2019-2020年高考物理試題分項(xiàng)版匯編系列 專題11 磁場(chǎng)（含解析）.doc
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2019-2020年高考物理試題分項(xiàng)版匯編系列 專題11 磁場(chǎng)（含解析） 一、單選題 1．下列說法正確的是（ ?。? A. 密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得了基本電荷的數(shù)值 B. 卡文迪許最先通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出了靜電力常量 C. 庫侖研究了電荷之間的作用力，安培提出了電荷周圍存在著它產(chǎn)生的電場(chǎng) D. 奧斯特發(fā)現(xiàn)了判定電流產(chǎn)生磁場(chǎng)方向的右手螺旋定則 【答案】 A 【解析】密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得了基本電荷的數(shù)值,選項(xiàng)A正確；卡文迪許最先通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬有引力常量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；庫侖研究了電荷之間的作用力，法拉第提出了電荷周圍存在著它產(chǎn)生的電場(chǎng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；安培發(fā)現(xiàn)了判定電流產(chǎn)生磁場(chǎng)方向的右手螺旋定則，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A. 2．如圖所示，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)方向(垂直于紙面向里)垂直。線段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，且∠abc＝∠bcd＝135。流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線段abcd所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力( ) A. 方向沿紙面向上，大小為(＋1)ILB B. 方向沿紙面向上，大小為(－1)ILB C. 方向沿紙面向下，大小為(＋1)ILB D. 方向沿紙面向下，大小為(－1)ILB 【答案】 A 點(diǎn)睛：本題也可求出ab、bc和cd所受安培力的大小和方向，然后合成。 視頻 3．如圖所示，a、b是兩根垂直紙面的通有等值電流的直導(dǎo)體，兩導(dǎo)線外有一點(diǎn)P，P點(diǎn)到a、b距離相等，要使P點(diǎn)的磁場(chǎng)方向向右，則a、b中電流的方向?yàn)? A. 都向紙里 B. 都向紙外 C. a中電流方向向紙外，b中向紙里 D. a中電流方向向紙里，b中向紙外 【答案】 C 【解析】A、若a、b中均向紙外，根據(jù)安培定則判斷可知：a在p處產(chǎn)生的磁場(chǎng)Ba方向垂直于ap連線向上，b在p處產(chǎn)生的磁場(chǎng)Bb方向垂直于連線向上，根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成，P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，如圖所示，故A錯(cuò)誤； B、若a、b中均向紙里，同理可知，P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下．故B錯(cuò)誤； C、若a中向紙外，b中向紙里，同理可知，P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向右．故C正確； D、若a中向紙里，b中向紙外，同理可知，則得P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左．故D錯(cuò)誤； 故選C。 4．如圖，三根相互平行的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線L1、L2和L3兩兩等距，均通有電流，L1中電流方向與L2、 L3中的相同，下列說法正確的是（ ） A. L1所受磁場(chǎng)作用力的方向與L2、L3所在平面垂直 B. L2所受磁場(chǎng)作用力的方向與L1、L2所在平面平行 C. L3在L1處的磁場(chǎng)方向與L1、L2所在平面垂直 D. L2與L3在L1處的合磁場(chǎng)方向與L1、L2所在平面平行 【答案】 A 5．一個(gè)用于加速質(zhì)子的回旋加速器，其核心部分如圖所示，D形盒半徑為R，垂直D形盒底面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩盒分別與交流電源相連，高頻交流電周期為T，下列說法正確的是 A. 質(zhì)子被加速后的最大速度隨B、R的增大而增大 B. 質(zhì)子被加速后的最大速度隨加速電壓的增大而增大 C. 只要R足夠大，質(zhì)子的速度可以被加速到任意值 D. 不需要改變?nèi)魏瘟浚@個(gè)裝置也能用于加速α粒子 【答案】 A 【解析】A、由得 ,當(dāng)時(shí),v最大, ,由此可以知道質(zhì)子的最大速度隨B、R的增大而增大，故A正確； B、由得 ,當(dāng)時(shí),v最大, ,由此可以知道質(zhì)子的最大速度只與粒子本身的荷質(zhì)比,加速器半徑,和磁場(chǎng)大小有關(guān),與加速電壓無關(guān),故B錯(cuò)誤; C、考慮到狹義相對(duì)論,任何物體速度不可能超過光速,故C錯(cuò)誤; D、此加速器加速電場(chǎng)周期 ,加速粒子時(shí) ,兩個(gè)周期不同,不能加速粒子.故D錯(cuò)誤; 綜上所述本題答案是：A 6．教師在課堂上做了兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)，讓小明同學(xué)印象深刻。第一個(gè)實(shí)驗(yàn)叫做“旋轉(zhuǎn)的液體”，在玻璃皿的中心放一個(gè)圓柱形電極，沿邊緣內(nèi)壁放一個(gè)圓環(huán)形電極，把它們分別與電池的兩極相連，然后在玻璃皿中放入導(dǎo)電液體，例如鹽水，如果把玻璃皿放在磁場(chǎng)中，液體就會(huì)旋轉(zhuǎn)起來，如圖甲所示。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)叫做“振動(dòng)的彈簧”，把一根柔軟的彈簧懸掛起來，使它的下端剛好跟槽中的水銀接觸，通電后，發(fā)現(xiàn)彈簧不斷上下振動(dòng)，如圖乙所示。下列關(guān)于這兩個(gè)趣味實(shí)驗(yàn)的說法正確的是（ ） A. 圖甲中，如果改變磁場(chǎng)的方向，液體的旋轉(zhuǎn)方向不變 B. 圖甲中，如果改變電源的正負(fù)極，液體的旋轉(zhuǎn)方向不變 C. 圖乙中，如果改變電源的正負(fù)極，依然可以觀察到彈簧不斷上下振動(dòng) D. 圖乙中，如果將水銀換成酒精，依然可以觀察到彈簧不斷上下振動(dòng) 【答案】 C 【解析】圖甲中，僅僅調(diào)換N、S極位置或僅僅調(diào)換電源的正負(fù)極位置，安培力方向肯定改變，液體的旋轉(zhuǎn)方向要改變，故AB均錯(cuò)誤；圖乙中，當(dāng)有電流通過彈簧時(shí)，構(gòu)成彈簧的每一圈導(dǎo)線周圍都產(chǎn)生了磁場(chǎng)，根據(jù)安培定則知，各圈導(dǎo)線之間都產(chǎn)生了相互的吸引作用，彈簧就縮短了，當(dāng)彈簧的下端離開水銀后，電路斷開，彈簧中沒有了電流，各圈導(dǎo)線之間失去了相互吸引力，彈簧又恢復(fù)原長(zhǎng)，使得彈簧下端又與水銀接觸，彈簧中又有了電流，開始重復(fù)上述過程，可以觀察到彈簧不斷上下振動(dòng)；如果改變電源的正負(fù)極，依然可以觀察到彈簧不斷上下振動(dòng)；但是如果將水銀換成酒精，酒精不導(dǎo)電，則彈簧將不再上下振動(dòng)，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選C. 7．如圖所示為航母上電磁彈射裝置的等效電路圖（俯視圖），使用前先給超級(jí)電容器C充電，彈射時(shí)，電容器釋放儲(chǔ)存電能所產(chǎn)生的強(qiáng)大電流經(jīng)過導(dǎo)體棒EF，EF在磁場(chǎng)（方向垂直紙面向外）作用下加速。則下列說法正確的是 （ ） A. 電源給電容器充電后，M板帶正電 B. 導(dǎo)體棒在安培力作用下向右運(yùn)動(dòng) C. 超級(jí)電容器相當(dāng)電源，放電時(shí)兩端電壓不變 D. 在電容器放電過程中，電容器電容不斷減小 【答案】 B 【解析】電容器下極板接正極，所以充電后N乙極帶正電，故A錯(cuò)誤；放電時(shí)，電流由F到E，則由左手定則可知，安培力向右，所以導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)，故B正確；電容器放電時(shí)，電量和電壓均減小，故C錯(cuò)誤；電容是電容器本身的性質(zhì)，與電壓和電量無關(guān)，故放電時(shí)，電容不變，故D錯(cuò)誤．故選B． 點(diǎn)睛：本題考查電容以及安培力的性質(zhì)，要注意掌握左手定則以及電容的性質(zhì)等基本內(nèi)容，明確電容由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定． 8．如圖所示，a、b為豎直正對(duì)放置的平行金屬板構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，其中a板帶正電，兩板間的電壓為U，在金屬板下方存在一有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的上邊界為與兩金屬板下端重合的水平面PQ，PQ下方的磁場(chǎng)范圍足夠大，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一帶正電粒子以速度v0從兩板中間位置與a、b平行方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，不計(jì)粒子重力，粒子通過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后從PQ邊界上的M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又從PQ邊界上的N點(diǎn)射出磁場(chǎng)，設(shè)M、N兩點(diǎn)距離為x（M、N點(diǎn)圖中未畫出），從N點(diǎn)射出的速度為v，則以下說法中正確的是 A. 只增大帶電粒子的比荷大小，則v減小 B. 只增大偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓U的大小，則v減小 C. 只減小初速度v0的大小，則x不變 D. 只減小偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓U的大小，則x不變 【答案】 D 【解析】粒子在電場(chǎng)中，水平方向；豎直方向，；，解得，則只增大帶電粒子的比荷大小，則v增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；只增大偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓U的大小，則E變大，v變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；減小初速度v0的大小，則導(dǎo)致進(jìn)入磁場(chǎng)的速度減小，由半徑公式R=，可知，導(dǎo)致半徑減小，則x也減小，故C錯(cuò)誤；減小偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓U的大小，設(shè)速度與磁場(chǎng)邊界的夾角為θ，則由半徑公式，結(jié)合幾何關(guān)系，可得：x=2Rsinθ=，則會(huì)導(dǎo)致x不變，故D正確；故選D． 點(diǎn)睛：考查粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)與勻速圓周運(yùn)動(dòng)的處理規(guī)律，掌握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)的半徑公式，注意運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法． 9．如圖所示，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平方向成θ角，極板間距為d，兩極板M、N與一直流電源相連，且M板接電源正極，MN間電勢(shì)差為U，現(xiàn)有一帶電粒子以初速度v0進(jìn)入并恰能沿圖中所示水平直線從左向右通過電容器。若將電容器撤走，在該區(qū)域重新加上一個(gè)垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使該粒子仍以原來初速度進(jìn)入該區(qū)域后的運(yùn)動(dòng)軌跡不發(fā)生改變，則所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小正確的是 A. 垂直于紙面向里 B. 垂直于紙面向里 C. 垂直于紙面向外 D. 垂直于紙面向外 【答案】 C 【解析】根據(jù)題意可知，粒子做直線運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)力與重力的合力與速度在同一直線上，所以電場(chǎng)力只能垂直極板向上，受力如圖所示 因?yàn)樯蠘O板帶正電，電場(chǎng)力方向與板間場(chǎng)強(qiáng)方向相反，故微粒帶負(fù)電； 根據(jù)受力圖，粒子做直線運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)力與重力的合力與速度方向反向，在豎直方向： 在該區(qū)域重新加上一個(gè)垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子做直線運(yùn)動(dòng)，由于粒子受到的洛倫茲力的方向始終與速度的方向垂直，則根據(jù)二力平衡可知，洛倫茲力的方向向上．根據(jù)左手定則可知，磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外． 根據(jù)二力平衡得： 所以： C正確；ABD錯(cuò)誤； 故選C。 10．如圖所示，MN和PQ表示垂直于紙面的兩個(gè)相互平行的平面，在這兩個(gè)平面之間的空間區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中磁場(chǎng)方向與紙面垂直。一個(gè)帶電粒子以某一初速度由MN平面上的A點(diǎn)沿垂直MN平面的方向進(jìn)入這個(gè)場(chǎng)區(qū)恰能沿直線運(yùn)動(dòng)，并從PQ平面上的C點(diǎn)離開場(chǎng)區(qū)，AC連線與兩平面垂直。如果這個(gè)區(qū)域只有電場(chǎng)，其他條件不變，則粒子從PQ平面上的B點(diǎn)離開場(chǎng)區(qū)；如果這個(gè)區(qū)域只有磁場(chǎng)，其他條件不變，則粒子從PQ平面上的D點(diǎn)離開場(chǎng)區(qū)。若粒子在上述三種情況下通過場(chǎng)區(qū)的總時(shí)間分別是t1、t2和t3，運(yùn)動(dòng)的加速度大小分別為a1、a2和a3，不計(jì)空氣阻力及粒子所受重力的影響，則下列判斷中正確的是（ ） A. t1=t2=t3，a1下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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