1、45分钟单元能力训练卷(八)(考查范围：第八单元分值：100分) 一、选择题(每小题6分，共48分，15小题为单选，68小题为多选)1如图D81所示，带负电的金属环绕轴OO以角速度匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后静止时()图D81AN极竖直向上 BN极竖直向下CN极沿轴线向左 DN极沿轴线向右2如图D82所示，三根长为L的直线电流在空间构成等边三角形，电流的方向垂直纸面向里电流大小均为I，其中A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小均为B0，导线C位于水平面处于静止状态，则导线C受到的静摩擦力是()图D82A.B0IL，水平向左B.B0IL，水平向右C.B0IL，水平向左D.B0IL，水平向
2、右3两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b以不同的速率沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图D83所示若不计粒子的重力，则下列说法正确的是()图D83Aa粒子带正电，b粒子带负电Ba粒子在磁场中所受洛伦兹力较大Cb粒子的动能较大Db粒子在磁场中运动时间较长4如图D84所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为L，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定，下端与水平直导体棒ab相连，弹簧与导轨平面平行并与ab垂直，直导体棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场闭合开关K后，导体棒中的电流为I，导体棒平衡时，弹簧伸长量为x1；调转图中电源极性使棒中电流反向，导体棒
3、中电流仍为I，导体棒平衡时弹簧伸长量为x2.忽略回路中电流产生的磁场，则磁感应强度B的大小为()图D84A.(x1x2)B.(x2x1)C.(x1x2)D.(x2x1)5如图D85所示，在第象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为E，在第、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垂直于x轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场中，并且恰好与y轴的正方向成45角进入磁场，又恰好垂直于x轴进入第象限的磁场已知O、P之间的距离为d，则带电粒子在磁场中第二次经过x轴时，在电场和磁场中运动的总时间为()图D85 A.B.(25)C. D.6如图D86所示，在沿水平方向向里的匀强
4、磁场中，带电小球A与B在同一直线上，其中小球B带正电并被固定，小球A与一水平放置的光滑绝缘板C接触(不粘连)而处于静止状态若将绝缘板C沿水平方向抽去后，以下说法正确的是()图D86A小球A仍可能处于静止状态B小球A可能沿轨迹1运动C小球A可能沿轨迹2运动D小球A可能沿轨迹3运动7如图D87所示为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的情况下，带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射，穿过此区域的时间为t.在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转60角，根据上述条件可求下列物理量中的()图D87A带电粒子的比荷B带
5、电粒子在磁场中运动的周期C带电粒子在磁场中运动的半径D带电粒子的初速度8如图D88所示，AOB为一边界为圆的匀强磁场，O点为圆心，D点为边界OB的中点，C点为边界上一点，且CDAO.现有两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场(不计粒子重力)，其中粒子1从A点正对圆心射入，恰从B点射出，粒子2从C点沿CD射入，从某点离开磁场，则可判断()图D88A粒子2在B、C之间某点射出磁场B粒子2必在B点射出磁场C粒子1与粒子2在磁场中的运行时间之比为32D粒子1与粒子2的速度偏转角度应相同二、计算题(第9题24分，第10题28分，共52分，写出必要的步骤和文字说明)9如图D89所示，两平行金属板间距为
6、d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场带电荷量为q、质量为m的粒子由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动忽略重力的影响，求：(1)匀强电场场强E的大小；(2)粒子从电场射出时速度v的大小；(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R.图D8910如图D810所示，在竖直平面xOy内，第二象限有一水平向右的电场强度为E1的匀强电场和磁感应强度为B1的匀强磁场，y轴右侧有一竖直向上的电场强度为E2的匀强电场，第一象限内有一匀强磁场(未画出)，一带电荷量为q、质量为m的粒子从x轴上的A点以与水平方向成30角的初速度v沿直线运动到y轴上的
7、P点，OPd.粒子进入y轴右侧后在竖直面内做匀速圆周运动，然后垂直x轴沿半径方向从M点进入第四象限内、半径为d的圆形匀强磁场区域，粒子在圆形磁场中偏转60后从N点射出磁场，求：(1)电场强度E1与E2大小之比；(2)第一象限内磁场的磁感应强度B的大小和方向；(3)粒子从A到N运动的时间图D81045分钟单元能力训练卷(八)1C解析 金属环带负电，按题图所示的方向旋转，则金属环的电流方向与旋转方向相反由右手螺旋定则可知磁极的方向：左端N极，右端S极因此小磁针N极沿轴线向左故C正确，A、B、D错误2B解析 根据安培定则，A电流在C处产生的磁场方向垂直于AC，B电流在C处产生的磁场方向垂直于BC，如
8、图所示根据平行四边形定则及几何知识可知，合磁场的方向竖直向下，与AB边平行，合磁感应强度的大小为B2B0cos 30B0，由公式FBIL得，导线C所受安培力大小为FB0IL，根据左手定则，导线C所受安培力方向水平向左，因导线C位于水平面且处于静止状态，由平衡条件知，导线C受到的静摩擦力方向为水平向右，故选项B正确，A、C、D错误3C解析 由左手定则可知，a粒子带负电，b粒子带正电，A错误；由qvBm得r，故运动的轨迹半径越大，对应的速率越大，所以b粒子的速率较大，在磁场中所受洛伦兹力较大，B错误；由Ekmv2可得b粒子的动能较大，C正确；由T知两者的周期相同，b粒子运动的轨迹对应的圆心角小于a
9、粒子运动的轨迹对应的圆心角，所以b粒子在磁场中运动时间较短，D错误4D解析 由平衡条件得mgsin kx1BIL，调转电源极性使棒中电流反向后，由平衡条件得mgsin BILkx2，联立解得B(x2x1)，D正确5D解析 带电粒子的运动轨迹如图所示由题意知，带电粒子到达y轴时的速度vv0，这一过程的时间t1；又由题意知，带电粒子在磁场中的偏转轨道半径r2 d；故知带电粒子在第象限中的运动时间为：t2；带电粒子在第象限中运动的时间为：t3.故t总.6AB解析 小球A处于静止状态，可判断小球A带正电，若此时小球A所受的重力与库仑力平衡，则将绝缘板C沿水平方向抽去后，小球A仍处于静止状态；若库仑力大
10、于小球A的重力，则将绝缘板C沿水平方向抽去后，小球A向上运动，此后小球A在库仑力、重力、洛伦兹力的作用下可能沿轨迹1运动7AB解析 设磁场区域的半径为R，不加磁场时，带电粒子速度的表达式为v；由题图可知带电粒子在磁场中的运动半径rRcot 30R；由粒子在磁场中运动的轨道半径公式可得r.由以上三式可得，周期Tt.由此可知正确选项为A、B.8BC解析 粒子1从A点射入，恰好从B点射出，则粒子做圆周运动的半径等于圆的半径，从圆弧AB水平入射的粒子都将聚集到B点，则选项B正确，A错误；粒子1和2的运动的轨迹如图所示，其圆弧对应的圆心角分别为90和60，由tT得，两粒子运动的时间之比为32，则选项C正
11、确，D错误9(1)(2)(3) 解析 (1)在匀强电场中，电场强度E.(2)根据动能定理，有qUmv20解得v.(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，有qvBm解得R .10(1)3(2)方向垂直纸面向外(3)解析 (1)粒子从A到P做匀速直线运动，由受力情况可得qE1mgtan 粒子从P到M做匀速圆周运动，必有重力与电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，即qE2mg联立得E1E23.(2)粒子从P到M、从M到N的运动轨迹如图，在第一象限内有R1由洛伦兹力提供向心力知Bqvm联立得B，方向垂直纸面向外(3)粒子从A到P有vt1，即t1从P到M粒子运动轨迹对应的圆心角为120，所用时间为t2粒子从M到N做圆周运动，由图知其轨迹半径为R2d，对应圆心角为60，所用时间为t3所以粒子从A到N运动的时间为tt1t2t3.
