专题精准强化9 磁场-【创新教程】2027年高考物理大二轮专题增分方案课时作业

专题精准强化9 磁场 [A组基础达标练] 1.如图，匀强磁场的磁感应强 度大小为B。、方向垂直于 X M----- ----N 纸面向里，无限长通电直导 + 线位于纸面内，在纸面内的 xB× M、N位于导线两侧，其连线与导线垂直，且 M、N两点到导线的距离之比为6：5.经测 量，N点的磁感应强度大小是M点磁感应 强度大小的2倍，且方向相同.已知无限长 通电直导线在真空中某点产生的磁感应强 度大小为B=,其中？为常量，I为通电 直导线中的电流，r为该点到导线的距离， 则无限长通电直导线在M点产生的磁感应 强度大小为 A 。 B.号B C. D.B。 2.（多选)（2024·福建 L552222222222222222224222 卷)如图，用两根不可 伸长的绝缘细绳将半 径为r的半圆形铜环 竖直悬挂在匀强磁场 中，磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直 纸面向外，铜环两端a、b处于同一水平线. 若环中通有大小为I、方向从a到b的电流， 细绳处于绷直状态，则 A.两根细绳拉力均比未通电流时的大 B.两根细绳拉力均比未通电流时的小 C.铜环所受安培力大小为2rBI D.铜环所受安培力大小为πrIB 3.如图所示，虚线框M .N X/X MNQP内存在匀强磁 b 场，磁场方向垂直纸面 向里.a、b、c三个带电 ×.×Q 粒子，它们在纸面内从 PQ边的中点垂直于PQ边射入磁场，图中 画出了它们在磁场中的运动轨迹.若不计 粒子所受重力，则 () A.粒子a带负电，粒子b、c带正电 B.若三个粒子比荷相同，则粒子c在磁场 中的加速度最大 173 ☒错题序号： @错因分析： C.若三个粒子入射的速度相同，则粒子c 在磁场中的加速度最大 D.若三个粒子入射的动量相同，则粒子b 的带电荷量最大 4.（多选)如图所示，半径为R X B X 的一圆形区域，O为圆心，P 为边界上的一点，区域内有 × ax 垂直纸面向里的匀强磁场， XXX 磁感应强度大小为B.电荷 量为一g、质量为m的相同 带电粒子a、b(不计重力)从P点先后以大小相 等的速率u=9BR射入磁场，粒子a正对圆心 m 射入，粒子b射入磁场时的速度方向与粒子a 射入时的速度方向夹角为0=30°.下列说法正 确的是 () A.两粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径 为R B.a粒子在磁场中运动的时间为” gB C.b粒子在磁场中运动的时间为 D.a、b粒子离开磁场时的速度方向夹角 为30° 5.(多选)如图区域内存在M,×××××N 磁感应强度大小为B的 匀强磁场，方向垂直于 0 纸面向里，CD和MN是两平行边界，区域 宽度为d.许多质量为m、电荷量为十g的粒 子以相同速率、沿纸面内各个方向，由边界 CD上的O点射人磁场，入射速度大小为 gBd不考虑粒子间相互影响，不计粒子重 m 力，磁场区域足够长，则 () A.粒子在磁场区域中运动的最长时间为 aB B.粒子在磁场区域中运动的最长时间 为品 C.粒子在磁场区域中运动的最短时间 为器 D.粒子在磁场区域中运动的最短时间 为器 6.（2026·福建泉州模拟)uLL 若用细线将一条形磁体 N☐S 悬挂于天花板上，条形磁 体处于水平且静止的状 态.当导线ab中通有如图所示的电流时，则 条形磁体的N极将向 (选填“内” 或“外”)偏转；条形磁体受到的拉力 (选填“大于”或“小于”)其受到的重力. [B组创新应用练] 7.(多选)(2026·广东卷)如图是一种长方体 电子磁谱仪结构示意图，磁谱仪内存在磁感 应强度大小为B、方向垂直底面向上的匀强 磁场，磁场区域长为a、宽为b.电子束中有 三个电子通过准直器后垂直左侧面沿边缘 进入磁场，偏转后分别到达磁谱仪三个侧 面，与边缘的距离分别为x1、x2和x3,电子 电荷量为一e、质量为m,不考虑相对论效 应，下列说法正确的有 ) 2 准直器 电子1B☑电子2 电子束 电子3 A.电子1的动能比电子3的大 B.电子1在磁场中的运动时间为 eB C.电子2的动能为B(号+6) 8mb2 D.电子3的动量大小为eB(x十a】 2x3 8.(多选)如图，在平面直角坐标y↑· 系Oy的第一象限内，存在 B P 垂直纸面向外的匀强磁场，磁 感应强度大小为B.大量质量 为m、电荷量为g的相同粒子 从y轴上的P(0,√3L)点，以相同的速率在纸 面内沿不同方向先后射入磁场，设入射速度方 向与y轴正方向的夹角为a(0≤a≤180).当a =150°时，粒子垂直x轴离开磁场.不计粒子的 重力，则 () A.粒子一定带负电 B.当α=45°时，粒子也垂直x轴离开磁场 C.粒子离开磁场的位置到O点的最大距离 为3√5L D.粒子人射速率为23gBL m 17 9.如图所示，空间某平面×××××××××× 内有一条折线是磁场 的分界线，在折线的两 侧分布着方向相反、与 平面垂直的匀强磁场，X羚义 磁感应强度大小均为· B.折线的顶角∠A=90°，P、Q是折线上的 两点，AP=AQ=L.现有一质量为m、电荷 量为q的带负电微粒从P点沿PQ方向射 出，不计微粒的重力. (1)若P、Q之间外加一个与磁场方向垂直的 匀强电场，能使速度为射出的微粒沿直线 PQ运动到Q点，则电场强度应为多大？ (2)撤去电场，为使微粒从P点射出后，途 经折线的顶点A而到达Q点，求初速度口 应该满足什么条件？ (3)求(2)中微粒从P点到Q点所用的时间.物理 电场强度在过OP中点后图像应在x轴下方，则A错 误.从O到P电势先升高后降低，O、P两点电势相等，中 点电势最高，则B正确，静电力对负电荷先做正功后做 负功，则动能先增加后减小，电势能先减小后增加，但是 负电荷在各，点的电势能均为负值，E。一x图像应该在x 轴下方，则C错误，D正确.] 9.解析：质子在直线加速器中做直线运动，根据动能定理 1 可得6eU,=2mu,2, 所以助=2吧，质子在圈形区城电场中效美平热运 动，有eE=ma,R+Rcos9=t,Rsin 0=-2at, 联立解得E= 24U。sin8 R(1+cos0)2 /3eU.24U.sin 0 答案：2√mR(1十cos0) 10.解析：当小球刚好到金属板N F 时，受力分析如图所示 d 根据几何关系可得sin0= 2 d' gE 可得0=30°， 根据平衡条件有gE= mg mgtan 0, 其中E=a? J 联立可得U=3mgd 3g (2)小球从金属板N到金属板M 过程，极播功能定理U=md 2Tc0s45° 一0， qE 0 小球第一次碰撞M前瞬间，受力 分析如图所示 对小球根据牛顿第二定律2Tcos 2 45-mgcos 0-qEsin 0=m 联立解得T=26 3 mg. (3)如图所示 要使小球仍能沿着圆孤往复 运动，即绳子拉力大于零，需 要满足g·吧sin0< kU d mgcos 0, 解得<3， 根据(2)分析可知当=1时， 小球到达金属板N时，电场 力和重力的合力与绳子的合 m昭 力方向相同，当1<k<3时，小球所受的重力和电场力的 合力相对于小球到达金属板N时绳子合力的方向偏上， 如图所示 绳子拉力对小球不做功，可知小球所 受的重力和电场力的合力与小球位移 的夹角一直为锐角，当小球到达金属 板N时，动能最大，根据动能定理有 kUg=Ex-0, 可得且-9mgd, mg 33 当0<k≤1时，小球所受的重力和电场力的合力相对于 小球到达金属板N时绳子合力的方向偏下，如图所示 heU d F合 mg 当小球速度与小球所受的重力和电场力的合力方向垂 直时，速度最大，该点为等效最低点，设此时与竖直方向 kU 的夹角为a,根据几何关系有tana=d=3k, mg 3 √3 根据数学知识可得sina= + cos a= W1+ 1 根据动能定理有mgd(co8a一cos0)+y·gd(sin9十 sin )=Ey-0, 解得Ek= k3 mgd. 61 答案：(1U=3%L(2)T=26 (3)当0<k≤1 39 3 mg 时，E=k+1+ mgd;当1<k<3时，E 6 32 -kmgd 3 专题精准强化9磁场 1.A 2.AC 3.C 4.AC 5.AD 6.解析：直导线通入由a指向b的电流时，由左手定则知直 导线的左端受到方向垂直纸面向里的安培力，根据牛顿 第三定律可知，条形磁体的N极受到方向垂直纸面向外 的作用力，应向纸面外偏转；条形磁体转动后，对直导线 有向上的作用力，所以条形磁体受到向下的作用力，故 条形磁体受到的拉力大于其受到的重力， 答案：外大于 7.BCD[A.电子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹 力提供向心力可得eB=m,可得u=, m 根据几何关系可知电子1的运动半径小于电子3的运动 半径，则电子1的速度小于电子3的速度，根据E: 2m0可知电子1的动能比电子3的小，故A错误； B.电子在磁场中做匀速圆周运动的周期T=2π”， 结合o=eBr 可得T-留， 根据题图可知电子1在磁场中运动的圆心角为180°，则 电子1在随场中的运动时间为18器×T-罗故B 正确；C.设电子2运动半径为R2,如图所示 准直器 电子T87电子2 电子束 电子3 根据几何关系有(b一R2)2+x=R, 可得R,=+写 2b 根据=eBB可得，-B+), m 2bm 电子2的动能为E2= 名n暖=cg(+6) 1 ，故 8mb 正确； D.设电子3运动半径为R,如图所示 b 准直器 电子1B 电子2 电子束 电子3 根据几何关系有(R一xa)2十a2=R, 可得R,=十a 2xs 根据 BR可得U eB(x3+a2) 2mxs 电子3的动量大小为A,=m=eB(+a), ，故 2x3 正确.] 8.CD[由题意知粒子垂直x轴、 y 离开磁场，根据左手定则可知粒 =150°B 子带正电，故A错误；当α= r,60 150°时，粒子垂直x轴离开磁 .3L 场，运动轨迹如图甲所示. 0 粒子运动的轨迹半径 o=2 甲 洛伦兹力提供向心力，有 解得粒子入射速率为 U=2V3qBL,故D正确； m 若a=45°，粒子运动轨迹如图乙NL 45A 所示. 45. 根据几何关系可知粒子离开磁场 时速度方向与x轴不垂直，故B 错误；粒子离开磁场距离O点最 乙 远时，粒子在磁场中的轨迹为半圆，如图丙所示， P、 O Xm 丙 根据几何关系可得(2r)2=(W3L)2十x名，解得xm=3√5L, C正确.] 练习册参考答案 9.解析：(1)由电场力与洛伦兹力平衡可得qE=qB, 得E=U,B. (2)根据运动的对称性，微粒能从P点经A点运动到Q 点，应满足L=nx(n为整数)，其中x为每次偏转圆孤对 应的弦长，偏转圆孤对应的国心角为受或设圆孤的 半径为R,则有工=√2R,解得R=L,又因为gB= 2 、m,由以上各式可解得=29BL 2nm ,n=1、2、3、…. (3)如图所示，当n取奇数时，×××n取××X义m取 微粒从P到Q的过程中国心家 ××。×偶数关××X区奇数 角的总和为=×受十必 n×受=2m,放共运动时间4 ·。······· -2×8-2a=13 2π 5、……；当n取偶数时，微粒从P到Q的过程中圆心角 的总和为0，=n×受十X受=，故其运动时间为 gB gB ,n=2、4、6、… 答案：(1)u,B(2)u=②qBL n=1、2、3、… 2nm (3)2xmn gB n=13.5、…,gm=2、4,6. 专题精准强化10带电粒子在复合场中的运动 1.AB 2.C 3.BD 4.BD 5.解析：(1)粒子进入电场，在y轴方向有v,=sin0,qE =ma,v=2aL, 联立每得E-0吧 (2)粒子在磁场中的运动轨迹如图 ×BwO 所示， M卡 粒子进入磁场的速度v.=cos0, 由几何关系可得0S0十r=L 10 L 解得r=3’ 洛伦兹力提供粒子在磁场中做圆周运动的向心力，有 qu,B=m 0 r 联立解得B=-3m 2gL (3)粒子第一次进入电场，在竖直方向有L= 2a, 粒子在磁场中运动的时间2=”， 粒子再次进入电场，在竖直方向有L一2r=号G, 粒子从P,点进入电场到再次回到x轴的时间 t=t1十t2十t3, 联立解得=(4V3+2π十4)L 3Y0 答案：(1)3m (3)4V3+2π+4)L aL (2)3n% 2qL 3U 6,解析：1)由动能定理得qU=mG, 粒子在进入分离器C后做匀速圆周运动，则 qvo Ba=m R' 339