发布时间 : 星期六 文章2019届高三物理一轮复习：第九单元 磁场 作业45 含解析 精品更新完毕开始阅读
题组层级快练(四十五)
一、选择题
1．(2017·南京一模)(多选)如图所示，虚线所围的区域内存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场．从左方水平射入的电子，穿过该区域时未发生偏转．则下列分析中可能正确的是( )
A．E竖直向上，B垂直纸面向外，电子做匀速直线通过区域 B．E竖直向上，B垂直纸面向里，电子做匀速直线通过区域 C．E和B都是沿水平方向，电子做匀减速直线运动通过区域 D．E和B都是沿水平方向，电子做匀加速直线运动通过区域 答案 ACD
解析 重力忽略不计的电子，穿过这一区域时未发生偏转，A项，若E竖直向上，B垂直于纸面向外，则电场力竖直向下，而磁场力由左手定则可得方向竖直向上，所以当两力大小相等时，电子穿过此区域不会发生偏转．并且做匀速直线运动，故A项正确；B项，若E竖直向上，B垂直于纸面向里，则电场力方向竖直向下，而磁场力方向由左手定则可得竖直向下，所以两力不能使电子做直线运动，会发生偏转．故B项错误；C项，若E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相反，则电子所受电场力方向与运动方向相同，而由于电子运动方向与B方向在一条直线上，所以不受磁场力，因此穿过此区域不会发生偏转．如果电场方向与运动方向相同，则电子受力与运动方向相反，则电子减速通过，故C项正确；D项，若E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相同，则电子所受电场力方向与运动方向相反，而由于电子运动方向与B方向相互平行，所以不受磁场力，因此穿过此区域不会发生偏转，若电场线与运动方向相反，则电子受力与运动方向相同，做加速运动，故D项正确．
2．(多选)带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h4，如图所示．不计空气，则( )
A．一定有h1＝h3 C．h2与h4无法比较 答案 AC
B．一定有h1
v02
解析 第1个图：由竖直上抛运动的最大高度公式得：h1＝.第3个图：当加上电场时，
2g由运动的分解可知：在竖直方向上有，v02＝2gh3，所以h1＝h3，故A项正确；而第2个图：洛伦兹力改变速度的方向，当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平速度，设此时11
的球的动能为Ek，则由能量守恒得：mgh2＋Ek＝mv02，又由于mv02＝mgh1，所以h1＞
22h2，所以D项错误．第4个图：因小球电性不知，则电场力方向不清，则高度可能大于h1，也可能小于h1，故C项正确，B项错误．
3．(多选)如图所示，空间中存在正交的匀强电场E(方向水平向左)和匀强磁场B(方向垂直纸面向外)，在竖直平面内从a点沿ab、ac方向抛出两带电小球(不考虑两带电小球的相互作用，两小球电荷量始终不变)，关于小球的运动，下列说法正确的是( ) A．沿ab、ac方向抛出的带电小球都可能做直线运动 B．只有沿ab方向抛出的带电小球才可能做直线运动
C．若沿ac方向抛出的小球做直线运动则小球带负电，且小球一定是做匀速运动 D．两小球在运动过程中机械能均守恒 答案 AC
解析 两个带电小球的电性未知，可假设电性再判断电场力和洛伦兹力的方向，由于在电场力、洛伦兹力和重力作用下小球的直线运动必为匀速运动，只要三力能平衡，小球即可做直线运动，由假设判断可知沿ab方向做直线运动的小球带正电、沿ac方向做直线运动的小球带负电，所以A、C项正确，B项错误；除重力做功外，洛伦兹力不做功，电场力做功，机械能不守恒，D项错误．
4.如图所示，空间的某个复合场区域内存在着方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场．质子由静止开始经一加速电场加速后，垂直于复合场的界面进入并沿直线穿过场区，质子从复合场区穿出时的动能为Ek.那么氘核同样由静止开始经同一加速电场加速后穿过同一复合场后的动能E′k的大小是( ) A．E′k＝Ek C．E′k 1 解析 设质子的质量为m，则氘核的质量为2m.在加速电场中，由动能定理可得eU＝mv2， 2 B．E′k＞Ek D．条件不足，难以确定 E 在复合场内，由Bev＝eE得v＝；同理对于氘核由动能定理可得离开加速电场的速度比质 B子的速度小，所以当它进入复合场时所受的洛伦兹力小于电场力，将往电场力方向偏转，电场力做正功，故动能增大，B项正确． 5.(2017·河南一模)如图所示，半径为R的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直面内，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于轨道平面向里．一可视为质点、质量为m、电荷量为q(q＞0)的小球由轨道左端A无初速滑下，当小球滑至轨道最低点C时，给小球再施加一始终水平向右 的外力F，使小球能保持不变的速率滑过轨道右侧的D点．若小球始终与轨道接触，重力加速度值为g，则下列判断正确的是( ) A．小球在C点受到的洛伦兹力大小为qBgR B．小球在C点对轨道的压力大小为3mg＋qB2gR C．小球从C到D的过程中，外力F的大小保持不变 D．小球从C到D的过程中，外力F的功率逐渐增大 答案 D 解析 A项，因为洛伦兹力始终对小球不做功，故洛伦兹力不改变小球速度的大小，从A1 点运动到C点的过程中只有重力做功，根据动能定理得：mgR＝mv2，解得：v＝2gR. 2故小球在C点受到的洛伦兹力大小为f＝qBv＝qB2gR.故A项错误；B项，由左手定则可mv2 知，小球向右运动到C点时受到的洛伦兹力的方向向上，则有：N＋qvB－mg＝，解得： RN＝3mg－qvB＝3mg－qB2gR，故B项错误；C项，小球从C到D的过程中，洛伦兹力和支持力沿水平方向的分力增大，所以水平外力F增大．故C项错误；D项，小球从C到D的过程中小球的速率不变，而洛伦兹力和支持力不做功，所以小球的动能不变，拉力F的功率与重力的功率大小相等，方向相反．由运动的合成与分解可知，小球从C向D运动的过程中，竖直方向的分速度越来越大，所以重力的功率增大，所以外力F的功率也增大．故D项正确． 6．(2017·江西一模)我国地处北半球，某地区存在匀强电场E和可看做匀强磁场的地磁场B，电场和地磁场的方向相同，地磁场的竖直分量和水平分量分别竖直向下和水平指北，一带电小球以速度v在此区域内沿垂直场强方向沿水平面做直线运动，忽略空气阻力，某地区的重力加速度为g，则下列说法正确的是( ) A．小球运动方向为自南向北 EC．小球速度v的大小为 B答案 D B．小球可能带正电 D．小球的比荷为 g E2＋（vB）2 解析 AB项，小球受到重力、电场力与洛伦兹力，因直线运动，且f＝qvB，因此一定是匀速直线运动，那么电场力与洛伦兹力的合力与重力等值反向，根据左手定则，因地磁场的竖直分量和水平分量分别竖直向下和水平指北，那么小球一定带负电，负电荷受到的电场力的方向与磁场的方向相反，则运动的方向由东向西方向运动，故AB两项错误；C项，由上分析可知，电场力与洛伦兹力的合力竖直向上，由于夹角不知，因此它们的大小关系E 不能确定，则不能确定v的大小为.故C项错误；D项，小球受到的电场力与洛伦兹力的 Bqg 合力与重力等值反向，则：mg＝（qE）2＋（qvB）2，所以小球的比荷：＝2. mE＋（vB）2故D项正确． 7．(2017·扬州模拟)(多选)如图所示，一绝缘容器内部为长方体空腔，容器内盛有NaCl的水溶液，容器上下端装有铂电极A和C，置于与容器表面垂直的匀强磁场中，开关K闭合前容器两侧P、Q两管中液面等高，闭合开关后( ) A．M处钠离子浓度大于N处钠离子浓度 B．M处氯离子浓度小于N处氯离子浓度 C．M处电势高于N处电势 D．P管中液面高于Q管中液面 答案 AD 解析 AB项，依据左手定则可知，钠离子在洛伦兹力作用下，向M处偏转，因此M处钠离子浓度大于N处钠离子浓度，故A项正确，B项错误；C项，依据正离子的定向移动方向与电流方向相同，而负离子移动方向与电流方向相反，根据左手定则可知，正负离子均偏向同一方向，因此电势相等，故C项错误；D项，当开关闭合时，液体中有从A到C方向的电流，根据左手定则可知，液体将受到向M的安培力作用，在液面内部将产生压强，因此P端的液面将比Q端的高，故D项正确． 8．(2017·南通模拟)(多选)磁流体发电机又叫等离子体发电机，如图所示，燃烧室在3 000 K的高温下将气体全部电离为电子和正离子，即高温等离子体．高温等离子体经喷管提速后以1 000 m/s进入矩形发电通道．发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场，磁感应强度为6 T．等离子体发生偏转，在两极间形成电势差．已知发电通道长a＝50 cm，宽b＝20 cm，高d＝20 cm，等离子体的电阻率ρ＝2 Ω·m.则以下判断中正确的是( )