2014届高三复习一轮复习（人教新课标版通用）45分钟单元能力训练卷(八)

2014届高三复习一轮复习（人教新课标版通用）45分钟单元能力训练卷(八)

‎45分钟单元能力训练卷(八)‎ ‎(考查范围：第八单元　分值：110分)‎ 一、选择题(每小题7分，共49分)‎ ‎1．磁场中某区域的磁感线如图D8－1所示，则(　　)‎ 图D8－1‎ A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞Bb B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜Bb C．同一通电导线放在a处受力可能比放在b处受力大 D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小 ‎2．质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角，其截面图如图D8－2所示．则下列关于导体棒中的电流的分析正确的是(　　)‎ A．导体棒中电流垂直纸面向外，大小为 B．导体棒中电流垂直纸面向外，大小为 C．导体棒中电流垂直纸面向里，大小为 D．导体棒中电流垂直纸面向里，大小为 图D8－2‎ ‎　　　图D8－3‎ ‎3．如图D8－3所示，水平导线中通有稳恒电流，导线正下方的电子e的初速度方向与电流方向相同，其后电子将(　　)‎ A．沿路径a运动，轨迹是圆 B．沿路径a运动，半径变小 C．沿路径a运动，半径变大 D．沿路径b运动，半径变小 图D8－4‎ ‎4．如图D8－4所示圆形区域内有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子以不同的速率沿着相同的方向对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短．若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越长的带电粒子(　　)‎ A．速率一定越小 B．速率一定越大 C．在磁场中通过的路程越长 D．在磁场中的周期一定越大 ‎5．粒子回旋加速器的工作原理如图D8－5所示，置于真空中的D形金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频交流电的频率为f，加速电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为＋e，在加速器中被加速．不考虑相对论效应，则下列说法正确是(　　)‎ 图D8－5‎ A．不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速α粒子 B．加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大 C．质子被加速后的最大速度不能超过2πRf D．质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为∶1‎ ‎6．如图D8－6所示，两块平行、正对的金属板水平放置，使上面金属板带上一定量正电荷，下面金属板带上等量的负电荷，再在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以初速度v0沿垂直于电场和磁场的方向从两金属板左端中央射入后向上偏转．若带电粒子所受重力可忽略不计，仍按上述方式将带电粒子射入两板间，为使其向下偏转，下列措施中一定不可行的是(　　)‎ A．仅增大带电粒子射入时的速度 B．仅增大两金属板所带的电荷量 C．仅减小粒子所带电荷量 D．仅改变粒子的电性 　　　 ‎　图D8－6　　　　　　　　图D8－7‎ ‎7．如图D8－7所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电流方向向上．由于磁场的作用，则(　　)‎ A．板左侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势 B．板左侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势 C．板右侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势 D．板右侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势 二、计算题(61分)‎ ‎8．(18分)图D8－8为等臂电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度．它的右臂挂着匝数为n的矩形线圈，线圈的水平边长为l，处于匀强磁场内，磁感应强度的大小为B、方向与线圈平面垂直．当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡．然后使电流反向、大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再次达到新的平衡．(取重力加速度g＝‎10 m/s2)‎ ‎(1)导出用已知量和可测量量n、m、l、I表达B的计算式．‎ ‎(2)当l＝‎10.0 cm、I＝‎0.10 A、m＝‎7.2 g、n＝9时，磁感应强度B是多大？‎ 图D8－8‎ ‎9．(20分)如图D8－9所示，四个竖直的分界面间的距离分别为L、L和d，在分界面M1N1—M3N3之间存在水平向里的匀强磁场，在分界面M2N2—M4N4之间存在水平向左的匀强电场，一倾角为30°的光滑斜面，其上、下端P1和P2正好在分界面上．一质量为m，带电荷量为q的小球在P1点由静止开始沿斜面下滑(电荷量不变)，重力加速度为g.‎ ‎(1)求小球运动到斜面底端P2时的速度v大小；‎ ‎(2)已知小球离开斜面底端P2后，做直线运动到分界面M3N3上的P3点，求空间电场强度E和磁感应强度B的大小；‎ ‎(3)已知d足够大，小球离开P3点后将从P4点再次经过M3N3面，求P3和P4两点间的距离h.‎ 图D8－9‎ ‎10．(23分)如图D8－10所示装置中，区域Ⅰ和Ⅲ中分别有竖直向上和水平向右的匀强电场，电场强度分别为E和；Ⅱ区域内有垂直纸面向外的水平匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、带电量为q的带负电粒子(不计重力)从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入电场，经水平分界线OP上的A点与OP成60°角射入Ⅱ区域的磁场，并垂直竖直边界 CD进入Ⅲ区域的匀强电场中．求：‎ ‎(1)粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动的轨道半径；‎ ‎(2)O、M间的距离；‎ ‎(3)粒子从M点出发到第二次通过CD边界所经历的时间．‎ 图D8－10‎ ‎45分钟单元能力训练卷(八)‎ ‎1．BC　[解析] 在磁场中，磁感线疏密表示磁场的强弱，故Ba＜Bb，选项A错误，选项B正确；同一通电导线如果都垂直放入磁场中，则在a处受力一定比b处受力小，但如果通电导线与磁场平行放置，受力均为零，选项D错误；若同一通电导线在a处垂直磁场放置，在b处平行磁场放置，则在a处受力大于b处受力，选项C正确．‎ ‎2．C　[解析] 由平衡条件分析，安培力水平向右，由左手定则，导体棒中电流垂直纸面向里，且tan60°＝，电流大小I＝，C正确．‎ ‎3．C ‎4．A　[解析] 由T＝可知所有的粒子周期相同．由r＝∝v可知速率越大，半径越大，偏转角θ越小，t＝T∝θ，因此在磁场中运动时间越长的带电粒子速率一定越小，A正确．‎ ‎5．CD　[解析] 质子被加速获得的最大速度受到D形盒最大半径限制，最大速度vm＝2πRf，C正确；粒子旋转频率为f＝，与被加速粒子的比荷有关，A错误；粒子被加速的最大动能Ekm＝mv＝2mπ2R‎2f2，与电压U无关，B错误；运动半径Rn＝，由nUq＝mv，故半径之比为∶1，D正确．‎ ‎6．C ‎7．A　[解析] 电子向下定向移动形成电流，电子受到向左的洛伦兹力而向左偏，大量的电子聚集在左侧，形成新的电场，且b点电势高于a点电势，A正确．‎ ‎8．(1)B＝　(2)0.4 T ‎[解析] (1)设电流方向未改变时，等臂天平的左盘内砝码的质量为m1，右盘内砝码的质量为m2，线框质量为m0，由平衡条件有 m‎1g＝m‎2g＋m‎0g－nBIl 电流方向改变之后有 ‎(m1＋m)g＝m‎2g＋m‎0g＋nBIl 联立两式可得：B＝.‎ ‎(2)将l＝‎10 cm，I＝‎0.1 A，m＝‎7.2 g，n＝9代入上式得B＝0.4 T.‎ ‎9．(1)　(2)　(3)‎4 ‎ L ‎[解析] (1)由动能定理有 mgLtan30°＝mv2‎ 解得v＝.‎ ‎(2)小球从P2到P3点做直线运动，只能是做匀速直线运动，所受合力为零，由平衡条件有 qE＝Bqvsin30°‎ mg＝Bqvcos30°‎ 解得：E＝，B＝.‎ ‎(3)从P3到P4点做类平抛运动，在P3点速度为v，沿P2P3方向做匀速运动，与此方向垂直的方向为匀加速运动，则 ＝ma 解得a＝ 根据平抛规律有 hsin30°＝vt hcos30°＝at2‎ 解得h＝＝‎4 L.‎ ‎10．(1)　(2)　(3)＋ ‎[解析] (1)粒子在匀强电场中做类平抛运动，设粒子过A点时速度为v，由类平抛运动规律有 v＝ 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得 Bqv＝m 解得R＝.‎ ‎(2)设粒子在电场中运动时间为t1，加速度为a，则有 qE＝ma v0tan60°＝at1‎ 解得t1＝.‎ O、M两点间的距离为L＝at＝.‎ ‎(3)设粒子在Ⅱ区域磁场中运动时间为t2.由几何关系知 t2＝＝ 设粒子在Ⅲ区域电场中运行时间为t3，在Ⅲ区域电场中加速度a′＝＝ 则t3＝＝ 粒子从M点出发到第二次通过CD边界所用时间为 t＝t1＋t2＋t3＝＋＋＝＋.‎