江苏省高考物理第八章磁场本章综合能力提升练（含解析）

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1、本章综合能力提升练一、单项选择题1.如图1，一导体棒ab静止在U形铁芯的两臂之间.电键闭合后导体棒受到的安培力方向(　　)图1A.向上B.向下C.向左D.向右答案　D解析　由安培定则知U形铁芯下端为N极，上端为S极，ab中的电流方向由a→b，由左手定则可知导体棒受到的安培力方向向右，选项D正确.2.(2017·南师附中模拟)如图2所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ.质量为m、长为L的金属杆ab垂直导轨放置，整个装置处于垂直ab方向的匀强磁场中.当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab保持静止.则磁感应强度的方向和大

2、小可能为(　　)图2A.竖直向上，B.平行导轨向上，C.水平向右，D.水平向左，答案　D解析　金属导轨光滑，所以没有摩擦力，则金属杆只受重力、支持力和安培力，根据平衡条件知三力的合力为零.当磁感应强度方向竖直向上时，如图所示，安培力水平向右，由几何关系和F＝BIL得磁感应强度大小为，选项A错误；磁感应强度方向平行导轨向上，安培力垂直于导轨向下，不可能平衡，选项B错误；磁感应强度方向水平向右，安培力竖直向下，不可能平衡，选项C错误；磁感应强度方向水平向左，安培力竖直向上，若平衡，安培力和重力相等，且由F＝BIL得磁感应强度大小为，选项D正确.3.(2018·

3、铜山中学模拟)如图3所示，MN为两个匀强磁场的分界面，两磁场的磁感应强度大小的关系为B1＝2B2，一带电荷量为＋q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场，则经过多长时间它将向下再一次通过O点(　　)图3A.B.C.D.答案　B解析　粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，由周期公式T＝知，粒子从O点进入磁场到向下再一次通过O点的时间t＝＋＝，所以选项B正确.4.如图4，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

4、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4A.ma>mb>mcB.mb>ma>mcC.mc>ma>mbD.mc>mb>ma答案　B解析　由题意知，三个带电微粒所受洛伦兹力和重力的关系为：mag＝qE，mbg＝qE＋Bqvb，mcg＋Bqvb＝qE，所以mb>ma>mc，故选项B正确，A、C、D错误.5.(2017·如皋市第二次质检)现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图5所示，其中磁感应强度恒定.质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场.若某种2价正离子在入口处从

5、静止开始被加速电场加速，为使它经同一匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将加速电压减小到原来的倍.此离子和质子的质量比约为(　　)图5A.6B.12C.24D.144答案　C解析　根据动能定理得，qU＝mv2得v＝①粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有qvB＝，得R＝②①②两式联立得：m＝二价正离子与质子从同一出口离开磁场，则R相同，所以m∝，二价正离子电荷量是质子的2倍，且加速电压是质子的，故二价正离子质量是质子质量的24倍，C正确，A、B、D错误.6.带电粒子(不计重力)以初速度v0从a点垂直y轴进入匀强磁场，如图6所

6、示，运动过程中粒子经过b点，且Oa＝Ob.若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以v0从a点垂直y轴进入电场，粒子仍能过b点，那么电场强度E与磁感应强度B之比为(　　)图6A.v0B.1C.2v0D.答案　C解析　带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，经过a、b两点且Oa＝Ob，故O为圆心，Oa＝Ob＝，带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，竖直方向加速度a＝，故Ob＝v0t，Oa＝t2，联立解得＝2v0，故选项C正确.7.如图7，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同的方向

7、射入磁场，若粒子射入速率为v1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为v2，相应的出射点分布在三分之一圆周上，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则v2∶v1为(　　)图7A.∶2B.∶1C.∶1D.3∶答案　C解析　根据作图分析可知，当粒子在磁场中运动半个圆周时，打到圆形磁场边界的位置距P点最远，则若粒子射入的速率为v1，轨迹如图甲所示，设圆形磁场半径为R，由几何知识可知，粒子运动的轨道半径为r1＝Rcos60°＝R；若粒子射入的速率为v2，轨迹如图乙所示，由几何知识可知，粒子运动的轨道半径为r2＝Rcos30°＝R；根据轨道半径

8、公式r＝可知，v2∶v1＝r2∶r1＝∶1，故选项C正确.二、多项