1、20102011学年度上学期高三一轮复习物理单元验收试题（9）【原人教】 命题范围：磁场第卷为选择题，共40分；第卷为非选择题共60分。满分100分，考试时间为90分钟。第卷（选择题，共40分）一、选择题（共40分，在每小题给出的4个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1以下说法符合物理学史实的是 （ ）A法拉第发现了通电导体的周围存在着磁场B库仑最先准确地测量出了电子的电荷量C亚里士多德发现了力是改变物体运动状态的原因D开普勒行星运动定律为万有引力定律的发现奠定了基础2关于磁通量，下列说法正确的是：（ ）A穿过某个面的磁通量
2、为零，该处的磁感应强度也为零B穿过任一平面的磁通量越大，该处的磁感应强度也一定越大C穿过某一线圈平面的磁通量越大，该线圈平面得面积一定越大D当闭合线圈平面跟磁场方向平行时，穿过这个线圈平面的磁通量一定为零3在高纬度地区的高空，大气稀薄，常出现五颜六色的弧状、带状或幕状的极其美丽壮观的发光现象，这就是我们常说的“极光”“极光”是由太阳发射的高速带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的假如我们在北极地区忽然发现正上方的高空出现了射向地球的、沿顺时针方向生成的紫色弧状极光（显示带电粒子的运动轨迹），则关于引起这一现象的高速粒子的电性及弧状极光的弯曲程度的下列说法
3、正确的是 （ ）A高速粒子带正电 B高速粒子带负电C轨迹半径逐渐减小 D轨迹半径逐渐增大4假设有一固定的S极磁单极子，其磁场分布与负点电荷电场分布相似，周围磁感线呈均匀辐射状分布，如图所示。距离它r处磁感应强度大小为B = k/r2，k为常数。现有一带电小球在S极附近做匀速圆周运动。则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是（ ）甲乙A若小球带正电，其运动轨迹平面在S的正上方，如图甲所示B若小球带正电，其运动轨迹平面在S的正下方，如图乙所示C若小球带负电，其运动轨迹平面在S的正上方，如图甲所示D若小球带负电，其运动轨迹平面在S的正下方，如图乙所示5如图所示，质量为m、带电量为+q的带电粒子(重力不
4、计)，以初速度v0垂直进入相互正交的匀强电场E和匀强磁场B中，从P点离开该区域，此时侧向位移为s，则（ ）A粒子在P点所受的磁场力可能比电场力大 B粒子的加速度为(qE-qv0B)/m C粒子在P点的速率为 D粒子在P点的动能为mv02/2-qsE6如图所示，质量为m，电量为q的正电物体，在磁感强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为的水平面向左运动，物体运动初速度为v，则（ ）A物体的运动由v减小到零所用的时间等于mv/（mg+qvB）B物体的运动由v减小到零所用的时间小于mv/（mg+qvB）C若另加一个电场强度为（mg+qvB）/q、方向水平向左的匀强电场，物体做匀速运动D
5、若另加一个电场强度为（mg+qvB）/q、方向竖直向上的匀强电场，物体做匀速运动7关于磁感应强度，正确的说法是（ ） A根据定义，B=F/IL知，B与F成正比，与IL成反比 BB是矢量，方向与小磁针受力F方向相同 CB是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向相反 D在给定的磁场中，同一点的B是确定的，不同点的B可能不相同8环形对撞机是研究高能粒子的重要装置。初速为零的带电粒子经电压为U的电场加速后注入对撞机的高真空圆环形状的空腔内，在匀强磁场中，做半径恒定的圆周运动。关于带电粒子的比荷q/m，加速电压U和磁感应强度B以及粒子运动的周期T的关系，下列说法中正确的是 （ ）A对于给定的加速电压，带
6、电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越小B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C对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期T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T都不变9如图所示，匀强磁场的方向竖直向下。磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。在水平拉力F作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口处飞出。关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是（ ） A小球带负电B小球运动的轨迹是一条抛物线C洛伦兹力对小球做正功D维持试管匀速运动的拉力F应逐渐增大10如图所示，在足够大的屏MN的上方有磁感应
7、强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，P为屏上一小孔，PC与MN垂直。一束质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力）以相同的速率v从P处射入磁场区域，粒子入射方向在与磁场垂直的平面里，且散开在与PC夹角为的范围内，则在屏MN上被粒子打中区域的长度为（ ）MNCPABCD 第卷（非选择题，60分）二、本题共2小题，共14分，把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。11（6分）如图所示，在已调节平衡的天平右侧托盘下悬挂一个导线框，其下端置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面。当线框中没有电流通过时，天平左侧托盘中放置质量为m1的砝码，天平恰好平均；给线框通入图示方向的电流I时，需在
8、右侧托盘中再放置质量为m2（m1m2）的砝码，天平可重新平衡。下列说法正确的是 （ ）A保持线框中的电流不变，将左右托盘中的砝码对调，天平仍平衡B若只改变电流的方向，将右侧托盘中的砝码移至左盘，天平仍平衡C若只改变磁场的方向，将左右托盘中的砝码对调，天平仍平衡D若只将线框的匝数加倍，将右侧托盘中的砝码移至左盘，天平仍平衡12（8分）如图所示，在铅板A上放一个放射源C可向各个方向射出速率为v的射线，M为荧光屏（足够大），间距为d，加上垂直纸面向内、范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，已知粒子的质量为m，设此时粒子能到达荧光屏。那么这时在竖直方向上能观察到荧光屏亮区的长度是_。三、本题共3小
9、题，46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13（11分）在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。 一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A处以速度 v沿x轴负方向射入磁场，它恰好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿y轴正方向飞出。 （1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m ； （2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为，该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了6
10、0角，求磁感应强度多大？此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少？14（15分）在坐标系xOy平面的第一象限内，有一个匀强磁场，磁感应强度大小恒为B0，方向垂直于xOy平面，且随时间作周期性变化，如图所示，规定垂直xOy平面向里的磁场方向为正。一个质量为m，电荷量为q的正粒子，在t=0时刻从坐标原点以初速度v0沿x轴正方向射入，不计重力的影响，经过一个磁场变化周期T（未确定）的时间，粒子到达第象限内的某点P，且速度方向仍与x轴正方向平行同向。则 （1）粒子进入磁场后做圆周运动的半径是多大？ （2）若O、P连线与x轴之间的夹角为45，则磁场变化的周期T为多大？ BB0OtT-B0（3）因P点的位置
11、随着磁场周期的变化而变化，试求P点的纵坐标的最大值为多少？15（20分）如图甲所示为电视机中显像管的原理示意图，电子枪中的灯丝加热阴极而逸出电子，这些电子再经加速电场加速后，从O点进入由磁偏转线圈产生的偏转磁场中，经过偏转磁场后打到荧光屏MN上，使荧光屏发出荧光形成图像，不计逸出电子的初速度和重力。已知电子的质量为m、电荷量为e，加速电场的电压为U。偏转线圈产生的磁场场分布在边长为l的正方形abcd区域内，磁场方向垂直纸面，且磁感应强度随时间的变化规律如图16乙所示。在每个周期内磁感应强度都是从B0均匀变化到B0。磁场区域的左边界的中点与O点重合，ab边与OO平行，右边 界bc与荧光屏之间的距
12、离为s。由于磁场区域较小，且电子运动的速度很大，所以在每个电子通过磁场区域的过程中，可认为磁感应强度不变，即为匀强磁场，不计电子之间的相互作用。 （1）求电子射出电场时的速度大小。 （2）为使所有的电子都能从磁场的bc边射出，求偏转线圈产生磁场的磁感应强度的最大值。 （3）荧光屏上亮线的最大长度是多少？参考答案1D；2D；3AC；4AC；5AC； 6CD； 7D；8AC；9BD；10 D11B122；13解: （1）由粒子的飞行轨迹，利用左手定则可知，该粒子带负电荷。 粒子由 A点射入，由 C点飞出，其速度方向改变了 90，则粒子轨迹半径 又: 则粒子的比荷为: （2）粒子从 D 点飞出磁场速
13、度方向改变了 60角，故 AD 弧所对圆心角 60，粒子做圆周运动的半径:又所以粒子在磁场中飞行时间为:14解：（1）粒子进入磁场后做圆周运动的轨道半径为r （2）O、P连线与x轴之间的夹角为45，由运动的对称性，粒子经两个四分之一圆弧到达P点，设圆周运动周期为T0，由T0=，得T0= T= = （3）设两段圆弧的圆心OO的连线与y轴夹角为，P点的纵坐标为y，圆心O到y轴之间的距离为x，则由几何关系，得y=2r+2rcossin= 保证粒子在第一象限内运动，xr当=300时，y取最大，ym=（2+）15解：（1）设电子射出电场的速度为v，则根据动能定理，对电子的加速过程有3分 解得1分 （2）当磁感应强度为B0或B0时（垂直于纸面向外为正方向），电子刚好从b点或c点射出2分设此时圆周的半径为R，如图所示。根据几何关系有：3分 解得R=5l/41分电子在磁场中运动，洛仑兹力提供向心力，因此有：2分解得2分 （3）根据几何关系可知，2分 设电子打在荧光屏上离O点的最大距离为d，则2分由于偏转磁场的方向随时间变化，根据对称性可知，荧光屏上的亮线最大长度为2分
