［高三物理］磁场测试题

智浪教育-普惠英才物理单元测试9《磁场》一、选择题1.下图所示的磁场B、电流I和安培力F的相互关系，其中正确的是（）2.通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内。电流方向如图所示，ad边与MN平行，关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（）A．线框有两条边所受的安培力方向相同B．线框有两条边所受的安培力大小相同C．线框所受安培力合力向里D．线框所受安培力合力为零3.如图所示，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成θ=30°，导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的磁场力，可采取下列四种办法，其中不可行的是（）A．增大电流IB．增加直导线的长度C．使导线在纸面内顺时针转30°D．使导线在纸面内逆时针转60°4.两条长直导线AB和CD相互垂直彼此相隔一很小距离，通以图所示方向的电流，其中AB固定，CD可以其中心为轴自由转动或平动，智浪教育-普惠英才则CD的运动情况是（）A．顺时针方向转动，同时靠近导线ABB．顺时针方向转动，同时离开导线ABC．逆时针方向转动，同时靠近导线ABD．逆时针方向转动，同时离开导线AB5.如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A。A与螺线管垂直，“×”表示导线中电流的方向垂直于纸面向里。电键S闭合后，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是（）A．水平向左B．水平向右C．竖直向下D．竖直向上6.如图8所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动．为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是（）A．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动B．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动C．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈智浪教育-普惠英才D．从图中可以看出，第4个线圈是不合格线圈7.如图所示为从粒子源S射出的三种粒子A、B、C在匀强磁场中运动的轨迹，已知三种粒子中一种带正电，一种带负电还有一种不带电，由此可判定（）A．带正电的是C粒子；不带电的是B粒子B．带正电的是C粒子；带负电的是A粒子C．带正电的是A粒子；带负电的是C粒子D．带正电的是A粒子；不带电的是C粒子8.如图，一带电粒子以垂直于磁场的速度v射入匀强磁场中，其部分运动轨迹如图中虚线所示，则下列说法中正确的是（粒子重力不计）（）A．该粒子一定带正电B．该粒子一定带负电C．洛伦兹力对粒子做正功D．洛伦兹力对粒子做负功9.带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场，若只考虑洛伦兹力，则粒子一定（）A．动能不变B．做匀速直线运动C．速度不变D．加速度不变10.如图的有界圆形磁场，半径为R，磁感强度为B，一个质量为m，电量为e的带电粒子，从边界向圆心射入磁场，离开磁场时方向与射入方向的夹角为120°，则粒子通过磁场所用的时间是（）智浪教育-普惠英才A．BqmB．Bqm2C．Bqm3D．Bqm411.如右图所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t。若加上磁感应强度为B、垂直纸面向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出磁场时偏离原方向60°，利用以上数据可求出下列物理量中的（）A．带电粒子的比荷B．带电粒子的磁场中运动的周期C．带电粒子的初速度D．带电粒子在磁场中运动的半径12.如图所示为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场．带电粒子(不计重力)第一次以速度v1沿截面直径从q点入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转60°角；该带电粒子第二次以速度v2从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转90°角．则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的（）A．半径之比为3∶1B．速度之比为1∶3C．时间之比为2∶3D．时间之比为3∶2智浪教育-普惠英才13.一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上每一小段都可近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电量不变），则由图中情况知下列说法正确的是（）A．粒子从a到b，带正电B．粒子从b到a，带正电C．粒子从a到b，带负电D．粒子从b到a，带负电14.如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为U时并被加速，且电场可视为匀强电场，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出。下列说法正确的是（）A．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的能量E将越大B．磁感应强度B不变，若加速电压U不变，D形盒半径R越大、质子的能量E将越大C．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的在加速器中的运动时间将越长D．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的在加速器中的运动时间将越短15.三个速度大小不同的同种带电粒子，沿智浪教育-普惠英才同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动的时间之比为：（）A．1：1：1B．1：2：3C．3：2：1D．1：2：316.如图所示，水平导线中有恒定电流通过，导线正下方电子初速度方向与电流方向相同，其后电子将（）A．沿a运动，轨迹为圆B．沿a运动，曲率半径越来越小C．沿a运动，曲率半径越来越大D．沿b运动，曲率半径越来越小17.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x，可以判断（）A．离子束是同位素，则x越大，离子质量越大智浪教育-普惠英才B．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小C．只要x相同，则离子质量一定相同D．只要x相同，则离子的荷质比一定相同18.如图所示，MN是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过金属板，虚线表示其运动轨迹，由图知：（）A．粒子带负电B．粒子运动方向是abcdeC．粒子运动方向是edcbaD．粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长19.关于运动电荷在磁场中受到的力，下列说法中正确的是（）A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛仑兹力的作用B．运动电荷在某处不受洛仑兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C．洛仑兹力不改变带电粒子的速度D．运动电荷受到洛伦兹力时，电荷的运动方向与磁场方向不可能平行20.一束电子从上向下运动，在地球磁场的作用下，它将：（）A．向东偏转B．向西偏转C．向南偏转D．向北偏转智浪教育-普惠英才21.目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电力的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性）喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集电荷，在磁极配置如图中所示情况下，下列说法不正确的是（）A．A板带正电B．有电流从b经用电器流向aC．金属板A、B间的电场方向向上D．等离子体发生偏移的原因是所受洛伦兹力大于电场力22.如图所示，在示波管下方有一根水平放置的通电直电线，则示波管中的电子束将（）A．向上偏转B．向下偏转C．向纸外偏转D．向纸里偏转23.如图所示，匀强磁场的方向竖直向下。磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管.试管在水平拉力F作用下向右匀速运动，带电小球能从管口处飞出.关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是（）A．小球带负电B．洛伦兹力对小球做正功C．小球运动的轨迹是一条抛物线D．维持试管匀速运动的拉力F应保持恒定24.如图所示，质量为m，电量为q的带正电物体，在磁感应强度为智浪教育-普惠英才B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的水平面向左运动，则()A．物体的速度由v减小到零的时间等于mv/μ(mg+Bqv)B．物体的速度由v减小到零的时间大于mv/μ(mg+Bqv)C．若另加一个电场强度大小为(mg+Bqv)/q，方向水平向右的匀强电场，物体将作匀速运动D．若另加一个电场强度大小为(mg+Bqv)/q，方向竖直向上的匀强电场，物体将作匀速运动25.如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m，带电量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中，设小球电量不变，小球由静止下滑的过程中（）A．小球加速度一直增大B．小球速度一直增大，直到最后匀速C．杆对小球的弹力一直减少D．小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变二、计算题26.如图所示，在倾角为的光滑斜面上有一根水平方向的通电直导线。已知直导线长为L，质量为m，通过的电流为I，方向如图所示，整个装置处在匀强磁场中，求：（1）若通电直导线在斜面上静止不动，则匀强磁场的磁感应强度的智浪教育-普惠英才最小值B1是多少？方向如何？（2）如果通电直导线对斜面无压力，则匀强磁场的磁感应强度的最小值B2是多少？方向如何？27.如图所示，在直角区域aob内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一电子（质量为m、电荷量为e）从O点沿纸面以速度v射入磁场中，速度方向与边界ob成30°角。求：（1）电子射出磁场在ob上的位置；（2）电子在磁砀中运动的时间。28.如图所示空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个足够长的区域，各边界面相互平行。其中Ⅰ、Ⅱ区域存在匀强电场:41100.1EV/m，方向垂直边界面竖直向上；EⅡ=51043V/m，方向水平向右，Ⅲ区域磁感应强度B=5.0T，方向垂直纸面向里。三个区域宽度分别为d1=5.0m、d2=4.0m、d3=10m。一质量m=1.0×10-8kg、电荷量q=1.6×10-6C的粒子从O点由静止智浪教育-普惠英才释放，粒子重力忽略不计。求：（1）粒子离开区域Ⅰ时的速度（2）粒子从区域Ⅱ进入区域Ⅲ时的速度方向与边界面的夹角（3）粒子在Ⅲ区域中运动的时间和离开Ⅲ区域时的速度方向与边界面的夹角答案一、选择题1.D智浪教育-普惠英才2.B3.C解析：导线所受的安培力等于F=BILsinθ=BILsin30°，增大B、θ（不超过90°）、I、L都可以增大F。4.C5.C6.AC7.C8.B9.A10.C11.AB12.AC13.B14.BD15.C解析：根据周期公式，周期正比于运动轨迹所对圆心角。16.C解析：直线电流磁场的分布是不均匀的，离导线越远磁感应强度B越小，由半径公式可知曲率半径R大。17.AD18.AC智浪教育-普惠英才19.D20.B21.A22.A23.C24.BD25.BD解析：本题考查带电体在复合场中的运动，在分析时要注意随着速度的变化，洛伦兹力发生变化，导致杆对小球的弹力发生变化，因此摩擦力发生变化，小球的运动状态发生变化。二、计算题26.解析：27.解析：（1）RvmevB2，则有eBmvR智浪教育-普惠英才根据相关数学知识，601BOO则eBmvROB（2）正负电子在磁场中运动的相同的周期，eBmvRT22负电子在磁场中运动的时间为eBmTt361228.智浪教育-普惠英才（1）由动能定理得：mv12/2=qE1d1得：v1=4x103m/s2（2）粒子在区域II做类平抛运动。水平向右为y轴，竖直向上为x轴.设粒子进入区域III时速度与边界的夹角为θtanθ=vx/vyvx=v1vy=ata=qE2/mt=d2/v1把数值代入得：θ=300（3）粒子进入磁场时的速度v2=2v1粒子在磁场中运动的半径R=mv2/qB=10m=d3由于R=d3，粒子在磁场中运动所对的圆心角为600，粒子在磁场中运动的时间t=T/6=×10-2/4s粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角为600智浪教育-普惠英才