1、云南省峨山一中 2019 届高三一轮复习物理暑假预习作业（八）一、单选题 1.在题图所示电路中，电池均相同，当电键 S 分别置于 a、 b 两处时，导线 MM与 NN之间的安培力的大小为 fa、 fb，判断这两段导线( )A 相互吸引， fa fbB 相互排斥， fa fbC 相互吸引， fa fbD 相互排斥， fa fb2.如图所示，带电粒子垂直进入匀强磁场下列判断正确的是（ ）A 粒子向左偏转B 粒子向右偏转C 粒子垂直纸面向里偏转D 粒子垂直纸面向外偏转3.如图所示为一电流表的原理示意图质量为 m 20 g 的均质细金属棒 MN 的中点处通过挂钩与竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为
2、 k.在矩形区域 abcd 内有匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向外与 MN 的右端 N 连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN 的长度大于 ab 边长度当 MN 中没有电流通过且处于平衡状态时， MN 与矩形区域的 cd 边重合；当 MN 中有电流通过时，指针示数可表示电流强度若已知弹簧的劲度系数为 8.0 N/m.ab 边长度为 0.20 m， bc 边长度为 0.050 m， B0.40 T不计通电时电流产生的磁场的作用，此电流表的量程为( )A 5.0 AB 3.0 AC 2.5 AD 1.0 A4.如图所示为质谱仪的原理图利用这种质谱仪可以对氢元素进行测量氢元素的各种
3、同位素，从容器 A 下方的小孔 S1进入加速电压为 U 的加速电场，可以认为从容器出来的粒子初速度为零粒子被加速后从小孔 S2进入磁感应强度为 B 的匀强磁场，最后打在照相底片 D 上，形成 a、 b、 c 三条质谱线关于氢的三种同位素进入磁场时速率的排列顺序和三条谱线的排列顺序，下列说法中正确的是：（ ）A 进磁场时速率从大到小的排列顺序是氕、氘、氚B 进磁场时速率从大到小的排列顺序是氚、氘、氕C a、 b、 c 三条谱线的排列顺序是氕、氘、氚D a、 b、 c 三条谱线的排列顺序是氘、氚、氕5.如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向里的匀强磁场 B 中。质量为 m，带电
4、量为 q 的小滑块从斜面顶端由静止下滑。对滑块下滑的过程，下列判断正确的是（ ）A 滑块受到的洛仑兹力方向垂直斜面向上B 滑块受到的摩擦力大小不变C 滑块一定不能到达斜面底端D 滑块到达地面时的动能与 B 的大小有关6.如图所示，两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，磁感应强度为 B，导轨宽度为L，一端与电源连接一质量为 m 的金属棒 ab 垂直于平行导轨放置并接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数为 ，在安培力的作用下，金属棒以 v0的速度向右匀速运动，通过改变磁感应强度的方向，可使流过导体棒的电流最小，此时磁感应强度的方向与竖直方向的夹角为( )A 37B 30C 45D 607.如图，
5、在 xOy 平面中有一通电直导线与 Ox、 Oy 轴相交，导线中电流方向如图所示该区域有匀强磁场，通电直导线所受磁场力的方向与 Oz 轴的正方向相同该磁场的磁感应强度的方向可能是( )A 沿 z 轴正方向 B 沿 z 轴负方向C 沿 x 轴正方向 D 沿 y 轴负方向8.如图 1，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒 a、 b、 c 电荷量相等，质量分别为 ma、 mb、 mc，已知在该区域内， a 在纸面内做匀速圆周运动， b 在纸面内向右做匀速直线运动， c 在纸面内向左做匀速直线运动下列选项正确的是( )图 1A ma
6、 mb mcB mb ma mcC mc ma mbD mc mb ma二、多选题9.（多选）环形对撞机是研究高能粒子的重要装置,其工作原理的示意图如图所示.正、负离子由静止经过电压为 U 的直线加速器加速后,沿圆环切线方向射入对撞机的真空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为 B两种带电粒子将被局限在环状空腔内,沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,从而在碰撞去迎面相撞.为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )A 对于给定的加速电压,带电粒子的比荷 q/m 越大,磁感应强度 B 越大B 对于给定的加速电压,带电粒子的比荷 q/m 越大,磁感
7、应强度 B 越小C 对于给定的带电粒子,加速电压 U 越大,粒子运动的周期越小D 对于给定的带电粒子,不管加速电压 U 多大,粒子运动的周期都不变10.（多选）设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自 A 点沿曲线 ACB 运动，到达 B 点时速度为零, C 点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是（ ）A 这离子带负电荷B A 点和 B 点位于同一高度C 离子在 C 点时速度最大D 离子到达 B 点时，将沿原曲线返回 A 点11.（多选）极光是由来自太阳的高能量带电粒子流高速冲进高空稀薄大气层时，被地球磁场俘获，从
8、而改变原有运动方向，向两极做螺旋运动而形成的科学家发现并证实，向两极做螺旋运动的这些高能粒子的旋转半径是不断减小的，这主要与下列哪些因素有关( )A 洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小B 空气阻力做负功，使其动能减小C 南，北两极的磁感应强度增强D 太阳对粒子的引力做负功12.（多选）如图所示， MN 是磁感应强度为 B 的匀强磁场的边界。一质量为 m、电荷量为 q的粒子在纸面内从 O 点射入磁场。若粒子速度为 v0，最远能落在边界上的 A 点。下列说法正确的有（ ）A 若粒子落在 A 点的左侧，其速度一定小于 v0B 若粒子落在 A 点的右侧，其速度一定大于 v0C 若粒子落在 A 点左右两
9、侧 d 的范围内，其速度不可能小于D 若粒子落在 A 点左右两侧 d 的范围内，其速度不可能大于分卷 II三、计算题13.如图所示，边长 L=2m 的正方形 abcd 区域（含边界）内，存在着垂直于区域表面向内的匀强磁场，磁感应强度日=0.5 t 带电平行金属板 MN， PQ 间形成了匀强电场 E（不考虑金属板在其它区域形成的电场） MN 放在 ad 边上，两板左端肘， P 恰在 ab 边上，两板右端 N， Q间有一绝缘挡板 EF， EF 申间有一小孔 O，金属板长度，板间距，挡板长度均为导在 M 和 P的中间位置有一离子源 s，能够正对孔 O 不断发射出各种速率的带负电离子，离子的电荷量均为
10、 q=1.61016 C，质量均为 m=3.21025kg（不计离子的重力，不考虑离子之间的相互作用，离子打到金属板或挡板上后将不反弹）（1）当电场强度 E0=2105N/C 时，求能够袷 SO 连线穿过孔 O 的离子的速率 v；（2）电场强度取值在一定范围内时，可使沿 so 连线穿过 O 并进入磁场区域的离子直接从 bc边射出，求满足条件的电场强度最大值 E1及在此种情况下，离子在磁场区域运动的时间 t；（3）在电场强度取第（2）问中满足条件的最小值的情况下，紧贴磁场边缘 cd 的内侧，从c 点沿 cd 方向入射一电荷量分也为 q，质量也为 m，的带正电离子，要保证磁场中能够发生正，负离子的
11、相向正碰（碰撞时两离子的速度方向恰好相反），求该正离子入射的速率 v14.如图所示，三个同心圆是磁场的理想边界，圆 1 半径 R1=R，圆 2 半径 R2=3R，圆 3 半径R3（ R3 R2）大小未定，圆 1 内部区域磁感应强度为 B，圆 1 与圆 2 之间的环形区域是无场区，圆 2 与圆 3 之间的环形区域磁感应强度也为 B。两个区域磁场方向均垂直于纸面向里。 t=0时一个质量为 m，带电量为+ q（ q0）的离子（不计重力），从圆 1 上的 A 点沿半径方向以速度 飞进圆 1 内部磁场。问：（1）离子经多长时间第一次飞出圆 1？（2）离子飞不出环形磁场圆 3 边界，则圆 3 半径 R3至
12、少为多大？（3）在满足了（2）小题的条件后，离子自 A 点射出后会在两个磁场不断地飞进飞出，从t=0 开始到离子第二次回到 A 点，离子运动的总时间为多少？（4）在同样满足了（2）小题的条件后，若环形磁场方向为垂直于纸面向外，其它条件不变，从 t=0 开始到离子第一次回到 A 点，离子运动的路径总长为多少？15.有一个放射源水平放射出 、 和 三种射线，垂直射入如图所示磁场。区域和的宽度均为 d，各自存在着垂直纸面的匀强磁场，两区域的磁感强度大小 B 相等，方向相反（粒子运动不考虑相对论效应）。（1）若要筛选出速率大于 v1的 粒子进入区域，求磁场宽度 d 与 B 和 v1的关系。（2）若 B0.0034T， v10.1c（c 是光速），则可得 d; 粒子的速率为 0.001c，计算 和射线离开区域时的距离；并给出去除 和 射线的方法。（3）当 d 满足第（1）小题所给关系时，请给出速率在 v1 v v2区间的 粒子离开区域时的位置和方向。（4）请设计一种方案，能使离开区域的 粒子束在右侧聚焦且水平出射。已知：电子质量 ， 粒子质量 ，电子电荷量， （x1 时）
