物理期末复习试卷.docx

高二上学期物理期末复习试卷（磁场）
一、选择题

1．磁场中某区域的磁感线如图所示．则 （ ）　　　　　　
A．a、b两处磁感强度大小不等，Ba＜Bb
B．a、b两处磁感强度大小不等，Ba＞Bb
C．同一小段通电导线放在a处时受力一定比b处时大
D．同一小段通电导线放在a处时受力可能比b处时小
2.如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线A、C由通有等大电流．在纸面上距A、C等远处有一点P．若P点磁感应强度的方向水平向左，则导线A、C中的电流方向是如下哪种说法？
A．A中向纸里，C中向纸外 B．A中向纸外，C中向纸里
C．A、C中均向纸外 D．A、C中均向纸里
3.如图所示，在圆形区域里，有匀强磁场，方向如图所示。有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场，这些质子在磁场中
A．运动时间越长的，其轨迹所对应的圆心角越大
B．运动时间越长的，其轨迹越长
C．运动时间越短的射出磁场时，速率越小
D．运动时间越短时，射出磁场时，速度方向偏转越小
4.一质子恰能作匀速直线运动穿过正交电磁场．若要粒子穿过此区域后动能增加，则
A．减弱磁场，其余条件不变 B．增强磁场，其余条件不变
C．电场反向，其余条件不变 D．换用初动能与质子相同的粒子
5.如图49所示，一带电粒子以水平速度v0 (v0 < E/B)先后进入方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，已知电场方向竖直向下，两个区域的宽度相同且紧邻在一起，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中，（其所受重力忽略不计），电场和磁场对粒子所做的功为W1；若把电场和磁场正交重叠，如图50所示，粒子仍以初速度v0穿过重叠场区，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中，电场和磁场对粒子所做的总功为W2，比较W1和W2，则（）
A．一定是W1> W2
B．一定是W1＝W2
C．一定是W1＜W2
D．可能是W1 < W2，也可能是W1 > W2
a
b
B
6.如图所示，水平放置的平行金属板a、b带有等量正负电荷，a板带正电，两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带正电的液滴在两板间作直线运动。关于液滴在两板间运动的情况，可能是
A．沿竖直方向向下运动 B．沿竖直方向向上运动
C．沿水平方向向右运动 D．沿水平方向向左运动

7.真空中两根长直金属导线平行放置，其中只有一根导线中通有方向未知的恒定电流，一电子从P点射入两导线之间的区域，初速度方向在两导线所确定的平面内，如图所示，今用某种方法记录到电子运动轨迹的一部分如图中的曲线PQ所示，由此判断两导线的通电情况是（ ）
A. ab导线中通有从a到b方向的电流
B. ab导线中通有从b到a方向的电流
C. cd导线中通有从c到d方向的电流
D. cd导线中通有从d到c方向的电流
8.我国第21次南极科考队在南极观看到了美丽的极光，极光是由来自太阳的高能量带电粒子流高速冲进高空稀薄大气层时，被地球磁场俘获，从而改变原有运动方向，向两极做螺旋运动，如图所示．这些高能粒子在运动过程中与大气分子或原子剧烈碰撞或摩擦从而激发大气分子或原子，使其发出有一定特征的各种颜色的光．地磁场的存在，使多数宇宙粒子不能达到地面而向人烟稀少的两极偏移，为地球生命的诞生和维持提供了天然的屏障，科学家发现并证实，向两极做螺旋运动的这些高能粒子的旋转半径是不断减小的，这主要与下列哪些因素有关（ ）
A．洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小
B．空气阻力做负功，使其动能减小
C．南北两极的磁感应强度增强
D．太阳对粒子的引力做负功
9.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的匀强电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速．两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，如图所示，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增大匀强电场间的加速电压 B减小狭缝间的距离
C.增大磁场的磁感应强度 D.增大D形金属盒的半径
10.如图所示的方法可以测得导体中单位体积内的自由电子数n，即测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为b，厚为h，并加有与侧面垂直的匀强磁场B，当通以图示方向电流I时，在导体上下表面间用电压表可测得电压U，已知自由电子的电量为e，则   下列判断正确的是
  A.上表面电势高
  B.下表面电势高
  C.该导体单位体积内的自由电子数为I/ehb
  D.该导体单位体积内的自由电子数为BI/eUb
二、计算题
11.在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流I，长L质量为m的导体棒，如图所示．试求：
（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向．
（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向．
（3）分析棒有可能静止在斜面上且要求B垂直L，应外加磁场的方向范围．

12. 如图所示，绝缘光滑斜槽轨道与一竖直放置半径为R=0.5m的绝缘光滑圆形轨道相接，圆形轨道处在如图所示的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。有一质量m=1×10—4kg、电荷量q=1.6×10—3C的带正电球，从斜槽上A点由静止滑下，当A距地面高H多大时，球恰能通过圆轨道的最高点。

13. 如图，半径为R=10cm的圆形匀强磁场，区域边界跟y轴相切于坐标原点O，磁感应强度B = 0.332T，方向垂直纸面向里，在O处有一放射源S，可沿纸面向各个方向射出速率均为v=3.2×106m/s的α粒子，已知α粒子质量为m=6.64×10-27kg，电荷量q=3.2×10-19C。
(1)画出α粒子通过磁场空间做圆周运动的圆心点的连线线形状；
(2)求出α粒子通过磁场的最大偏向角；
(3)再以过O并垂直纸面的直线为轴旋转磁场区域，能使穿过磁场区域且偏转角最大的α粒子射出磁场后，沿y轴正方向运动，则圆形磁场直径OA至少应转过多大角度？

14. 有一长为l＝0.50m、质量10g的通电导线cd，由两根绝缘细线水平悬挂在匀强磁场中的z轴上，如图11.2-８所示． z轴垂直纸面向外，g＝10m/s2．求：（1）当磁感应强度B1＝1.0T，方向与x 轴负方向相同时，要使悬线中张力为零，cd中的电流I1的大小和方向？（2）当cd中通入方向由c到d的I2＝0.40A的电流，这时磁感应强度B2＝1.0T，方向与x轴正向相同，当cd静止时悬线中的张力是多大？（3）当cd 通入方向由c到d的I3＝0.10A的电流，若磁场方向垂直z轴，且与y轴负方向夹角为30°，与x轴正向夹角为60°，磁感应强度B3＝2.0T，则导线cd静止时悬线中的张力又是多大？

15. 如图所示，在地面附近，坐标系xOy在竖直平面内，空间有沿水平方向垂直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轴负方向的匀强电场，场强大小为E．一个带正电的油滴经图中x轴上的M点，沿着与水平方向成角的方向斜向下做直线运动，进入x＞0的区域，要使油滴进入x＞0的区域后能在竖直平面内做匀速圆周运动，需在x＞0的区域内加一个匀强电场．若带电油滴做圆周运动时通过x轴上的N点，且MO＝ON，求
（1）油滴运动速率；
（2）在x＞0的区域内所加电场的场强大小和方向；
（3）油滴从x轴上的M点开始到达x轴上的N点所用的时间．

16. 在互相垂直的匀强磁场的匀强电场中固定放置一光滑的绝缘斜面，其倾角为θ，设斜面足够长，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上，如图所示。一质量为m带电量为q的小球静止放在斜面的最高点A，小球对斜面的压力恰好为零。在释放小球的同时，将电场方向迅速改为竖直向下，电场强度大小不变，设B、q、θ和m为已知。求： （1）小球沿斜面下滑的速度v为多大时，小球对斜面的正压力再次为零？ （2）小于从释放到离开斜面一共历时多少？

17. 如图11.5-20所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右，电场宽度为L；中间区域匀强磁场于最右边磁场的磁感应强度大小均为B，方向如图所示。一个质量为m、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到O点，然后重复上述运动过程。求：
（1）中间磁场区域的宽度d；
（2）带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用时间t。

18. 如图所示，PR是一块长为Ｌ=4 m的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于ＰＲ的匀强电场Ｅ，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场Ｂ，一个质量为ｍ=0.1 kg.带电量为ｑ=0.5 C的物体，从板的Ｐ端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动.当物体碰到板R端挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在Ｃ点，PC = L/4，物体与平板间的动摩擦因数为μ=0.4.求：
（1）判断物体带电性质，正电荷还是负电荷？
（2）物体与挡板碰撞前后的速度Ｖ１和Ｖ２；
（3）磁感应强度Ｂ的大小；
（4）电场强度Ｅ的大小和方向.

19. 真空中有一半径为r的圆柱形匀强磁场区域，方向垂直纸面向里，Ox为过边界上O点的切线，如图所示，从O点在纸面内向各个方向发射速率均为v0的电子，设电子间相互作用忽略，且电子在磁场中偏转半径也为r，已知电子的电量为e，质量为m.(1)速度方向分别与Ox方向夹角成600和900的电子，在磁场中的运动时间分别为多少？(2)所有从磁场边界出射的电子，速度方向有何特征？(3)令在某一平面内有M、N两点，从M点向平面内各个方向发射速率均为v0的电子，请设计一种匀强磁场分布，其磁感应强度大小为B，使得由M点发出的电子都能够汇聚到N点．