《【过高考】2023年高考物理大一轮单元复习检测（全国通用）》单元07 磁场【亮点练】（解析版）

3.0 envi 2024-12-31 25 4 491KB 12 页 3知币
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单元 07 磁场
1. 如图所示，将铝箔条折成天桥状“ ”，两端用胶纸粘牢固定于水平桌面上，且与电源、开关连
成一回路，蹄形磁体横跨过“天桥”放于桌面。当开关闭合时
A. 桌面对蹄形磁体的支持力减小 B. 蹄形磁体对桌面的压力不变
C. 铝箔条中部向上方弯曲 D. 铝箔条中部向下方弯曲
【答案】C
【解析】
AB.
根据左手定则可知，铝箔条受到磁体向上的作用力，力的作用是相互的，所以磁体受到铝箔
条向下的反作用力，所以桌面对磁体的支持力增大，磁体对桌面的压力也增大，故 AB 错误；
CD.
根据左
手定则可以判断铝条受到向上的安培力，所以铝简条中部向上方弯曲，故 C正确，D错误。
2. 磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能，如图是它的示意图，平行金属板
A
、
B
之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度为
B
，将一束等离子体
¿
即高温下电离的气体，含有大
量正、负带电粒子
¿
垂直于磁场
且平行于
A
、
B
板平面的方向喷入磁场，每个离子的速度为
v
，电荷
量大小为
q
，
A
、
B
两板间距为
d
，装置稳定时，下列说法中正确的是
A.
B
板的电势比
A
板的高 B. 图中通过电阻
R
的电流方向是向下的
C. 离子只受到电场力作用 D. 图中电阻
R
两端电压为
Bvq
【答案】A
【解析】
A
、等离子体进入磁场后，根据左手定则，知正离子向下偏，负离子向上偏，所以
B
板带正电，
A
板带负电，故 B板的电势比
A
板的高，故 A正确；B、根据闭合电路可知，通过电阻
R
的电流方向是向上
的 ， 故 B错 误 ；
CD
、 最 终 离 子 在 电 场 力 和 洛 伦 兹 力 作 用 下 处 于 平 衡 ， 有 ：
qU
d=qvB .
电 动 势
E=U=Bvd .
设磁流体发电机的内阻为
r
，根据闭合电路的欧姆定律可知，路端电压
U ′=U
R+rR<Bvd
，
故CD 错误；故选：
A
。
3. 如图所示，一比荷为
q
m=5×107C/kg
的带正电粒子以速率
v0=1.0 ×107m/s
从小孔
P
射出后，经过小
孔
A
进入电压为
U=8×106V
的加速电场，从电场射出后又从
M
点沿半径
MO
方向进入
r=❑
√
3m
的圆
形匀强磁场区域，磁感应强度大小为
B=0.2 T
，方向垂直纸面向里，
MN
为圆形匀强磁场的一条直径。
圆形磁场区域右边有一足够大的竖直荧光屏与之相切于
N
点，粒子重力不计，下列说法正确的是
A. 粒子离开电场时的速度大小为
6×107m/s
B. 粒子在磁场中做圆周运动的直径为
3m
C. 粒子经过圆形磁场后偏转的角度为
60 °
D. 粒子打在荧光屏上的位置离
N
点的距离为
❑
√
3m
【答案】C
【 解析】 A.带正电的粒子在电场中做加速运动，由动能定理 得
qU =1
2m v2−1
2m v0
2
，代入数据解得
v=3×107m/s
，
A
项错误；B.粒子离开电场区域后，以速度
v
从
M
点沿
MO
方向进入磁场，在磁场中做匀
速圆周运动。洛伦兹力提供向心力，有
qvB=mv2
R
，代入数据解得半径
R=3m
，
B
项错误；C.粒子的轨迹
如图所示，由几何知识得
tan θ=r
R=❑
√
3
3
，解得
θ=30°
，故粒子的偏转角度为
β=2θ=60°
，
C
项正确；
D.由几何知识得
sNC=rtanB=3m
，即粒子打在荧光屏上
N
点上方，距离
N
点
3m
处的位置，
D
项错误。
4.
1932
年物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，巧妙地解决了粒子的加速问题。加速器的核心部分是两个
D
形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒
底面。现使氦核由加速器的中心附近进入加速器，加速后通过特殊装置被引出。下列说法正确的是
A. 粒子运动轨道的间距由里向外逐渐均匀减小
B. 若仅增大加速电压，粒子在加速器中运动的总时间将减小
C. 粒子能够获得的最大动能随加速电压大小的变化而变化
D. 若增大磁感应强度且同时减小交流电的频率，粒子也能被加速
【答案】B
【解析】
A
、粒子第一次加速度的速度由动能定理可知：
qU =1
2m v0
2
由洛伦兹力提供向心力可知，
q v0B=m v0
2
r0
，在磁场中的轨道半径为：
r0=m v0
Bq
粒子加速
n
次的速度为：
nqU =1
2m vn
2
由洛伦兹力提供向
心 力 可 知 ，
q vnB=m vn
2
rn
， 在 磁 场 中 的 轨 道半 径 为 ：
rn=m vn
Bq
解 得 粒 子 加 速
n
次的 半 径 ：
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