2021高考物理：专题九　磁场 专题撬分练9 Word版含解析

1、时间：45分钟满分：88分基础组一、选择题(每小题6分，共42分)12021枣强中学一轮检测2021年5月29日夜，一道闪电击中了位于加拿大多伦多市的加拿大国家电视塔。该电视塔高553.3 m，是多伦多市的标志性建筑，也是加拿大的著名象征。假设发生闪电的云层带负电，则在闪电瞬间，电视塔受到地磁场在水平方向的作用力方向是()A向东B向南C向西 D向北答案C解析闪电发生时，电子运动方向向下，又因地磁场有水平向北的分量，用左手定则判断电子受到的洛伦兹力向西，故C对。22021衡水中学周测一段长0.2 m，通过2.5 A电流的直导线，最新在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是()A如

2、果B2 T，F一定是1 NB如果F0，B也一定为零C如果B4 T，F有可能是1 ND如果F有最大值，通电导线一定与B平行答案C解析当导线与磁场方向垂直放置时，FBIL，力最大；当导线与磁场方向平行放置时，F0；当导线与磁场方向成任意其他角度放置时，0FBIL，A、B、D不正确，C正确。32021冀州中学月考(多选)北半球某处，地磁场水平分量B10.8104 T，竖直分量B20.5104 T，海水向北流动，海洋工作者测量海水的流速时，将两极板插入此海水中，保持两极板正对且垂线沿东西方向，两极板相距d20 m，如图所示，与两极板相连的电压表(可看作是理想电压表)示数为U0.2 mV，则()A西侧极

3、板电势高，东侧极板电势低B西侧极板电势低，东侧极板电势高C海水的流速大小为0.125 m/sD海水的流速大小为0.2 m/s答案AD解析由于海水向北流动，地磁场有竖直向下的分量，由左手定则可知，正电荷偏向西侧极板，负电荷偏向东侧极板，即西侧极板电势高，东侧极板电势低，故选项A正确；对于流过两极板间的带电粒子有：qvB2q，即v m/s0.2 m/s，故选项D正确。42021武邑中学周测如图所示，在平行线MN、PQ之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的磁场(未画出)，磁场的磁感应强度从左到右逐渐增大。一带电微粒进入该区域时，由于受到空气阻力作用，恰好能沿水平直线OO通过该区域。带电微粒所受的重力

4、忽略不计，运动过程带电荷量不变。下列判断正确的是()A微粒从左到右运动，磁场方向向里B微粒从左到右运动，磁场方向向外C微粒从右到左运动，磁场方向向里D微粒从右到左运动，磁场方向向外答案B解析微粒恰好能沿水平直线OO通过该区域，说明qvBqE；微粒受到空气阻力作用，速度逐渐变小，故沿运动方向磁感应强度逐渐增大，故微粒从左向右运动；由左手定则可知，磁场方向向外，选项B对。52021衡水中学月考 (多选)如图所示，水平长直导线MN中通以M到N方向的恒定电流，用两根轻质绝缘细线将矩形线圈abcd悬挂在其正下方。开始时线圈内不通电流，两细线内的张力均为T，当线圈中通过的电流为I时，两细线内的张力均减小为

5、T。下列说法正确的是()A线圈中通过的电流方向为adcbaB线圈中通过的电流方向为abcdaC当线圈中电流变为I时，两细线内的张力均为零D当线圈中电流变为I时，两细线内的张力均为零答案BC解析线圈不通电流时，由力的平衡有2Tmg，当通过的电流为I时，张力减小为T，由安培定则知通电导线MN在ab处产生的磁场比dc处强，则可判知ab上必受向上的安培力，且大于cd上所受向下的安培力，再结合左手定则判断电流顺时针流动，所以A错，B正确；当两细线内的张力均为T时，BabILBcdIL2Tmg，当两细线内的张力均为零时，BabILBcdILmg，且又知2Tmg，联解以上方程得II，故C项对，D项错。620

6、21枣强中学猜题如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，MOP60，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1。若将M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B2与B1之比为()点击观看解答视频A.1 B.2C11 D12答案B解析如图所示，当通有电流的长直导线在M、N两处时，根据安培定则可知，二者在圆心O处产生的磁感应强度的大小都为B1/2；当将M处长直导线移到P处时，两直导线在圆心O处产生的磁感应强度的大小也为B1/2，作平行四边形，由图中的几何关系，可得cos30，故选项B

7、正确，选项A、C、D错误。7. 2021衡水中学期中如图所示，两金属板间有水平方向(垂直纸面向里)的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带正电、质量为m的小球垂直于电场和磁场方向从O点以速度v0飞入此区域，恰好能沿直线从P点飞出。如果只将电场方向变为竖直向上，则小球做匀速圆周运动，加速度大小为a1，经时间t1从板间的右端a点飞出，a点与P点间的距离为y1；如果同时撤去电场和磁场，小球的加速度大小为a2，经时间t2从板间的右端b点以速度v飞出，b点与P点间的距离为y2。a、b两点在图中未标出，则一定有()Av0v Ba1a2Ca1a2 Dt1t2答案A解析本题以带电小球的运动为载体考查了匀速直线运动

8、、匀速圆周运动和平抛运动等运动模型。带电小球沿直线从O点运动到P点，由运动和力的关系可知，小球做匀速直线运动，其合力为零，即qv0BqEmg；若电场方向变为竖直向上，小球做匀速圆周运动，则qEmg，qv0Bma1，解得a12g，t1；若同时撤去电场和磁场，小球只受重力作用做平抛运动，则a2g，由平抛运动的特点可知t2，由于重力做正功，故v0t2，故A正确，B、C、D错误。二、非选择题(共8分)82021武邑中学期中(8分)如图所示，在一宽度D16 cm的区域内，同时存在相互垂直的匀强磁场B和匀强电场E，电场的方向竖直向上，磁场的方向垂直纸面向外。一束带电粒子以速度v0同时垂直电场和磁场的方向射

9、入时，恰不改变运动方向。若粒子束射入时只有电场，可测得粒子穿过电场时沿竖直方向向上偏移6.4 cm；若粒子束射入时只有磁场，则粒子离开磁场时偏离原方向的距离是多少？不计粒子的重力。答案8 cm解析当带电粒子束沿直线运动时，粒子受到的电场力和洛伦兹力平衡，有qEqv0B只有电场时，根据牛顿第二定律有Eqma设粒子在电场中运动的时间为t，则Dv0t偏转的距离为y1at26.4 cm只有磁场时，粒子做匀速圆周运动。根据牛顿第二定律有qv0Bm综上可得R20 cm由右图中几何关系可得y2R8 cm能力组一、选择题(每小题6分，共18分)92021衡水中学期末如图所示，在纸面内半径为R的圆形区域中充满了

10、垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一点电荷从图中A点以速度v0垂直磁场射入，当该电荷离开磁场时，速度方向刚好改变了180，不计电荷的重力，下列说法正确的是() 点击观看解答视频A该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线通过O点B该点电荷的比荷C该点电荷在磁场中的运动时间tD该点电荷带正电答案B解析根据左手定则可知，该点电荷带负电，选项D错误；粒子在磁场中做匀速圆周运动，其速度方向的偏向角等于其运动轨迹所对应的圆心角，根据题意，该粒子在磁场中的运动轨迹刚好是半个圆周，画出其运动轨迹并找出圆心O1，如图所示，根据几何关系可知，轨道半径r，根据r和t可求出，该点电荷的比荷为和该点电荷在磁场中的运

11、动时间t，所以选项B正确，C错误；由图知，该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线不通过O点，选项A错误。102021衡水二中热身如图所示，有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b，a被水平放置在倾角为45的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为x。当两细棒中均通以电流为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，则下列最新b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度的说法错误的是()A方向竖直向上B大小为C若使b上移少许，a仍可能保持静止D若使b下移，a将不能保持静止答案B解析由右手螺旋定则得A正确；导体棒a在重力、斜面的支持力和安培力的作用下处于平衡，而安培力

12、的方向水平向右，由三力平衡条件得BILcos45mgsin45，得B，B错误；两个导体棒的距离越大，导体棒间的安培力越小，若安培力和斜面的支持力的合力等于重力，则导体棒a就可能平衡。设a受到的安培力F与斜面夹角为，当导体棒b向上移动，由三个力的动态平衡条件得Fcosmgsin45，b越靠上端，安培力越小，变小，故b上移，导体棒a可能处于平衡。而导体棒b下移，两个棒间的安培力变小，变大，Fcos整体变小，则导体棒a不能处于静止状态，CD正确。故本题选B。112021武邑中学期末(多选)如图，一粒子发射源P位于足够大的绝缘板AB的上方d处，能够在纸面内向各个方向发射速率为v、电荷量为q、质量为m的

13、带正电的粒子，空间存在垂直纸面的匀强磁场，不考虑粒子间的相互作用和粒子重力。已知粒子做圆周运动的半径大小恰好为d，则() 点击观看解答视频A能打在板上的区域长度是2dB能打在板上的区域长度是(1)dC同一时刻发射出的带电粒子打到板上的最大时间差为D同一时刻发射出的带电粒子打到板上的最大时间差为答案BC解析因粒子运动的轨道半径Rd，根据题意画出粒子运动轨迹的草图，则打在极板上粒子轨迹的临界状态如图甲所示，根据几何关系知，带电粒子能到达板上的长度LRR(1)d，选项B正确，A错误；在磁场中运动时间最长和最短的粒子运动轨迹示意图如图乙所示，由几何关系知，最长时间t1T，最短时间t2T，同一时刻发射出

14、的带电粒子打到板上的最大时间差tt1t2，又T，联立解得t，选项C正确，D错误。二、非选择题(共20分)122021衡水二中预测(20分)如图所示的xOy坐标系中，在第象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，第象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从y轴上的P点垂直进入匀强电场，经过x轴上的Q点以速度v进入磁场，方向与x轴正方向成30角。若粒子在磁场中运动后恰好能再回到电场，已知OQ3L，粒子的重力不计，电场强度E和磁感应强度B大小均未知。求：(1)O、P间的距离；(2)磁感应强度B的大小；(3)若在O点右侧22L处放置一平行于y轴的挡板，粒子能击中挡板并被吸收，求粒子从P点进入电场到击中挡板的时间。答案(1)(2)(3)解析(1)粒子在Q点进入磁场时有vxvcos30vyvsin30粒子从P点运动到Q点的时间t解得O、P间的距离yt(2)粒子恰好