2模块3 专题9 磁场和带电粒子在磁场中的运动 复习效果自测-【备考最优解】2025版高考物理二轮专题复习教用课件

复习效果自测 1 √ 1.(2024·黑龙江鸡西市期末)电磁轨道炮发射的基本原 理图如图所示，两条平行的金属导轨充当传统火炮的 炮管，弹丸放置在两导轨之间，并与导轨保持良好接 触，当电磁炮中通过如图中虚线所示的强电流时，轨 道电流在弹丸处形成垂直于轨道平面的磁场，弹丸获 得很大的加速度，最终高速发射出去，下列说法正确的是(　　) A．电磁炮的本质是一种大功率的发电机 B．若通入与图示方向相反的电流，弹丸不能发射出去 C．其他条件不变的情况下，弹丸的质量越小，发射速度越大 D．两导轨中的强电流(如图所示)在导轨之间产生的磁场，方向竖直向下 复习效果自测 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 解析：电磁炮的本质是电磁发射技术，不是大功率的发电机，故A错误； 若通入与图示方向相反的电流，弹丸也能发射出去，故B错误； 电磁炮是将电磁能量转化为弹丸的动能，则其他条件不变的情况下，弹丸的质量越小，发射速度越大，故C正确； 根据安培定则可知，两导轨中的强电流(如图所示)在导轨之间产生的磁场方向竖直向上，故D错误。 复习效果自测 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 2.(2024·辽宁鞍山市联考)如图所示，将一轻质矩形弹性软线 圈ABCD中A、B、C、D、E、F六点固定，E、F为AD、BC 边的中点。一不易形变的长直导线在E、F两点处固定，现将 矩形绝缘软线圈中通入电流I1，直导线中通入电流I2。已知 I1≪I2，长直导线和线圈彼此绝缘，则稳定后软线圈大致的形状可能是(　　) √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 解析：由安培定则可知，通电直导线左侧磁场垂直于纸面向外，右侧磁场垂直于纸面向里，软线圈的各段的形变方向为其受到的安培力方向，故而由左手定则可判断B图正确。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 3．(2024·辽宁鞍山市质监)水平面内的两根平行长直导线上通以大小相等、方向相反的恒定电流，A、B、C三点均在两根导线所在平面内，位置如图所示。下列说法正确的是(　　) A．A点处的磁感应强度方向垂直于平面向下 B．B点处的磁感应强度方向垂直于平面向下 C．C点处的磁感应强度方向垂直于平面向下 D．A、B、C三点处的磁感应强度大小均为零 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 解析：根据右手螺旋定则，后方电流在A点的磁场方向垂直于平面向上，前方电流在A点的磁场方向垂直于平面向下，A点距后方电流较近，则A点处的磁感应强度方向垂直于平面向上，同理，C点处的磁感应强度方向垂直于平面向上，A、C错误； 后方电流在B点的磁场方向垂直于平面向下，前方电流在B点的磁场方向垂直于平面向下，则B点处的磁感应强度方向垂直于平面向下，B正确；综上所述，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 √ √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 6.(多选)(2024·河北石家庄市质检)利用磁场控制带电粒子的运 动，在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。如图所示， 以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀 强磁场，圆形区域外有垂直于纸面向外的匀强磁场，两磁场 的磁感应强度大小均为B。有一质量为m、电荷量为＋q的粒子从P点沿半径方向射入圆形区域，粒子n次穿越圆形区域边界(不包括经过P点)后又回到P点，此过程中粒子与圆心O的连线转过角度为2π，不计粒子所受的重力，下列说法正确的是(　　) 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 √ √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 解析：因为粒子n次穿越圆形区域边界(不包括经过P点)后又回到P点，此过程中粒子与圆心O的连线转过角度为2π，画出粒子轨迹示意图如图所示，n的最小值为2，故A正确； 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 解析：带负电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场，由左手定则可知，粒子向下偏转，由于BC边的限制，粒子不能到达B点，故A错误； 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 8.(2024·河北省部分重点高中期末)如图所示，第三象限充 满磁场，第一、四象限以x＝15 cm为右边界(右边界上没 有磁场)，纵向范围足够大；第二象限没有磁场，磁感应 强度大小都相同，方向垂直于纸面向里。现有一群带正 电粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，不计重力的粒子，仅受洛伦兹力在磁场中做匀速圆周运动，轨道半径r＝10 cm，设运动周期为T。下列说法正确的是(　　) 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 y轴正方向上(左边界)粒子能到达的最远点为(0，20 cm)，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 (1)粒子的比荷； 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 答案：8.3×106 C/kg　 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 (2)从N处离开磁场的粒子，在磁场中运动的时间。 答案：1.9×10－4 s 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 10.(2024·山西临汾市质检)如图所示，M、N为纸面内一直线上的 两点，某圆形区域中存在垂直于纸面的匀强磁场。一质量为m、 电荷量为q(q＞0)的带电粒子，垂直于直线从M点以速度v进入圆 形磁场区域，经过磁场的偏转，粒子再次通过该直线的位置为N， 且方向与直线之间的夹角θ＝30°。已知M、N两点间的距离为L， 不计粒子所受的重力。求： 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 (1)磁感应强度B的大小； 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 (2)圆形磁场区域的最小面积S。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 复习效果自测 解析：根据几何关系可知MN距离为 ＝2R sin 60°＝12 m 在粒子离开磁场的所有位置中，N距M最远，说明MN为粒子做圆周运动的轨迹圆的直径，则轨迹圆半径 r＝＝6 m 答案：　 $