备考2019年高考物理一轮复习文档:第九章 第3讲 带电粒子在复合场中的运动 练习 Word版含解析 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/10/23 13:30:41星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

备考2019年高考物理一轮复习文档:专项练习

板块三限时规范特训

1 时间:45分钟

满分:100分

一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分。其中 1~5为单

选,6~9为多选)

1.[2016·冀州月考]如图是磁流体发电机的示意图,在间距为d的平行金属板A、C间,存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,两金属板通过导线与变阻器R相连,等离子体以速度v平行于两金属板垂直射入磁场。若要减小该发电机的电动势,可采取的方法是( )

A.增大d B.增大B C.增大R D.减小v 答案 D

解析 发电机的电动势E=Bdv,要想减小电动势,则可以通过减小B、d或v实现,D正确。

2.[2016·绵阳二诊]如图所示,一个不计重力的带电粒子以v0沿各图的虚线射入场中。A中I是两条垂直纸平面的长直导线中等大反向的电流,虚线是两条导线连线的中垂线;B中+Q是两个位置固定的等量同种点电荷的电荷量,虚线是两位置连线的中垂线;C中I是圆环线圈中的电流,虚线过圆心且垂直圆环平面;D中是正交的匀强电场和匀强磁场,虚线垂直于电场和磁场方向,磁场方向垂直纸面向外。其中,带电粒子不可能做匀速直线运动的是( )

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2 答案 B

解析 图A中两条垂直纸平面的长直导线中通有等大反向的电流,在中垂线上产生的合磁场方向水平向右,带电粒子将沿中垂线做匀速直线运动;图B中等量同种正点电荷在中垂线上的合场强在连线中点左侧水平向左,在连线中点右侧水平向右,带电粒子受力不为零,不可能做匀速直线运动;图C中粒子运动方向与所处位置磁感线平行,粒子做匀速直线运动;图D是速度选择器的原理图,只要v0=EB,粒子做匀速直线运动,故选B。

3. [2016·长春质监]如图所示,宽度为d、厚度为h的导体放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中,当电流通过该导体时,在导体的上、下表面之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应。实验表明:当磁场不太强时,电势差U、电流I和磁感应强度B的关系为:U=KIB

d,式中的比例系数K称为霍尔系数。设载流子的电荷量为q,下列说法正确的是( )

A.载流子所受静电力的大小F=qUd

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3 B.导体上表面的电势一定大于下表面的电势

C.霍尔系数为K=1

nq,其中n为导体单位长度上的电荷数 D.载流子所受洛伦兹力的大小FBI

洛=nhd,其中n为导体单位体积内的电荷数 答案 D

解析 导体中的电场强度E=UUh,载流子所受电场力F=Eq=qh,A项错误;由左手定则可知,载流子受到的洛伦兹力向上,由于载流子的电性不确定,B项错误;稳定时,电场力与洛伦兹力相等,即qvB=qU

h?U=Bhv,又电流的微观表达式:I=nqSv=nqhdv,解两式得:U=IB

nqd,式中n为单位体积内的电荷数,C项错误;由F洛=Bqv=BI

nhd,D项正确。

4.[2016·浙江模拟]电磁泵在目前的生产、科技中得到了广泛应用。如图所示,泵体是一个长方体,ab边长为L1,两侧端面是边长为L2的正方形;流经泵体内的液体密度为ρ,在泵头通入导电剂后液体的电导率为σ(电阻率的倒数),泵体所在处有方向垂直向外的磁场B,把泵体的上下两表面接在电压为U(内阻不计)的电源上,则( )

A.泵体上表面应接电源负极

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4 B.通过泵体的电流I=UL1

σ

C.增大磁感应强度可获得更大的抽液高度 D.增大液体的电阻率可获得更大的抽液高度 答案 C

解析 当泵体上表面接电源的正极时,电流从上向下流过泵体,这时受到的磁场力水平向左拉动液体,故A错误;根据电阻定律,泵体内液体的电阻R=ρL=1L21U

Sσ×L1L2=σ·L1,因此流过泵体的电流I=R=

UL1·σ,故B错误;增大磁感应强度B,泵体内液体受到的磁场力变大,因此可获得更大的抽液高度,故C正确;若增大液体的电阻率,可以使电流减小,受到的磁场力减小,使抽液高度减小,故D错误。 5. [2018·日照三校联考]如图所示,匀强磁场垂直于纸面向里,匀强电场平行于斜面向下,斜面是粗糙的。一带正电物块以某一初速度沿斜面向上滑动,经a点后到b点时速度减为零,接着又滑了下来。设物块带电荷量保持不变,则从a到b和从b回到a两过程相比较( )

A.加速度大小相等 B.摩擦产生热量不相同

C.电势能变化量的绝对值不相同 D.动能变化量的绝对值相同 答案 B

解析 两过程中,重力、电场力恒定、支持力方向不变,洛伦兹力、

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5 摩擦力方向相反,物块所受合外力不同,由牛顿第二定律知,加速度必定不同,A项错误;上滑过程中,洛伦兹力垂直斜面向上,物块所受滑动摩擦力Ff′=μ(mgcosθ-qvB),下滑过程中,洛伦兹力垂直斜面向下,物块所受滑动摩擦力Ff″=μ(mgcosθ+qvB),摩擦产生热量Q=Ffx,两过程位移大小相等,摩擦力大小不同,故产生热量不同,B项正确;a、b两点电势确定,由Ep=qφ可知,两过程中电势能变化量的绝对值相等,C项错误;整个过程中,重力做功为零,电场力做功为零,摩擦力做功不为零,故物块动能一定变化,所以上滑和下滑两过程中动能变化量绝对值一定不同,D项错误。 6.[2017·云南邵通二模]磁流体发电机是一种把物体内能直接转化为电能的低碳环保发电机,下图为其原理示意图,水平放置的平行金属板C、D间有匀强磁场,磁感应强度为B,将一束等离子体(高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒)水平射入磁场,两金属板间就产生电压。定值电阻R0的阻值是滑动变阻器最大阻值的一半,与开关S串联接在C、D两端,已知两金属板间距离为d,射入等离子体的速度为v,磁流体发电机本身的电阻为r(R0

B2d2A.电阻R消耗的功率最大值为v2R00?R0+r?2