1、2011年高考物理二輪總復(fù)習(xí)回歸基礎(chǔ)提分綜合檢測(cè)第十一章磁場(chǎng)綜合檢測(cè)一、選擇題(本題共14小題，共70分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)1(·百所名校模擬)20世紀(jì)50年代，一些科學(xué)家提出了地磁場(chǎng)的“電磁感應(yīng)學(xué)說”，認(rèn)為當(dāng)太陽強(qiáng)烈活動(dòng)影響地球面引起磁暴時(shí)，磁暴在外地核(深度介于2900km5100km之間)中感應(yīng)產(chǎn)生衰減時(shí)間較長的電流，此電流產(chǎn)生了地磁場(chǎng)連續(xù)的磁暴作用可維持地磁場(chǎng)，則外地核中的電流方向?yàn)?地磁場(chǎng)N極與S極在地球表面的連線稱為磁子午線)()A垂直磁子午線由西向東B垂直磁子午線由東

2、向西C沿磁子午線由南向北D沿磁子午線由北向南【解析】地磁場(chǎng)外部磁感線由南向北，根據(jù)安培定則可判斷，外地核中電流方向由東向西【答案】B2如圖所示，兩根平行放置的長直導(dǎo)線a和b載有大小相同，方向相反的電流，a受到的磁場(chǎng)力大小為F1，當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，a受到的磁場(chǎng)力的大小為F2，則此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力的大小變?yōu)?AF2BF1F2CF2F1 D2F1F2【解析】對(duì)a導(dǎo)線，原來b導(dǎo)線對(duì)a導(dǎo)線作用力為F1，方向向左，假設(shè)加入的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里，如圖(a)所示，則a導(dǎo)線受外力勻強(qiáng)磁場(chǎng)的作用力為F，若F<F1，則F1、F、F2之間有下列關(guān)系：F2F1F同理對(duì)b導(dǎo)線受力分析，如圖(

3、b)所示，故此時(shí)導(dǎo)線b受磁場(chǎng)作用力：FF1FF2本題正確的答案為A.【答案】A3(·江蘇模擬)如圖所示，ab是一段無磁屏蔽功能的介質(zhì)彎管，其中心線是半徑為R的圓弧，彎管平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直，一束一價(jià)負(fù)離子(不計(jì)重力)對(duì)準(zhǔn)a端射入彎管，可以沿中心線穿過的離子必定滿足(A速率相同B質(zhì)量相同C質(zhì)量與速率的乘積相同D動(dòng)能相同【解析】由運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受洛倫茲力作用而做圓周運(yùn)動(dòng)可得，qvBm，得R，可知在離子帶電荷量相同、磁感應(yīng)強(qiáng)度相同時(shí)，離子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與mv成正比，故C對(duì)【答案】C4在磁場(chǎng)中的同一位置，先后引入長度相等的直導(dǎo)線a和b，a、b導(dǎo)線的方向均與磁場(chǎng)方向垂直，但兩導(dǎo)線中的電流

4、不同，因此所受的力也不一樣圖中幾幅圖象表現(xiàn)的是導(dǎo)線所受的安培力F與通過導(dǎo)線的電流I的關(guān)系在以下A、B、C、D四幅圖中，請(qǐng)判斷描繪正確的是()【解析】由題意“同一位置同一磁場(chǎng)”，“導(dǎo)線長度相同”，又B，可知斜率相等，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤；電流為0時(shí)不受力，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤，故選BC項(xiàng)【答案】BC5平行金屬板M、N的距離為d，其中勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外(如圖所示)，等離子群的速度為v，沿圖示方向射入，電容器電容為C，則()A當(dāng)S斷開時(shí)，電容器的充電荷量QBvdCB當(dāng)S閉合時(shí)，電容器的充電荷量QBvdCC當(dāng)S閉合時(shí)，電容器的充電荷量Q<BvdCD當(dāng)S閉合時(shí)，電容器的充電荷量Q>

5、BvdC【解析】當(dāng)S斷開時(shí)，電容器極板間的電壓等于平行金屬板間的電壓等離子群不偏向極板運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)平行金屬板達(dá)電壓穩(wěn)定狀態(tài)，由qvBq，得UBvd，此時(shí)電容器的充電荷量QBvdC.S閉合時(shí)，平行板上的電荷通過R放電，電場(chǎng)力小于洛倫茲力，使等離子群不斷向極板移動(dòng)，達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)，平行板和電容器間的電壓仍為U，電容器的電荷量仍為BvdC.【答案】B6光滑平行導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端通過開關(guān)S與內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為E的電源相連，一根質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab，用長為l的絕緣細(xì)線懸掛，懸線豎直時(shí)導(dǎo)體棒恰好與導(dǎo)軌良好接觸且細(xì)線處于張緊狀態(tài)，如圖所示，系統(tǒng)空間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí)，導(dǎo)體棒向右擺起，擺到

6、最大高度時(shí)，細(xì)線與豎直方向成角，則()A磁場(chǎng)方向一定豎直向下B磁場(chǎng)方向豎直向下時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小C導(dǎo)體棒離開導(dǎo)軌前通過電荷量為(1cos)D導(dǎo)體棒離開導(dǎo)軌前電源提供的電能大于mgl(1cos)【解析】當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，導(dǎo)體棒向右擺起，說明其所受安培力水平向右或水平向右的分量，但安培力若有豎直向上的分量，應(yīng)小于導(dǎo)體棒所受重力，否則導(dǎo)體棒會(huì)向上跳起而不是向右擺起，由左手定則可知，磁場(chǎng)方向斜向下或豎直向下都成立，A錯(cuò)；當(dāng)滿足導(dǎo)體棒“向右擺起”時(shí)，若磁場(chǎng)方向豎直向下，則安培力水平向右，在導(dǎo)體棒獲得的水平?jīng)_量相同的條件下，所需安培力最小，因此磁感應(yīng)強(qiáng)度也最小，B正確；設(shè)導(dǎo)軌棒右端的初動(dòng)能為Ek，擺動(dòng)過程中

7、機(jī)械能守恒，有Ekmgl(1cos)，導(dǎo)體棒的動(dòng)能是電流做功而獲得的，若回路電阻不計(jì)，則電流所做的功全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒的動(dòng)能，此時(shí)有WIEtqEEk，得Wmgl(1cos)，q(1cos)，題設(shè)條件有電源內(nèi)阻不計(jì)而沒有“其他電阻不計(jì)”的相關(guān)表述，因此其他電阻不可忽略，那么電流做的功就大于mgl(1cos)，通過導(dǎo)體棒的電荷量也就大于(1cos)，C錯(cuò)誤D正確【答案】BD7(·臨沂模擬)如圖所示，三個(gè)質(zhì)量相等、電荷量分別為q、q和0的小液滴a、b、c，從豎直放置的兩極板中間的上方由靜止釋放，最后從兩極板間穿過，a、b經(jīng)過極板邊緣，軌跡如圖所示，則在穿過兩極板的過程中()A電場(chǎng)力對(duì)液滴a、

8、b做的功相同B三者動(dòng)能的增量相同C液滴a電勢(shì)能的增加量等于液滴b電勢(shì)能的減少量D重力對(duì)三者做的功相同【解析】液滴a、b只是電性的差異，受力方向不同，偏轉(zhuǎn)方向不同，但電荷量相同，側(cè)移量相同，故做功相同， A正確；c不帶電，只有重力做正功，動(dòng)能增量較小，電場(chǎng)力對(duì)a、b做正功，動(dòng)能增量較大，故B錯(cuò)；偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)實(shí)際上是加速電場(chǎng)，所以a、b的電勢(shì)能都要減少，故C錯(cuò)；在豎直方向上下落的高度相等，所以重力對(duì)三者做的功相同，D正確【答案】AD8(·鄭州模擬)如圖所示，回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的裝置，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩盒分別與高頻交流電源相連，則帶電粒子獲

9、得的最大動(dòng)能與下列哪些因素有關(guān)()A加速的次數(shù)B加速電壓的大小C交流電的頻率D勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度【解析】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，帶電粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，qvB，最大半徑R，帶電粒子獲得的最大動(dòng)能Ek，只有選項(xiàng)D正確【答案】D9如圖所示的OX和MN是勻強(qiáng)磁場(chǎng)中兩條平行的邊界線，速率不同的同種帶電粒子從O點(diǎn)沿OX方向同時(shí)射向磁場(chǎng)，其中穿過a點(diǎn)的粒子速度v1方向與MN垂直，穿過b點(diǎn)的粒子速度v2方向與MN成60°角設(shè)兩粒子從O點(diǎn)到MN所需時(shí)間分別為t1和t2，則t1t2為()A32B43C11D13【解析】作出兩粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，可知t1，t2，且由T知T1T2.所以，選項(xiàng)A

10、正確【答案】A10如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電絕緣體物塊位于高度略大于物塊高的水平寬敞絕緣隧道中，物塊上、下表面與隧道上、下表面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，整個(gè)空間中存在垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)給物塊水平向右的初速度v0，空氣阻力忽略不計(jì)，物塊電荷量不變，隧道足夠長，則整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，物塊克服阻力做功可能是()A0 B.mvC.mv D.mv【解析】物塊進(jìn)入磁場(chǎng)后的受力情況有三種可能情況：第一種，洛倫茲力和重力是一對(duì)平衡力，即Bqv0mg，滿足該情況的v0，沒有摩擦力，所以克服摩擦力做功為零，第二種情況，v0>，擠壓上表面，要克服摩擦力做功，當(dāng)速度減小為v后，摩

11、擦力消失，故克服摩擦力做功Wmvmv2mv；第三種情況，v0<，擠壓下表面，要克服摩擦力做功，一直到速度為零，所以克服摩擦力做功Wmv.【答案】ABC11(2010·溫州市八校聯(lián)考)如圖所示，一個(gè)靜止的質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子(不計(jì)重力)，經(jīng)電壓U加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，粒子打至P點(diǎn)，設(shè)OPx，能夠正確反應(yīng)x與U之間的函數(shù)關(guān)系的是()【解析】帶電粒子在電場(chǎng)中做加速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理有：qUmv2，帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)有：，整理得：x2U，故B正確【答案】B12(·南昌調(diào)研)如圖所示，絕緣斜面各處的粗糙程度相同，帶正電的滑塊在絕緣斜面的AB

12、段勻速下滑，然后進(jìn)入BC段，要使滑塊在BC段加速下滑，下述方法可行的是()A在BC段加豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)B在BC段加垂直斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)C在BC段加平行斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)D在BC段加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)【解析】考查牛頓第二定律及受力分析帶電滑塊能沿著斜面勻速下滑，則mgsinmgcos，得tan，若加豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則(mgF)sin(mgF)cos，滑塊將勻速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；若加垂直斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則滑塊受到的壓力增大，摩擦力增大，將減速下滑，B錯(cuò)誤；若加平行于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則對(duì)滑塊運(yùn)動(dòng)無影響，C錯(cuò)誤；若加垂直紙面向里向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，滑塊受到垂直斜面向上的洛倫茲力，滑塊對(duì)斜面

13、的壓力減小，摩擦力減小，將沿斜面加速下滑，D正確【答案】D13(·黃岡質(zhì)檢)如圖所示，一束粒子(不計(jì)重力，初速度可忽略)緩慢通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場(chǎng)區(qū)域，再通過小孔O2射入相互正交的恒定勻強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域，其中磁場(chǎng)的方向如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可根據(jù)實(shí)際要求調(diào)節(jié)，收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上則()A該裝置可篩選出具有特定速度的粒子B該裝置可篩選出具有特定質(zhì)量的粒子C若射入的粒子電荷量相同，則該裝置篩選出的粒子一定具有相同的質(zhì)量D若射入的粒子質(zhì)量相同，則該裝置篩選出的粒子不一定具有相同的電荷量【解析】考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)能直線通過O1、O2、

14、O3的粒子滿足做勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，即EqBqv，只有滿足速度v的粒子才能沿直線通過并進(jìn)入收集室，故通過調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小可篩選出具有特定速度的粒子，A正確B錯(cuò)誤；粒子經(jīng)過加速電場(chǎng)加速獲得的動(dòng)能為Uqmv2，v，若射入的粒子的電荷量q相同，則滿足條件的v相同，此時(shí)粒子的質(zhì)量一定相同，C正確D錯(cuò)誤【答案】AC14(·北京西城區(qū)抽樣測(cè)試)如圖所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直在電磁場(chǎng)區(qū)域中，有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c為圓環(huán)上的三個(gè)點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)，Ob沿水平方向已知小球所受

15、電場(chǎng)力與重力大小相等現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放下列判斷正確的是()A當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長為圓周長的1/4時(shí)，洛倫茲力最大B當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長為圓周長的1/2時(shí)，洛倫茲力最大C小球從a點(diǎn)到b點(diǎn)，重力勢(shì)能減小，電勢(shì)能增大D小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電勢(shì)能增大，動(dòng)能先增大后減小【解析】考查帶電物體在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)由于重力和電場(chǎng)力大小相等，將電場(chǎng)力和重力合成，其合力方向?yàn)樾毕蜃笙拢c豎直方向成45°，由于洛倫茲力不做功，則帶電小球經(jīng)過bc弧長的中點(diǎn)處時(shí)速度最大，洛倫茲力最大，A、B均錯(cuò)誤；從a到b運(yùn)動(dòng)過程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，重力做正功，重力勢(shì)能減小，C錯(cuò)誤；從b到c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)能先

16、增大后減小，故D正確【答案】D二、計(jì)算題(本題共包括4小題，共50分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15電磁炮的基本原理如圖所示，把待發(fā)射的炮彈(導(dǎo)體)放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩條平行導(dǎo)軌(導(dǎo)軌與水平方向成角)上，磁場(chǎng)方向和導(dǎo)軌平面垂直，若給導(dǎo)軌一很大的電流I，使炮彈作為一個(gè)載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)的作用下，沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng)，以某一速度發(fā)射出去已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩導(dǎo)軌間的距離為L，磁場(chǎng)中導(dǎo)軌的長度為s，炮彈的質(zhì)量為m，炮彈和導(dǎo)軌間摩擦力不計(jì)試問：在導(dǎo)軌與水平方向夾角一定時(shí)，要想提高炮彈發(fā)射時(shí)的速度v0，從設(shè)計(jì)

17、角度看可以怎么辦？(通過列式分析，加以說明)【解析】當(dāng)通入電流I時(shí)，炮彈受到的磁場(chǎng)力為FBIL發(fā)射過程中磁場(chǎng)力做功WBFs發(fā)射過程中重力做功為WGmgSsin由動(dòng)能定理得：WBWGmv聯(lián)立解得v0從式可以看出，當(dāng)炮彈質(zhì)量和導(dǎo)軌傾角一定時(shí)，從理論上講，增大B、I、L、s都可以提高炮彈的發(fā)射速度【答案】見解析16(2010·成都市高三摸底測(cè)試)如圖所示，xOy是位于足夠大的絕緣光滑水平桌面內(nèi)的平面直角坐標(biāo)系，虛線MN是xOy的角平分線在MN的左側(cè)區(qū)域，存在著沿x軸負(fù)方向、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)；在MN的右側(cè)區(qū)域，存在著方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)現(xiàn)有一帶負(fù)電的小球a從y軸上的P(0

18、，L)點(diǎn)，在電場(chǎng)力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，小球a到達(dá)虛線MN上的Q點(diǎn)時(shí)與另一個(gè)不帶電的靜止小球b發(fā)生碰撞，碰后兩小球粘合在一起進(jìn)入磁場(chǎng)，它們穿出磁場(chǎng)的位置恰好在O點(diǎn)若a、b兩小球的質(zhì)量相等且均可視為質(zhì)點(diǎn)，a、b碰撞過程中無電荷量損失，不計(jì)重力作用求：(1)小球a的比荷k(即電荷量與質(zhì)量之比)；(2)過O點(diǎn)后，粘在一起的兩個(gè)小球再次到達(dá)虛線MN上的位置坐標(biāo)(結(jié)果用E、B、L表示)【解析】(1)設(shè)a的質(zhì)量為m、電荷量為q，a與b碰撞前后的速度大小分別為v0、v，碰后兩球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R.a在電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得：qELmva與b碰撞中動(dòng)量守恒，有：mv02mv解得v由題意知

19、，Q點(diǎn)的位置坐標(biāo)一定是(L，L)，且碰后兩球在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心O1一定在x軸上，如圖，所以RL由洛倫茲力提供向心力有：qvB2m故有k(2)過O點(diǎn)后，兩球以沿y軸正方向的初速度v在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)設(shè)它們?cè)俅蔚竭_(dá)虛線MN上的位置坐標(biāo)為Q(x，y)，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：x·t2yvt且tan45°解得：xy2L，所以兩球再次到達(dá)虛線MN上的位置坐標(biāo)是Q(2L,2L)17(2010·四川綿陽統(tǒng)測(cè))如圖所示，在y軸右方有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的質(zhì)子以速度v水平向右經(jīng)過x軸上的P點(diǎn)最后從y軸上的M點(diǎn)射出，已知M點(diǎn)到原

20、點(diǎn)的距離為L，質(zhì)子射出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與y軸的夾角為30°.求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向；(2)質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到適當(dāng)時(shí)候，若在y軸右方再加一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，可以使質(zhì)子能平行于y軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)從質(zhì)子經(jīng)過P點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過多長時(shí)間開始加這個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)？電場(chǎng)強(qiáng)度多大？方向如何？【解析】(1)質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓軌道如圖所示，設(shè)圓軌道半徑為R，由幾何知識(shí)得：R(1sin30°)L根據(jù)洛倫茲力提供向心力，得qvBm解得：B由左手定則可判定磁場(chǎng)方向垂直紙面向里(2)要使質(zhì)子能平行于y軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，必須當(dāng)質(zhì)子速度沿y軸正方向時(shí)，加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，并且使質(zhì)子所受電場(chǎng)力和洛倫茲力相等，即qEq