2022高考物理单元卷第8章磁场章末综合检测

第8章章末综合检测一、选择题此题共12小题，每题4分，共48分．在每题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，

有的有多个选项正确，全部选对的得

4分，选对但不全的得

2分，有错选的得

0分1．带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，进而显示其运动轨迹．图

1所示是在有匀强磁场的云室中察看到的粒子的轨迹，

a和b是轨迹上的两点，匀强磁场

B垂直于纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能渐渐减少，下列说法正确的选项是A．粒子先经过a点，再经过b点B．粒子先经过

b点，再经过

a点C．粒子带负电

图

1D．粒子带正电解析：由于粒子的速度减小，所以轨道半径不断减小，所以A对B错；由左手定则得粒子应带负电，C对D错．答案：AC2．如图2所示，在轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，平面内，从原点O处沿与轴正方向成θ0BvdC图

5解析：当

S断开时，电容器极板间的电压等于平行金属板间的电压．

等离子群不偏向极板运动时做匀速直线运动，此时平行金属板达电压稳定状态，由

qvB＝q错误!，得

U＝Bvd，此时电容器的充电荷量Q＝闭合时，平行板上的电荷经过R放电，电场力小于洛伦兹力，使等离子群不断向极板移动，达稳定状态，平行板和电容器间的电压仍为U，电容器的电荷量仍为BvdC答案：B6．2022年广东卷图6是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加快电场加快后，进入速度选择器．1A0的匀强磁场．下列表述正确的选项是A．质谱仪是剖析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C．能经过狭缝

，所以错误!＝错误!，D错误．答案：ABC7．利用如图

7所示的方法能够测得金属导体中单位体积内的自由电子数

n，现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为

b，厚为

d，并加有与侧面垂直的匀强磁场

B，当通以图示方向电流I时，在导体上、，则下列判断正确的选项是A．上表面电势高B．下表面电势高C．该导体单位体积内的自由电子数为错误!D．该导体单位体积内的自由电子数为错误!高，故

图7解析：画出平面图如右图B正确，A错误．

图88，由左手定则，自由电子向上表面偏转，故下表面电势再根据e错误!＝evB，I＝neSv＝ne·b·d·v得n＝错误!故D正确，C错误．答案：BD8．2022年长沙模拟如图9所示，一根长为的铝棒用两个劲度系数均为的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当铝棒中经过的电流I方向从左到右时，弹簧缩短，而当电流反向且大小不变时，弹簧伸长，则该磁场的磁感觉强度为图9解析：不通电流时：mg＝2·ΔL①电流自左向右时：mg＝BI＋2ΔL－②电流自右向左时：mg＋BI＝2ΔL＋③解②③得B＝错误!故A正确．答案：A9．2022年临沂模拟如图10所示，三个质量相等、电荷量分别为＋q、－q和0的小液滴a、b、c，从竖直放置的两极板中间的上方由静止释放，最后从两极板间穿过，a、b经过极板边缘，轨迹如图10所示，则在穿过两极板的过程中A．电场力对液滴a、b做的功相同B．三者动能的增量相同C．液滴a电势能的增加量等于液滴b电势能的减少量D．重力对三者做的功相同图10解析：液滴a、b只是电性的差别，受力方向不同，偏转方向不同，但电荷量相同，侧移量相同，故做功相同，A正确；c不带电，只有重力做正功，动能增量较小，电场力对a、b做正功，动能增量较大，故B错；偏转电场实际上是加快电场，所以a、b的电势能都要减少，故C错；在竖直方向上下落的高度相等，所以重力对三者做的功相同，D正确．答案：AD10．2022年邢台质检如图11所示的天平可用于测定磁感觉强度，天平的右臂下面挂有一个不计重力的矩形线圈，宽度为L，共N匝，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面．当线圈中通有方向如图11所示的电流I时，在天平左右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡．当电流反向大小不变时，右边再加上质量为m的砝码后，天平从头平衡，由此可知A．磁感觉强度的方向垂直于纸面向里，大小为错误!B．磁感觉强度的方向垂直于纸面向里，大小为错误!C．磁感觉强度的方向垂直于纸面向外，大小为错误!D．磁感觉强度的方向垂直于纸面向外，大小为错误!图11解析：由于当电流反向时，右边需要加砝码，可判断电流反向后，安培力方向向上，因此在图示电流时安培力方向向下，

此时

m1g＝m2g＋NBIL，电流反向后

m1g＝m2＋mg－＝2NBIL，则B＝错误!，由左手定则可判断磁感觉强度的方向为垂直于纸面向里．故

B正确．答案：B11．环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，

其核心零件是一个高度真空的圆环状的空腔．若带电粒子初速度可视为零，经电压为U的电场加快后，沿圆环切线方向注入对撞机的环状腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感觉强度大小为B带电粒子将被限制在圆环状空腔内运动．要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，下列说法中正确的选项是A．关于给定的加快电压，带电粒子的荷质比B．关于给定的加快电压，带电粒子的荷质比

q/m越大，磁感觉强度q/m越大，磁感觉强度

B越大B越小C．关于给定的带电粒子和磁感觉强度

B，加快电压

U越大，粒子运动的周期越小D．关于给定的带电粒子和磁感觉强度

B，不论加快电压

U多大，粒子运动的周期都不变解析：带电粒子经过加快电场后速度为v＝错误!，带电粒子以该速度进入对撞机的环状空腔内，且在圆环内做半径确定的圆周运动，因此R＝错误!＝错误!，关于给定的加快电压，即U一定，则带电粒子的荷质比/越大，磁感觉强度B应越小，A错误，B正确；带qm电粒子运动周期为T＝错误!，与带电粒子的速度无关，自然就与加快电压U无关，因此，关于给定的带电粒子和磁感觉强度B，不论加快电压U多大，粒子运动的周期都不变．答案：BD12．如图12所示，在半径为R的圆形地区内，有匀强磁场，磁感觉强度为B，方向垂直于圆平面未画出．一群比荷为错误!的负离子体以相同速率v0较大由，由于比荷和速度都相等，磁感觉强度B为定值，故所有粒子的偏转半径都相等，B正确．同时各粒子在磁场中做圆周运动的周期T＝错误!也相等，根据几何规律：圆内，较长的弦对应较大的圆心角，所以从Q点射出的粒子偏转角最大，在磁场内运动的时间最长，C对．沿0.10m5.0m＝0.30kg导轨上的电流I的方向如图中箭头所示．可认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感觉强度始终为B＝T，方向垂直于纸面向里．若炮弹出口速度为v＝×103m/，求经过导轨的电流I忽略摩擦力与重力的影响图13解析：在导轨通有电流I时，炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为F＝IdB①设炮弹加快度的大小为，则有aF＝ma②炮弹在两导轨间做匀加快运动，因而v2＝2③aL联立①②③式得I＝错误!5代入题给数据得I＝×10A答案：×105A14．2022年湖南四县市调研在真空中，半径为r的圆形地区内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感觉强度大小为B，在此地区外围空间有垂直纸面向内的大小也为B的磁场．一个带电粒子从边界上的＝2×10－10kg，带电荷量q＝＋5×10－6C，不计重力，磁感觉强度B＝1T，粒子运动速度0＝5×103m/，圆形地区半径r＝0.2m，求粒子第一次回到v错误!求得R＝0.2m＝r轨迹如图15所示T＝错误!＝8π×10－5运动时间为t＝2T＝16π×10－5答案：16π×10－5图1615．如图16所示，一束极细的可见光照射到金属板上的A点，能够从A点向各个方向发射出速率不同的电子，这些电子被称为光电子．金属板左侧有一个方向垂直纸面向里、磁感觉强度为B，且面积足够大的匀强磁场，涂有荧光材料的金属小球由几何关系得：R＝错误!解得：v＝错误!情况二：若光电子的出射方向是沿着斜向左上方的方向，如图172所示：由图可知，轨道半径R＝错误!，速率仍为：v＝错误!光电子在磁场中的运动周期T＝错误!情况一：光电子在磁场中运动的时间情况二：光电子在磁场中运动的时间

t1＝错误!T＝错误!t2＝错误!T＝错误!答案：错误!

错误!或错误!16．2022年全国卷Ⅱ如图18，在宽度分别为1和2的两个毗邻的条形地区中分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界限平行向右．一带正电荷的粒子以速率v从磁场地区上边界的和q，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得qvB＝m错误!②设a⑤由运动学公式有d＝错误!at错误!⑥＝vt2⑦2式中t2是粒子在电场中运动的时间．由①②⑤⑥⑦式得错误!＝错误!v⑧由①③④⑦式得错误!＝错误!arcin错误!⑨答案：错误!v错误!arcin错误!17．2022年南通市第二次调研如图20所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感觉强度

B1＝

T，方向垂直纸面向里，电场强度

E＝×105V/m，19C0.2m

105m，如图

21所示，当经过轴时的速度方向与轴正方向夹角为

45°时，由几何关系可知运动半径

r1＝0.2m图