【立體設(shè)計(jì)】高考物理 第8章 章末強(qiáng)化訓(xùn)練 魯教版.doc

2012高考立體設(shè)計(jì)物理魯科版第8章 章末強(qiáng)化訓(xùn)練一、選擇題(每小題5分，共40分)1關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是()a電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式e適用于任何電場(chǎng)b由真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式e知，當(dāng)r0時(shí)，其電場(chǎng)強(qiáng)度趨近于無(wú)限大c由公式b知，一小段通電導(dǎo)體在某處不受磁場(chǎng)力，說(shuō)明此處一定無(wú)磁場(chǎng)d磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是置于該處的通電導(dǎo)體的受力方向【解析】e，可適用于任何電場(chǎng)，a正確；e，適用于真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，當(dāng)兩電荷間距離過(guò)小時(shí)，不再適應(yīng)用該公式求電場(chǎng)強(qiáng)度，b錯(cuò)；某處有無(wú)磁場(chǎng)與放在該處的通電導(dǎo)體無(wú)關(guān)，c錯(cuò)；磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與放在該處的通電導(dǎo)體的受力方向垂直，d錯(cuò)【答案】a2(2011屆福州測(cè)試)兩根導(dǎo)電的長(zhǎng)直導(dǎo)線平行放置，電流分別為i1和i2，電流的方向如圖所示，在與導(dǎo)線垂直的平面上有a、b、c、d四點(diǎn)，其中a、b在導(dǎo)線橫截面連線的延長(zhǎng)線上，c、d在導(dǎo)線橫截面連線的垂直平分線上，則導(dǎo)體中的電流在這四點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的是()aa點(diǎn)和b點(diǎn) b只有b點(diǎn)c只有c點(diǎn) db點(diǎn)和d點(diǎn)【解析】若磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則a、b、c、d四點(diǎn)所受磁場(chǎng)力的大小相等、方向相反，由安培定則a、b、c、d所受i1、i2的磁場(chǎng)力方向皆相反，但由于i1i2，只有距i1、i2距離不相等的點(diǎn)所受磁場(chǎng)力才有可能相等，符合條件的只有a、b兩點(diǎn)【答案】a3.如圖所示，臺(tái)秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來(lái)，此時(shí)臺(tái)秤讀數(shù)為n1，現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一通電導(dǎo)線，電流方向如圖，當(dāng)加上電流后，臺(tái)秤讀數(shù)為n2，則下列說(shuō)法正確的是（ ）a.n1n2,彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)b.n1n2,彈簧長(zhǎng)度將變短c.n1n2,彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)d.n2n2,彈簧長(zhǎng)度將變短【答案】b4如圖所示，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)方向(垂直于紙面向里)垂直線段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為l，且abcbcd135.流經(jīng)導(dǎo)線的電流為i，方向如圖中箭頭所示導(dǎo)線段abcd所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力()a方向沿紙面向上，大小為(1)iblb方向沿紙面向上，大小為(1)iblc方向沿紙面向下，大小為(1)ibld方向沿紙面向下，大小為(1)ibl【解析】該導(dǎo)線可以用a和d之間的直導(dǎo)線長(zhǎng)為(1)l來(lái)等效代替，根據(jù)fbil，可知合力大小為f(1)bil，方向根據(jù)左手定則判斷為沿紙面向上a正確【答案】a5.如圖所示，在xoyz平面中有一通電直導(dǎo)線與ox、oy軸相交，導(dǎo)線中電流方向如圖所示，該區(qū)域有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，通電直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向與oz軸的正方向相同，該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可能是()a沿x軸正方向b沿y軸負(fù)方向c沿z軸正方向 d沿z軸負(fù)方向【解析】安培力f的方向一定垂直于b與i確定的平面，但b與i的方向不一定垂直由左手定則知，若磁感應(yīng)強(qiáng)度b的方向沿x軸正方向，則安培力的方向與z軸負(fù)方向相同，a選項(xiàng)錯(cuò)若b的方向沿y軸負(fù)方向，則安培力的方向與z軸的正方向相同，b選項(xiàng)正確若b的方向沿z軸正方向或沿z軸負(fù)方向，安培力的方向均在xoy平面內(nèi)，c、d選項(xiàng)均錯(cuò)【答案】b6.（2011屆三明檢測(cè)）如圖所示，兩半圓柱板間有一垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從兩板的一端垂直端面方向射入一束電荷量相等的正離子.為使它們恰能沿同一半圓路徑的另一端射出，這些正離子需要有相同的（ ）a.速度b.質(zhì)量c.質(zhì)量和速度的乘積d.動(dòng)能【答案】c7.如圖所示，半徑為r的圓形空間內(nèi)存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶電粒子(不計(jì)重力)從a點(diǎn)以速度v0垂直于磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)中，并由b點(diǎn)射出，且aob120，則該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為()a.b.c. d.【解析】首先，通過(guò)畫(huà)軌跡確定圓心角，再進(jìn)一步確定運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，如題圖所示，據(jù)題目條件找到對(duì)應(yīng)的圓心o.由圖可知：因?yàn)閍ob120，所以60，運(yùn)動(dòng)時(shí)間tt.但題目中沒(méi)有這個(gè)選項(xiàng)，而是涉及r和v0的選項(xiàng)因?yàn)槭亲鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，所以t，其中r為ab弧所對(duì)應(yīng)的粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑，由圖中ooa可得rr，所以tr.【答案】d8.（2011屆廈門(mén)檢測(cè)）如圖甲所示，一帶電粒子以水平速度v0(v0w2b.一定是w1=w2c.一定是w1w2d.可能是w1w2【解析】由題可知，帶電粒子第二次穿過(guò)疊加場(chǎng)時(shí)洛倫茲力小于電場(chǎng)力，二力方向相反，所以沿電場(chǎng)方向偏移的距離比第一次僅受電場(chǎng)力時(shí)偏移的距離小，且洛倫茲力不做功，故w1w2.a正確.【答案】a二、非選擇題(共60分)9(13分)據(jù)報(bào)道，最近已研制出一種可以投入使用的電磁軌道炮，其原理如圖所示炮彈(可視為長(zhǎng)方形導(dǎo)體)置于兩固定的平行導(dǎo)軌之間，并與軌道壁密接開(kāi)始時(shí)炮彈在導(dǎo)軌的一端，通以電流后炮彈會(huì)被磁力加速，最后從位于導(dǎo)軌另一端的出口高速射出設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離d0.10 m，導(dǎo)軌長(zhǎng)l5.0 m，炮彈質(zhì)量m0.30 kg.導(dǎo)軌上的電流i的方向如圖中箭頭所示可認(rèn)為，炮彈在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度始終為b2.0 t，方向垂直于紙面向里若炮彈出口速度為v2.0103 m/s，求通過(guò)導(dǎo)軌的電流i.忽略摩擦力與重力的影響【解析】在導(dǎo)軌通有電流i時(shí)，炮彈作為導(dǎo)體受到磁場(chǎng)施加的安培力為fbid.炮彈從導(dǎo)軌一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理：flmv2.聯(lián)立式得i，代入數(shù)據(jù)得i6.0105 a.【答案】6.0105 a10. (14分)如圖所示，在互相垂直的水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)(e已知)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)(b已知)中，有一固定的豎直絕緣桿，桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.現(xiàn)由靜止釋放小球，試分析小球的加速度和速度的變化情況，并求最大速度vm.(mgqe)【解析】開(kāi)始時(shí)小球受力見(jiàn)圖(a)，neq，由題意知mgeq，所以小球加速向下運(yùn)動(dòng)；而后小球受洛倫茲力情況如圖(b)，相應(yīng)的n、f均增大，小球加速度減小，速度仍在增加，只是增加得慢了，洛倫茲力、彈力、摩擦力都將隨之增加，合力繼續(xù)減??；直到加速度a0，小球速度達(dá)到最大值后，小球做勻速運(yùn)動(dòng)，則有：mg(eqqvmb)，vm.【答案】11(2011屆徐州測(cè)試)(16分)如圖所示，一足夠長(zhǎng)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在ad邊中點(diǎn)o，方向垂直磁場(chǎng)向里射入一速度方向跟ad邊夾角30、大小為v0的帶正電粒子，已知粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，ad邊長(zhǎng)為l，ab邊足夠長(zhǎng)，粒子重力不計(jì)，求：(1)粒子能從ab邊上射出磁場(chǎng)的v0大小范圍(2)如果帶電粒子不受上述v0大小范圍的限制，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間【解析】(1)若粒子速度為v0，由qv0bm，則r.若軌跡與ab邊相切，如圖所示，設(shè)此時(shí)相應(yīng)速度為v01，則r1r1sin.將r1代入上式可得v01.若軌跡與cd邊相切，設(shè)此時(shí)相應(yīng)速度為v02，則r2r2sin.將r2代入上式可得v02.所以粒子能從ab邊上射出磁場(chǎng)的v0應(yīng)滿足v0.(2)粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)過(guò)的弧所對(duì)的圓心角越大，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也越長(zhǎng)由圖可知，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑rr1時(shí)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)弧所對(duì)的圓心角為(22)，所以最長(zhǎng)時(shí)間為t.【答案】(1)v0(2)12(17分)如圖所示，直角坐標(biāo)系xoy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，方向垂直xoy平面向里，電場(chǎng)線平行于y軸一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的a點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)x軸上的m點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從x軸上的n點(diǎn)第一次離開(kāi)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，mn之間的距離為l，小球過(guò)m點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸方向夾角為.不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度e的大小和方向；(2)小球從a點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大??；(3)a點(diǎn)到x軸的高度h.【解析】本題考查平拋