高考物理第一轮复习：磁场专题 提高练习.docx

2019年高考物理第一轮复习：磁场专题提高练习一、单选题1．如图直线OP上方分布着垂直纸而向里的匀强磁场从粒子源O在纸面内沿不同的方向先后发射速率均为v的质子1和2两个质子都过P点。已知OP=a质子1沿与OP成30°角的方向发射不计质子的重力和质子间的相互作用力则A．质子1在磁场中运动的半径为12aB．质子2在磁场中的运动周期为2πavC．质子1在磁场中的运动时间为2πa3vD．质子2在磁场中的运动时间为5πa6v【答案】B【解析】根据题意作出粒子运动轨迹如图所示：由几何知识可知粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径：r=a故A错误；粒子在磁场中做圆周运动的周期：T=2πrv=2πav故B正确；由几何知识可知质子1在磁场中转过的圆心角：θ1=60°质子1在磁场中的运动时间：t1=θ1360∘T=16T=πa3v故C错误；由几何知识可知质子2在磁场中转过的圆心角：θ2=300°质子2在磁场中的运动时间：t2=θ2360°T=5πa3v故D错误；故选B。2．如图所示三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3垂直纸面如图放置与坐标原点分别位于边长为a的正方形的四个点上L1与L2中的电流均为I方向均垂直于纸面向外L3中的电流为2I方向垂直纸面向里(已知电流为I的长直导线产生的磁场中距导线r处的磁感应强度B=kIr(其中k为常数)。某时刻有一质子(电量为e)正好沿与x轴正方向成45∘斜向上经过原点O速度大小为v则质子此时所受磁场力为()A．方向垂直纸面向里大小为23kIveaB．方向垂直纸面向外大小为32kIve2aC．方向垂直纸面向里大小为32kIveaD．方向垂直纸面向外大小为23kIve2a【答案】B【解析】根据安培定则作出三根导线分别在O点的磁场方向如图：由题意知L1在O点产生的磁感应强度大小为B1=kIaL2在O点产生的磁感应强度大小为B2=kI2aL3在O点产生的磁感应强度大小为B3=2kIa先将B2正交分解则沿x轴负方向的分量为B2x=kI2asin45∘=kI2a同理沿y轴负方向的分量为B2y=kI2asin45°=kI2a故x轴方向的合磁感应强度为Bx=B1+B2x=3kI2ay轴方向的合磁感应强度为By=B3-B2y=3kI2a故最终的合磁感应强度的大小为B=Bx2+By2=32kI2a方向为tanα=ByBx=1则α=45°如图：故某时刻有一质子(电量为e)正好沿与x轴正方向成45∘斜向上经过原点O由左手定则可知洛伦兹力的方向为垂直纸面向外大小为f=vBv=32kIve2a故B正确；故选B。3．如图所示质量为M的绝缘足够长的木板Q放置在光滑的水平面上．质量为m的物块P叠放在Q的左端PQ所在空间存在着如图所示的匀强磁场磁感应强度大小为B．P带正电电荷量为qQ不带电P、Q之间的动摩擦困数为μ．一水平恒力F作用在Q上使P、Q由静止开始向左运动．在运动的过程中下列说法正确的是（）A．P和Q一起运动时PQ间的摩擦力逐渐减小B．P刚好脱离Q时P的速度大小为2mgBqC．P脱离Q后Q做匀速直线运动D．P、Q刚好发生相对滑动时P的速度大小为mgBq﹣FmμBq(M+m)【答案】D【解析】P、Q发生相对滑动前P与Q向左运动对整体F=（M+m）a一起做匀加速直线运动对P：f=maPQ间摩擦力不变故A错误；当物体受到的洛伦兹力的大小与重力相等时即mg=qvB速度达到v=mgBq时P刚好脱离Q故B错误；P脱离Q后Q在水平恒力作用下做匀加速直线运动故C错误；P、Q刚好发生相对滑动时设P的速度为v则有μ（mg-qvB）=ma；对PQ：a＝FM+m；联立解得v=mgBq-FmμBqM+m故D正确；故选D。4．如图所示等腰直角三角形abc区域内有垂直纸面向外的匀强磁场磁感应强度的大小为B在bc的中点O处有一粒子源可沿与ba平行的方向发射速率不同的两种粒子粒子带负电质量为m电荷量为q已知这些粒子都能从ab边离开abc区域ab=2l不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用则这些粒子A．速度的最大值为(2+1)qBlmB．速度的最小值为qBlmC．在磁场中运动的最短时间为πm4qBD．在磁场中运动的最长时间为πm2qB【答案】A【解析】若都能从ab边出来则符合条件的最大半径应该与ac面相切最小半径应该恰好运动到b点如图所示由几何关系可得：rmin=l2rmax=(1+2)lAB、粒子在磁场中做圆周运动洛伦兹力提供了向心力由牛顿第二定律可得：qvB=mv2r解得：vmax=2+1qBlmvmin=qBl2m故A对B错；C、粒子做圆周运动的周期为T=2πmqB若圆心角θ=45∘则在磁场中的运动时间为t=18T=πm4qB从上图可以看出最小的圆心角θ>45∘所以tmin>18T=πm4qB故C错误；