2013年高考物理二轮复习 第一阶段专题三第2讲 专题特辑 课下 针对高考押题训练

[课下——针对高考押题训练]

1．(2012·北京高考)处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值( )

A ．与粒子电荷量成正比

B ．与粒子速率成正比

C ．与粒子质量成正比

D ．与磁感应强度成正比

解析：选D 由电流概念知，该电流是通过圆周上某一个位置(即某一截面)的电荷量与所用时间的比值。若时间为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T ，则公式I ＝q /T 中的电荷量q 即为该带电粒子的电荷量。又T ＝2πm qB ，解出I ＝q 2

B

2πm

。故只有选项D 正确。

2．(2012·晋江四校联考)如图1所示，长为L 的通电直导体棒放在

光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k 的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B 的匀强磁场中，弹簧伸长x ，棒处于静止状态。则( )

A ．导体棒中的电流方向从b 流向a 图1

B ．导体棒中的电流大小为kx

BL

C ．若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，x 变大

D ．若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x 变大

解析：选B 由左手定则可知，导体棒中的电流方向从a 流向b ，选项A 错误；由BIL ＝

kx 可得导体棒中的电流大小为I ＝kx /BL ，选项B 正确；若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小

角度，或逆时针转过一小角度，导体棒沿水平方向所受安培力变小，故x 都变小，选项C 、D 错误。

3. (2012·大纲版全国卷)如图2所示，两根相互平行的长直导

线过纸面上的M 、N 两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a 、O 、b 在M 、N 的连线上，O 为MN 的中点。c 、d 位

于MN 的中垂线上，且a 、b 、c 、d 到O 点的距离均相等。关于以上几点 图2 处的磁场，下列说法正确的是( )

A ．O 点处的磁感应强度为零

B ．a 、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反

C ．c 、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同

D ．a 、c 两点处磁感应强度的方向不同

解析：选C 由安培定则可知，两导线在O 点产生的磁场均竖直向下，合磁感应强度一定不为零，选项A 错；由安培定则，两导线在a 、b 两处产生的磁场方向均竖直向下，由于对称性，电流M 在a 处产生磁场的磁感应强度等于电流N 在b 处产生磁场的磁感应强度，同时电

流M 在b 处产生磁场的磁感应强度等于电流N 在a 处产生磁场的磁感应强度，所以a 、b 两处磁感应强度大小相等方向相同，选项B 错；根据安培定则，两导线在c 、d 两处分别产生的磁场垂直c 、d 两点与导线连线方向斜向下，且产生的磁场的磁感应强度相等，由平行四边形定则可知，c 、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，选项C 正确；a 、c 两处磁感应强度的方向均竖直向下，选项D 错。

4.如图3所示，平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B 。一质量为m 、电荷量为q 的粒子以速度v 从O 点沿着与y 轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A 点时速度方向与x 轴的正方向相同，不计粒子的重力，则( )

A ．该粒子带正电 图3

B ．A 点与x 轴的距离为mv

2qB

C ．粒子由O 到A 经历时间t ＝πm

2qB

D ．运动过程中粒子的速度不变

解析：选B 由左手定则可判断该粒子带负电，A 错误；粒子运动轨迹如图所示，则A 点离x 轴的距离为r (1－cos θ)＝mv Bq (1－cos 60°)＝mv

2Bq

，

B 正确；t ＝θ2π·T ＝πm

3qB

，C 错误；运动过程中粒子速度大小不变，方向时刻改变，D 错误。

5.利用如图4所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图

中板MN 上方是磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d 和d 的缝，两缝近端相距为L 。一群质量为

m 、电荷量为q ，具有不同速度的粒子从宽度为2d 的缝垂直于板MN 进

入磁场，对于能够从宽度为d 的缝射出的粒子，下列说法错误的是

( ) 图4

A ．粒子带负电

B ．射出粒子的最大速度为

qB 3d ＋L 2m

C ．保持d 和L 不变，增大B ，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大

D ．保持d 和B 不变，增大L ，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大

解析：选D 由左手定则和粒子的偏转情况可以判断粒子带负电，选项A 对；根据洛伦兹

力提供向心力qvB ＝mv 2

r 可得v ＝qBr

m

，r 越大v 越大，由题图可知r 最大值

为r max ＝3d ＋L 2，选项B 正确；又r 最小值为r min ＝L

2，将r 的最大值和最小

值代入v 的表达式后得出速度之差为Δv ＝3qBd

2m

，可见选项C 正确、D 错误。

6．(2012·广州二模)薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域，高速带电粒子可穿过铝板一次，在两个区域内运动的轨迹如图5所示，半径R 1>R 2。假定穿过铝板前后粒子电荷量保持不变，则该粒子( )

A ．带正电 图5

B ．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度大小相同

C ．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同

D ．从Ⅱ区域穿过铝板运动到Ⅰ区域

解析：选C 粒子穿过铝板受到铝板的阻力速度将减小，由r ＝mv

Bq

可得粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径将减小，故可得粒子由Ⅰ区域运动到Ⅱ区域，结合左手定则可知粒子带负电，A 、B 、D 选项错误；由T ＝2πm

Bq

可知粒子运动的周期不变，粒子在Ⅰ区域和Ⅱ区域中

运动的时间均为t ＝12T ＝πm

Bq

，C 选项正确。

7．(2012·安徽高考)如图6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

v

3

，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 图6

变为( )

A.1

2Δt B ．2Δt C.1

3

Δt

D ．3Δt

解析：选B 作出粒子运动轨迹如图所示，设电子粒子以速度v 进入磁场做圆周运动，圆

心为O 1，半径为r 1，则根据qvB ＝mv 2r ，得r 1＝mv qB ，根据几何关系得R r 1＝tan φ1

2

，且φ1＝60°

当带电粒子以13v 的速度进入时，轨道半径r 2＝m ·1

3

v

qB ＝mv 3qB ＝1

3

r 1，圆心在