《2022年高考物理专题强化测评精练精析专题电场和磁场B卷新人教 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高考物理专题强化测评精练精析专题电场和磁场B卷新人教 .pdf（10页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、学习好资料欢迎下载专题强化测评（四） B卷电场和磁场(45 分钟 100分) 一、单项选择题（本题共5 小题，每小题6 分，共计 30 分. 每小题只有一个选项符合题意）1.(2012 濮阳模拟 ) 处于纸面内的一段直导线长L=1 m ，通有 I=1 A的恒定电流，方向如图所示 . 将导线放在匀强磁场中，它受到垂直于纸面向外的大小为F=1 N 的磁场力作用. 据此( ) A.能确定磁感应强度的大小和方向B.能确定磁感应强度的方向，不能确定它的大小C.能确定磁感应强度的大小，不能确定它的方向D.磁感应强度的大小和方向都不能确定2. 如图所示的虚线框为一长方形区域，该区域内有一垂直于纸面向里的匀强
2、磁场，一束电子以不同的速率从O点垂直于磁场方向、沿图中方向射入磁场后，分别从a、b、c、d 四点射出磁场，比较它们在磁场中的运动时间ta、tb、tc、td，其大小关系是( ) A.tatbtctd B.tatb tc tdC.tatbtctctd3.(2012 郑州模拟 ) 在地磁场作用下处于静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I 时，小磁针左偏30( 如图所示 ) ，则当小磁针左偏60时，通过导线的电流为( 已知直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比)( ) A.2I B.3I C.3I D.无法确定4. 如图所示
3、，在竖直虚线MN 和 M N之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一带电粒子( 不计重力 ) 以初速度v0由 A点垂直 MN进入这个区域，带电粒子沿直线运动，并从C点离开场区 . 如果撤去磁场，该粒子将从B点离开场区；如果撤去电场，该粒子将从D点离开场区. 则下列判断正确的是( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 10 页学习好资料欢迎下载A该粒子由B、C、D三点离开场区时的动能相同B该粒子由A点运动到B、C、D三点的时间均不相同C匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比0EvBD若该粒子带负电，则电场方向竖
4、直向下，磁场方向垂直于纸面向外5.(2012 银川模拟 ) 如图所示，空间有一垂直纸面的磁感应强度为0.5 T 的匀强磁场，一质量为0.20 kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度放置一质量为0.1 kg 、电荷量q=+0.2 C的滑块， 滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5 ，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力. 现对木板施加方向水平向左，大小为0.6 N 的恒力， g 取 10 m/s2.则( ) A.木板和滑块一直做加速度为2 m/s2的匀加速运动B.滑块开始做匀加速直线运动，然后做加速度增大的加速运动C.最终木板做加速度为2 m/s2的匀加速运动，滑块做速
5、度为10 m/s 的匀速运动D.最终木板做加速度为3 m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10 m/s 的匀速运动二、多项选择题（本题共4 小题，每小题8 分，共计 32 分，每小题有多个选项符合题意）6.(2012 烟台模拟 ) 一初速度为零的电子经电场加速后，垂直于磁场方向进入匀强磁场中，此电子在匀强磁场中做圆周运动可等效为一环状电流，其等效电流的大小( ) A.与电子质量无关B.与电子电荷量有关C.与电子进入磁场的速度有关D.与磁场的磁感应强度有关7.(2012 连云港模拟 ) 如图所示， 两块水平放置的带电平行金属板间有竖直向上的匀强电场. 一个质量为m 、带电量为q的油滴以初速度v0进
6、入电场，并在电场中沿直线运动了一段时间，空气阻力不计，则( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 10 页学习好资料欢迎下载A.该油滴带正电B.在这段时间内电场力所做的功等于油滴重力势能的变化量C.在这段时间内油滴的机械能保持不变D.在这段时间内油滴的动能保持不变8. （2012泰州模拟）如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为 m ，电荷量为q 的带负电小球，另一端固定在O点.把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成=60的位置B时速度为零 .
7、以下说法正确的是( ) A.小球重力与电场力的关系是mg=3Eq B.小球重力与电场力的关系是Eq=3mg C.球在 B点时，细线的拉力为FT=3mg D.球在 B点时，细线的拉力为FT=2Eq 9. 如图所示，在第二象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为E，在第一、第四象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等. 有一个带电粒子以初速度v0垂直 x 轴， 从 x 轴上的 P点进入匀强电场，恰好与y 轴成 45角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x 轴进入下面的磁场 . 已知 OP之间的距离为 d，则带电粒子 ( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结
8、- - - - - - -第 3 页，共 10 页学习好资料欢迎下载A.在电场中运动的时间为02dvB.在磁场中做圆周运动的半径为2d C.自进入磁场至第二次经过x 轴所用时间为07 d4vD.自进入电场至在磁场中第二次经过x 轴的时间为0(47 )d2v三、计算题（本题共3 小题，共38 分, 需写出规范的解题步骤）10.(2012 南京模拟 ) （12 分）质量m=2.010-4kg、电荷量q=1.0 10-6 C 的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中，电场强度大小为E1. 在 t=0 时刻，电场强度突然增加到E24.0 103 N/C, 场强方向保持不变 . 到 t 0.20 s
9、时刻再把电场方向改为水平向右，场强大小保持不变. 取 g=10 m/s2. 求：（1）原来电场强度E1的大小？（2） t=0.20s时刻带电微粒的速度大小？（3）带电微粒运动速度水平向右时刻的动能？11.(2012 常州模拟 ) （12 分）如图，直线MN上方有平行于纸面且与MN成45的有界匀强电场，电场强度大小未知；MN下方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小为 B.今从 MN上的 O点向磁场中射入一个速度大小为v、方向与 MN成 45角的带正电粒子，该粒子在磁场中运动时的轨道半径为R.若该粒子从O点出发记为第一次经过直线MN ，而第五次经过直线MN时恰好又通过 O点. 不计粒
10、子的重力.求：（1）电场强度的大小；（2）该粒子再次从O点进入磁场后，运动轨道的半径；（3）该粒子从O点出发到再次回到O点所需的时间 . 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 10 页学习好资料欢迎下载12.(14分 )如图所示， 真空中有一个半径r=0.5 m的圆形磁场 ,与坐标原点相切, 磁场的磁感应强度大小B=210-3 T, 方向垂直于纸面向外, 在 x=r 处的虚线右侧有一个方向竖直向上的宽度为L1=0.5 m 的匀强电场区域，电场强度E=1.5103N/C. 在 x=2 m处有一垂直x 方向的足够长的荧光屏，从 O
11、点处向不同方向发射出速率相同的荷质比qm=1109 C/kg 带正电的粒子，粒子的运动轨迹在纸面内，一个速度方向沿y 轴正方向射入磁场的粒子，恰能从磁场与电场的相切处进入电场. 不计重力及阻力的作用.求：(1) 粒子进入电场时的速度和粒子在磁场中的运动的时间. (2) 速度方向与y 轴正方向成30 ( 如图中所示 ) 射入 磁场的粒子，最后打到荧光屏上，该发光点的位置坐标. （3）在（ 2）问中，粒子由坐标原点O到光屏上的总时间. 答案解析1. 【解析】 选 D.由 B=FIL可知水平向左的磁感应强度的分量为1 T ，无法确定沿电流方向的磁感应强度的分量，由矢量合成可知无法确定磁感应强度的大小
12、和方向，故选D. 2. 【解析】 选 D.电子的运动轨迹如题图所示，从a、b、c、d 四点飞出的电子对应的圆心角abcd，而电子的周期2 mTqB相同，其在磁场中的运动时间tT2，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 10 页学习好资料欢迎下载故 tatbtctd.D 项正确 . 3. 【解析】 选 B. 小磁针的指向为此处磁场的方向，由题意知，导线中电流的磁场与地磁场方向垂直，小磁针指向为合磁场方向，磁场合成情况如图所示，易知tan =1BB地则左偏30、 60时对应的表达式为 tan30 =1BB地，tan60 =1BB地
13、，又因为直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比，则当小磁针左偏60时，通过导线的电流为3I B正确 . 4. 【解析】 选 C.由 Eq=Bv0q 可得，0EvB,C 正确；若电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向外，则无论从左侧入射的是正电荷还是负电荷，电场力与洛伦兹力方向均一致，故D错误；如果撤去磁场，粒子由 B点射出时，电场力对粒子做正功，粒子动能比入场时增大了，A错误；粒子由C、B射出过程中，水平方向均做匀速直线运动，运动时间相同，但在磁场偏转过程中粒子运动的速率是v0；运动时间增大了，故B错误 . 5. 【解析】 选 D.刚开始，滑块和木板一起做匀加速直线运动，随着速度的不断
14、增加，滑块受到的竖直向上的洛伦兹力不断增加，滑块所受的弹力减小，合力减小，滑块做变加速运动，一段时间后，滑块的重力和洛伦兹力相平衡，滑块做匀速直线运动，而木板做匀加速直线运动.根据 qvB=mg ，得 v=10 m/s；根据 F=Ma ，得 a=3 m/s2，故 D正确 . 6. 【解析】 选 B、D.电子在磁场中做圆周运动的周期2 mT,eB环形电流的等效电流2ee BI.T2 m由上式可以看出，电流大小与电量、磁场、质量有关，故B、D两项正确， A、C错误7. 【解析】 选 A、B、D.因电场力和重力均沿竖直方向，若带电油滴沿v0方向做直线运动，一定是做匀速直线运动，此时mg=qE.油滴带
15、正电， A正确；电场力所做的功等于克服重力所做的功，等于油滴重力势能的变化量， B正确；因电场力做正功，油滴机械能增加，C错误；油滴匀速运动，动能不变，D正确 . 8. 【解析】 选 B、 C.由动能定理得，mglsin =Eql(1-cos ), 解得： Eq=3mg.B正确， A错误；在B点，球的速度为零，因此沿细线的方向合力为零，故细线拉力FT mgsin60 +Eqcos60 =3mg,故 C正确， D错误 . 9. 【解析】 选 A、 D.带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做匀速直线运动，出电场时与y 轴成 45角，水平速度与竖直速度相等，则由水平方
16、向10d2dtvv，则竖直方向的位移： y=v0t1=2d, 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，恰好垂直于x 轴进入下面的磁场，则由几精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 10 页学习好资料欢迎下载何关系可求出粒子的半径为r22d且0m 2vmvr,qBqB粒子垂直进入下面磁场中继续做匀速圆周运动，又垂直x 轴出磁场，粒子自进入磁场至第二次经过x 轴所用时间为2072 m7 d4tT,22qB2v自进入电场至在磁场中第二次经过x 轴的时间为t=t1+t2=0(47 )d2v，故选 A、D. 10. 【解析】（ 1）当场强为E
17、1的时候，带正电微粒静止，所以mg=E1q， （2 分）所以 E1=mgq =2.0 103 N/C. （2 分）(2) 当场强为E2的时候，带正电微粒由静止开始向上做匀加速直线运动，设0.20 s后的速度为v1, 由牛顿第二定律得：E2q-mg=ma1，（1 分）所以 v1=a1t, （1 分）解得： v1=2 m/s. （1 分）(3) 把电场 E2改为水平向右后，带电微粒在竖直方向做匀减速运动，设带电微粒速度达到水平向右所用时间为 t1, 则 0-v1=-gt1, 解得： t1=0.20 s, （2 分）设带电微粒在水平方向电场中的加速度为a2, 根据牛顿第二定律qE2=ma2, 解得：
18、 a2=20 m/s2, （ 1分）设此时带电微粒的水平速度为v2,v2=a2t1, 解得： v2=4.0 m/s, （1 分）设带电微粒的动能为Ek,Ek=12mv22=1.6 10-3 J. （1 分）答案：（1）2.0 103 N/C (2)2 m/s (3)1.6103J 11. 【解析】 粒子的运动轨迹如图，先是一段半径为R的 1/4 圆弧到 a 点，接着恰好逆电场线匀减速运动到 b 点速度为零再返回a 点速度仍为v，再在磁场中运动一段3/4 圆弧到 C点，之后垂直电场线进入电场做类平抛运动. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -
19、第 7 页，共 10 页学习好资料欢迎下载（1）由图可知，OC22R，类平抛运动的垂直和平行电场方向的位移都为s=s=OCsin45 =2R (1 分) 所以类平抛运动的时间为3s2Rtvv(1 分 ) 又 s22331qEatt22m（ 1 分）再者 RmvqB(1 分) 由可得EvB (1 分) （2）由平抛知识得tan =2tan =2 所以 v2=vtan =2v (1分 ) v =2212vv =5v (1分) 则第五次过MN进入磁场后的圆弧半径：R=mvqB =5R (1分) （3）粒子在磁场中运动的总时间为t1=2 Rv(1 分) 精选学习资料 - - - - - - - - -
20、 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 10 页学习好资料欢迎下载粒子在电场中的加速度为a=qEqvBmm (1分) 粒子做直线运动所需时间为t2=2v2mv2RaqvBv(1 分) 由式求得粒子从出发到第五次到达O点所需时间t=t1+t2+t3=2Rv(2+ ) (1分) 答案：（1）vB (2)5R （3）2Rv(2+ ) 12. 【解析】 (1) 由题意可知：粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R=r= 0.5 m ， (1分) 有2mvBqvR，可得粒子进入电场时的速度v=qBRm =1 109210-30.5=1 106(m/s) (1分) 在磁场中运动的时间139
21、112 m13.14tT44Bq22 101 10=7.85 10-7(s) (1分) (2) 粒子在磁场中转过120角后从P点垂直电场线进入电场，如图所示，在电场中的加速度大小精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 10 页学习好资料欢迎下载a=Eqm =1.5 1031109=1.5 1012(m/s2) (1分) 粒子穿出电场时vy=at2=a1Lv=1.5 101260.51 10=0.75 106 (m/s) (1分)6y6xv0.75 10tan0.75v1 10 (1分) 在磁场中侧移y1=1.5r=1.5 0.5
22、=0.75(m) (1分) 在电场中侧移2122226110.5yat1.510()221 10=0.187 5(m) (1分) 飞出电场后粒子做匀速直线运动y3=L2tan =(2-0.5-0.5)0.75=0.75(m) (1分) 故 y=y1+y2+y3=0.75 m+0.187 5 m+0.75 m=1.687 5 m 则该发光点的坐标为(2,1.687 5) (1分) (3)t1=112 mT?33Bq =1.05 10-6 s (1分) t2=rv =5 10-7 s (1分) t3=x2rv =1 10-6 s (1分) 故粒子运动的总时间t=t1+t2+t3=2.55 10-6 s (1分) 答案： (1)1 106 m/s 7.85 10-7 s (2)(2 ，1.687 5) (3)2.5510-6 s 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 10 页