高二物理同步检测九

1、 或高二物理同步检测九第十五章单元测试（B卷）第卷（选择题 共40分）一、本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.1.从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能粒子,若到达地球,会对地球上的生命带来危害.下图是地磁场分布的示意图,关于地磁场对宇宙射线的阻挡作用的下列说法，正确的是( )A.地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强,赤道附近最弱B.地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强,南北两极最弱C.地磁场对宇宙射线的阻挡作用在各处相同

2、D.地磁场对宇宙射线的阻挡作用的原因是地磁场能使宇宙射线发生偏转答案：BD解析：地磁场对宇宙射线的阻挡作用的原因是地磁场能使宇宙射线发生偏转,由示意图可知,赤道附近的磁场对直射地球的宇宙射线的偏转程度最大,两极处的磁场对直射地球的宇宙射线的偏转程度较弱.故BD正确.2.如右图所示，带负电的橡胶环绕轴OO以角速度匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（ ）A.N极竖直向下 B.N极竖直向上C.N极沿轴线向左 D.N极沿轴线向右答案：C解析：带负电的橡胶环绕轴OO以角速度匀速旋转形成了反向电流，此电流产生的磁场方向向左.小磁针的N极受力方向向左，S极受力方向向右，则在此力矩作用下转动,最

3、后稳定于轴线方向.3.如右图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中间的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直.给导线通以垂直纸面向里的电流，用FN表示磁铁对桌面的压力，用F表示桌面对磁铁的摩擦力，电线中通电后（与通电前相比较）（ ）A.FN减小，F=0 B.FN减小，F0C.FN增大，F=0 D.FN增大，F0答案：C解析：以导线为研究对象，用左手定则可得到安培力方向是竖直向上，根据作用力与反作用力可知:导线对磁体的作用力竖直向下.4.将长1 m的导线ac从中点b折成如图中所示的形状，放于B=0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直.若在导线abc中通入25 A的直流电，则整个导线所受安培

4、力的大小为（ ）A.2 N B.1 NC.N D.答案：C解析：此折线受的安培力等效为直线ac所受的安培力:F=BILac=0.08×25×0.5× N=N.5.一电子在磁感应强度为B的匀强磁场中，以一固定的正电荷为圆心做匀速圆周运动，已知磁场方向垂直于运动平面，电场力恰好是磁场作用在电子上的洛伦兹力的3倍，电子电荷量为e，质量为m，那么电子运动的可能角速度为（ ）A.4Be/m B.3Be/m C.2Be/m D.Be/m答案：AC解析：由于磁场的方向和电子的运动方向没有具体确定，所以电场力的方向与洛伦兹力的方向可能相同也可能相反.当两力方向相同时，向心力为F=

5、4f(f是洛伦兹力)；当两力方向相反时，向心力为F=2f.根据F=mr2和v=r可以算出答案是4Be/m或2Be/m.6.右图是电视机显像管的偏转线圈的示意图，线圈中心O处的圆点表示电子枪射出的电子，它的方向由纸内垂直指向纸外，当偏转线圈中的电流方向如图所示时，电子束应（ ）A.向左偏转 B.向上偏转C.向下偏转 D.不偏转答案：C解析：根据安培定则，上面线圈中的电流在O处的磁场水平向右，下面线圈中的电流在O处的磁场也水平向右，再根据安培定则，可判得电子束向下偏转，C正确.7.(2005全国高考理综，20)如图，在一水平放置的平板MN的上方有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面

6、向里.许多质量为m、带电荷量为+q的粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由小孔O射入磁场区域.不计重力,不计粒子间的相互影响.下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中R=.哪个图是正确的( )答案：A解析：由于带电粒子从O点以相同速率射入纸面内的各个方向,射入磁场的带电粒子在磁场内做匀速圆周运动,其运动半径是相等的.沿ON方向(临界方向)射入的粒子,恰能在磁场中做完整的圆周运动,则过O点垂直MN右侧恰为一临界半圆;若将速度方向沿ON方向逆时针偏转,则在过O点垂直MN左侧,其运动轨迹上各个点到O点的最远距离,恰好是以O为圆心,以2R为半径的圆弧.A正确.8.电子e以垂直于匀强磁场

7、的速度v，从a点进入长为d、宽为L的磁场区域，偏转后从b点离开磁场，如图所示，若磁场的磁感应强度为B，那么（ ）A.电子在磁场中的运动时间t=d/v B.电子在磁场中的运动时间t=C.洛伦兹力对电子做的功是W=BevL D.电子在b点的速度值也为v答案：BD解析：电子在磁场中做匀速圆周运动，在磁场中运动的时间t=，A错、B对.电子受的洛伦兹力总是和速度方向垂直，故洛伦兹力对电子不做功，电子的动能、速率不变，但电子的速度方向变化，所以C错、D对.9.已知一质量为m的带电液滴，经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中，液滴在此空间竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示.则( )A.液

8、滴在空间可能受4个力作用 B.液滴一定带负电C.液滴的轨道半径r= D.液滴在场中运动时总机械能不变答案：BC解析：此液滴只受三个力作用:重力、电场力、洛伦兹力，且重力与电场力平衡.由洛伦兹力提供向心力使液滴在竖直面内做匀速圆周运动,根据电场力方向与E方向相反知液滴带负电.在加速电压下，qU=mv2，在竖直方向受力平衡:mg=Eq；在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动:qvB=mv2/r，解得r=.液滴在复合场中运动时电场力做功,机械能变化.10.(2006北京高考，20)如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用的

9、时间为t.若该微粒经过p点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上，两个微粒所受的重力均忽略.新微粒的（ ）A.轨迹为pb，至屏幕的时间将小于tB.轨迹为pc，至屏幕的时间将大于tC.轨迹为pb，至屏幕的时间将等于tD.轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t答案：D解析：带电微粒和不带电微粒碰撞过程动量守恒，即碰撞前后，粒子动量没变，所带电荷量也没变，由R=知，碰撞后新粒子的半径不变；但碰撞后新粒子的质量增大，根据周期公式T=，周期变大，再到达屏幕的时间变大，D正确.第卷（非选择题 共60分）二、本题共5小题,每小题4分，共20分.把答案填在题中横线上或按题目要求作答.11

10、.在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒,一匀强磁场垂直于斜面向上,如图所示,当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时,导体棒恰好静止于斜面上,则磁感应强度B=_.答案：解析：导体棒静止于斜面上,所以棒受到的沿斜面向上的安培力与棒的重力沿斜面向下的分力相等,即BIL=mgsin30°,故B=.12.如图所示是一种自动跳闸的闸刀开关，O是固定转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N是通电的电极，闸刀处在垂直纸面向里、磁感应强度B=1 T的匀强磁场中,CO间距离是10 cm,C处最大静摩擦力是0.1 N.今通以图示方向的电流,要使闸刀能自动跳闸,CO

11、间所通电流至少为_A.答案：2解析：由于安培力要克服摩擦力,故有F·=Ff·CO,即F=BIL=2Ff,故I=2 A.13.质量为m，电荷量为q的带电粒子以速率v在匀强磁场中做匀速圆周运动，磁场磁感应强度为B，则粒子通过位移为时所用的最小时间是_.答案：解析：带电粒子做圆周运动的轨道半径R=，粒子通过的位移大小等于半径，故粒子的位移和半径正好组成等边三角形，如图所示.此位移对应的最小圆心角为，则所用的最小时间t=×T=.14.边长为d的正方形区域ABCD内有如图所示的匀强磁场，磁感应强度为B.一束电子在A处沿着A指向B的方向射入，设电子质量为m、电荷量为e，那么，

12、在磁场中电子能运动的最长时间为_；能在CD边上射出磁场的电子中具有的最大速度值为_.答案：m/Bq qBd/m解析：电子运动的周期与半径和速度无关.当电子从BC边射出时所用时间少，从AD边射出时所用时间要多,最长的时间是周期的一半t=；运动的半径与速度成正比，在CD边的C点射出磁场时半径最大，最大的半径是d.d=,v=.15.一回旋加速器，在外加磁场一定时，可把质子（H）加速到v，使它获得动能为Ek，则能使粒子（He）加速到的速度为_,能使粒子获得的动能为_.答案：v/2 Ek解析：设加速器D形盒半径为R，磁场磁感应强度为B.由R=得v=所以粒子获得的速度v=v/2.由动能Ek=mv2得

13、15;()2=1，所以粒子获得的动能也为Ek.三、本题共4小题，每小题10分，共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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.16.2006年3月7日美国国防工业日报报道，BAE公司武器系统分部将利用合同资金550万美元，为美海军设计和生产32兆焦实验型小尺寸电磁炮.预计将于2007年完成.电磁炮是一种理想的兵器，其原理图如右图，把待发炮弹（导体）放置在强磁场中的两平行导轨上，给导轨通以大电流，使炮弹在安培力作用下沿导轨加速滑行，并以某一速度发射出去.若轨道宽L=2 m，长s=500 m，通过的电流I=20 A

14、，导轨间所加匀强磁场的磁感应强度B=55 T，弹体质量（包括金属杆）m=22 g，则：（1）电磁炮离开导轨时的最大速度是多大？（2）安培力做功的最大功率是多大？答案：（1）10 km/s （2）2.2×107 W解析：（1）电磁炮所受的安培力F=BIL，对电磁炮滑动过程用动能定理：Fs=mv2,即BILs=mv2v= m/s=104 m/s=10 km/s.(2)安培力做功的最大功率：P=BILv=55×20×2×104 W=2.2×107 W.17.(2005全国高考理综，23)图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方

15、向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B.一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域，最后到达平板上的P点.已知B、v以及P到O的距离为l，不计重力，求此粒子的电荷q与质量m之比.答案：=解析：粒子初速v垂直于磁场，粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圆周运动，设其半径为R，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有qvB=m 因粒子经O点时的速度垂直于OP，故OP为直径,l=2R，由此得.18.如下图所示为质谱仪的示意图.速度选择器部分的匀强电场场强E=1.2×105 V/m，匀强磁场的磁感应强度B1=0.6 T.偏转分离器的磁感应强度B2=0.8 T.求:（1）能通过速度选择器的粒子

16、速度为多大？（2）质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上后条纹之间的距离d为多少？答案：（1）2×105 m/s （2）5.2×10-3 m解析：粒子通过速度选择器时，所受电场力和洛伦兹力方向相反、大小相等，粒子可匀速穿过速度选择器.由于质子和氘核以相同速度进入磁场后，做匀速圆周运动的半径不同，故打在两条不同的条纹上.（1）eB1v=eE,v= m/s=2×105 m/s.(2)eB2v=m R= d=×2-×2=5.2×10-3 m.19.一个质量m=0.1 g的小滑块,带有q=5×10-4 C的电荷量放置在倾角=30°的光滑斜面上(绝缘).斜面置于B=0.5 T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如右图所示,小滑块由静止开始沿斜面滑下,其斜面足够长,小