高考物理一轮复习章末滚动验收9磁场含答案

这是一份高考物理一轮复习章末滚动验收9磁场含答案，共11页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题
1.如图所示，A为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图。当圆盘高速绕中心轴OO′转动时，通电直导线所受磁场力的方向是( )
A．竖直向上B．竖直向下
C．水平向里D．水平向外
C [负电荷匀速转动，会产生与旋转方向反向的环形电流，由安培定则知，在通电导线处磁场的方向沿轴O′O向上。由左手定则，可知C正确。]
2.如图所示，虚线PQ上方存在垂直于纸面向外的匀强磁场，甲、乙两个带正电的粒子先后由静止经过相同电压加速后，分别以速度v甲、v乙从PQ上的O点沿纸面射入磁场，结果两粒子从PQ上的同一点射出磁场。已知v甲、v乙之间的夹角α＝60°，v乙与PQ之间的夹角β＝30°，不计甲、乙两粒子的重力及甲、乙之间的作用力。若甲、乙在磁场中运动的时间分别为t甲、t乙，则下列关系正确的是( )
A．v甲∶v乙＝1∶eq \r(2)B．v甲∶v乙＝eq \r(2)∶1
C．t甲∶t乙＝3∶4D．t甲∶t乙＝3∶2
C [根据对称性，即两粒子进入磁场和穿出磁场时速度方向与直线边界的夹角相等，可作出甲、乙两个粒子在磁场中的运动轨迹，如图所示，根据几何知识可知，R甲＝eq \f(1,2)OS，R乙＝OS，甲、乙两粒子在磁场中运动的半径之比为R甲∶R乙＝1∶2，粒子在加速过程中，根据动能定理有qU＝eq \f(1,2)mv2，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有qvB＝eq \f(mv2,r)，联立解得粒子运动速度为v＝eq \f(2U,Br)，则eq \f(v甲,v乙)＝eq \f(R乙,R甲)＝eq \f(2,1)，选项A、B错误；由上述分析有eq \f(m,q)＝eq \f(r2B2,2U)，eq \f(m甲,q甲)∶eq \f(m乙,q乙)＝Req \\al(2,甲)∶Req \\al(2,乙)＝12∶22＝1∶4，由几何关系可知，甲粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为180°，乙粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为60°，则甲、乙粒子在磁场中运动的时间之比为t甲∶t乙＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)×\f(2πm甲,q甲B)))∶eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,6)×\f(2πm乙,q乙B)))＝3∶4，选项C正确，D错误。]
3．通电长直导线周围存在磁场，其磁感应强度B与导线中的电流强度I成正比，与距导线的距离r成反比。在直角坐标系中，两根长直导线分别沿x轴和y轴放置，两者在坐标原点处彼此绝缘，导线中的电流强度分别为I1和I2，且I1＝2I2，则能大致表示xOy平面内磁感应强度为零的点的图象是( )
A B
C D
A [由安培定则知，通电导线I1产生的磁场，第一象限和第二象限磁场方向垂直纸面向外，第三象限和第四象限磁场方向垂直纸面向里，通电导线I2产生的磁场，第二象限和第三象限磁场方向垂直纸面向外，第一象限和第四象限磁场方向垂直纸面向里，由磁场叠加知，第一象限与第三象限磁场可能为零，由于I1＝2I2，且磁感应强度B与导线中的电流强度成正比，与距导线的距离成反比，故大致表示xOy平面内磁感应强度为零的点的图象靠近I2，选项A正确，B、C、D错误。]
4.如图所示，在磁感应强度为B，范围足够大的水平向外的匀强磁场中，固定着倾角为θ的绝缘斜面，一个质量为m、电荷量为－q的带电小物块以初速度v0沿斜面向上运动，到达最高点后下滑。小物块与斜面间的动摩擦因数为μ不变，滑动时电荷量不变。则在小物块滑动过程中，其速度大小v与时间t的关系图象，可能正确的是( )
A B
C D
D [由牛顿第二定律可知，沿斜面上滑时有mgsin θ＋f＝ma，垂直斜面方向有FN＝mgcs θ＋qvB，其中f＝μFN，解得a＝gsin θ＋μgcs θ＋eq \f(μqvB,m)，上滑时做减速运动，故速度越来越小，加速度也越来越小，下滑时有mgsin θ－f′＝ma′，垂直斜面方向有F′N＋qvB＝mgcs θ，其中f′＝μF′N，解得a′＝gsin θ－μgcs θ＋eq \f(μqvB,m)，下滑时做加速运动，速度越来越大，故加速度也越来越大，故A、B、C错误，D正确。]
5.(2020·湖南重点中学联考)如图所示，在直角三角形abc区域(含边界)内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，∠a＝60°，∠b＝90°，ac＝L，一个粒子源在a点将质量为m、电荷量为q的带正电粒子以大小和方向均不同的速度射入磁场，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用力，在磁场中运动时间最长的粒子中，速度的最大值是( )
A．eq \f(qBL,2m) B．eq \f(\r(3)qBL,6m) C．eq \f(\r(3)qBL,4m) D．eq \f(qBL,4m)
A [粒子沿ab边界方向射入磁场从ac边射出磁场时转过的圆心角最大，粒子在磁场中的运动时间最长，粒子速度最大时运动轨迹与bc边相切，粒子运动轨迹如图所示，由题意和几何关系可知ab＝eq \f(1,2)L，四边形abdO是正方形，轨迹半径r＝eq \f(1,2)L，粒子做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qvmaxB＝eq \f(mv\\al(2,max),\f(1,2)L)，解得粒子的最大速度vmax＝eq \f(qBL,2m)，选项A正确。]
二、多项选择题
6.(2020·邯郸模拟)如图所示，在Ⅰ、Ⅱ两个区域内存在磁感应强度均为B的匀强磁场，磁场方向分别垂直于纸面向外和向里，AD、AC边界的夹角∠DAC＝30°，边界AC与边界MN平行，Ⅱ区域宽度为d。质量为m、电荷量为＋q的粒子可在边界AD上的不同点射入，入射速度垂直AD且垂直磁场。若入射速度大小为eq \f(qBd,m)，不计粒子重力，则( )
A．粒子在磁场中的运动半径为eq \f(d,2)
B．粒子从距A点0.5d处射入，不会进入Ⅱ区域
C．粒子从距A点1.5d处射入，在Ⅰ区域内运动的时间为eq \f(πm,qB)
D．能够进入Ⅱ区域的粒子，在Ⅱ区域内运动的最短时间为eq \f(πm,3qB)
CD [粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有qvB＝meq \f(v2,r)，其中v＝eq \f(qBd,m)，解得r＝d，故A错误；画出恰好不进入Ⅱ区域的临界轨迹，如图甲所示，
甲
由几何关系，知AO＝eq \f(r,sin 30°)＝2r＝2d，0.5d