2018届高考物理二轮复习电磁学专题卷(全国通用)

电磁

一、单选题（本大题共5小题，共20.0分） 1. 如图所示，由Oa、Ob、Oc三个铝制薄板互成

角均匀分

开的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个匀强磁场区域，其磁感应强度分别用、、表示。现有带电粒子自a点垂直Oa板沿逆时针方向

射入磁场中，带电粒子完成一周运动，在三个磁场区域中的运动时间之比为1：2：3，轨迹恰好是一个以O为圆心的圆，则其在b、c处穿越铝板所损失的动能之比为

A. 1：1

【答案】D

B. 5：3 C. 3：2 D. 27：5

，

【解析】解：带电粒子在磁场中运动的时间为：，在各个区域的角度均为

根据洛伦兹力提供向心力可得：

可得粒子在磁场中的运动的周期：

所以：，故，又因为m、q均为定值，

则三个区域的磁场应强度之比为：：：：：

：3：2

三个区域的磁场半径相同，为：，又因为动能：

联立可得：，因为q、m和r均相同，

故三个区域中运动的动能之比为：设比例中的每一份为k 在b处穿越铝板所损失的动能为在c处穿越铝板所损失的动能为

：：：：：9：4，

：

：5

所以可得其在b、c处穿越铝板所损失的动能之比：

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故ABC错误，D正确。 故选：D。

利用洛伦兹力提供向心力求出半径公式，结合粒子在三个区域中运动的半径相同，粒子在三个区域中运动的时间之比为1：2：3，结合粒子转过的圆心角，再利用比例性质，联立即可求出粒子在b、c处穿越铝板所损失的动能之比。

本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动，要掌握住半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，利用洛伦兹力提供向心力，结合几何关系进行求解；运用粒子在磁场中转过的圆心角，结合周期公式，求解粒子在磁场中运动的时间。

2. 如图所示，倾角为

计、宽度为

的光滑斜面上粘贴有一厚度不的橡胶带，橡胶带的上表面与斜面

位于同一平面内，其上、下边缘与斜面的上、下边缘对齐，橡胶带的上边缘到斜面的顶端距离为现将质量为

，

、宽度为d的薄矩形板上边缘与斜面顶端平齐且从斜面顶端静止释

，重力加速度取

，不计空气

放已知矩形板与橡胶带之间的动摩擦因数为

阻力，矩形板由斜面顶端静止释放下滑到完全离开橡胶带的过程中此过程矩形板始终在斜面上，下列说法正确的是

A. 矩形板受到的摩擦力为B. 矩形板的重力做功为C. 产生的热量为

D. 矩形板的上边缘穿过橡胶带下边缘时速度大小为

【答案】B

【解析】解：A、矩形线圈滑上橡胶带时，随着进入橡胶带的长度增大，对橡胶带的压力增大，摩擦力增大，所以矩形板受到的摩擦力为变力，A错误； B、矩形板的重力做功为为：

C、物块从进入橡胶带到离开橡胶带运动的位移为2d，最大摩擦力为

，B正确；，由于摩擦

力的大小随位移呈线性变化，所以可以可以平均摩擦力计算产生的热，即：产生的热量为：

错误；

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D、矩形板的上边缘穿过橡胶带下边缘时速度大小为v，根据动能定理可得：

，

解得：错误．

故选：B．

矩形板受到的摩擦力为变力；根据重力做功计算公式求解重力做的功；根据平均摩擦力乘以位移计算产生的热；根据动能定理求解矩形板的上边缘穿过橡胶带下边缘时速度大小． 本题主要是考查了动能定理；运用动能定理解题时，首先要选取研究过程，然后分析在这个运动过程中哪些力做正功、哪些力做负功，初末动能为多少，根据动能定理列方程解答．

3. 一通电直导线与x轴平行放置，匀强磁场的方向与xOy坐标平面

平行，导线受到的安培力为F，若将该导线做成圆环，放置在xOy

坐标平面内，如图所示，并保持通电的电流不变，两端点ab连线也与x轴平行，则圆环受到的安培力大小为

A. F B. C. D.

【答案】C

【解析】解：通电导线为L，此时受到的安培力为F， 制作成圆环时，圆环的半径为R，则

，解得

，故ab的长度

，

故此时圆环受到的安培力，故C正确

故选：C

根据导线与圆环的弧长关系，求得半径，圆环受到的安培力即线段ab受到的安培力，即可求得

本题主要考查了通电导线在磁场中受到的安培力，关键是抓住通电导线的有效长度即可判断

4. 已知粒子即氦原子核质量约为质子的4倍，带正电荷，电荷量为元电荷的2倍质子

和粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动下列说法正确的是

A. 若它们的动量大小相同，则质子和粒子的运动半径之比约为2：1 B. 若它们的速度大小相同，则质子和粒子的运动半径之比约为1：4 C. 若它们的动能大小相同，则质子和粒子的运动半径之比约为1：2

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D. 若它们由静止经过相同的加速电场加速后垂直进入磁场，则质子和粒子的运动半

径之比约为1：2 【答案】A

【解析】解：根据洛伦兹力提供向心力：

，可得半径公式：

，

A、若它们的动量mv大小相同，可知半径R与q成反比，所以质子和粒子的运动半径之比约为2：1，故A正确；

B、若它们的速度v大小相同，可知半径R与比荷成反比，所以质子和粒子的运动半径之比约为1：2，故B错误； C、若它们的动能

大小相同，可知质子和粒子的速度之比为2：1，则质子和粒子的运

动半径之比约为1：1，故C错误；

D、它们由静止经过相同的加速电场加速后可得：

，可得：

，代入半径公

式得：，所以进入磁场后，质子和粒子的运动半径之比约为1： ，故D错误；

故选：A

据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期公式和半径公式逐项分析即可．

本题是带电粒子在磁场中运动的问题，要求同 们知道半径公式及周期公式，难度不大．

5. 下列说法正确的是

A. 带电粒子仅在电场力的作用下一定做匀变速运动 B. 带电粒子仅在电场力的作用下运动时，动能一定增加 C. 电场力做正功，带电粒子的电势一定降低 D. 电场力做正功，带电粒子的电势能一定减少

【答案】D

【解析】解：A、带电粒子仅在电场力的作用下在非匀强电场中运动时，电场力是变力，加速度是变化的，做的是非匀变速运动，故A错误．

B、带电粒子仅在电场力的作用下电场力可以做负功，动能减小，故B错误．

CD、电场力做正功，带电粒子的电势能一定减少若带电粒子带正电，电势降低，若带电粒子带负电，电势升高，故C错误，D正确． 故选：D

分析带电粒子的受力情况， 判断其运动情况，电场有匀强电场和非匀强电场两类电场力做正功，带电粒子的电势能一定减少，电势不一定降低．

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