(课标通用版)2020版高考物理总复习精练:第九章章末检测(含解析).docx
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1、章末检测一、选择题1.在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根通电长直导线,电流的方向垂直于纸面向里。如图所示,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中()A.c、d两点的磁感应强度大小相等B.a、b两点的磁感应强度大小相等C.c点的磁感应强度的值最小D.b点的磁感应强度的值最大答案C通电直导线在c点的磁感应强度方向与B0的方向相反,b、d两点的电流磁场与B0垂直,a点电流磁场与B0同向,由磁场的叠加知c点的合磁感应强度最小。2.如图所示,空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场的方向竖直向下,磁场方向垂直纸面向里,一带电油滴P恰好处于静止状态,则下列说
2、法正确的是()A.若仅撤去磁场,P可能做匀加速直线运动B.若仅撤去电场,P可能做匀加速直线运动C.若给P一初速度,P不可能做匀速直线运动D.若给P一初速度,P可能做匀速圆周运动答案DP处于静止状态,带负电荷,mg=qE,若仅撤去磁场,P仍静止,A错;仅撤去电场,P向下加速,同时受到洛仑兹力,将做复杂的曲线运动,B错;给P一平行于磁场方向的初速度时,P做匀速直线运动,C错;给P一垂直磁场方向的初速度时,因mg=qE,P在洛仑兹力作用下,将做匀速圆周运动,D对。3.图甲是磁电式电流表的结构示意图,蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的,线圈中a、b两条导线的长均为l,通有方向如图乙所示的电流I,两
3、条导线所在处的磁感应强度大小均为B。则()A.该磁场是匀强磁场B.线圈平面总与磁场方向垂直C.线圈将沿逆时针方向转动D.a、b导线受到的安培力的大小总为IlB答案D该磁场是均匀辐向分布的,不是匀强磁场,选项A错误;线圈平面与磁场方向平行,选项B错误;在图示位置,a、b导线受到的安培力方向分别为向上、向下,大小均为IlB,线圈将沿顺时针方向转动,选项C错误,选项D正确。4.如图,一带电塑料小球质量为m,用绝缘悬线悬挂于O点,并在竖直平面内摆动,最大摆角为60,水平磁场垂直于小球摆动的平面。当小球自左方摆到最低点时,悬线上的张力恰为零,则小球自右方最大摆角处摆到最低点时悬线上的张力为()A.0B.
4、2mgC.4mgD.6mg答案C带电小球在磁场中受到洛仑兹力作用,但是洛仑兹力不做功,所以从左方摆到最低点的过程只有重力做功,根据动能定理得mgL(1-cos60)=12mv2,摆到最低点时,合力提供向心力,悬线上张力为0,则qvB-mg=mv2L=mg,洛仑兹力方向竖直向上。当小球从右方摆到最低点时,根据对称性可知其速度大小不变,但是方向反向,所以洛仑兹力方向竖直向下,大小不变,此时向心力不变,即F-qvB-mg=mv2L,F=4mg,选项C对。5.如图所示,在MNQP中有一垂直纸面向里的匀强磁场。质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场,图中实线是
5、它们的轨迹。已知O是PQ的中点,不计粒子重力。下列说法中正确的是()A.粒子a带负电,粒子b、c带正电B.射入磁场时粒子a的速率最小C.射出磁场时粒子b的动能最小D.粒子c在磁场中运动的时间最长答案D由左手定则可知粒子a带正电,粒子b、c带负电,所以A错。由qvB=mv2r可知:r=mvqB,由题意及rcrarb得:vcvavb,所以B、C错。又因为qvB=m42T2r,得:T=2mqB,则各粒子运动周期相同,粒子在磁场中的运动时间t=2T,可知粒子c在磁场中运动的时间最长,D正确。6.如图所示,在圆形区域内,存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,ab是圆的一条直径。带正电的粒子从a点射入磁场,速度
6、大小为2v,方向与ab成30角时恰好从b点飞出磁场,粒子在磁场中运动的时间为t;若仅将速度大小改为v,则粒子在磁场中运动的时间为(不计粒子所受的重力)()A.3tB.32tC.12tD.2t答案D粒子以速度2v射入磁场,半径r1=2mvqB,轨迹如图,由图可得r1=2R,运动时间t1=603602mqB=m3qB=t;粒子以速度v射入磁场,半径r2=mvqB=R,圆心角=120,运动时间t2=1203602mqB=2m3qB=2t,选项D正确。7.(多选)如图所示,已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后,水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中(E和B已知),小球
7、在此空间的竖直面内做匀速圆周运动,则()A.小球可能带正电B.小球做匀速圆周运动的半径r=1B2UEgC.小球做匀速圆周运动的周期T=2EBgD.若电压U增大,则小球做匀速圆周运动的周期增加答案BC小球在复合场中做匀速圆周运动,则小球受到的电场力和重力满足mg=Eq,方向相反,则小球带负电,A错误;因为小球做圆周运动的向心力由洛仑兹力提供,由牛顿第二定律和动能定理可得:Bqv=mv2r,Uq=12mv2,联立两式可得:小球做匀速圆周运动的半径r=1B2UEg,由T=2rv可以得出T=2EBg,与电压U无关,所以B、C正确,D错误。8.如图所示,某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后,射
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