2017年度高考物理快速命中考点1 9页

‎2014高考物理快速命中考点1‎ ‎(45分钟　100分)‎ 一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分。多选题已在题号后标出)‎ ‎1.一段长0.2m,通过2.5 A电流的直导线,关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况,正确的是(　　)‎ A.如果B=2T,F一定是1N B.如果F=0,B也一定为零 C.如果B=4T,F有可能是1N D.如果F有最大值时,通电导线一定与B平行 ‎2.(多选)如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒。在导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是(　　)‎ A.B=mg,方向垂直斜面向上 B.B=mg,方向垂直斜面向下 C.B=mg,方向竖直向上 D.B=mg,方向竖直向下 ‎3.如图甲所示,带负电的物块A放在足够长的不带电的绝缘小车B上,两者均保持静止,置于垂直于纸面向里的匀强磁场中,在t=0时刻用水平恒力F向左推小车B。已知地面光滑,A、B接触面粗糙,A所带电荷量保持不变。图乙中关于A、B的v-t图像大致正确的是(　　)‎ ‎4.如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场,经过Δt时间从C点射出磁场,OC与OB成60°角。现将带电粒子的速度变为,仍从A点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为(　　)‎ A.Δt　　　B.2Δt　　　C.Δt　　　D.3Δt ‎5.空间存在垂直于纸面方向的均匀磁场,其方向随时间做周期性变化,磁感应强度B随时间t变化的图像如图所示。规定B>0时,磁场的方向穿出纸面。一电荷量q=5π×10-7C、质量m=5×10-10kg的带电粒子,位于某点O处,在t=0时以初速度v0=πm/s沿某方向开始运动。不计重力的作用,不计磁场的变化可能产生的一切其他影响。则在磁场变化N个(N为整数)周期的时间内带电粒子的平均速度的大小等于(　　)‎ A.πm/s　　　　　　　　　　B.m/s C.2m/s D.2 m/s ‎6.如图所示,O点处有一粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,它们的速度大小相等、速度方向均在xOy平面内。在直线x=a与x=2a之间存在垂直于xOy平面向外的磁感应强度为B的匀强磁场,与y轴正方向成60°角发射的粒子恰好垂直于磁场右边界射出。不计粒子的重力和粒子间的相互作用力。关于这些粒子的运动,下列说法正确的是(　　)‎ A.粒子的速度大小为 B.粒子的速度大小为 C.与y轴正方向成120°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长 D.与y轴正方向成90°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长 ‎7.如图所示,圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场,P为磁场边界上的一点。有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以相同的速率通过P点进入磁场。这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的。将磁感应强度的大小从原来的B1变为B2,结果相应的弧长变为原来的一半,则等于(　　)‎ A.　　　　B.　　　　C.2　　　　D.3‎ ‎8.(多选)如图所示, 在正三角形区域内存在着垂直于纸面的匀强磁场和平行于AB的水平方向的匀强电场,一不计重力的带电粒子刚好以某一初速度从三角形O点沿角平分线OC做匀速直线运动。若此区域只存在电场时,该粒子仍以此初速度从O点沿角平分线OC射入,则此粒子刚好从A点射出;若只存在磁场时,该粒子仍以此初速度从O点沿角平分线OC射入,则下列说法正确的是(　　)‎ A.粒子将在磁场中做匀速圆周运动,运动轨道半径等于三角形的边长 B.粒子将在磁场中做匀速圆周运动,且从OB之间射出磁场 C.粒子将在磁场中做匀速圆周运动,且从BC之间射出磁场 D.根据已知条件可以求出该粒子分别在只有电场时和只有磁场时在该区域中运动的时间之比 二、计算题(本大题共2小题,共36分。需写出规范的解题步骤)‎ ‎9.(18分)如图所示,中轴线PQ将矩形区域MNDC分成上、下两部分,上部分充满垂直纸面向外的匀强磁场,下部分充满垂直纸面向内的匀强磁场,磁感应强度皆为B。一质量为m,带电量为q的带正电粒子从P点进入磁场,速度与边MC的夹角θ=30°。MC边长为a,MN边长为8a,不计粒子重力。求:‎ ‎(1)若要该粒子不从MN边射出磁场,其速度最大值是多少?‎ ‎(2)若要该粒子恰从Q点射出磁场,其在磁场中的运行时间最少是多少?‎ ‎10.(18分)如图甲所示,在直角坐标系中有一个以点(3L,0)为圆心,半径为L的圆形区域,圆形区域与x轴的交点分别为M、N。现有一质量为m,带电量为e的电子,恰能从M点进入圆形区域,速度方向与x轴夹角为30°,速度大小为v0,此时圆形区域加如图乙所示周期性变化的磁场(磁场从t=0时刻开始变化,且以垂直于纸面向外为正方向),最后电子运动一段时间后从N点飞出,速度方向与x轴夹角也为30°。求:圆形区域磁场的变化周期T、磁感应强度B0的大小各应满足的表达式。‎ 答案解析 ‎1.【解析】选C。当导线与磁场方向垂直放置时,F=BIL,力最大;当导线与磁场方向平行放置时,F=0;当导线与磁场方向成任意其他角度放置时,0=4.62‎ n所能取的最小自然数为5　 (2分)‎ 粒子做圆周运动的周期为T=　 (1分)‎ 粒子每经过PQ分界线一次用去的时间为 t=T=　 (2分)‎ 粒子到达Q点的最短时间为tmin=5t=　 (2分)‎ 答案:(1)　(2) ‎10.【解析】在磁场变化的半个周期内,电子的偏转角为60°(如图)。‎ 所以,在磁场变化的半个周期内,电子在x轴方向上的位移等于R。电子到达N点而且速度符合要求的空间条件是 =n·R=2L　 (4分)‎ 电子在磁场做圆周运动的轨道半径 R=　 (3分)‎ 得B0=(n=1,2,3…)　 (3分)‎ 若电子在磁场变化的半个周期恰好转过圆周,同时电子在MN间运动的时间是磁场变化半周期的整数倍时,可使粒子到达N点并且速度满足题设要求。应满足的时间条件 =,T=T运=　 (4分)‎ 代入B0的表达式得 T=(n=1,2,3…)　 (4分)‎ 答案:T=(n=1,2,3…)‎ B0=(n=1,2,3…)‎ ‎【方法技巧】处理带电粒子的圆周运动问题常用的几何关系 ‎(1)四个点:分别是入射点﹑出射点﹑轨迹圆心和入射速度直线与出射速度直线的交点。‎ ‎(2)六条线:两条轨迹半径,入射速度直线和出射速度直线,入射点与出射点的连线,圆心与两条速度直线交点的连线。前面四条边构成一个四边形,后面两条为四边形的对角线。‎ ‎(3)三个角:速度偏转角﹑圆心角﹑弦切角,其中偏转角等于圆心角,也等于弦切角的两倍。‎