（浙江选考）2023版高考物理大一轮复习第八章磁场章末验收卷

PAGEPAGE1第八章磁场章末验收卷(八)(限时：45分钟)一、单项选择题1．磁场中某区域的磁感线如图1所示，那么()图1A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞BbB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba<BbC．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小答案A解析磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，由a、b两处磁感线的疏密程度可判断出Ba＞Bb，所以A正确，B错误；安培力的大小跟该处的磁感应强度的大小、通电导线中的电流I、通电导线的长度L和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关，故C、D错误．2．关于通电直导线在匀强磁场中所受到的安培力，以下说法正确的选项是()A．安培力的方向可以不垂直于直导线B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半答案B解析安培力总是垂直于磁场与电流所决定的平面，因此，安培力总与磁场和电流垂直，A错误，B正确；安培力F＝BILsinθ，其中θ是导线与磁场方向的夹角，所以C错误；将直导线从中点折成直角，导线受到的安培力的大小不仅与导线的有效长度有关，还与导线在磁场中的相对位置有关，D错误．3．(2022·绿色联盟10月评估)某同学想利用“电磁弹簧秤〞测量磁感应强度，如图2所示．一长为l的金属棒ab用两个完全相同的、劲度系数均为k的弹簧水平悬挂在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘．金属棒通过开关S与一电动势为E的电源相连，回路总电阻为R.开关S断开时，金属棒处于平衡状态，弹簧伸长长度为x0；闭合开关S，金属棒再次处于平衡状态时，弹簧伸长长度为x.重力加速度为g，那么关于金属棒质量m和磁感应强度B，正确的选项是()图2A．m＝eq\f(kx0,g)，B＝eq\f(Rkx0－x,El)B．m＝eq\f(kx0,g)，B＝eq\f(Rkx0＋x,El)C．m＝eq\f(2kx0,g)，B＝eq\f(2Rkx0－x,El)D．m＝eq\f(2kx0,g)，B＝eq\f(2Rkx0＋x,El)答案C解析断开S时，由ab棒受力平衡可知，mg＝2kx0，那么m＝eq\f(2kx0,g)；闭合开关S时，由左手定那么知ab棒所受安培力向上，由ab棒受力平衡可知，2kx＋BIl＝mg，其中I＝eq\f(E,R)，可求得B＝eq\f(2Rkx0－x,El).4．如图3所示，长为2l的直导线折成边长相等、夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流强度为I图3A．0 B．0.5BIlC．BIl D．2BIl答案C解析导线有效长度为2lsin30°＝l，所以该V形通电导线受到的安培力大小为BIl，应选C.5．粗糙绝缘水平面上垂直穿过两根长直导线，俯视图如图4所示，两根导线中通有相同的电流，电流方向垂直纸面向里，水平面上一带电滑块(电性未知)以某一初速度v沿两导线连线的中垂线入射，运动过程中滑块始终未脱离水平面．以下说法正确的选项是()图4A．滑块可能做加速直线运动B．滑块可能做匀速直线运动C．滑块可能做曲线运动D．滑块一定做减速运动答案D解析根据题意两根导线产生的磁场如下图，在两导线连线的上面磁场水平向右，在两导线连线的下面磁场水平向左，根据左手定那么，带电滑块受到的洛伦兹力垂直纸面向里或向外，与运动方向垂直，只影响带电滑块受到的压力的大小，即摩擦力的大小，又因为带电滑块始终未脱离水平面，所以滑块一定做减速运动，A、B、C错误，D正确．6．两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同，方向平行，一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的()A．轨道半径减小，角速度增大B．轨道半径减小，角速度减小C．轨道半径增大，角速度增大D．轨道半径增大，角速度减小答案D解析由qvB＝meq\f(v2,r)知，r＝eq\f(mv,qB)，B减小，r变大，而速度v不变，那么角速度变小，故D正确．7．(2022·绍兴一中期末)在图5所示的宽度范围内，用匀强电场可使以初速度v0垂直射入电场的某种正离子偏转θ角，假设改用垂直纸面向外的匀强磁场，使该离子穿过磁场时偏转角度也为θ，那么电场强度E和磁感应强度B之比为()图5A．1∶cosθ B．v0∶cosθC．tanθ∶1 D．v0∶sinθ答案B解析设该离子的质量为m，电荷量为q，场区宽度为L，离子在电场中做类平抛运动，那么有：L＝v0t ①a＝eq\f(qE,m) ②tanθ＝eq\f(at,v0) ③由①②③得：tanθ＝eq\f(qEL,mv\o\al(2,0)) ④离子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如下图，qv0B＝eq\f(mv\o\al(,02),R) ⑤由几何知识得：sinθ＝eq\f(L,R) ⑥由⑤⑥得：sinθ＝eq\f(qBL,mv0) ⑦由④⑦式解得：eq\f(E,B)＝eq\f(v0,cosθ)，B正确，A、C、D错误．8．如图6所示，粒子源P会发出电荷量相等的带电粒子，这些粒子经装置M加速并筛选后，能以相同的速度从A点垂直磁场方向沿AB射入正方形匀强磁场ABCD.粒子1、粒子2分别从AD中点和C点射出磁场．不计粒子重力，那么粒子1和粒子2()图6A．均带正电，质量之比为4∶1B．均带负电，质量之比为1∶4C．均带正电，质量之比为2∶1D．均带负电，质量之比为1∶2答案B解析由左手定那么可判断，粒子1、2均带负电．由题图可知粒子1和粒子2的轨道半径之比为1∶4.由qvB＝meq\f(v2,r)和eq\f(r1,r2)＝eq\f(1,4)可得1和2的质量之比为1∶4，应选B.9．如图7所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，假设粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，那么该粒子的比荷和所带电荷的电性分别是()图7A.eq\f(3v,2aB)，正电荷 B.eq\f(v,2aB)，正电荷C.eq\f(3v,2aB)，负电荷 D.eq\f(v,2aB)，负电荷答案C解析粒子穿过y轴正半轴，由左手定那么可判断粒子带负电；根据带电粒子在有界磁场中运动的对称性作出粒子在磁场中的运动轨迹如下图，由图中几何关系可得r＋rsin30°＝a，解得r＝eq\f(2,3)a，又qvB＝meq\f(v2,r)，解得eq\f(q,m)＝eq\f(3v,2aB)，C正确．二、计算题10．如图8所示，在半径R＝4cm的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.1T，圆的直径OA恰好落在x轴上，C为圆心．在原点O处有一粒子源，可向xOy平面内的各个方向发射速度大小均为v＝8×105m/s、比荷eq\f(q,m)＝1×108C图8(1)当粒子的初速度方向与x轴夹角为θ时，恰好能从A点射出，求θ角；(2)调整粒子源的出射速度大小为2×105答案(1)30°(2)15cm2解析(1)设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r1，据qvB＝eq\f(mv2,r1)，解得：r1＝8cm.分析知，粒子做圆周运动的圆心与O、A三点组成等边三角形，由几何关系知：θ＝30°(2)v改变后，粒子做圆周运动的半径：r2＝2cm，能到达的阴影区域如下图S半圆＝eq\f(1,2)πr22S扇形＝eq\f(1,6)π(2r2)2S弧＝S扇形－eq\f(1,2)×2r2·eq\r(3)r2故S阴影＝eq\f(11,6)πr22－eq\r(3)r22≈15cm2.11．(2022·宁波市9月联考)一圆筒的横截面如图9所示，其圆心为O，筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.圆筒下面有相距为d的平行金属板M、N，其中M板带正电荷，N板带等量负电荷．质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处由静止释放，经N板的小孔S以速度v沿半径SO方向射入磁场中，粒子与圆筒发生二次碰撞后仍从S孔射出，设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，在不计重力的情况下，求：图9(1)M、N间电场强度E的大小；(2)圆筒的半径R；(3)保持M、N两板电量不变，M板上下移动，保证粒子在磁场中绕O运动一周后能回到M板边缘的P点，求两板距离的可能值．答案(1)eq\f(mv2,2qd)(2)eq\f(\r(3)mv,3qB)(3)eq\f(d,3)tan2eq\f(π,n＋1)，n＝2,3,4，…解析(1)由动能定理得qEd＝eq\f(1,2)mv2，可得E＝eq\f(mv2,2qd)(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，qvB＝meq\f(v2,r)，粒子与圆筒发生二次碰撞后仍从S孔射出，由几何关系得r＝Rtaneq\f(π,3)联立解得R＝eq\f(\r(3)mv,3qB