流方向指向圓心D,電源內(nèi)部電流方向由電勢低處流向電勢高處,故靠近圓心處電勢高,A項正確;磁場越強,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大,感應(yīng)電流越大,圓盤受到的阻力越大,圓盤越容易停止轉(zhuǎn)動,B項正確;磁場反向,切割部分產(chǎn)生的感應(yīng)電流反向,根據(jù)左手定則可知圓盤受到的阻力的方向不變,C項錯誤;若所加磁場充滿整個圓盤,則穿過圓盤任意位置的磁通量不變,圓盤不產(chǎn)生感應(yīng)電流,同盤不受阻力,故圓盤將做勻速轉(zhuǎn)動,D項正確。 7.BD 三、簡答題 8.【答案】(1)匝(2) 【解析】(1)線圈收到安培力F=NBIL ① 天平平衡mg= NBIL ② 代入數(shù)據(jù)得N=25匝 ③ (2)由電磁感應(yīng)定律得E= ④ E= ⑤ 由歐姆定律得I`=E/R ⑥ 線圈受到安培力F`= ⑦ 天平平衡mg`= ⑧ 代入數(shù)據(jù)可得=0.1T/s ⑨ 9.【答案】(1); (2); (3)見解析; 【解析】(1)粒子在進入第2層磁場時,經(jīng)過兩次電場加速,中間穿過磁 場時洛倫茲力不做功。由動能定理,有2qEd=0.5mv 解得 粒子在第2層磁場中受到的洛倫茲力充當向心力,有 聯(lián)立解得r2= (2)設(shè)粒子在第n層磁場中運動的速度為vn,軌跡半徑為rn(下標表示粒子所在層數(shù)), 粒子進入到第n層磁場時,速度的方向與水平方向的夾角為,從第n層磁場右側(cè)邊界突出時速度方向與水平方向的夾角為,粒子在電場中運動時,垂直于電場線方向的速度分量不變,有: 由圖根據(jù)幾何關(guān)系可以得到: 聯(lián)立可得: 由此可看出,,…,為一等差數(shù)列,公差為d,可得: 當n=1時,由下圖可看出: 聯(lián)立可解得: (3)若粒子恰好不能從第n層磁場右側(cè)邊界穿出,則: , 在其他條件不變的情況下,打印服務(wù)比荷更大的粒子,設(shè)其比荷為,假設(shè)通穿出第n層磁場右側(cè)邊界,粒子穿出時速度方向與水平方向的夾角為,由于,則導致: 說明不存在,即原假設(shè)不成立,所以比荷較該粒子大的粒子不能穿出該層磁場右側(cè)邊界。- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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