《2020高考备考物理一轮复习单元训练金卷： 第十单元 磁场 A卷 Word版含答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考备考物理一轮复习单元训练金卷： 第十单元 磁场 A卷 Word版含答案.pdf（6页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、单元训练金卷高三物理(A)卷 第十单元第十单元 注意事项：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、一、 (本题共本题共 13 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 52 分。在每小题给出的四个选项中，第分。在每小题给出的
2、四个选项中，第 18 题只有一 项符合题目要求，第 题只有一 项符合题目要求，第 913 题有多项符合题目要求。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，有 选错的得 分，有 选错的得 0 分分) 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
3、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
4、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( ) Aa 处没有磁感线，所以 a 点的磁感应强度 Ba0 Ba 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
5、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
6、 d 点的粒子受到的洛伦兹力最大 8(2019全国 II 卷)如图，边长为 l 的正方形 abcd 内存在匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向 垂直于纸面(abcd 所在平面)向外。ab 边中点有一电子发源 O，可向磁场内沿垂直于 ab 边的方向发射 电子。已知电子的比荷为 k。则从 a、d 两点射出的电子的速度大小分别为( ) A 1 4 kBl ， 5 4 kBl B 1 4 kBl ， 5 4 kBl C 1 2 kBl ， 5 4 kBl D 1 2 kBl ， 5 4 kBl 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
7、场的电场强度恒定，且被限制在 A、C 板间，带电粒子 从 P0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 P1、 P2、 P3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( ) 此卷只装订不密封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 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 CP1P2P2P3 D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
8、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(
9、 ) 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 角(0)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， 越大，则粒子在磁场中运动的时间越短 B若 v 一定， 越大，则粒子离开磁场的位置距 O 点越远 C若 一定，
10、v 越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大 D若 一定，则粒子在磁场中运动的时间与 v 无关 13 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A60， 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 q m ，发射的速度大小都为 v0，且满足 v0 aqB m 。粒子发射的方向可由图中速度与 边 CO 的夹角 表示，不计重力作用，则粒子进入磁场后( ) A粒子有可能打到 A 点 B以 60飞入的粒子在磁场中的运动时间最短 C以 30飞入的粒子在磁场中的运动的时间都相等 D在 AC
11、边界上只有一半区域有粒子射出 二、二、(本题共本题共 4 小题，共小题，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 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
12、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 d100 m，在金属板之 间加一匀强磁场，磁感应强度大小 B0.05 T，方向由南向北，海水从东向西以速度 v5 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
13、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，abcdL2。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 xm，则该电流表的最大量程为 多少? 16 (12 分) (2019全国 I 卷)如图， 在直角三角形 OPN 区域内存在匀强磁场， 磁感应强度大小为 B、 方向垂直于纸面向外。一带正
14、电的粒子从静止开始经电压 U 加速后，沿平行于 x 轴的方向射入磁场 ； 一段时间后， 该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出。 已知O点为坐标原点， N点在y轴上， OP 与 x 轴的夹角为 30，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为 d，不计重力。求： (1)带电粒子的比荷； (2)带电粒子从射入磁场到运动至 x 轴的时间。 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AB2L， 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
15、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 B 12mU Lq ，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? 单元训练金卷高三物理(A)卷 第十单元第十单元 答答 案案 一、一、 (本题共本题共 13 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 52 分。在每小题给出的四个选项中，第分。在每小题给出的四个选项中，第 18 题只有一 项符合题目要求，第 题只有一 项符合题目要求，第 913 题有多项符合题目要求。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选
16、对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，有 选错的得 分，有 选错的得 0 分分) 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
17、【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。 5【答案】C 【解析】磁感线的疏密表示磁感应强度的大小，以图中白点 O 为坐标原点，沿 Z 轴正方向磁感 应强度 B 大小的变化最有可能为 C。 6【答案】D 【解析】当带电粒子的速度与磁场方向平行时，不受洛伦兹力作用，选项 A、B 错；洛伦兹力 的方向既跟速度垂直，也跟磁场垂直，选项 C 错。 7【答案】A 【解析】根据左手定
18、则可知，打到 a、b 点的粒子是正电子，选项 A 正确；根据轨迹图可知， 打到 c 点的粒子的半径最大，速度最大，所以其受到的洛伦兹力最大，选项 C、D 错误。 8【答案】B 【解析】 a 点射出粒子半径 Ra 1 4 l a mv Bq ， 得 va 1 4 kBl ， d 点射出粒子半径 Rb 5 4 l ，同理可得 vd 5 4 kBl ，故 B 选项符合题意。 9【答案】AD 【解析】带电粒子每运动一周就被加速一次，加速电场方向不需要做周期性的变化，选项 A 正 确、B 错误；由 nqUm，rn，解得 rn，由此可知，P1P2P2P3，选项 C 错误； 1 2 2 1 2 当加速粒子的
19、速度最大时，有m，选项 D 正确。 2 max 10【答案】BD 【解析】由 Bqvm，可得 r，v 越大，则 r 越大。周期 T，则周期与运动速 2 2 2 度大小无关，运动时间 tT，其中 tan，所以 v 越大，则 r 越大、 越小、t 越小，选项 A、C 2 2 错，B 正确。向心加速度 a，r 越大，则 v 越大，a 也越大，选项 D 正确。 11【答案】AC 【解析】若载流子为自由电子，由左手定则可判断电子受洛伦兹力作用使其偏向 C 侧面，则 C 侧面的电势会低于 D 侧面，选项 A 正确；若载流子为空穴，根据左手定则，空穴在洛伦兹力的作用 下也是向 C 侧面聚集，C 侧面的电势会
20、高于 D 侧面，选项 B 错误；地球赤道上方的地磁场的方向水 平向北，霍尔元件的工作面应保持竖直才能让地磁场垂直其工作面，选项 C 正确，D 错误。 12【答案】AD 【解析】由左手定则可知，带正电的粒子向左偏转，若 v 一定， 越大，则粒子在磁场中运动的 时间越短，选项 A 正确；若 v 一定， 等于 90时，粒子离开磁场的位置距 O 点最远，选项 B 错误； 若 一定，粒子在磁场中运动的周期与 v 无关，则粒子在磁场中运动的角速度也与 v 无关，粒子在 磁场中运动的时间与 v 无关，选项 C 错误、D 正确。 13【答案】AD 【解析】粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径 ra，当粒子以 0
21、飞入磁场区域时，最 0 终将从 AC 边的中点射出，随着 的增大，粒子在 AC 边上的射出点将向 A 点靠拢，当 60时， 粒子将从 A 点射出磁场区域，选项 A、D 正确；粒子的速度大小相等，在磁场中做圆周运动的轨迹 弧长越小，运动时间越短，过 O 点做 AC 边的垂线，找出垂足位置，当粒子从该垂足位置射出时粒 子在磁场中的运动时间最短，选项 B 错误；以 30飞入的粒子在磁场中运动轨迹圆弧的长度不同， 运动时间不相等，选项 C 错误。 二、二、(本题共本题共 4 小题，共小题，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
22、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 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【解析】(1)由左手定则得，N 板的电势较高。 (3 分) (2)当海水中流动的带电离子进入磁场后，将在两板之间形成电势差，当带电离子所受到的电场 力 F 与洛伦兹力 f 相平衡时达到稳定状态，有： qqvB (3 分) 代入有关数据得电动势 E25 V。 (3 分) 15【解析】(1)由左手定则得，电流必须从金属棒是 M 端流入。 (2 分) (2)指针
23、指在 0 刻度处时，有 mgkx0 (2 分) 指针指在 x 处时，有 mg+BIL2k(x0+x) (2 分) 联立解得：I。 (2 分) 2 (3)弹簧伸长量最大时，有 mg+BImLkxm (2 分) 得：Im。 (2 分) m- 16【解析】(1)设带电粒子的质量为 m，电荷量为 q，加速后的速度大小为 v，根据动能定理得 ： 2 1 2 qUmv (1 分) 设带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 r，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有： 2 v qvBm r (1 分) 由几何关系可知： 2dr (2 分) 联立解得： 22 4qU md B (2 分) (2)由几何关系知，带电粒子
24、射入磁场后运动到 x 轴所经过的路程为： 1 tan30 2 srr (2 分) 带电粒子从射入磁场到运动至x轴过程中，运动的时间为： s t v (2 分) 联立解得： 2 3 423 Bd t U (2 分) 17【解析】(1)由 qUmv2 (2 分) 1 2 得 v。 (2 分) 2 (2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动，有： qvBm (3 分) 2 得 rL (2 分) 故粒子从 AC 连线上距 A 点 L 处射出。 (3)要使粒子能射到 OA 连线上且半径最大，则粒子的轨迹应与 AC 边相切，如图所示。设此时 粒子轨迹的半径为 R，由几何关系有： R+L (2 分) sin 以及 qvBm (2 分) 2 得 B。 (2 分) (1 +2)2