高二磁场测试题.doc

高二直升部磁场检测题
第Ⅰ卷　(选择题共40分)
一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分.1～6题只有一个选项正确，7～10题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．下列说法中正确的是(　　)
A.磁感应强度的方向,就是通电直导线在磁场中的受力方向
B.磁感应强度大的地方,通电导线所受的力也一定大
C.安培发现电流周围存在磁场
D.通电导线在某处所受磁场力为零,则该处的磁感应强度一定为零
2．如图M­1所示，水平光滑导轨接有电源，电动势为E，内阻为r，其他的电阻不计，导轨上有三根导体棒a、b、c，长度关系为c最长，b最短，将c弯成一直径与b等长的半圆，整个装置置于向下的匀强磁场中，三棒受到的安培力的关系为(　　)
A．Fa＞Fb＞Fc B．Fa＝Fb＝Fc
C．Fb＜Fa＜Fc D．Fa＞Fb＝Fc

3.两根长直导线A、B通有大小相等方向相反的电流，截面如图所示，O为AB连线上一点，位于B右侧，一带正电的粒子从O点垂直纸面向外射出，此时带电粒子所受洛伦兹力的方向是
A. 沿虚线向左 B. 沿虚线向右
C. 垂直于AB向上 D. 垂直于AB向下
4．如图所示，水平直导线中通有恒定电流I，导线的正上方处有一初速度大小为v0、方向与电流方向相同的电子，以后电子将(　　)
A．沿路径a运动，曲率半径变大
B．沿路径a运动，曲率半径变小
C．沿路径b运动，曲率半径变大
D．沿路径b运动，曲率半径变小

5. 两个质量相同、所带电荷量相等的粒子，a带正电b带负电，以不同的速率由A点沿着AO方向对准网心O射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示。若不计粒子的重力，则下列说法正确的是（ ）
A. a粒子的运动轨迹是轨迹1，b粒子的运动轨迹是轨迹2
B. a粒子在磁场中所受洛伦兹力较小
C. b粒子动能较小

D. b粒子在磁场中运动时间较短
6. 如图所示，回旋加速器是加速带电粒子的装置，设匀强磁场的磁感应强度为B，D形金属盒的半径为R，狭缝间的距离为d，匀强电场间的加速电压为U，要增大带电粒子（电荷量为q、质量为m，不计重力）射出时的动能，则下列方法中正确的是（ ）
A. 减小匀强电场间的加速电压U
B. 减小磁场的磁感应强度B
C. 增大狭缝间的距离d
D. 增大D形金属盒的半径R
7.如图所示,在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道,水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直。一个带正电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点M滑下,则下列说法中正确的是(　　)
A滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大
B.滑块从M点滑到最低点所用的时间比磁场不存在时短
C.滑块经过最低点时的速度与磁场不存在时相等
D.滑块从M点滑到最低点所用的时间与磁场不存在时相等
8.如图所示,质量为m的通电导体棒AB置于倾角为θ的导轨上。若已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ,在图中所加的各种磁场中,导体棒均处于静止状态,则导体棒与导轨间摩擦力可能为零的是(　　)

9.如图所示,正方形容器处在匀强磁场中,一束电子从孔A垂直于磁场射入容器中,其中一部分从C孔射出,一部分从D孔射出。下列叙述正确的是(　　)
A.从C、D两孔射出的电子在容器中运动时的速度大小之比为2∶1
B.从C、D两孔射出的电子在容器中运动时间之比为1∶2
C.从C、D两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为1∶1
D.从C、D两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为2∶1
10.如图所示,直角三角形ABC中存在一匀强磁场,比荷相同的两个粒子沿AB方向射入磁场,分别从AC边上的P、Q两点射出,则(　　)
A.从P射出的粒子速度大
B.从Q射出的粒子速度大
C.从P射出的粒子,在磁场中运动的时间长
D.两粒子在磁场中运动的时间一样长
二、实验题(本题共3小题，每小题6分，共18分)
11.如图所示是等离子体发电机示意图,平行金属板间匀强磁场的磁感应强度为B=0.5 T,两板间距离为d=20 cm。要使输出电压为U=220 V,则等离子体垂直射入磁场的速度v=　　　 , A是电源的　　　极。 

12. 一宽为L的匀强磁场区域,磁感应强度为B,如图所示,一质量为m、电荷量为-q的粒子以某一速度(方向如图所示)射入磁场。若不使粒子从右边界飞出,则其最大速度应为　　　　。(不计粒子重力) 

13.如图为“电流天平”,可用于测定磁感应强度.在天平的右端挂有一矩形线圈,设其匝数n=5,底边cd长L=20 cm,放在垂直于纸面向里的待测匀强磁场中,且线圈平面与磁场垂直.当线圈中通入如图所示方向的电流I=100 mA时,调节砝码使天平平衡.若保持电流大小不变,使电流方向反向,则要在天平右盘加质量m=8.2 g的砝码,才能使天平再次平衡.则cd边所受的安培力大小为　　　N,磁感应强度B的大小为 　　　 　　　　　　　T(g=10 m/s2). 

高二直升部磁场检测题
第Ⅱ卷(非选择题)
一．选择题（共40分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

二．填空题（共18分）
11. ___________ _____________ _____________

12. _____________ _____________ _____________

13. _____________ _____________ _____________
三、计算题(本题共4小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和主要的演算步骤)
14.如图所示，处于匀强磁场中的两根光滑的平行金属导轨相距为d，电阻忽略不计．导轨平面与水平面成θ角，下端连接阻值为2r的定值电阻和电源，电源电动势为E，内阻为r.匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为m、阻值为r的均匀金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触．接通开关S后，金属棒在导轨上保持静止状态．
(1)判断磁场的方向．
(2)求磁感应强度的大小．

15.如图所示,匀强电场方向水平向右,匀强磁场方向垂直于纸面向里,一质量为m、带电荷量为q的微粒以速度v与磁场方向垂直,与电场方向成45°角射入复合场中,恰能做匀速直线运动.求电场强度E和磁感应强度B的大小.

16.如图所示，半径为R圆形区城充满垂直于纸面向里的匀强磁场，一电子以速度v从圆心O竖直向下射出，电子质量为m，电量为e，若电子恰好不射出磁场，求:

（1）电子运动的轨道半径；
（2）磁感应强度大小。

17. 如图所示，直线AB平行于CD，在AB与CD之间存在匀强磁场，磁场足够长，宽d=0.16m；磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小B=2.5×10-4T；CD下方存在垂直CD向上的匀强电扬，场强大小E=0.1N/C。从电场中O点静止释放一带正电的粒子，粒子恰好不能从AB边界离开磁场，粒子的比荷是=1×108C/kg，粒子重力不计。
（1）求O点到CD的垂直距离；
（2）求粒子从释放到第一次离开磁场所用的时间；
（3）若粒子从O点以3×103m/s的速度向右沿垂直电场方向入射，求粒子运动的周期。(sin37°=0.6)

高二直升部磁场检测题答案
1-5: BDACC 6-10: D CD AB ABD BD
11. 2200m/s 正
12. 13 . 4.1×10-2 N 0.41 T
BqL
m(1+cosθ)
E
4r

14. （1）由题意，金属棒在导轨上保持静止状态，所受的安培力沿导轨向上，则由左手定则可判断磁场方向垂直导轨平面向下．
（2）对金属棒受力分析如图所示，
由平衡条件有：BId=mgsinθ
闭合电路中通过金属棒的电流即为回路中的总电流，
由闭合电路欧姆定律有：I=

4mgrsinθ
Ed

由以上几式解得磁感应强度 B=

15. 由于带电微粒所受洛伦兹力与v垂直，电场力的方向与电场线平行，所以微粒还要受重力作用才能做匀速直线运动，若微粒带负电，则电场力水平向左，则它受的洛伦兹力F就应向右下与v垂直，这样粒子就不能做匀速直线运动，所以粒子应带正电荷，画出受力图（如图所示），根据合力为零的知识得

mg=qvBsin45° ①
qE=qvBcos45° ②
由①式得
由①②联立得
16.【答案】（1）r=R（2）B=
【解析】（1）由题意得，得r=R②
（2）设磁场磁感应强度为B，电子所受洛伦兹力提供向心力： ③
解得：④
17. （1）O点到边界的距离为y，①
圆周运动半径为R，R=d=0.16m②
洛伦兹力提供向心力③
解得：y=0.8m ④
（2）粒子在电场中匀加速运动⑤
⑥
粒子在磁场中运动的周期T，，⑦
③

解得：⑩
（3）粒子进入磁场时，平行于CD方向
垂直于CD方向
合速度大小v'=5000m/s⑪
方向与CD夹角为53°⑫
粒子运动周期⑬
得T’=8.74×10-4s⑭

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