（全国通用）高考物理二轮复习 新题重组练专题三　电场和磁场8b.docVIP

【金版教程】（全国通用）2015高考物理二轮复习 新题重组练专题三　电场和磁场8b 一、选择题(本题共8小题，每小题8分，共64分，其中第3、5、8小题为多选题。) 1．[2014·安徽高考]“人造小太阳”托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体，使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部，而不与装置器壁碰撞。已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，为约束更高温度的等离子体，则需要更强的磁场，以使带电粒子在磁场中的运动半径不变。由此可判断所需的磁感应强度B正比于(　　) A.　　　　　　　　　　B．T C. D．T2 [解析]　等离子体在磁场中受到的洛伦兹力提供向心力，有：qvB＝，得v＝ 动能Ek＝mv2＝ 由题意得Ek＝kT 故有：kT＝，得B＝ 即B，选项A正确。 [答案]　A 2．如图所示，用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有n＝10匝，线圈由粗细均匀、每米质量为2.5×10－3 kg的导线绕制而成，三条细线呈对称分布，稳定时线圈平面水平。在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁，磁铁的中轴线OO′垂直于线圈平面且通过其圆心O，测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为0.5 T，方向与竖直线成30°角，要使三条细线上的张力为零，线圈中通过的电流至少为(　　) A．0.1 A B．0.16 A C．0.01 A D．无法确定 [解析]　由于对称，各电流元所受安培力在水平方向的合力为零，在竖直方向的合力为各电流元所受安培力的竖直分量之和，这就是整个线圈所受的安培力，故线圈的总长度L即为导线的有效长度，设此时线圈中通过的电流为I，则FA＝BIL，G＝mg＝kLg(其中k＝2.5×10－3 kg/m)，根据平衡条件有G＝FAcos 60°，联立以上各式并代入数据可得I＝0.1 A，选项A正确。 [答案]　A 3．[2014·郑州三模]如图所示，扇形区域AOC内有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S.某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用)，所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有部分粒子从边界OC射出磁场．已知AOC＝60°，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于(T为粒子在磁场中运动的周期)，则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间不可能为(　　) A. B. C.　 D. [解析]　本题以带电粒子在有界磁场中运动问题命题，意在考查考生的综合分析能力。粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子在磁场中出射点和入射点的连线即为轨迹的弦，初速度大小相同，轨迹半径R＝相同．设OS＝d，当出射点D与S点的连线垂直于OA时，DS弦最长，轨迹所对的圆心角最大，粒子在磁场中运动的时间最长，由此得轨迹半径为R＝d；当出射点E与S点的连线垂直于OC时，弦ES最短，轨迹所对的圆心角最小，则粒子在磁场中运动的时间最短，则SE＝d，由几何知识，得θ＝60°，最短时间tmin＝T，所以粒子在磁场中运动时间范围为T≤t≤，选AB。 [答案]　AB 4．航母舰载机的起飞一般有两种方式：滑跃式(辽宁舰)和弹射式。弹射起飞需要在航母上安装弹射器，我国国产航母将安装电磁弹射器，其工作原理与电磁炮类似。用强迫储能器代替常规电源，它能在极短时间内释放所储存的电能，由弹射器转换为飞机的动能而将其弹射出去。如图是电磁弹射器简化原理图，平行金属导轨与强迫储能器连接，相当于导体棒的推进器ab跨放在平行导轨PQ、MN上，匀强磁场垂直于导轨平面，闭合开关S，强迫储能器储存的电能通过推进器释放，使推进器受到磁场的作用力平行导轨向前滑动，推动飞机使飞机获得比滑跃起飞时大得多的加速度，从而实现短距离起飞的目标。对于电磁弹射器，下列说法正确的是(不计一切摩擦和电阻消耗的能量)(　　) A．强迫储能器上端为正极 B．导轨宽度越大，飞机能获得的加速度越大 C．强迫储能器储存的能量越多，飞机被加速的时间越长 D．飞机的质量越大，离开弹射器时的动能越大 [解析]　由左手定则可判断，通过ab的电流方向为由b到a，所以强迫储能器上端为负极，A错误；ab所受安培力F＝BIL与其有效长度成正比，故导轨宽度越大，推进器ab受到的安培力越大，飞机能获得的加速度越大，B正确；强迫储能器储存的能量越多，飞机能获得的动能越大，但加速时间受滑轨长度、飞机获得的加速度等影响，若滑轨长度一定，加速度越大，加速时间越短，C错误；由能量的转化和守恒定律可知，飞机离开弹射器时的动能取决于强迫储能器储存的能量，D错误。 [答案]　B 5．如图所示是两个横截面分别为圆形和正方形、磁感应强度相同的匀强磁场，圆形磁场的直径D等于正方形磁场的边长，两个电子以相同的速度同时分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直。进入圆形磁场的电子，速度方向对准了圆心，进