人教第十章 磁场【测】--2023年高考物理一轮复习讲练测（全国通用）（解析版）.docx

第十章 磁场
质量检测卷
（时间：90分钟 分值：100分）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4分，选错得0分。
1.（2022·江苏南通·三模）一段导线弯成互成直角的两段，放在光滑桌面上，导线中通有2A的电流，处于磁感应强度大小为0.1T、方向竖直向下的匀强磁场中。要使该导线静止，则施加在导线上的水平力大小为（　　）
A．0.1N B． C． D．
【答案】B
【解析】
导线的等效长度为
则安培力
要使该导线静止，则施加在导线上的水平力大小为
故选B。
2．（2022·山东济宁·三模）电磁炮的原理如图所示，两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，导轨平面内具有垂直于导轨平面的匀强磁场，带有炮弹的金属框架垂直放在导轨上，且始终与导轨保持良好接触。已知磁场的磁感应强度大小为B，电源的内阻为r，两导轨间距为L，金属框架和炮弹的总质量为m，金属框架的电阻为R。通电后，炮弹随金属框架滑行距离s后获得的发射速度为v。不计空气阻力、金属框架与导轨间的摩擦和导轨电阻，不考虑金属框架切割磁感线产生的感应电动势，下列说法正确的是（　　）
A．匀强磁场的方向竖直向下
B．金属框架受到的安培力大小为
C．通过金属框架的电流为
D．电源的电动势为
【答案】D
【解析】
A．炮弹受安培力向右，由左手定则可知，匀强磁场的方向竖直向上，选项A错误；
B．由动能定理
解得金属框架受到的安培力大小为
选项B错误；
C．根据安培力
F=BIL
可得通过金属框架的电流为
选项C错误；       
D．根据
E=I(R+r)
可知电源的电动势为
选项D正确。
故选D。
3．（2022·河南·郑州中学三模）如图所示，水平地面上平行放置两根足够长的通电直导线a和b，电流大小相等，方向垂直纸面向里，竖直线MN位于直导线a、b的中垂面上。通电直导线c中的电流方向垂直纸面向外。现在从M点由静止释放直导线c，直导线c可沿中垂面落至地面上的N点。整个过程导线a和b静止不动，不计空气阻力，则由M点运动到N点的过程中（　　）
A．导线c在M点受到的安培力水平向右
B．导线c在M点受到的安培力竖直向下
C．导线c可能做加速度一直增大的加速运动
D．导线c可能做加速度一直减小的加速运动
【答案】C
【解析】
AB．根据右手螺旋定则可知通电直导线a和b在点的磁场方向如图所示
由矢量的叠加可知通电直导线a和b在点的磁场方向水平向右，根据左手定则可知导线c在M点受到的安培力竖直向上，故AB错误；
CD．若距离点无穷远处，磁感应强度为零，点磁感应强度为零，所以从无穷远处到点磁感应强度先增大后减小，由于不清楚点的位置，所以通电直导线c所受安培力可能先增大后减小，也可能一直减小，结合牛顿第二定律
可知导线c可能做加速度一直增大的加速运动，也可能先做加速度减小加速运动再做加速度增大的加速度运动，故C正确，D错误。
故选C。
4．（2022·湖南衡阳·三模）“人造太阳”是一种通过磁场将粒子约束在小范围内实现核聚变的装置，其简化模型如图所示，核聚变主要原料氕核（）质量为m，电荷量为q，在纸面内从圆心O以不同速度向各个方向射出，被约束在半径为R1=3R和R2=R两个同心圆之间的环形区域，该环形区域存在与环面垂直的匀强磁场B，要使所有粒子都不会穿出磁场的外边缘，不计粒子重力及粒子间碰撞和相互作用，则粒子在磁场中一个连续运动的最长时间为（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】
设粒子在磁场中运动的最大半径为rm，最大速度为vm，如图所示
根据几何关系可得
解得
根据几何关系可知，粒子在磁场中转过的圆心角为

所以当r最大时，α有最大值为

粒子在磁场中运动的周期为

联立可得粒子在磁场中一个连续运动的最长时间为

故选C。
5．（2022·湖南怀化·一模）如图所示，两方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ABC理想分开，三角形内磁场垂直纸面向里，三角形顶点A处有一质子源，能沿∠BAC的角平分线发射速度不同的质子（质子重力不计），所有质子均能通过C点，质子比荷，则质子的速度可能为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】
质子带正电，且质子经过磁场偏转后经过点，其可能的轨迹如图所示
由轨迹图可知，所有圆弧所对的圆心角均为，根据几何关系可得，质子做圆周运动的半径为
（，，…）
根据洛伦兹力