【文档说明】高考物理冲刺大二轮练习：专题三　电场和磁场 专题跟踪训练9 Word版含解析.doc，共(13)页，222.000 KB，由MTyang资料小铺上传

转载请保留链接：https://www.ichengzhen.cn/view-75294.html

以下为本文档部分文字说明：

1专题跟踪训练(九)一、选择题1．(2018·全国卷Ⅱ)(多选)如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导体L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称．整个系统处

于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外．已知a、b两点的磁感应强度大小分别为13B0和12B0，方向也垂直于纸面向外．则()A．流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为712B0B．流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为112B0C．流经L2的电流在b点

产生的磁感应强度大小为112B0D．流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为712B0[解析]由对称性可知，流经L1的电流在a、b两点产生的磁感应强度大小相等，设为B1，流经L2的电流在a、b两点产生的磁感应强度大小相等但方向相反，设其大小为B2，由磁场叠加原理有B0－B1－B2＝13B0，B

0－B1＋B2＝12B0，联立解得B1＝712B0，B2＝112B0，2所以A、C正确．[答案]AC2．(2018·河南六市一联)如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L＝1m．P、M间接有一个电动势为E＝6V．内阻不计的电源和一只滑动变阻器，导体棒ab跨放在导轨上并与导轨接触

良好，棒的质量为m＝0.2kg，棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连，物体的质量M＝0.4kg.棒与导轨的动摩擦因数为μ＝0.5(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，导轨与棒的电阻不计，g取10m/s2)，匀强磁场的磁感应强度

B＝2T，方向竖直向下，为了使物体保持静止，滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是()A．2ΩB．2.5ΩC．3ΩD．4Ω[解析]对棒ab受力分析可知，其受绳的拉力T＝Mg、安培力F安＝BIL＝BELR和水平方向的摩擦力．若摩擦力向左，且满足BELR1＋μmg＝Mg

，代入数据解得R1＝4Ω；若摩擦力向右，且满足BELR2－μmg＝Mg，代入数据解得R2＝2.4Ω，所以R的取值范围为2.4Ω≤R≤4Ω，则选A.[答案]A3．(2018·广东佛山质检)(多选)如图所示，在空间内有垂直纸面3向里的匀强磁场，质子和某种粒子从磁场下边界MN上的O点以相同的速

度v0(v0在纸面内，v0与MN的夹角θ为锐角)射入磁场中，发现质子从边界上的F点离开磁场，另一粒子从E点离开磁场．已知EF＝2d，OF＝d，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力．下列说法正确的是()A．从E点飞出的可能是α粒子B．从E点飞出的可能是氚核C．两种粒子在磁场中的运

动时间相等D．两种粒子在磁场中的运动轨迹所对应的圆心角相等[解析]设质子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r1，另一种粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r2，两种粒子的运动轨迹如图所示，则由几何关系可知，d＝2r1sinθ，3d＝2r2sinθ，两式联立可解

得r2＝3r1，由洛伦兹力提供向心力可得r1＝m1v0q1B，另一种粒子的半径r24＝m2v0q2B，可得m2q2＝3m1q1，故从E点飞出的可能是氚核，选项A错误，B正确；由几何知识可知，两粒子在磁场中运动时，转过的圆心角均为α＝2(π－θ)，故选项D正确；根据T＝2πmqB可知

两种粒子的周期不同，由t＝α2πT可知，两粒子在磁场中的运动时间不相等，选项C错误．[答案]BD4．(2018·安徽示范高中质检)(多选)电磁动力发射装置原理如图所示，把待发射导体放置在强磁场中的M、N两平行导轨中并与导轨良好接触，导轨长度为x(不变)，再给

导体通以大电流，使导体在安培力作用下沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去．已知磁场方向垂直两导轨所在平面向上，下列说法正确的是()A．要把导体向右发射出去，应将N接电源正极，M接电源负极B．在导体质量、电流大小和磁感应强度大小一定

时，要增大发射速度，应减小导轨间距和导体直径C．在其他条件不变时，可改变磁感应强度B的方向，使之与导轨所在平面平行来增大发射速度D．在其他条件不变时，可增大电流来增大发射速度[解析]由左手定则可知，要把导体向右发射出去，导体中的电流方向应垂直纸面向里，则应将N接

电源正极，M接电源负极，A5正确；导体发射的过程中，安培力对导体做正功，则由动能定理BILx＝12mv2可知，v＝2BILxm，在导体的质量、电流大小和磁感应强度大小一定时，要增大发射速度，应增大导轨间距和导体直径，B错误；在其他条件不变时，若磁感应强度的方向与导轨所在平面平行，导体所受的安培

力在垂直导轨所在平面方向上，则导体不能发射出去，C错误；由v＝2BILxm可知，在其他条件不变时，可增大电流来增大发射速度，D正确．[答案]AD5．(2018·衡水中学高三调研)如图所示，纸面内有宽为L，水平向右飞行的带电粒子流，粒子质量均为m、电荷量均为－q

、速率均为v0，不考虑粒子的重力及相互间的作用，要使粒子都会聚到一点，可以在粒子流的右侧虚线框内设计一匀强磁场区域，则磁场区域的形状及对应的磁感应强度可以是哪一种(其中B0＝mv0qL，A、C、D选项中曲线均为半

径是L的14圆弧，B选项中曲线为半径是L2的圆)()6[解析]若带电粒子水平向右射入选项A所示的匀强磁场中，根据洛伦兹力提供向心力，qv0B0＝mv20R，解得粒子运动的轨迹半径R＝L，恰好等于磁场圆形边界的半径，所以可以使粒子都会聚到一点(梭形磁场区域

的最下方点)，选项A正确；对于选项B中的图象，粒子运动的轨迹半径是磁场圆半径的2倍，所以带电粒子流无法从磁场区域的同一点离开，选项B错误；同理可知，选项D的图象也不符合题意，选项D错误；对选项C的图象分析，可知粒子都从磁场区域的下边界离开，但

不能会聚到同一点，选项C错误．[答案]A6．(2018·石家庄质检一)(多选)如图所示，等腰直角三角形abc区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，直角边bc的长度为L.三个相同的带正电粒子从b点沿bc方向分别以速率v1、v2、v3射入磁场，在磁场中运动的时间

分别为t1、t2、t3，且t1∶t2∶t3＝3∶3∶2.不计粒子的重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是()A．粒子的速率关系一定是v1＝v2<v3B．粒子的速率关系可能是v2<v1<v37C．粒子的比荷为qm＝πBt2D．粒子的比荷为qm

＝3v32BL[解析]带电粒子在匀强磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力知，qvB＝mv2R，解得R＝mvqB，设带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹所对的圆心角为θ，则运动时间t＝θRv＝mθqB，即运动时间t与运动轨迹所对的圆心角θ成正比，可知带电粒子

在磁场中运动轨迹所对的圆心角θ1∶θ2∶θ3＝t1∶t2∶t3＝3∶3∶2，分析可知v3较大，v1和v2的大小关系可能为v1>v2、v1＝v2或v1<v2，则选项A错误，B正确；根据题述t1∶t2∶t3＝3∶3∶2，可知速率为v1

和v2的粒子从ab边射出，轨迹所对的圆心角相同，速率为v3的粒子从ac边射出，从ab边射出的粒子的运动轨迹所对的圆心角为π2，其时间t2＝t1＝πm2qB，粒子比荷为qm＝π2Bt2，选项C错误；速率为v3的粒子的运动轨迹所对的圆心角为π3，由

几何关系可得Rcos30°＝L，解得R＝233L，代入R＝mv3qB，解得粒子比荷qm＝3v32BL，选项D正确．[答案]BD7．(2018·昆明市高三摸底)(多选)如图所示，在一磁感应强度大小为B0、方向水平向右的匀强磁场中，有一通

电直导线abc从中点折成夹角为120°的两段(abc平面位于纸面内)，为使两段通电导线ab、bc所受安培力大小相等，在纸面内abc所在区域再加上另一磁感应强度也为B0的匀强磁场，此时，合磁场的磁感应强度大小变为B，则()8A．B＝3B0B．B＝233B0C．B＝B0D．B＝33B0[解析]

假设选项A正确，即B＝3B0，考虑到另一匀强磁场的大小也为B0，应用平行四边形定则可得，合磁场B的方向与水平方向成30°角，这样将合磁场分别沿着通电导线和垂直通电导线分解，则Fab＝Bcos30°·IL＝32B0IL，Fbc＝Bcos30°·IL＝32B0IL，符合题设要

求，因此，选项A正确；同理可分析，选项C正确，B、D均错误．[答案]AC8．(2018·沈阳市高三质检一)(多选)如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场区域宽度为d，纵向范围足够大．现有一群电子从坐标原点O以相同的

速率v沿纸面不同方向进入磁场，并从右侧射出．若电子在磁场中运动的轨迹半径为d，忽略电子间的相互作用，则下列判断正确的是()9A．右边界有电子射出的范围为－d<y≤dB．右边界有电子射出的范围为0<y≤dC．电子在磁场内运动

的最短时间为πd3vD．电子在磁场内运动的最短时间为πd4v[解析]沿y轴正方向射入磁场的电子从右边界上y＝d处射出，沿x轴正方向射入磁场的电子运动轨迹刚好与右边界在y＝－d处相切，所以右边界有电子射出的范围为－d<y≤d，选项A正确，B错误；电子射入点和射出点的连线越短，电子在匀强磁场中运动

轨迹所对的圆心角越小，运动时间越短，当电子射出点在x轴上时运动轨迹所对的最小圆心角为θ＝π3，电子在磁场中运动的最短时间t＝θdv＝πd3v，选项C正确，D错误．[答案]AC9．(多选)如图所示，在正方形abcd内充满方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．a处有比荷相等的甲、乙两种粒子，

甲粒子以速度v1沿ab方向垂直射入磁场，经时间t1从d点射出磁场，乙粒子沿与ab成30°角的方向以速度v2垂直射入磁场经时间t2垂直10cd射出磁场，不计粒子重力和粒子间的相互作用力，则下列说法中正确的是()A．v1∶

v2＝1∶2B．v1∶v2＝3∶4C．t1∶t2＝2∶1D．t1∶t2＝3∶1[解析]甲、乙两粒子的运动轨迹如图所示，粒子在磁场中的运行周期为T＝2πmBq，因为甲、乙两种粒子的比荷相等，故T甲＝T乙．设正方形的边长为L，则由图知甲粒子运行半径为r1＝L2，运行时间为t1＝T

甲2，乙粒子运行半径为r2＝Lcos30°，运行时间为t2＝T乙6，而r＝mvBq，所以v1∶v2＝r1∶r2＝3∶4，选项A错误、B正确；t1∶t2＝3∶1，选项C错误、D正确．[答案]BD二、非选择题1110．(2018·

全国卷Ⅲ)如图，从离子源产生的甲、乙两种离子，由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动，自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场左边界竖直．已知甲种离子射入磁场的速度大小为v1，并在

磁场边界的N点射出；乙种离子在MN的中点射出；MN长为l.不计重力影响和离子间的相互作用．求(1)磁场的磁感应强度大小；(2)甲、乙两种离子的比荷之比．[解析](1)设甲种离子所带电荷量为q1、质量为m1，在磁场中做匀速圆周运动的半径为R1，磁场的磁感应强度大小为B，由动能定理有q1U＝12m

1v21①由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有q1v1B＝m1v21R1②由几何关系知2R1＝l③由①②③式得B＝4Ulv1④(2)设乙种离子所带电荷量为q2、质量为m2，射入磁场的速度为v2，在磁场中做匀速圆周运动的半径

为R2.同理有12q2U＝12m2v22⑤q2v2B＝m2v22R2⑥由题给条件有2R2＝l2⑦由①②③⑤⑥⑦式得，甲、乙两种离子的比荷之比为q1m1∶q2m2＝1∶4⑧[答案](1)4Ulv1(2)1∶411．(2018·江苏卷)如图所示，真空中四个相同的矩形匀强磁场区域，高为

4d，宽为d，中间两个磁场区域间隔为2d，中轴线与磁场区域两侧相交于O、O′点，各区域磁感应强度大小相等．某粒子质量为m、电荷量为＋q，从O沿轴线射入磁场．当入射速度为v0时，粒子从O上方d2处射出磁场．取

sin53°＝0.8，cos53°＝0.6.(1)求磁感应强度大小B；(2)入射速度为5v0时，求粒子从O运动到O′的时间t；(3)入射速度仍为5v0，通过沿轴线OO′平移中间两个磁场(磁场13不重叠)，可使粒子从O运动到O′

的时间增加Δt，求Δt的最大值．[解析](1)粒子圆周运动的半径r0＝mv0qB，由题意知r0＝d4，解得B＝4mv0qd(2)设粒子在矩形磁场中的偏转角为α由d＝rsinα，得sinα＝45，即α＝53°在一个矩形磁场中的运动时间t

1＝α360°·2πmqB，解得t1＝53πd720v0直线运动的时间t2＝2dv，解得t2＝2d5v0则t＝4t1＋t2＝53π＋72180dv0(3)将中间两磁场分别向中央移动距离x粒子向上的偏移量y＝2r(1－cosα)＋xtanα由

y≤2d，解得x≤34d则当xm＝34d时，Δt有最大值粒子直线运动路程的最大值sm＝2xmcosα＋(2d－2xm)＝3d增加路程的最大值Δsm＝sm－2d＝d增加时间的最大值Δtm＝Δsmv＝d5v0[答案](1)4mv0qd(2)53π＋72180dv0(3)d5v0