《磁场》单元检测题A卷.docx

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《磁场》单元检测题A卷

高二物理磁场复习练习题

第Ⅰ卷（选择题，共40分）

一、本题共10小题；每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.

1.关于磁感线的概念和性质，以下说法中正确的是（AB）

A.磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度方向

B.磁场中任意两条磁感线均不可相交

C.铁屑在磁场中的分布所形成的曲线就是磁感线

D.磁感线总是从磁体的N极出发指向磁体的S极

2.关于磁场中某点的磁感应强度的大小，下列说法不正确的是（A）

A.由B=

可知，B与F成正比，与I、L的乘积成反比

B.B的大小与I、L的乘积无关，由磁场本身决定

C.B的大小和方向处处相同的区域叫匀强磁场

D.通电导线在某处受磁场力，其大小必与该处的磁感应强度成正比

3.下列单位中与磁感应强度B的单位T不相当的是（C）

A.Wb/m2B.N/A·mC.N/C·mD.V·s/m2

4.如右图所示，通电导线由I位置绕固定轴转到Ⅱ位置，该导线所受安培力（C）

A.变大

B.变小

C.不变

D.不能确定

5.要使置于匀强磁场中的通电导线所受的安培力增大，可采用以下方法（ACD）

A.增强磁场的磁感应强度

B.在垂直于磁感线的平面内旋转导线

C.增大电流

D.增长导线

6.首先发现电流的磁效应的科学家是（B）

A.安培B.奥斯特C.库伦D.麦克斯韦

7.一个长螺线管中通有交变电流，把一个带电粒子沿管轴线射入管中，粒子将在管中（不计重力影响）（D）

A.做圆周运动B.沿轴来回运动

C.做匀加速直线运动D.做匀速直线运动

8.用安培提出的分子电流假说可以解释下列现象（AD）

A.永久磁铁的磁场B.直线电流的磁场

C.环形电流的磁场D.软铁棒被磁化的现象

9.电子以初速v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（BD）

A.磁场对电子的作用力始终不变

B.磁场对电子的作用力始终不做功

C.电子的动量始终不变

D.电子的动能始终不变

10.一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动.已知匀强磁场的磁感应强度大小为0.8T，a、b是带电粒子运动轨迹上的两点，粒子从a到b的时间为1.2π×10－6s，从b到a的时间为0.8π×10－6s.则该粒子的质量与其带电量之比为（B）

A.1.25×10－5kg/CB.8.0×10－7kg/C

C.4.8×10－6kg/CD.4.0×10－6kg/C

三、本题共4小题，共36分.解答写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.

17.如右图所示，一根长度为L的均匀金属杆用两根劲度系数为K的轻弹簧水平悬挂在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里.当金属棒中通有由左向右电流I时，两根轻弹簧比原长缩短Δx后金属杆平衡，保持电流大小不变，方向相反流过金属杆时，两弹簧伸长Δx后金属杆平衡，求匀强磁场的磁感应强度B为多大？

17、解析：

根据安培力和力的平衡条件有（设棒的重力为mg）:

当电流方向由左向右时：

BIL=2KΔx+mg

当电流方向由右向左时：

BIL+mg=2KΔx

将重力mg消去得：

B=

答案：

B=

18.如右图所示，匀强磁场宽L=30cm，B=3.34×10－3T，方向垂直纸面向里，设一质子以v=1.6×105m/s的速度垂直于磁场B的方向从小孔C射入磁场，然后打到照相底片上的A点.试求：

（1）质子在磁场中运动的轨道半径r；

（2）A点距入射线方向上的O点的距离H；（3）质子从C孔射入到A点所需的时间t.（质子的质量为1.67×10－27kg；质子的电量为1.6×10－19C）

18、解析：

（1）根据公式得：

r=

=0.5m;

（2）由平面几何知识得：

r2=L2+（r－H）2得：

H=0.1m;

（3）质子在磁场中转动的角度为37°，则运动的时间为：

t=

=2.06×10－6s.

答案：

（1）0.5m

（2）0.1m（3）2.06×10－6s

19.如右图所示，一带电粒子与AB线成θ=30°角方向由P垂直磁场方向飞入匀强磁场中，经一段时间到达AB线上的另一点Q（图中未画出）已知PQ=1cm，粒子的比荷为2×106C/kg，粒子的运动周期T＝6.0×10－6s，求粒子的运动速率？

19、解析：

根据平面几何知识得粒子运动的轨道半径为r=PQ=0.01m,由关系式

T=

得：

v=

m/s=1.05×104m/s.

答案：

1.05×104m/s

20.如右图所示，在正交的匀强电磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B；质量为m、带电为+q的粒子由A孔以v0飞入，飞出电场时，距上板为d，求刚飞离电场时，粒子受的

洛伦兹力大小.（重力不计）

20、解析：

粒子从进入该区域到离开的过程中，受电场力和磁场力作用，其中只有电场力做功，设离开时的速度大小为v，据动能定理，得qEd=

mv2－

mv02

可见v=

.所以粒子离开电场时所受洛伦兹力的大小为：

F=qvB=qB

。

答案：

qB

。

7、如图所示，匀强电场的场强E=4V/m，方向水平向左，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向垂直纸面向里。

一个质量为m=1g、带正电的小物块A，从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速度下滑，当它滑行0.8m到N点时就离开壁做曲线运动。

当A运动到P点时，恰好处于平衡状态，此时速度方向与水平成45°角，设P与M的高度差H为1.6m。

求：

（1）A沿壁下滑时摩擦力做的功。

（2）P与M的水平距离s是多少？

7、

（1）在N点：

qV1B-Eq=0　　　　　　

得V1=E/B=2m/s　　　　

从M到N：

mgh+Wf=

-0

得：

Wf=-6×10-3J　　　（2分）

（2）在P点：

qV2Bcos450-Eq=0　　

得V2=2

m/s　　　　　

并有Eq=mg　　　　　　　

从M到P：

mgH+Wf-Eqs=

-0　　　（2分）

得s=0.6m　　　　　　　　

8、如图9所示，坐标系xoy在竖直平面内，空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感强度大小为B，在x<0的空间内还有沿x负方向的匀强电场．一个质量为m、带电量为q的油滴经图中M（-a，0）点（a>0），沿着与水平方向成α角斜向下作直线运动，进入x>0区域，求：

（1）油滴带什么电荷?

油滴做匀速直线运动还是匀变速直线运动?

请说明理由；

（2）油滴在M点运动速度的大小；

（3）油滴进入x>O区域，若能到达x轴上的N点（在图9中未标出），油滴在N点时速度大小是多少?

8、

（1）由于油滴做直线运动，且油滴受重力、电场力为恒力，所以洛仑兹力大小方向也是不变的，如图2所示．由于油滴所受洛仑兹力大小方向不变，所以其速度v大小方向不

变，应做匀速直线运动；由洛仑兹力的方向可判断该油滴带正电．

（2）由平衡条件：

qvBcosα＝mg

qE＝mgtanα

（3）M→N，油滴受qE＝mgtanα做负功，重力功为零，洛仑兹力不做功．

根据动能定理，有：

10、如图，由电容器和磁场组成一射线管，电容器极板长L1=5cm,两板间距d=5cm，两端加电压U=10V，电容器右侧有一宽度为L2=5cm弱磁场区域，其磁感强度B=10-5T，方向竖直向下，在磁场边界的右边s=10m处，放置一个标有坐标的屏，现有初速v0=107m/s的负离子束从电容器中心水平向右入射（荷质比

）．若不加电压和磁场时，离子束恰打在坐标的原点上，那么加上电压后离子束应打在坐标纸上的哪个位置？

（结果精确到0.1cm）

10、通过电场时，粒子受力：

加速度：

穿出电场的时间：

竖直方向速度：

v1=a1t1=5×104m/s

又由于d=5cm<

在磁场中，粒子受洛仑兹力：

F2=Bqv0

先假定粒子此时沿x轴方向位移及分速度皆可忽略，即粒子沿着从电容器出射方向作直线运动．因此F2为恒力，方向与x轴正方向平行．

由F2产生的附加速度：

因为v2与v0数量级相差了三位，故可忽略不计，也就是上述假定成立．

由此算出x、y方向的位移：

江苏省南通中学2006~2007学年第一学期高二物理月考试卷

（磁场）

班级学号姓名得分

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

一、本题共10小题；每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.把答案填在表格内

1．下列说法中，正确的是：

A

（1）磁感强度是矢量，它的方向与通电导线在磁场中的受力方向相同；

（2）磁感强度的单位是特斯拉，1T=1N/A•m；

（3）磁通量的大小等于穿过磁场中单位面积磁感线的条数；

（4）磁通量的单位是韦伯，1Wb=1T•m2。

A．只有

（2）（4）；B．只有

（2）（3）（4）；

C．只有

（1）（3）（4）；D．只有

（1）

（2）；

2、下列关于磁场中的通电导线和运动电荷的说法中，正确的是（AC）

A、磁场对通电导线的作用力方向一定与磁场方向垂直

B、有固定转动轴的通电线框在磁场中一定会转动

C、带电粒子只受洛伦兹力作用时，其动能不变，速度一直在变

D、电荷在磁场中不可能做匀速直线运动

3.如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁体的正下方有一水平放置的长直导线，当导线通以由左向右的电流时，蹄形磁体的运动情况将是C

A、静止不动

B、向纸外运动

C、N极向纸外转动，S级向纸内转动

D、N极向纸内转动，S级向纸外转动

4.如图所示，两个半径相同、粗细相同互相垂直的圆形导线圈，可以绕通过公共的轴线xx′自由转动，分别通以相等的电流，设每个线圈中电流在圆心处产生磁感应强度为B，当两线圈转动而达到平衡时，圆心O处的磁感应强度大小是C

（A）B（B）1.414B（C）2B（D）0

5.如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离（平动）通电导线，则穿过线框的磁通量将B

（A）逐渐增大（B）逐渐减小（C）保持不变（D）不能确定

6.如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的正中间上方固定一根长直导线，导线中通过方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流，和原来没有电流通过时相比较，磁铁受到的支持力N和摩擦力f将C

（A）N减小，f=0;（B）N减小，f≠0;

（C）N增大，f=0;（D）N增大，f≠0.

7.一束电子流沿水平面自西向东运动,在电子流的正上方一点P,由于电子运动产生的磁场在P点的方向为D

（A）竖直向上（B）竖直向下（C）水平向南（D）水平向北

8.一带正电荷的小球沿光滑、水平、绝缘的桌面向右运动，如图所示，速度方向垂直于一匀强磁场，飞离桌面后，最终落在地面上.设飞行时间为t1、水平射程为s1、着地速率为v1；现撤去磁场其它条件不变，小球飞行时间为t2、水平射程为s2、着地速率为v2.则有：

A

A.v1=v2B.v1>v2

C.s1=s2D.t1

9长为

的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，板间距离也为

，板不带电，现有质量为m,电量为q的带正电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直于磁场方向以速度

水平射入磁场，欲使粒子不打到极板上，

应满足AB

A、

B、

C、

D、

10.设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是：

ABC

A.这离子必带正电荷B.A点和B点位于同一高度

C.离子在C点时速度最大D.离子到达B点时，将沿原曲线返回A点

三、本题共6小题，共40分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15.两条金属导轨上水平放置一根导电棒ab，处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示，导电棒质量为1.2kg，长1m。

当导电棒中通入3A电流时，它可在导轨上匀速滑动，若电流强度增大为5A时，导电棒可获得2m/s2的加速度，求装置所在处的磁感强度的大小。

1.2T

17.如图所示，以MN为界的两匀强磁场，磁感应强度

，方向垂直纸面向里。

现有一质量为m、带电量为q的正粒子，从O点沿图示方向进入

中。

（1）试画出粒子的运动轨迹；

（2）求经过多长时间粒子重新回到O点？

18.如图所示，在互相垂直的水平方向的匀强电场E和匀强磁场B中，有一固定的竖直绝缘杆，杆上套一个质量为m、电量为q的小球，它们之间的摩擦因数为μ，现由静止释放小球，试分析小球运动的加速度和速度的变化情况，并求出最大速度vmax和最大加速度amax。

（mg＞μqE）;若将磁场的方向反向而保持其他因素都不变，最大速度vmax和最大加速度amax又是多少？

19.在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为θ，足够长的光滑绝缘斜面，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上．有一质量为m,带电量为十q的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，如图所示,若迅速把电场方向反转竖直向下，小球能在斜面上连续滑行多远？

所用时间是多少？