2016高考物理复习单元测试—磁场
2016年磁场高考试题汇编
2016年磁场高考试题汇编一、选择题1.（全国新课标I卷，15）现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。
质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。
若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍此离子和质子的质量比约为（）B. 12D. 144【答案】D【解析】设质子的质量数和电荷数分别为为m2、q2，对于任意粒子，在加速电场中,m、q，—价正离子的质量数和电荷数由动能定理得：得在磁场中应满足由题意，由于两种粒子从同一入口垂直进入磁场，从同一出口垂直离开磁场，故在磁场中做匀速圆周运动的半径应相同.由①②式联立求解得故一价正离子与质子的质量比约为1442.（全国新课标II卷，18）—圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示.图中直径MN的两端分别开有小孔.筒绕其中心轴以角速度顺时针转动.在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30角.当筒转过90时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒.不计重力.若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为A. 11C. 121—二• ・•d/加理电场«V •JP£・-b山LX"• ・ *q2，可得匹m21144其中B2伽，q匀速圆周运动的半径r由粒子在磁场中的运动规律可知2F 向 m 2T n r ①F 向 F 合=qvB ②由①②得T即比荷9字③Bqm BT由圆周运动与几何关系可知t 粒子t 筒即亜T 粒子360则T 粒子3T i又有T 筒 2— 90T 筒 360筒④⑤ 由③④⑤得3.（全国新课标IIIq —m 3B卷，18）平面OM 和平面ON 之间的夹角为30°,其横截面（纸面）如图所示，平面 OM±方存在匀强磁场，磁感应强度大小为 B,方向垂 直于纸面向外。
2016年高考物理练习题及答案：磁场运动
2016年高考物理练习题及答案：磁场运动高考网为大家提供2016年高考物理练习题及答案：磁场运动，更多高考理综复习资料请关注我们网站的更新!2016年高考物理练习题及答案：磁场运动1.关于安培力和洛伦兹力，下面的说法正确的是 ( )A.安培力和洛伦兹力是性质完全不同的两种力B.安培力和洛伦兹力，其本质都是磁场对运动电荷的作用力C.安培力和洛伦兹力，二者是等价的D.安培力对通电导体能做功，但洛伦兹力对运动电荷不能做功解析：安培力和洛伦兹力在本质上都是磁场对运动电荷的作用力，故A错误，B正确.安培力和洛伦兹力虽然本质相同，但安培力对导体能做功而洛伦兹力对运动电荷不能做功，故C错误，D正确.答案：BD2.下列说法正确的是 ( )A.电荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用B.运动电荷所受洛伦兹力的方向一定与粒子的运动方向垂直，但不一定与磁场的方向垂直C.洛伦兹力对运动电荷不做功D.如果把+q改为-q且速度反向大小不变，则洛伦兹力的大小和方向均不变答案：CD3.一个长直螺线管中，通有大小和方向都随时间变化的交变电流，把一个带电粒子沿管轴射入管中，则粒子将在管中 ( )A.做匀速圆周运动B.沿轴线来回振动C.做匀加速直线运动D.做匀速直线运动解析：虽然螺线管中的电流在变化，但沿管轴的磁感线始终是一条直线，粒子的射入方向与磁场方向平行，故始终不受洛伦兹力的作用，所以粒子应做匀速直线运动.答案：D4.长直导线AB附近，有一带正电的小球，用绝缘丝线悬挂在M 点，当导线AB通以如图6-2-8所示的恒定电流时，下列说法正确的是( )A.小球受磁场力作用，方向与导线AB垂直且指向纸里B.小球受磁场力作用，方向与导线AB垂直且指向纸外C.小球受磁场力作用，方向与导线AB垂直向左D.小球不受磁场力作用解析：电场对其中的静止电荷、运动电荷都有力的作用，而磁场只对其中的运动电荷才有力的作用，且运动方向不能与磁场方向平行，所以D选项正确.答案：D知能提升5.有一个电子射线管(阴极射线管)，放在一通电直导线的上方，发现射线的径迹如图6-2-9所示，则此导线该如何放置，且电流的流向如何 ( )A.直导线如图所示位置放置，电流从A流向BB.直导线如图所示位置放置，电流从B流向AC.直导线垂直于纸面放置，电流流向纸内D.直导线垂直于纸面放置，电流流向纸外解析：负电荷向下偏转，由左手定则可判断导线AB上方的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则知导线应按图示位置放置且导线中的电流方向从B流向A，故B正确，A、C、D错误.答案：B6.某空间存在着如图6-2-10所示的水平方向的匀强磁场，A、B两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平地面上.物块A带正电，物块B为不带电的绝缘块.水平恒力F作用在物块B上，使A、B一起由静止开始向左运动.在A、B一起向左运动的过程中，以下关于A、B受力情况的说法中正确的是 ( )A.A对B的压力变小B.B、A间的摩擦力保持不变C.A对B的摩擦力变大D.B对地面的压力保持不变答案：B7.一个质量为m=0.1 g的小滑块，带有q=5×10-4 C的电荷量，放置在倾角α=30°的光滑绝缘斜面上，斜面置于B=0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，小滑块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面.求：(1)小滑块带何种电荷?(2)小滑块离开斜面的瞬时速度为多大?(3)该斜面的长度至少为多长?(g取10 m/s2)解析：小物体沿斜面加速下滑时，随着速度的增加，洛伦兹力逐渐增大，为了使小物体离开斜面，洛伦兹力的方向必须垂直于斜面向上，可见，小物体带负电;小物体离开斜面时满足qvB=mgcos θ，解得v==3.5 m/s.由于只有重力做功，故系统机械能守恒，即mgLsin θ=mv2.则小物体在斜面上滑行的长度L==1.2 m.答案：(1)负电荷(2)3.5 m/s (3)1.2 m8.有一质量为m、电荷量为q的带正电小球停在绝缘平面上，并处在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图6-2-12所示，为了使小球飘离平面，匀强磁场在纸面内移动的最小速度应为多少?方向如何?解析：当磁场向左运动时，相当于小球向右运动，带正电的小球所受的洛伦兹力方向向上，当其与重力平衡时，小球即将飘离平面.设此时速度为v，则由力的平衡有：qvB=mg，则v=，磁场应水平向左平移.答案：水平向左。
高三物理 磁场单元测试题
质对市爱慕阳光实验学校高三物理磁场单元测试题一、此题共11小题，每题4分，共44分．在每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．选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．1.如下图圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，子A.速率一越小B.速率一越大C.在磁场中通过的路程越长D.在磁场中的周期一越大2.一个带电粒处于垂直于匀强磁场方向的平面内，在磁场力的作用下做圆周运动.要想确带电粒子的电荷量与质量之比，那么只需要知道A.运动速度v和磁感强度BB.轨道半径R和磁感强度BC.轨道半径R和运动速度vD.磁感强度B和运动周期T3.如下图，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电流方向向上.由于磁场的作用，那么A.板左侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势B.板左侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势C.板右侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势D.板右侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势4.如下图，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端点高，分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中.两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放.M、N为轨道的最低点，那么以下说法中正确的选项是A.两个小球到达轨道最低点的速度v M<v NB.两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力F M>F NC.小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间D.在磁场中小球能到达轨道的另一端最高处，在电场中小球不能到达轨道另一端最高处5．如下图，两根相互平行放置的长直导线a和b通有大小相、方向相反的电流，a受到磁场力的大小为F1，当参加一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2.那么此时b受到的磁场力大小为A．F2 B．F1－F2C．F1+F2 D．2F1－F2bB M E Na bI I6．如图，在一水平放置的平板MN 的上方有匀强磁场，磁感强度的大小为B ，磁场方向垂直于纸面向里。
人教版高中物理选修3-1《磁场》单元测试题
磁场单元测试卷（总分100分）一、不定项选择(每小题4分，全部选对得4分，部分选对得2分，共48分)1.下列说法正确的是A 、首先发现电流磁效应的科学家是劳伦斯B 、铁棒在磁场中被磁化，这是因为铁棒中产生了分子电流C 、静止电荷之间、通电导线之间、磁体与运动电荷之间的相互作用都是通过磁场而产生的D 、带电粒子只受洛伦兹力作用时，其动能不变，速度一直在变2.如图，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abcde C 、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3．如图所示，有一轻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A 、1B B 、1.414 BC 、2BD 、05．如图，磁感强度为B 的匀强磁场，垂直穿过平面直角坐标系的第I 象限。
一质量为m ，带电量为q 的粒子以速度V 从O 点沿着与y 轴夹角为30°方向进入磁场，运动到A 点时的速度方向平行于x 轴，那么：A 、粒子带正电B 、粒子带负电C 、粒子由O 到A 经历时间qB mt 3π= D 、粒子的速度没有变化6．如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M 和N ，通有同向等值电流；沿纸面与直导线M 、N 等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab ，则通电导线ab 在安培力作用下运动的情况是A.沿纸面逆时针转动B.沿纸面顺时针转动C.a 端转向纸外，b 端转向纸里D.a 端转向纸里，b 端转向纸外7．一电子在匀强磁场中，以一固定的正电荷为圆心，在圆形轨道上运动，磁场方向垂直于它的运动平面，电场力恰是磁场力的三倍.设电子电量为e ，质量为m ，磁感强度为B ，那么电子运动的可能角速度应当是M N a b c d e xy O A V。
人教版高中物理选修3-1《磁场》单元测试.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理《磁场》单元测试第I 卷（选择题 共30分）一、本题共10小题；每小题3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3分，选不全的得1分，有选错或不答的得0分1、下列单位中与磁感应强度单位相同有（ ）A ．牛库·米秒；/B ．牛安·米；C ．伏米米秒；//D ．韦米2 2、如右图所示，木板质量为M ，静止于水平地面上，木板上固定一质量不计的框架，框架上悬有磁铁A ，木板上放有磁铁B ，两磁铁质量均为m ，设木板对地面的压力为N 1，B 对木板的压力为N 2，A 对悬线的拉力为T ，则下面结论正确的是（ ）A ．N 1=+Mg mg 2B ．N mg 2=C ．T mg =D ．以上答案全不对3、通电矩形线圈放在匀强磁场中，线圈平面与磁感线平行时，它受到的电磁力矩为M 。
要使线圈受到的电磁力矩变为M/2，可以采取的措施是（ ）A ．保持线圈大小不变，将匝数减小一半B ．保持线圈的匝数不变，将线圈的长和宽都减半C ．将线圈绕垂直于磁感线的轴线转过30°D ．将线圈绕垂直于磁感线的轴线转过60°4、带电为+q 的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确是（ ）（A ）只要速度大小相同，所受洛仑兹力就相同。
（B ）如果把+q 改变为－q ，速度反向，则受力的大小、方向均不变。
（C ）已知洛仑兹力、磁场、速度中任意两个量的方向，就能判断第三个量的方向。
（D ）粒子受到洛仑兹力作用后运动的动能动量均不变。
5、一束带电粒子流沿同一方向垂直射入一磁感应强度为B 的匀强磁场中，在磁场中这束粒子流分成两部分，其运动轨迹分别如图示中1、2所示，这两部分粒子的运动速度v ，动量P ，电量q及荷质比q/m 之间的关系正确的是（ ）A ．如果q m q m v v 112212=<,则有 B ． 如果q m q m v v 112212==,则有 C ． 如果q q p p 1212=<,则有且两者都带电荷D ．如果 p p q q 1212=>，则有，且两者都带负电6、三种粒子（均不计重力）：质子、氘核和α粒子由静止开始在同一匀强电场中加速后，从同一位置沿水平方向射入图示中虚线框内区域，虚线框内区域加有匀强电场或匀强磁场，以下对带电粒子进入框内区域后运动情况分析正确的是：（ ）A ．区域内加竖直向下方向的匀强电场时，三种带电粒子均可分离B ．区域内加竖直向上方向的匀强电场时，三种带电粒子不能分离C ．区域内加垂直纸面向里的匀强磁场时，三种带电粒子均可以分离D ．区域内加水平向左方向的匀强磁场时，三种带电粒子不能分离7、如图所示，ab 和cd 是匀强磁场中与磁场方向垂直的平面内两条平行直线。
单元测试 第三章 磁场 (人教版选修3-1)
第三章磁场单元测试（人教版选修3-1）(时间：90分钟满分：100分)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．下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是( )A．磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B．磁感线是磁场中客观存在的线C．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止D．实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线2．发现通电导线周围存在磁场的科学家是( )A．洛伦兹B．库仑C．法拉第D．奥斯特3．如图1所示，带负电的金属环绕其轴OO′匀速转动时，放在环顶部的小磁针最后将( )图1A．N极竖直向上B．N极竖直向下C．N极水平向左D．小磁针在水平面内转动4．如图2，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直．给导线通以垂直纸面向里的电流，用F N表示磁铁对桌面的压力，用F f表示桌面对磁铁的摩擦力，则导线通电后与通电前相比较( )图2A．F N减小，F f＝0 B．F N减小，F f≠0C．F N增大，F f＝0 D．F N增大，F f≠05．在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里．如图3所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )图3A．c、d两点的磁感应强度大小相等B．a、b两点的磁感应强度大小相等C．c点的磁感应强度的值最小D．b点的磁感应强度的值最大6．一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4所示，径迹上的每一小段可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变)．从图中可以确定( )图4A．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7．“月球勘探者号”空间探测器运用高科技手段对月球近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新成果．月球上的磁场极其微弱，通过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹，可分析月球磁场的强弱分布情况，图5是探测器通过月球表面a、b、c、d四个位置时，拍摄到的电子运动轨迹照片．设电子速率相同，且与磁场方向垂直，则可知四个位置的磁场从强到弱的排列正确的是( )图5A．B b→B a→B d→B c B．B d→B c→B b→B aC．B c→B d→B a→B b D．B a→B b→B c→B d8．如图6所示，一圆形区域内存在匀强磁场，AC为直径，O为圆心，一带电粒子从A 沿AO方向垂直射入磁场，初速度为v1，从D点射出磁场时的速率为v2，则下列说法中正确的是(粒子重力不计)( )图6A．v2＞v1，v2的方向必过圆心B．v2＝v1，v2的方向必过圆心C．v2＞v1，v2的方向可能不过圆心D．v2＝v1，v2的方向可能不过圆心9．每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来如图7所示，地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义．假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，它将( )图7A．向东偏转B．向南偏转C．向西偏转D．向北偏转10．如图8所示，质量为m，带电荷量q的小球从P点静止释放，下落一段距离后进入正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向左，磁场方向垂直纸面向里，则小球在通过正交的电场和磁场区域时的运动情况是( )图8A．一定做曲线运动B．轨迹一定是抛物线C．可能做匀速直线运动D．可能做匀加速直线运动二、填空题(本题共3小题，共14分)11．(4分)将长为1 m的导线ac从中点b折成如图9所示的形状，放入B＝0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直．若在导线abc中通入25 A的直流电，则整个导线所受安培力大小为________ N.图912．(5分)如图10所示，有一质量为m、电荷量为q的带正电的小球停在绝缘平面上，并且处在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中．为了使小球飘离平面，匀强磁场在纸面内移动的最小速度为____________，方向为____________．图1013．(5分)如图11所示，在x轴的上方(y≥0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m，电荷量为q 的正离子，速率都为v.对那些在xOy平面内运动的离子，在磁场中可能到达的最大值为x＝________，y＝________.图11三、计算题(本题共4小题，共46分)14．(10分)如图12所示，在倾角为37°的光滑斜面上水平放置一条长为0.2 m的直导线PQ，两端以很软的导线通入5 A的电流．当加一个竖直向上的B＝0.6 T的匀强磁场时，PQ恰好平衡，则导线PQ的重力为多少？(sin 37°＝0.6)图1215．(12分)如图13所示，质量为m、带电荷量为＋q的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入．已知两极间距为d，磁感应强度为B，这时粒子恰能沿直线穿过电场和磁场区域．今将磁感应强度增大到某值，则粒子将落到极板上．已知粒子重力不计，则粒子落到极板上时的动能为多少？图1316．(10分)如图14所示，直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场．一电子(质量为m、电荷量为e)以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中，求：图14(1)电子从磁场中射出时距O点多远；(2)电子在磁场中运动的时间为多少．17．(14分)质量为m，电荷量为q的带负电粒子自静止开始，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L，如图15所示．已知M、N两板间的电压为U，粒子的重力不计．图15(1)正确画出粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹图(用直尺和圆规规范作图)；(2)求匀强磁场的磁感应强度B.参考答案1．A [磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想线，它可以描述磁场的强弱和方向，A 对，B错．磁铁的外部，磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，内外部磁感线为闭合曲线，C错．实验中观察到的铁屑的分布只是模拟磁感线的形状，不是磁感线，磁感线是看不到的，D错．]2．D [洛伦兹研究了磁场对运动电荷的作用力，库仑发现库仑定律，法拉第发现法拉第电磁感应规律，奥斯特通过实验发现电流的周围存在磁场，提出电流可以产生磁场的理论，故D正确．]3．C [带电金属环形成逆时针电流(从右向左看)，据安培定则可以确定，通过金属环轴OO′处的磁场方向水平向右，小磁针处的磁场方向水平向左，故小磁针N极最后水平指向左方，C项正确．]4．C [由于磁铁在导线所在处的磁感应强度方向水平向左，由左手定则知，磁铁对通电导线的作用力竖直向上，由牛顿第三定律可知，通电导线对磁铁的作用力竖直向下，使磁铁与桌面间的压力变大；由于通电导线对磁铁的作用力竖直向下，因此磁铁没有水平运动趋势，故C正确．]5．C [通电直导线在c点的磁感应强度方向与B0的方向相反，b、d两点的电流磁场与B 0垂直，a 点电流磁场与B 0同向，由磁场的叠加知c 点的合磁感应强度最小．] 6．B7．D [电子在磁场中做匀速圆周运动，由题图可知在a 、b 、c 、d 四图中电子运动轨迹的半径大小关系为R d ＞R c ＞R b ＞R a ，由半径公式R ＝mvqB可知，半径越大，磁感应强度越小，所以B a ＞B b ＞B c ＞B d ，D 正确．]8．B [由于洛伦兹力对带电粒子不做功，故v 2＝v 1，由几何关系可知v 2的方向必过圆心，故B 正确，A 、C 、D 错误．]9．A [赤道附近的地磁场方向水平向北，一个带正电的射线粒子竖直向下运动时，据左手定则可以确定，它受到水平向东的洛伦兹力，故它向东偏转，A 正确．]10．A [小球从P 点静止释放，下落一段距离后进入正交的匀强电场和匀强磁场中后一定会受到电场力和洛伦兹力．电场力和重力会对小球做正功，洛伦兹力不做功．小球的动能会增加，即速度变大，且速度的方向也会发生变化．洛伦兹力也会变大，方向也会改变．小球运动的速度和加速度的大小、方向都会改变．所以运动情况是一定做曲线运动．] 11. 3解析 折线abc 受力等效于a 和c 连线受力，由几何知识可知ac ＝ 32m ，F ＝ILB sin θ＝25×0.08×32×sin 90° N ＝ 3 N .12.mgqB水平向左 解析 由左手定则可以判断出，当小球相对于磁场向右运动时，带正电的小球所受的洛伦兹力方向向上，当其与重力平衡时，小球即将飘离平面．设此时速度为v ，则由力的平衡可知mg ＝qvB ，所以最小速度v ＝mgqB.小球相对于磁场向右运动，而小球静止，则磁场向左运动． 13.2mv qB 2mv qB解析 正离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其偏转方向为顺时针方向，射到y 轴上最远的离子是沿x 轴负方向射出的离子．而射到x 轴上最远的离子是沿y 轴正方向射出的离子．这两束离子可能到达的最大x 、y 值恰好是圆周的直径，如图所示． 14．0.8 N解析 对通电导线受力分析如图所示．由平衡条件得： F 安＝mg tan 37°， 又F 安＝BIL ， 代入数据得：G ＝mg ＝BILtan 37°＝0.6×5×0.234N ＝0.8 N .15.12mv 2－12qvBd 解析 带电粒子做匀速直线运动时，有q Ud＝qvB ，qU ＝qvBd.磁感应强度增大，则磁场力增大，粒子向磁场力方向偏转．当粒子到达极板时，电场力做负功，则－q U 2＝E k －12mv 2.得E k ＝12mv 2－12qU ＝12mv 2－12qvBd16．(1)mv Be (2)πm3Be解析 (1)由左手定则可判断出电子应落在ON 之间，根据几何关系可解得圆心角为60°，则电子出射点距O 点的距离等于电子的运动半径 mveB.(2)电子在磁场中的运动时间应为t ＝16T ＝πm3Be17．(1)轨迹图见解析 (2)2L L 2＋d2 2mUq解析 (1)作粒子经电场和磁场的轨迹图，如图(2)设粒子在M 、N 两板间经电场加速后获得的速度为v ，由动能定理得：qU ＝12mv 2①粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r ，则：qvB ＝m v 2r②由几何关系得：r 2＝(r －L)2＋d 2③ 联立①②③式得：磁感应强度B ＝2L L 2＋d 22mUq.。
高二物理选修1-1磁场单元测试题
《磁场》单元测试题班级： 姓名： 学号： 分数：（时间：100分钟 满分：100分）一、选择题1．物理实验都需要有一定的控制条件.奥斯特做电流磁效应实验时；应排除地磁场对实验的影响.关于奥斯特的实验；下列说法中正确的是( ). A ．该实验必须在地球赤道上进行 B ．通电直导线应该竖直放置C ．通电直导线应该水平东西方向放置D ．通电直导线应该水平南北方向放置2．有关磁场的物理概念；下列说法中错误的是 （ ） A ．磁感应强是描述磁场强弱的物理量；是矢量 B ．磁感应强的方向跟产生磁场的电流方向有关C ．磁感应强的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关D ．磁感线的切线方向表示磁场的方向；其疏密表示磁感应强的大小3．在地球赤道上空；沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流；则此导线受到的安培力方向 （ ）A ．竖直向上B ．竖直向下C ．由南向北D ．由西向东4．如图1所示；两平行金属导轨CD 、EF 间距为L ；与电动势为E 的电源相连；质量为m 、电阻为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置构成闭合回路；回路平面与水平面成θ角；回路其余电阻不计。
为使ab 棒静止；需在空间施加的匀强磁场磁感强的最小值及其方向分别为A ．El mgR；水平向右 B ．ElmgR θcos ；垂直于回路平面向上C ．El mgR θtan ；竖直向下 D ．ElmgR θsin ；垂直于回路平面向下 5．关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向；正确的说法是( )A.跟电流方向垂直；跟磁场方向平行B.跟磁场方向垂直；跟电流方向平行C.既跟磁场方向垂直；又跟电流方向垂直D.既不跟磁场方向垂直；又不跟电流方向垂直6.在隧道工程以及矿山爆破作业中；部分未发火的炸药残留在爆破孔内；很容易发生人员伤亡事故.为此；科学家制造了一种专门的磁性炸药；在磁性炸药制造过程中掺入了10％的磁性材料——钡铁氧体；然后放入磁化机磁化.使用磁性炸药一旦爆炸；即可安全消磁；而遇到不发火的情况可用磁性探测器测出未发火的炸药.已知掺入的钡铁氧体的消磁温约为400℃；炸药的爆炸温约2240℃～3100℃；一般炸药引爆温最高为140℃左右.以上材料表明( ).A ．磁性材料在低温下容易被磁化B ．磁性材料在高温下容易被磁化C ．磁性材料在低温下容易被消磁D ．磁性材料在高温下容易被消磁7．如图2所示；一根通电直导线垂直放在磁感应强为1T 的匀强磁场中；以导线为中心；半径为R 的圆周上有a 、b 、c 、d 四个点；已知c 点的实际磁感应强为0；则下列说法中正确的是（ ）A ．直导线中电流方向垂直纸面向里B ．d 点的磁感应强为0C ．a 点的磁感应强为2T ；方向向右D ．b 点的磁感应强为2T ；方向斜向下；与B 成450角 8．有两个相同的圆形线圈；通以大小不同但方向相同的电流；如图所示；两个线圈在光滑的绝缘杆上的运动情况是( )A.互相吸引；电流大的加速较大B.互相排斥；电流大的加速较大C.互相吸引；加速相同D.以上说法都不正确9．质量为m 、带电量为q 的小球；从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑；整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中；其磁感应强为B ；如图所示。
人教版高中物理选修3-1《磁场》单元测试试卷(精品整理含答案)
人教版高中物理选修3-1《磁场》单元测试卷限时：90分钟总分：100分一、选择题(每小题4分，共40分)1．下列说法正确的是()A．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷产生的B．一切磁现象都起源于运动电荷C．一切磁作用都是运动电荷通过磁场产生的D．有磁必有电，有电必有磁2．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是()A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致C．在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，B值越大3．如图所示，一圆形区域内存在匀强磁场，AC为直径，O为圆心，一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场，初速度为v1，从D点射出磁场时的速率为v2，则下列说法中正确的是(粒子重力不计)()A．v2>v1，v2的方向必过圆心B．v2＝v1，v2的方向必过圆心C．v2>v1，v2的方向可能不过圆心D．v2＝v1，v2的方向可能不过圆心4．如图所示，三个速度大小不同的同种带电粒子沿同一方向从图示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时间之比为()A．1∶1∶1B．1∶2∶3C．3∶2∶1D.3∶2∶15．电磁轨道炮工作原理如下图所示，待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是()A．只将轨道长度L变为原来的2倍B．只将电流I增加至原来的2倍C．只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变6．如图所示，甲是一带正电的小物块，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场．现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，在加速运动阶段()A．甲、乙两物块间摩擦力不断增大B．甲、乙两物块间摩擦力不断减小C．甲、乙两物块间摩擦力大小不变D．乙物块与地面间摩擦力不断增大7．利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子．图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上的两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L.一群质量为m，电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是()A．粒子带正电B．射出粒子的最大速度为qB(3d＋L)2mC．保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大D．保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大8．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，有一矩形线圈abcd，且ab＝L1，ad＝L2，通有逆时针方向的电流I，让它绕cd边转过某一角度时，使线圈平面与磁场夹角为θ，则()A．穿过线圈的磁通量为Φ＝BL1L2sinθB．穿过线圈的磁通量为Φ＝BL1L2cosθC．cd边受到的安培力为F＝BIL1sinθD．ad边受到的安培力为F＝BIL1cosθ9．如图，空间有垂直于xOy平面的匀强磁场．t＝0的时刻，一电子以速度v0经过x轴上的A点，方向沿x轴正方向．A点坐标为(－R2，0)，其中R为电子在磁场中做圆周运动的轨道半径．不计重力影响，则() A．电子经过y轴时，速度大小仍为v0B．电子在t＝πR6v0时，第一次经过y轴C．电子第一次经过y轴的坐标为(0，2－32R)D．电子第一次经过y轴的坐标为(0，－2－32R)10．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源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，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的匀强磁场中，如图所示．设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f.则下列说法正确的是()A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfRB．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子二、填空题(每小题5分，共20分)11．如图所示，比荷为em的电子，以速度v0沿AB边射入边长为a的等边三角形的匀强磁场区域中，欲使电子从BC边穿出，磁感应强度B的取值应为________．12．如图所示，质量为m，带电量为－q的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入．已知两板间距为d，磁感应强度为B，这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域(重力不计)．今将磁感应强度增大到某值，则粒子将落到极板上．粒子落到极板上的动能为________．13．如图所示，A、B为粗细均匀的铜环直径两端，若在A、B两端加一电压U，则环心O处的磁感应强度为________．(已知圆环直径为d)14.如图所示，质量为m的带电微粒，在相互垂直的匀强电磁场中运动，电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，此微粒在垂直于磁场的竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动(不计空气阻力)，微粒一定带________电(填“正”或“负”)，微粒的线速度大小为________．三、计算题(共40分)15．(10分)如图所示，平行金属导轨间距为0.5 m，水平放置，电源电动势为E＝1.5 V，内阻r＝0.2 Ω，金属棒电阻R＝2.8 Ω，与平行导轨垂直，其余电阻不计，金属棒处于磁感应强度B＝2.0 T、方向与水平方向成60˚角的匀强磁场中，则开始接通电路瞬间，金属棒受到的安培力的大小和方向如何？若棒的质量为m＝5×10－2 kg，此时它对轨道的压力是多少？(g取10 m/s2)16．(10分)如图所示，足够长的绝缘斜面与水平面间的夹角为α(sinα＝0.6)，放在水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度E＝50 V/m，方向水平向左，磁场方向垂直于纸面向外．一带电量q＝＋4.0×10－2C，质量m＝0.40 kg的光滑小球，以初速度v0＝20 m/s，从斜面底端A冲上斜面，经过3 s离开斜面，求磁场的磁感应强度．(取g＝10 m/s2)17．图中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为U，两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里．图中右边有一半径为R，圆心为O的圆形区域，区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里．一电荷量为q的正离子沿平行金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的G点射出，已知弧FG所对应的圆心角为θ，不计重力，求(1)离子速度的大小；(2)离子的质量．18．(10分)如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴．一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为θ.不计空气阻力，重力加速度为g，求：(1)电场强度E的大小和方向；(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小；(3)A点到x轴的高度h.人教版高中物理选修3-1《磁场》单元测试试卷参考答案一、选择题(每小题4分，共40分)1．下列说法正确的是()A．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷产生的B．一切磁现象都起源于运动电荷C．一切磁作用都是运动电荷通过磁场产生的D．有磁必有电，有电必有磁解析：磁现象的电本质，一切磁现象都起源于运动电荷．答案：BC2．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是()A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致C．在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，B值越大解析：磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与试探电流元无关，而磁感线可以描述磁感应强度，疏密程度表示大小．答案：D图13．如图1所示，一圆形区域内存在匀强磁场，AC为直径，O为圆心，一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场，初速度为v1，从D点射出磁场时的速率为v2，则下列说法中正确的是(粒子重力不计)()A．v2>v1，v2的方向必过圆心B．v2＝v1，v2的方向必过圆心C ．v 2>v 1，v 2的方向可能不过圆心D ．v 2＝v 1，v 2的方向可能不过圆心答案：B图24．如图2所示，三个速度大小不同的同种带电粒子沿同一方向从图示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时间之比为( )A ．1∶1∶1B ．1∶2∶3C ．3∶2∶1 D.3∶2∶1解析：如图3所示，图3设带电粒子在磁场做圆周运动的圆心为O ，由几何关系知，圆弧MN ︵ 所对应的粒子运动的时间t ＝MN ︵v ＝Rαv ＝m v qB ·αv ＝mαqB ，因此，同种粒子以不同速度射入磁场，经历时间与它们的偏角α成正比，即t 1∶t 2∶t 3＝90˚∶60˚∶30˚＝3∶2∶1.答案：C5．(2011·新课标卷)电磁轨道炮工作原理如下图4所示，待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I 从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是()图4A．只将轨道长度L变为原来的2倍B．只将电流I增加至原来的2倍C．只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变解析：由题意可知，安培力做功使炮弹的速度逐渐增大．假设轨道宽度为L′，则由动能定理可知F安培力L＝12，而F安培力＝BIL′，又根据题意可知B＝KI(K2m v为常数)，三个式子整理可得到弹体的出射速度v＝I2KLL′，从而判断B，Dm正确．答案：BD6．如图5所示，甲是一带正电的小物块，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场．现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，在加速运动阶段()图5A．甲、乙两物块间摩擦力不断增大B．甲、乙两物块间摩擦力不断减小C ．甲、乙两物块间摩擦力大小不变D ．乙物块与地面间摩擦力不断增大答案：BD图67．利用如图6所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子．图中板MN 上方是磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上的两条宽度分别为2d 和d 的缝，两缝近端相距为L .一群质量为m ，电荷量为q ，具有不同速度的粒子从宽度为2d 的缝垂直于板MN 进入磁场，对于能够从宽度为d 的缝射出的粒子，下列说法正确的是( )A ．粒子带正电B ．射出粒子的最大速度为qB (3d ＋L )2mC ．保持d 和L 不变，增大B ，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大D ．保持d 和B 不变，增大L ，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大解析：粒子要从右边的缝中射出，粒子进入磁场后向右偏，根据左手定则可以判断粒子带负电，A 项错误；由q v B ＝m v 2r 得v ＝qBr m ，可见半径越大，速率越大，最大半径为3d ＋L 2，因此射出的最大速度为qB (3d ＋L )2m，B 项正确；同理可求得最小速度为qBL 2m ，最大速度与最小速度之差为3qBd 2m ，这个值与L 无关，可以分析，C 项正确，D 项错误．答案：BC8．如图7所示，匀强磁场的磁感应强度为B ，有一矩形线圈abcd ，且ab ＝L 1，ad ＝L 2，通有逆时针方向的电流I ，让它绕cd 边转过某一角度时，使线圈平面与磁场夹角为θ，则( )图7A．穿过线圈的磁通量为Φ＝BL1L2sinθB．穿过线圈的磁通量为Φ＝BL1L2cosθC．cd边受到的安培力为F＝BIL1sinθD．ad边受到的安培力为F＝BIL1cosθ解析：沿cd转过某一角度，使线圈平面与磁场夹角为θ，此时穿过线圈的有效面积为L1L2sinθ，所以穿过线圈的磁通量为BL1L2sinθ，cd边与磁场方向垂直，受到的安培力为BIL1，ad边与磁场方向平行，受到的安培力为0.答案：A9．如图8，空间有垂直于xOy平面的匀强磁场．t＝0的时刻，一电子以速度v0经过x轴上的A点，方向沿x轴正方向．A点坐标为(－R2，0)，其中R为电子在磁场中做圆周运动的轨道半径．不计重力影响，则()图8A．电子经过y轴时，速度大小仍为v0B．电子在t＝πR6v0时，第一次经过y轴C．电子第一次经过y轴的坐标为(0，2－32R)D．电子第一次经过y轴的坐标为(0，－2－32R)解析：因电子在匀强磁场中运动，只受洛伦兹力，做匀速圆周运动，故A正确；画出轨迹，由几何关系可知，当电子转过30˚角时，到达y轴对应时间t＝112T＝1 12×2πRv0＝πR6v0，故B正确；电子应向下方偏转．故穿过y轴时坐标为∶y＝－R(1－cos30˚)＝－2－32R，故D正确．答案：ABD10．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源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，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的匀强磁场中，如图9所示．设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f.则下列说法正确的是()图9A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfRB．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子解析：由于回旋加速器所加交变电压周期与粒子转动的周期相同，则粒子的最大速度为2πfR，A项正确；质子被加速后的最大速度v m＝BqRm，与加速电场的电压大小无关，B项正确；R足够大，质子速度不能被加速到任意值．因为按相对论原理，质子速度接近光速时光子质量发生变化，进一步提高速度就不可能了，C 项错误；因为回旋加速器所加交变电压周期与粒子转动周期应相同，粒子转动周期T＝2πmBq，α粒子与质子的比荷不相同，应调节f或B，故D项错误．答案：AB二、填空题(每小题5分，共20分)图1011．如图10所示，比荷为e m 的电子，以速度v 0沿AB 边射入边长为a 的等边三角形的匀强磁场区域中，欲使电子从BC 边穿出，磁感应强度B 的取值应为________．解析：画出刚好不出BC 边的临界状态对应的轨迹，应与BC 相切，根据轨迹确定半径，再根据r ＝m v 0eB 求B .答案：B ≤3m v 0ae图1112．如图11所示，质量为m ，带电量为－q 的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v 飞入．已知两板间距为d ，磁感应强度为B ，这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域(重力不计)．今将磁感应强度增大到某值，则粒子将落到极板上．粒子落到极板上的动能为________．解析：由题意：q U d ＝q v B ，又当粒子落到极板上有：－q ·U 2＝E k －12m v 2，所以E k ＝m v 2－q v Bd 2. 答案：m v 2－q v Bd 213．如图12所示，A 、B 为粗细均匀的铜环直径两端，若在A 、B 两端加一电压U，则环心O处的磁感应强度为________．(已知圆环直径为d)图12答案：014.如图13所示，质量为m的带电微粒，在相互垂直的匀强电磁场中运动，电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，此微粒在垂直于磁场的竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动(不计空气阻力)，微粒一定带________电(填“正”或“负”)，微粒的线速度大小为________．图13解析：粒子做匀速圆周运动，则重力与电场力等大反向，故电场力竖直向上，则微粒带负电，又R＝m vqB 且mg＝qE，所以v＝qBRm＝gBRE.答案：负；BRg E三、论述计算题(共40分)图1415．(10分)如图14所示，平行金属导轨间距为0.5 m，水平放置，电源电动势为E＝1.5 V，内阻r＝0.2 Ω，金属棒电阻R＝2.8 Ω，与平行导轨垂直，其余电阻不计，金属棒处于磁感应强度B＝2.0 T、方向与水平方向成60˚角的匀强磁场中，则开始接通电路瞬间，金属棒受到的安培力的大小和方向如何？若棒的质量为m＝5×10－2 kg，此时它对轨道的压力是多少？(g取10 m/s2)解：电路刚接通的瞬间，金属棒瞬时速度为零，金属棒受三个力作用，即：重力、支持力、安培力，由于此时金属棒未动，不会产生感应电动势，这时回路中的电流只由电源及回路电阻决定．由闭合电路欧姆定律有I＝ER＋r ＝ 1.52.8＋0.2A＝0.5 A.F＝BIL＝2.0×0.5×0.5 N＝0.5 N.方向由左手定则可知，与轨道成30˚角斜向左上方，其竖直的分力F sinθ＝0.5×sin30˚ N＝0.25 N.因F sin30˚＝0.25 N，小于重力mg＝5×10－2×10 N＝0.5 N.说明轨道对金属棒仍有支持力F N存在，由竖直方向受力平衡知：F N＋F sin30˚－mg＝0，F N＝mg－F sin30˚＝0.5 N－0.25 N＝0.25 N.由牛顿第三定律可知，金属棒对轨道的压力为0.25 N.图1516．(10分)如图15所示，足够长的绝缘斜面与水平面间的夹角为α(sinα＝0.6)，放在水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度E＝50 V/m，方向水平向左，磁场方向垂直于纸面向外．一带电量q＝＋4.0×10－2C，质量m＝0.40 kg的光滑小球，以初速度v0＝20 m/s，从斜面底端A冲上斜面，经过3 s离开斜面，求磁场的磁感应强度．(取g＝10 m/s2)解：带电小球的受力示意图如图16所示．小球沿斜面方向做匀减速运动，根据牛顿第二定律，则有：mg sinα＋qE cosα＝ma.图16解得：a＝g sinα＋qEm cosα＝(10×0.6＋4×10－2×50×0.80.40) m/s2＝10 m/s2.设小球运动到最高点时速度v t＝0，所用时间为t1，则有：v t＝v0－at1＝0.解得：t1＝v0a＝2010s＝2 s.图17故带电小球上升至最高点后立即下滑，此时小球受力情况如图17所示．小球沿斜面加速下滑其加速度仍为：a＝10 m/s2，下滑时间：t2＝t－t1＝3 s－2 s＝1 s.小球下滑t2＝1 s时的速度为：v′＝at2＝10×1 m/s＝10 m/s.此时小球离开斜面，F N＝0.则垂直斜面方向有：qE sinα＋q v′B＝mg cosα，解得B＝mg cosα－qE sinαq v′＝5.0 T.17．图18中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为U，两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里．图中右边有一半径为R，圆心为O的圆形区域，区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里．一电荷量为q的正离子沿平行金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的G点射出，已知弧FG所对应的圆心角为θ，不计重力，求图18(1)离子速度的大小；(2)离子的质量．解：(1)由题设知，离子在平行金属板之间做匀速直线运动，它所受到的向上的磁场力和向下的电场力平衡q v B0＝qE0①式中，v是离子运动速度的大小，E0是平行金属板之间的匀强电场的强度，有E0＝Ud②由①②式得v ＝U B 0d ③ (2)在圆形磁场区域，离子做匀速圆周运动．由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有q v B ＝m v 2r ④图19式中，m 和r 分别是离子的质量和它做圆周运动的半径．由题设，离子从磁场边界上的点G 穿出，离子运动的圆周的圆心O ′必在过E 点垂直于EF 的直线上，且在EG 的垂直平分线上(见上图)．由几何关系有r ＝R tan α⑤式中，α是OO ′与直线EF 的夹角．由几何关系有2α＋θ＝π⑥联立③④⑤⑥式得，离子的质量为m ＝qBB 0Rd U cot θ2⑦图2018．(10分)如图20所示，直角坐标系xOy 位于竖直平面内，在水平的x 轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴．一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为θ.不计空气阻力，重力加速度为g，求：(1)电场强度E的大小和方向；(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小；(3)A点到x轴的高度h.解：(1)小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，其所受电场力必须与重力平衡，有qE＝mg①E＝mg q ②重力的方向是竖直向下的，电场力的方向则应为竖直向上，由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上．(2)小球做匀速圆周运动，O′为圆心，MN为弦长，∠MO′P＝θ，(P为MN 的中点)．设半径为r，由几何关系知L2r＝sinθ③小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，设小球做圆周运动的速率为v，有q v B＝m v2 r④由速度的合成与分解得v0v＝cosθ⑤由③④⑤式得v0＝qBL2m cotθ⑥(3)设小球到M点的竖直分速度为v y，它与水平分速度的关系为v y＝v0tanθ⑦由匀变速直线运动规律v2y＝2gh⑧由⑥⑦⑧式得h＝q2B2L2 8m2g⑨。
【三年高考】2016-2018年物理试题分项解析：专题10-磁场(含答案)
2016年—2018年高考试题精编版分项解析专题10 磁场1．某空间存在匀强磁场和匀强电场。
一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后，做匀速直线运动；若仅撤除电场，则该粒子做匀速圆周运动，下列因素与完成上述两类运动无关的是A. 磁场和电场的方向B. 磁场和电场的强弱C. 粒子的电性和电量D. 粒子入射时的速度【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）【答案】 C点睛：本题考查了带电粒子在复合场中的运动，实际上是考查了速度选择器的相关知识，注意当粒子的速度与磁场不平行时，才会受到洛伦兹力的作用，所以对电场和磁场的方向有要求的。
2．（多选）如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。
整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。
已知a、b则（）A. 流经L1的电流在bB. 流经L1的电流在aC. 流经L2的电流在bD. 流经L2的电流在a【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷）【答案】 AC故AC正确；故选AC点睛：磁场强度是矢量，对于此题来说ab两点的磁场强度是由三个磁场的叠加形成，先根据右手定则判断导线在ab两点产生的磁场方向，在利用矢量叠加来求解即可。
3．（多选）如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。
将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。
下列说法正确的是（）A. 开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D. 开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标I卷）【答案】 AD【解析】本题考查电磁感应、安培定则及其相关的知识点。
高三物理单元测试：磁场
高三复习《磁场》单元检测题一、本题共10题；每小题5分，共50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5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．1、由磁感应强度的定义式B=F/IL可知（）Ａ．若某处的磁感应强度为零，则通电导线放在该处所受安培力一定为零Ｂ．通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时，则该处的磁感应强度一定为零Ｃ．同一条通电导线放在磁场中某处所受的磁场力是一定的Ｄ．磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线无关2、如图所示, 在水平放置的光滑绝缘杆ab上, 挂有两个相同的金属环M和N．当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中，哪种说法正确（）A．两环静止不动 B．两环互相靠近C．两环互相远离 D．两环同时向左运动3、如图，条形磁铁放在水平桌面上，在其正上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（）A、磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用；B、磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用；C、磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用；D、磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用4、在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线A．受到竖直向上的安培力 B．受到竖直向下的安培力C．受到由南向北的安培力 D．受到由西向东的安培力5、如图所示，螺线管两端加上交流电压，沿着螺线管轴线方向有一电子射入，则该电子在螺线管内将做A．加速直线运动 B．匀速直线运动 C．匀速圆周运动 D．简谐运动6、为了利用海洋资源，海洋工作者有时根据水流切割地磁场所产生的感应电动势来测量海水的流速。
假设海洋某处地磁场竖直分量为B=×10－4T，水流是南北流向，如图所示，将两电极竖直插入此处海水中，且保持两电极的连线垂直水流方向。
若两电极相距L=20m，与两电极相连的灵敏电压表读数为U=，则海水的流速大小为（）A.10m/ B0.2m/ C.5m/ D.2m/7、场强为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场正交。
磁场单元测试题(含详解答案)doc高中物理
磁场单元测试题（含详解答案）doc高中物理时刻：90分钟总分值：100分第一卷选择题一、选择题(此题包括10小题，共40分，每题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选的得0分) 1．20世纪50年代，一些科学家提出了地磁场的〝电磁感应学讲〞，认为当太阳强烈活动阻碍地球而引起磁暴时，磁暴在外地核中感应产生衰减时刻较长的电流，此电流产生了地磁场．连续的磁暴作用可坚持地磁场，那么外地核中的电流方向为(地磁场N极与S极在地球表面的连线称为磁子午线)()A．垂直磁子午线由西向东B．垂直磁子午线由东向西C．沿磁子午线由南向北D．沿磁子午线由北向南解析：地磁场由南向北，地球内部磁场由北向南，依照安培定那么可判定，外地核中电流方向由东向西．答案：B图12．如图1所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力的大小变为F2，那么现在b受到的磁场力的大小变为()A．F2B．F1－F2C．F2－F1D．2F1－F2解析：对a导线，原先b导线对a导线作用力为F1，方向向左，假设加入的匀强磁场垂直向里，如图2甲所示，那么a导线受外加匀强磁场的作用力为F′，那么F1、F′、F2之间有以下关系：图2F2＝F1－F′(F′＝F1－F2)同理对b导线分析受力，如图2乙所示，故现在导线b受磁场作用力：F＝F1－F′＝F1－(F1－F2)＝F2此题正确的答案为A.答案：A3．带电体表面突出的地点电荷容易密集．雷雨天当带电云层靠近高大建筑物时，由于静电感应，建筑物顶端会集合异种电荷，避雷针通过一根竖直导线接通大地而幸免雷击．你假设想明白竖直导线中的电流方向，进而判定云层所带电荷，安全可行的方法是() A．在导线中接入电流表B ．在导线中接入电压表C ．在导线中接入小灯泡D ．在导线旁放一可自由转动的小磁针解析：依照小磁针静止时N 极的指向判定出其所在处的磁场方向，然后依照安培定那么判定出电流方向，既安全又可行．答案：D4．以下关于磁感线的讲法正确的选项是( )A ．磁感线能够形象地描述磁场中各点的磁场方向，它每一点的切线方向都与小磁针放在该点静止时S 极所指的方向相同B ．磁感线总是从磁体的N 极动身，到磁体的S 极终止C ．磁场的磁感线是闭合曲线D ．磁感线确实是细铁屑在磁铁周围排列成的曲线，没有细铁屑的地点就没有磁感线 解析：磁感线的切线方向确实是该点的磁场方向，磁场的方向规定为小磁针N 极受力的方向，也确实是小磁针静止时N 极的指向，因此A 项错误．在磁体的外部，磁感线从N 极动身指向S 极．在磁体的内部，磁感线从S 极指向N 极，同时内、外形成闭合曲线，因此B 项错误，C 项正确．尽管磁感线是为了研究咨询题的方便人为引入的，我们也能够用细铁屑形象地〝显示〞磁感线，但不能讲没有细铁屑的地点就没有磁感线，因此D 项是错误的．答案：C图35．如图3所示，一带负电的质点在固定的正点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T 0，轨道平面位于纸面内，质点的速度方向如图中箭头所示．现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，轨道半径并不因此而改变，那么( )A ．假设磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于T 0B ．假设磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T 0C ．假设磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T 0D ．假设磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于T 0解析：因电荷在电场力作用下做匀速圆周运动，依照圆周运动知识有F 电＝m (2πT 0)2r ，假设所加的磁场指向纸里，因电荷所受的洛伦兹力背离圆心，电荷所受的向心力减小，因此质点运动的周期将增大，大于T 0.假设所加的磁场指向纸外，因电荷所受的洛伦兹力指向圆心，电荷所受的向心力增大，因此质点运动的周期将减小，小于T 0，正确选项为A 、D.答案：AD图46．在某地上空同时存在着匀强的电场与磁场，一质量为m 的带正电小球，在该区域内沿水平方向向右做直线运动，如图4所示．关于场的分布情形可能的是( )A ．该处电场方向和磁场方向重合B ．电场竖直向上，磁场垂直纸面向里C ．电场斜向里侧上方，磁场斜向外侧上方，均与v 垂直D ．电场水平向右，磁场垂直纸面向里解析：带电小球在复合场中运动一定受重力和电场力，是否受洛伦兹力需具体分析．A选项中假设电场、磁场方向与速度方向垂直，那么洛伦兹力与电场力垂直，假如与重力的合力为零就会做直线运动．B 选项中电场力、洛伦兹力都向上，假设与重力合力为零，也会做直线运动．C 选项电场力斜向里侧上方，洛伦兹力向外侧下方，假设与重力合力为零，就会做直线运动．D 选项三个力合力不可能为零，因此此题选A 、B 、C.答案：ABC图57．(2007年天津卷)如图5所示，在x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O 处以速度v 进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x 轴正方向成120°角．假设粒子穿过y 轴正半轴后在磁场中到x 轴的最大距离为a ，那么该粒子的比荷和所带电荷的正负是( ) A.3v 2aB ，正电荷 B.v 2aB，正电荷 C.3v 2aB ，负电荷 D.v 2aB ，负电荷 图6解析：带电粒子在磁场中的运动轨迹如图6所示，依照左手定那么可知粒子带负电荷．由图可知：sin30°＝a －R R 可得R ＝23a 又由q v B ＝m v 2R 得q m ＝3v 2Ba. 应选项C 正确．图7 答案：C8．如图7所示，两平行金属板的间距等于极板的长度，现有重力不计的正离子束以相同的初速度v 0平行于两板从两板正中间射入．第一次在两极板间加恒定电压，建立场强为E 的匀强电场，那么正离子束刚好从上极板边缘飞出．第二次撤去电场，在两极间建立磁感应强度为B 、方向垂直于纸面的匀强磁场，正离子束刚好从下极板边缘飞出，那么E 和B 的大小之比为( )A.54v 0B.12v 0C.14v 0 D ．v 0解析：依照题意d ＝L ① 两板间为匀强电场时，离子做类平抛运动．设粒子在板间的飞行时刻为t ，那么水平方向：L ＝v 0t ②竖直方向：d 2＝12at 2＝qE 2mt 2③ 两板间为匀强磁场时，设偏转半径为r由几何关系有r 2＝(r －d 2)2＋L 2④ 又q v 0B ＝m v 20r⑤ ①②③④⑤联立得E B ＝5v 04. 答案：A图89．如图8所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5 T 的匀强磁场，一质量为0.2 kg 且足够长的绝缘塑料板静止在光滑水平面上．在塑料板左端无初速度放置一质量为0.1 kg 、带电荷量为＋0.2 C 的滑块，滑块与绝缘塑料板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对塑料板施加方向水平向左、大小为0.6 N 的恒力，g 取10 m/s 2，那么( )A ．塑料板和滑块一直做加速度为2 m/s 2的匀加速运动B ．滑块开始做匀加速运动，然后做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动C ．最终塑料板做加速度为2 m/s 2的匀加速运动，滑块做速度为10 m/s 的匀速运动D ．最终塑料板做加速度为3 m/s 2的匀加速运动，滑块做速度为10 m/s 的匀速运动 解析：滑块随塑料板向左运动时，受到竖直向上的洛伦兹力，和塑料板之间的正压力逐步减小．开始时，塑料板和滑块加速度相同，由F ＝(M ＋m )a 得，a ＝2 m/s 2，对滑块有μ(mg －qvB )＝ma ，当v ＝6 m/s 时，滑块恰好相关于塑料板有相对滑动，开始做加速度减小的加速运动，当mg ＝q v B ，即v ＝10 m/s 时滑块对塑料板的压力为零F N ＝0，塑料板所受的合力为0.6 N ，那么a ′＝F M＝3 m/s 2，B 、D 正确． 答案：BD10．环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个高度真空的圆环状的空腔．假设带电粒子初速度可视为零，经电压为U 的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B .带电粒子将被限制在圆环状空腔内运动．要坚持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，以下讲法中正确的选项是( )A ．关于给定的加速电压，带电粒子的比荷q /m 越大，磁感应强度B 越大B ．关于给定的加速电压，带电粒子的比荷q /m 越大，磁感应强度B 越小C ．关于给定的带电粒子和磁感应强度B ，加速电压U 越大，粒子运动的周期越小D ．关于给定的带电粒子和磁感应强度B ，不管加速电压U 多大，粒子运动的周期都不变解析：带电粒子通过加速电场后速度为v ＝2Uq m ，带电粒子以该速度进入对撞机的环状空腔内，且在圆环内做半径确定的圆周运动，因此R ＝m v Bq ＝2Um B 2q，关于给定的加速电压，即U 一定，那么带电粒子的比荷q /m 越大，磁感应强度B 应越小，A 错误，B 正确；带电粒子运动周期为T ＝2πm Bq，与带电粒子的速度无关，因此就与加速电压U 无关，因此，关于给定的带电粒子和磁感应强度B ，不管加速电压U 多大，粒子运动的周期都不变．答案：BD第二卷 非选择题二、填空与实验题(此题包括5小题，每题12分，共60分．把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)图911．在原子反应堆中抽搐液态金属时，由于不承诺转动机械部分和液态金属接触，常使用一种电磁泵．如图9所示是这种电磁泵的结构示意图，图中A 是导管的一段，垂直于匀强磁场放置，导管内充满液态金属．当电流I 垂直于导管和磁场方向穿过液态金属时，液态金属即被驱动，并保持匀速运动．假设导管内截面宽为a 、高为b ，磁场区域中的液体通过的电流为I ，磁感应强度为B ，求：(1)电流I 的方向；(2)驱动力对液体造成的压强差．解析：(1)驱动力即安培力方向与流淌方向一致，由左手定那么可判定出电流I 的方向由下向上．(2)把液体看成由许多横切液片组成，因通电而受到安培力作用，液体匀速流淌，因此有安培力F ＝Δp ·S ，Δp ＝F S ＝BIb ab ＝BI a ，即驱动力对液体造成的压强差为BI a. 答案：(1)电流方向由下向上 (2)BI a图1012．一种半导体材料称为〝霍尔材料〞，用它制成的元件称为〝霍尔元件〞，这种材料有可定向移动的电荷，称为〝载流子〞，每个载流子的电荷量大小为q ＝1.6×10－19 C ，霍尔元件在自动检测、操纵领域得到广泛应用，如录像机中用来测量录像磁鼓的转速、电梯中用来检测电梯门是否关闭以及自动操纵升降电动机的电源的通断等．在一次实验中，一块霍尔材料制成的薄片宽ab ＝1.0×10－2 m 、长bc ＝4.0×10－2 m 、厚h＝1.0×10－3 m ，水平放置在竖直向上的磁感应强度B ＝2.0 T 的匀强磁场中，bc 方向通有I ＝3.0 A 的电流，如图10所示，由于磁场的作用，稳固后，在沿宽度方向上产生1.0×10－5 V 的横向电压．(1)假定载流子是电子，ad 、bc 两端中哪端电势较高？(2)薄板中形成电流I 的载流子定向运动的速率为多大？(3)这块霍尔材料中单位体积内的载流子个数为多少？解析：(1)由左手定那么可判定，电子受洛伦兹力作用偏向bc 边，故ad 端电势高．(2)稳固时载流子在沿宽度方向上受到的磁场力和电场力平稳q v B ＝q U ab ，v ＝U Bab ＝1.0×10－52.0×1.0×10－2 m/s ＝5×10－4 m/s. (3)由电流的微观讲明可得：I ＝nq v S .故n ＝I /qvS ＝3.75×1027个/m 3.答案：(1)ad 端 (2)5×10－4 m/s (3)3.75×1027个/m 313．在电子显像管内部，由酷热的灯丝上发射出的电子在通过一定的电压加速后，进入偏转磁场区域，最后打到荧光屏上，当所加的偏转磁场的磁感应强度为0时，电子应沿直线运动打在荧光屏的正中心位置．但由于地磁场对带电粒子运动的阻碍，会显现在未加偏转磁场时电子束偏离直线运动的现象，因此在周密测量仪器的显像管中常需要在显像管的外部采取磁屏蔽措施以排除地磁场对电子运动的阻碍．电子质量为m 、电荷量为e ，从酷热灯丝发射出的电子(可视为初速度为0)通过电压为U 的电场加速后，沿水平方向由南向北运动．假设不采取磁屏蔽措施，且地磁场磁感应强度的竖直向下重量的大小为B ，地磁场对电子在加速过程中的阻碍可忽略不计，在未加偏转磁场的情形下，(1)试判定电子束将偏向什么方向；(2)求电子在地磁场中运动的加速度的大小；(3)假设加速电场边缘到荧光屏的距离为l ，求在地磁场的作用下使到达荧光屏的电子在荧光屏上偏移的距离．解析：(1)依照左手定那么，能够判定出电子束将偏向东方．(2)设从加速电场射出的电子速度为v 0，那么依照动能定理有：12m v 20＝eU 从加速电场射出的电子在地磁场中受到洛伦兹力的作用而做匀速圆周运动，设电子的加速度为a ，依照牛顿第二定律，e v 0B ＝ma由以上各式解得a ＝eB m 2eU m. (3)设电子在地磁场中运动的半径为R ，依照牛顿第二定律e v 0B ＝m v 20R 得R ＝m v 0eB图11设电子在荧光屏上偏移的距离为x ，依照图中的几何关系，有：x ＝R －R 2－l 2 结合以上关系，得x ＝1B 2mU e －2mU eB 2－l 2. 答案：(1)东方 (2)eB m 2eU m(3)1B 2mU e －2mU eB 2－l 2图1214．(2007年全国卷Ⅰ)两平面荧光屏互相垂直放置，在两屏内分不取垂直于两屏交线的直线为x 轴和y 轴，交点O 为原点，如图12所示．在y >0、0<x <a 的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，在y >0、x >a 的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B .在O 点处有一小孔，一束质量为m 、带电量为q (q >0)的粒子沿x 轴经小孔射入磁场，最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮．入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值．速度最大的粒子在0<x <a 的区域中运动的时刻与在x >a 的区域中运动的时刻之比为2∶5，在磁场中运动的总时刻为7T /12，其中T 为该粒子在磁感应强度为B 的匀强磁场中做圆周运动的周期．试求两个荧光屏上亮线的范畴(不计重力的阻碍)．解析：设粒子在磁场中半径为r ，那么q v B ＝m v 2r 图13假设速度较小的粒子将会在x <a 的区域内运动，最后垂直打在y 轴(竖直荧光屏)上，那么半径范畴为从0到a ，屏上发亮的范畴从0～2a ； 假设速度较大的粒子会进入右侧的磁场速度最大的粒子轨迹如图13中实线所示，左边圆弧的圆心在y 轴上，用C 表示，右边圆弧的圆心为C ′，由对称性可知，C ′在x ＝2a 直线上．设粒子在左、右两磁场中运动的时刻分不为t 1、t 2.由题意，得：t 1t 2＝25t 1＋t 2＝712T 可得：t 1＝T 6，t 2＝512T 由几何关系可得 ∠OCM ＝60°，∠MC ′P ＝150°.故∠NC ′P ＝150°－60°＝90°即NP 为14圆弧，C ′在x 轴上． 设速度最大的粒子半径为R ，由几何关系可知2a ＝R ·sin60°.故OP ＝2(1＋33)a (水平荧光屏发光范畴的右边界) 又因为粒子进入右侧磁场的最小半径R min ＝a ，如图中虚线所示，现在粒子在右侧的圆轨迹与x 轴的D 点相切，那么OD ＝2a .(水平荧光屏发光范畴的左边界)．答案：水平荧光屏上亮线范畴是2a <x <2(1＋33)a ，竖直屏上亮线范畴是0<y <2a .图1415．(2007年全国卷Ⅱ)如图14所示，在坐标系xOy 的第一象限中存在沿y 轴正方向的匀强电场，场强大小为E .在其他象限中存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．A 是y 轴上的一点，它到坐标原点O 的距离为h ；C 是x 轴上的一点，到O 的距离为l .一质量为m 、电荷量为q 的带负电的粒子以某一初速度沿x 轴方向从A 点进入电场区域，继而通过C 点进入磁场区域，并再次通过A 点，现在速度方向与y 轴正方向成锐角．不计重力作用．试求：(1)粒子通过C 点时速度的大小和方向．(2)磁感应强度B 的大小．解析：(1)粒子在电场中做类平抛运动，设加速度为a ，那么qE ＝ma ①设粒子从A 点进入电场时初速度为v 0，从A 运动到C 点时刻为t ，那么h ＝12at 2② l ＝v 0·t ③图15设粒子在C 点时的速度为v ，v 垂直于x 轴的重量为v ⊥，那么v ⊥＝2ah ④由于v ＝v 20＋v 2⊥⑤ ①～⑤式联立，得v ＝qE (4h 2＋l 2)2mh⑥ 设粒子通过C 点时速度与x 轴夹角为α.由tan α＝v ⊥v 0⑦ 将②③④代入⑦式，得tan α＝2h l⑧ 即α角的正切值是2h l. (2)粒子进入磁场后做圆周运动的半径为R ，那么q v B ＝m v 2R设圆心为P ，那么PC 必与过C 点的速度垂直，且有PC ＝P A ＝R .用β表示P A 与y 轴的夹角，由几何关系得R cos β＝R cos α＋h ⑩R sin β＝l －R sin α⑪由⑧⑩⑪式解得R ＝h 2＋l 22hl4h 2＋l 2⑫ 由⑥⑨⑫式得B ＝l h 2＋l22mhE q .答案：(1)qE(4h2＋l2)2mh与x轴夹角为arctan2hl(2)lh2＋l22mhE q。
2016年高考物理最新模拟题分类解析 专题09 磁场(第01期)(解析版) 含解析
1。
（2016广西一模）地球十个大磁体,它的存在对地球的影响是巨大的。
下列对于有关地磁场的相关说法中，正确的是A．地磁场的北极在地理南极附近B．在地面上放置一枚小磁针，在没有其它磁场的影响下静止的小磁针的南极指向地磁场的南极C．北半球地磁场的方向相对地面总是竖直向下的D．地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的1．【参考答案】A【命题意图】本题考查了地磁场的特点及其相关的知识点.2、(2016长春一模）如图所示，有界匀强磁场边界线SP//MN，速率不同的同种带电粒子（重力不计且忽略粒子间的相互作用）从S点沿SP方向同时射入磁场.其中穿过a点的粒子速度v l与MN垂直；穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角，则粒子从S点分别到a、b所需时间之比为21＊cnjy＊com A．1∶3B．4∶3C ．3∶2D ．1∶12．【参考答案】 C【名师解析】：由带电粒子在磁场中运动的周期公式T=2mqB π可知,粒子的运动周期与粒子的速度大小无关,所以粒子在磁场中运动的周期相同；由粒子的运动的轨迹可知,通过a 点的粒子的偏转角为90°，通过b 点的粒子的偏转角为60°，所以通过a 点的粒子的轨迹为1/4圆周，运动的时间为T /4，通过b 点的粒子的轨迹为1/6圆周，运动的时间为T /6,所以从S 到a 、b 所需时间t 1∶t 2= T /4∶T /6=3∶2,所以选项C 正确.3。
(2016洛阳联考）如图所示为“用质谱仪测定带电粒子质量"的装置示意图.速度选择器中场强E 的方向竖直向下，磁感应强度B 1的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B 2的方向垂直纸面向外。
在S 处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E 和B 1入射到速度选择器中,若它们的质量关系满足丁丙乙甲m m m m=<=，速度关系满足丁丙乙甲v v v v <=<，它们的重力均可忽略，则打在P 1、P 2、P 3、P 4四点的离子分别是A ．甲丁乙丙B ．乙甲丙丁C ．丙丁乙甲D ．丁甲丙乙 3. 【参考答案】A24．（2016随州统考）利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度B 。
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高二物理磁场单元测试题注意:本试卷分为第一卷〔选择题〕和第 II卷〔非选择题〕两局部，共100分，考试时间90分钟。
第一卷〔选择题共60分〕一、选择题〔此题共12小题，每题5分，共60分。
在每题给出的四个选项中，1-8小题只有一个选项正确，9-12小题有多个选项正确。
全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分。
〕1．指南针静止时，其位置如图中虚线所示．假设在其上方放置一水平方向的导线，并通以恒定电流，那么指南针转向图中实线所示位置．据此可能是〔B〕导线南北放置，通有向北的电流导线南北放置，通有向南的电流C.导线东西放置，通有向西的电流D.导线东西放置，通有向东的电流2．磁场中某区域的磁感线，如下列图，那么〔B〕A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B>BbaB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B<BbaC．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小3．由磁感应强度的定义式B F〔D〕可知，磁场中某处的磁感应强度的大小ILA．随通电导线中的电流I的减小而增大B．随IL乘积的减小而增大C．随通电导线所受磁场力F的增大而增大D．跟F、I、L的变化无关4．质量为m、带电量为q的小球，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感应强度为B，如下列图。
假设带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的选项是〔B〕①小球带正电②小球在斜面上运动时做匀加速直线运动③小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动④那么小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为mgcosθ／BqA．①②③B．①②④C．①③④D．②③④5．如下列图，三根通电直导线P、Q、R互相平行，通过正三角形的三个顶点，三条导线通入大小相等，方向垂直纸面向里的电流；通电直导线产生磁场的磁感应强度B=KI/r，I为通电导线的电流强度，r为距通电导线的距离的垂直距离，K为常数；那么R受到的磁场力的方向是〔A〕-1-A.垂直R，指向y轴负方向B.垂直R，指向y轴正方向C.垂直R，指向x轴正方向D.垂直R，指向x轴负方向yRP Q x（6．如下列图，在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下，（匀强磁场方向水平向里。
高中物理 磁场单元测试题(1) 新人教版选修3-1
磁场单元测试一．选择题（在每小题给出的四个选项中，请把正确答案填在题目后面的括号内。
）1．有关磁场的概念，下列说法中错误的是（）A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量B．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关C．磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关D．磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小2．在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线受到的安培力方向（）A．竖直向上 B．竖直向下 C．由南向北 D．由西向东3．关于洛伦兹力，以下说法正确的是（）A．带电粒子运动时不受洛伦兹力作用，则该处的磁感强度为零B．磁感强度、洛伦兹力、粒子的速度三者之间一定两两垂直C．洛伦兹力不会改变运动电荷的速度D．洛伦兹力对运动电荷一定不做功4．下列有关磁通量的论述中正确的是（）A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大B．磁感应强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量越大C．穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感强度一定为零D．匀强磁场中，穿过线圈的磁感线越多，则磁通量越大5．如图所示，三根长直通电导线中的电流大小相同，通过b、d导线的电流方向为垂直纸面向里，c导线的电流方向为垂直纸面向外，a点为b、d两点连线的中点，ac垂直bd，且ab=ad=ac,则a点的磁场方向为（）A．垂直纸面向外B．垂直纸面向里C．沿纸面由a指向bD．沿纸面由a指向d6．（）质量为m的通电细杆置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上。
如图所示A、B、C、D四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是7、把一通电导线放在一个蹄形磁铁的正上方，导线可自由转动，当导线中通过电流i时，导线运动的情况是（从上向下看）：A. 顺时针方向转动，同时下降B. 顺时针方向转动，同时上升C. 逆时针方向转动，同时下降D. 逆时针方向转动，同时上升8．如图一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束流在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的（）A．速度B．质量C．电荷 D．荷质比9、图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度v水平射入，为使粒子流经磁场时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于这处电场场强大小和方向的说法中，正确的是（）A、大小为B/v，粒子带正电时，方向向上B、大小为B/v，粒子带负电时，方向向上C、大小为Bv，方向向下，与粒子带何种电荷无关10．如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电量相同的正、负离子，从O点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与边界成θ角，若不计重力，则正、负离子在磁场中（）A．运动轨道半径相同B．运动时间相同C．重新回到边界时速度大小与方向相同D．重新回到边界的位置与O点距离相等iN S××××××θVB ××××××E二、填空题（把答案填于相应的位置上） 11．画出图中A 图中带电粒子受到的磁场力方向；B 图中通电导线受到的磁场力方向；C 图中通电直导线中电流的方向；D 图中电源的极性12．如图所示，质量为m 的带正电的小球能沿着竖直墙竖直滑下，磁感应强度为B 的匀强磁场，方向水平并与小球运动方向垂直，若小球带正电量q ，球与墙面的动摩擦因数为，则小球下落的最大速度为__________．三、解答题(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得分。
高三物理磁场单元测试
高三物理磁场单元测试河南宏力学校 姚海军一、选择题（大题共8小题；每小题4分，共32分．每题给出的四个选项中至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分）．1．如图所示，通电圆线圈套在条形磁铁右端，磁场对通电圆线圈作用的结果，使得 （ ） A ．圆线圈面积有被拉大的倾向 B ．圆线圈面积有被压小的趋势 C ．线圈将向右平移D ．线圈将向左平移2．矩形导线框abcd 中通有恒定的电流I ，线框从如图所示位置开始绕中心轴OO ′ 转动90°，在此过程中线框始终处于水平方向的匀强磁场中，以下说法中正确的是 （ ）A ．ad 、bc 两边所受磁场力始终为零B ．ab 、cd 两边所受磁场力的合力始终为零C ．ab 、cd 两边均受到恒定磁场力D ．线框所受的磁场力的合力始终为零3.在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场。
取坐标如图。
一带电粒子沿x 轴正方向进入此区域，在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转。
不计重力的阻碍，电场强度E 和磁感强度B 的方向可能是 （ ） A ． E 和B 都沿x 轴正方向 B ． E 沿y 轴正向，B 沿z 轴正向 C ． E 沿x 轴正向，B 沿y 轴正向 D ． E 、B 都沿z 轴正向4．电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时刻内通过管内横截面的流体的体积）。
为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a 、b 、c ，流量计的两端与输送液体的管道相连接（图中虚线）。
图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料，现于流量计所在处加磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。
当导电液体稳固地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R 的电流表的两端连接，I 表示测得的电流值。
已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为 （ ） A ．)(a c bR B I ρ+ B ．)(cbaR B I ρ+ C ．)(b a cR B I ρ+ D ．)(abc R B I ρ+5．如图示，连接平行金属板P 1和P 2（板面垂直于纸面）的导线的一部分CD 和另一连接电池的回路的一部分GH 平，CD和GH 均在纸平面内，金属板置于磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，当一束等离子体射入两金属板之间时，CD 段导线将受到力的作用． （ ）A ．等离子体从右方射入时，CD 受力的方向背离GHB ．等离子体从右方射入时，CD 受力的方向指向GHC ．等离子体从左方射入时，CD 受力的方向背离GHD ．等离子体从左方射入时，CD 受力的方向指向GH 6.如图所示，长方形abcd 长ad=0.6m ，宽ab=0.3m ，O 、e 分别是ad 、bc 的中点，以ad 为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场)，磁感应强度B=0.25T 。
【骄子之路】2016届高考物理一轮复习 第八章 磁场阶段综合测评
阶段综合测评八 磁场(时间：90分钟 满分：100分)温馨提示：1.第Ⅰ卷答案写在答题卡上，第Ⅱ卷书写在试卷上；交卷前请核对班级、姓名、考号.2.本场考试时间为90分钟，注意把握好答题时间.3.认真审题，仔细作答，永远不要以粗心为借口原谅自己．第Ⅰ卷(选择题，共60分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．有的小题给出的四个选项中只有一个选项正确；有的小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选或不答得0分)1．(2015届河北省重点中学12月调研考试)如图所示，匀强磁场的边界为平行四边形ABDC ，其中AC 边与对角线BC 垂直，一束电子以大小不同的速度沿BC 从B 点射入磁场，不计电子的重力和电子之间的相互作用，关于电子在磁场中运动的情况，下列说法中正确的是( )A ．从AB 边出射的电子的运动时间都相等 B ．从AC 边出射的电子的运动时间都相等 C ．入射速度越大的电子，其运动时间越长D ．入射速度越大的电子，其运动轨迹越长解析：电子做圆周运动的周期T ＝2πm eB ，保持不变，电子在磁场中运动时间为t ＝θ2πT ，轨迹对应的圆心角θ越大，运动时间越长．电子沿BC 方向入射，若从AB 边射出时，根据几何知识可知在AB 边射出的电子轨迹所对应的圆心角相等，在磁场中运动时间相等，与速度无关．故选项A 正确，选项C 错误；从AC 边射出的电子轨迹对应的圆心角不相等，且入射速度越大，其运动轨迹越短，在磁场中运动时间不相等．故选项B 、D 错误．答案：A2．(2015届豫晋冀高三联考)如图所示是质谱仪的一部分，两个具有相同电荷量的离子a 、b 以相同的速度从孔S 沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，在磁场中分成两条轨迹，最终打到照相底片上．下列说法正确的是( )A ．离子a ，b 均带负电B ．离子a 的质量小于b 的质量C ．离子a 的运动周期等于b 的运动周期D ．离子a 的运动时间大于b 的运动时间解析：由题意可知带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用做圆周运动，由左手定则可判断带电粒子带正电，选项A 错误；根据qvB ＝mv 2r 得，r ＝mvqB，由于a 、b 两粒子带电荷量相同，进入磁场的速度相同，而r a ＞r b ，所以m a ＞m b ，故选项B 错误；根据T ＝2πmqB，可知a 粒子在磁场中运动周期大于b 粒子运动周期，故选项C错误，选项D 正确．答案：D3．(2015届唐山市高三联考)如图所示，两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，磁感应强度为B ，导轨宽度为L ，一端与电源连接．一质量为m 的金属棒ab 垂直于平行导轨放置并接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝33，在安培力的作用下，金属棒以v 0的速度向右匀速运动，通过改变磁感应强度的方向，可使流过导体棒的电流最小，此时磁感应强度的方向与竖直方向成( )A ．37°B ．30°C ．45°D ．60°解析：金属棒以v 0的速度向右做匀速运动，欲使电流最小，则导体棒受到的安培力最小，由于导体棒处于平衡状态，故导体棒受到的摩擦力最小，导体棒受到的安培力可分解为水平向右和竖直向上的两个分力，设磁场与竖直方向夹角为θ，由平衡方程有BIL cos θ＝μ(mg －BIL sin θ)得I ＝μmg BL cos θ＋μsin θ，当cos θ＋μsin θ有最大值时电流I 有最小值．cos θ＋33sin θ＝233sin(60°＋θ)，当θ＝30°时，电流I 有最小值，故选项B 正确．答案：B4．(2015届北京市朝阳区高三期末考试)如图所示，空间有一个范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为B ，一个质量为m 、电荷量为＋q 的带电小圆环套在一根固定的绝缘水平细杆上，杆足够长，环与杆的动摩擦因数为μ.现给环一个向右的初速度v 0，在圆环整个运动过程中，下列说法正确的是( )A ．如果磁场方向垂直纸面向里，圆环克服摩擦力做的功一定为12mv 2B ．如果磁场方向垂直纸面向里，圆环克服摩擦力做的功一定为12mv 20－m 3g22B 2q 2C ．如果磁场方向垂直纸面向外，圆环克服摩擦力做的功一定为12mv 2D ．如果磁场方向垂直纸面向外，圆环克服摩擦力做的功一定为12mv 20－m 3g22B 2q2解析：如果磁场垂直纸面向里，带电小环受到竖直向上的洛伦兹力作用，若洛伦兹力最初大于小环的重力，小环先做减速运动，当洛伦兹力等于重力时小环将做匀速运动，此时有qvB ＝mg ，得v ＝mg qB，由动能定理有W f ＝12mv 20－12mv 2＝12mv 20－12m m 2g 2q 2B 2＝12mv 20－m 3g22q 2B 2，故选项A 、B 错误；如果磁场方向垂直纸面向外，则带正电小环受到洛伦兹力竖直向下，小球受到摩擦力作用最大停止运动，由动能定理可知，小环克服摩擦力做功一定为12mv 20，故选项C 正确，选项D 错误．答案：C5．(2015届北京市东城区高三期末考试)如图甲所示，两个平行金属板正对放置，板长l ＝10 cm ，间距d ＝5 cm ，在两板间的中线OO ′的O 处一个粒子源，沿OO ′方向连续不断地放出速度v 0＝×105m/s 的质子．两平行金属板间的电压u 随时间变化的u t 图线如图乙所示，电场只分布在两板之间．在靠近两平行金属板边缘的右侧分布有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度B ＝5×10－3T ，方向垂直于纸面向里，磁场边缘MN 与OO ′垂直．质子的比荷取q m＝×108C/kg ，质子之间的作用力忽略不计，下列说法正确的是( )A ．有质子进入磁场区域的时间是 sB ．质子在电场中运动的最长时间是 sC ．质子在磁场中做圆周运动的最大半径是0.5 mD ．质子在磁场中运动的最大速度是v 0的 2 倍解析：质子通过电场所用时间很小，可以认为质子在电场中运动时两极板电压保持不变，设当质子在电场中侧移量为d 2时的电压为U ，则有d 2＝12qU dm ⎝ ⎛⎭⎪⎫l v 02，解得U ＝25V ，所以在0～ s 时间区间内有 s 时间有质子进入磁场，选项A 错误；质子在电场运动的最长时间为t ＝lv 0＝错误! s ＝10－6s ，选项B 错误；质子离开电场时的最大速度为v m ，由动能定理有12qU ＝12mv 2m －12mv 20，得v m ＝qU ＋mv 20m ＝52×105m/s ，由R m ＝mv m qB＝0.5 m ，故选项C 正确，选项D 错误．答案：C6．(2015届泉州市高三质检)如图所示，仅在xOy 平面的第I 象限内存在垂直纸面的匀强磁场，一细束电子从x 轴上的P 点以大小不同的速度射入该磁场中，速度方向均与x 轴正方向成锐角θ.速率为v 0的电子可从x 轴上的Q 点离开磁场，不计电子间的相互作用，下列判断正确的是( )A ．该区域的磁场方向垂直纸面向里B ．所有电子都不可能通过坐标原点OC ．所有电子在磁场中运动的时间一定都相等D ．速率小于v 0的电子离开磁场时速度方向改变的角度均为θ解析：由题意可知电子在磁场中受到的洛伦兹力作用下做圆周运动能通过Q 点，由左手定则可知磁场方向应为垂直纸面向外，选项A 错误；由于磁场仅在第Ⅰ象限内，所以电子不可能通过坐标原点O ，选项B 正确；到达x 轴和到达y 轴的粒子在磁场中运动时间不同，选项C 错误；速率小于v 0的电子离开磁场时速度方向改变的角度均为360°－2θ，故选项D 错误．答案：B7．(2015届河南天一大联考高三阶段测试)如图所示，两个倾角分别为30°和60°的光滑斜面固定于水平地面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场中．两个质量均为m 、带电荷量为＋q 的小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，两小滑块都将飞离斜面，在此过程中( )A ．甲滑块飞离斜面瞬间的速度比乙滑块飞离斜面瞬间的速度大B ．甲滑块在斜面上运动的时间比乙滑块在斜面上运动的时间短C ．甲滑块在斜面上运动的位移与乙滑块在斜面上运动的位移大小相同D ．两滑块在斜面上运动的过程中，重力的平均功率相等解析：小滑块飞离斜面时，洛伦兹力与重力的垂直斜面的分力平衡，故：mg cos θ＝qv m B ，解得：v m ＝mg cos θqB，故斜面倾角越大，飞离时速度越小，故甲飞离速度大于乙，故选项A 正确；甲斜面倾角小，平均加速度小，但是末速度大，故甲在斜面上运动时间比乙的长，故选项B 错误；根据动能定理mgl sin θ＝12mv 2，代入数据化简l ＝m 2g cos 2θ2B 2q 2sin θ，故甲的位移大于乙的位移，故选项C 错误；重力的平均功率为重力乘以竖直方向的分速度的平均值P ＝mg v sin θ＝mg ×mg cos θ2qBsin θ，代入数据相等，故选项D 正确． 答案：AD8．(2015届衡水市高三大联考)如图所示， 从离子源发射出的正离子， 经加速电压U 加速后进入相互垂直的电场(E 方向竖直向上)和磁场(B 方向垂直纸面向外)中， 发现离子向上偏转．要使此离子沿直线通过电磁场， 需要( )A ．增加E ，减小B B ．增加E ，减小UC ．适当增加UD ．适当减小E解析：要使粒子在复合场中做匀速直线运动，必须满足条件：Eq ＝qvB .根据左手定则可知正离子所受的洛伦兹力的方向竖直向下，因正离子向上极板偏转的原因是电场力大于洛伦兹力，所以为了使粒子在复合场中做匀速直线运动，则要么增大洛伦兹力，要么减小电场力．增大电场强度E ，即可以增大电场力，减小磁感强度B ，即减小洛伦兹力，不满足要求．故选项A 错误；减小加速电压U ，则洛伦兹力减小，而增大电场强度E ，则电场力增大，不满足要求，故选项B 错误；加速电场中，根据eU ＝mv 2/2可得v 2＝2eU /m ，适当地增大加速电压U ，从而增大洛伦兹力，故选项C 正确；根据适当减小电场强度E ，从而减小电场力，故选项D 正确．答案：CD9．(2015届开封市高三二模)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，已知一带电粒子在电场力和洛伦兹力的作用下，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，忽略粒子的重力，以下说法中正确的是( )A ．此粒子必带正电荷B ．A 点和B 点位于同一高度C ．粒子在C 点时机械能最大D ．粒子到达B 点后，将沿原曲线返回A 点解析：从图中可以看出，上极板带正电，下极板带负电，带电粒子由静止开始向下运动，说明受到向下的电场力，可知粒子带正电．故选项A 正确；离子具有速度后，它就在向下的电场力F 及总与速度垂直并不断改变方向的洛伦兹力f 作用下沿ACB 曲线运动，因洛伦兹力不做功，电场力做功等于动能的变化，而离子到达B 点时的速度为零，所以从A 到B 电场力所做正功与负功加起来为零．这说明离子在电场中的B 点与A 点的电势能相等，即B 点与A 点位于同一高度．故选项B 正确；在由A 经C 到B 的过程中，在C点时，电势最低，此时粒子的电势能最小，由能量守恒定律可知此时具有最大动能，所以此时的速度最大．故选项C 正确；只要将粒子在B 点的状态与A 点进行比较，就可以发现它们的状态(速度为零，电势能相等)相同，如果右侧仍有同样的电场和磁场的叠加区域，粒子就将在B 的右侧重现前面的曲线运动，因此，粒子是不可能沿原曲线返回A 点的．如图所示，故选项D 错误．答案：ABC10．(2015届扬州市高三模拟)如图所示，两平行金属板水平放置，开始开关S 合上使平行板电容器带电．板间存在垂直纸面向里的匀强磁场．一个不计重力的带电粒子恰能以水平向右的速度沿直线通过两板．在以下方法中，能使带电粒子仍沿水平直线通过两板的是( )A ．将两板的距离增大一倍，同时将磁感应强度增大一倍B ．将两板的距离减小一倍，同时将磁感应强度增大一倍C ．将开关S 断开，两板间的正对面积减小一倍，同时将板间磁场的磁感应强度减小一倍D ．将开关S 断开，两板间的正对面积减小一倍，同时将板间磁场的磁感应强度增大一倍解析：电容器处于通电状态，把两板间距离减小一倍，由E ＝Ud可知，电场强度变为原来的二倍，根据Eq ＝qvB 可知，要使粒子匀速通过，速率应该增加一倍，故选项B 正确；电容器处于通电状态，把两板间距离增大一倍，由E ＝U d可知，电场强度变为原来的二分之一，根据Eq ＝qvB 可知，要使粒子匀速通过，磁场应该减小一倍，故选项A 错误；如果把开关S 断开，两极板的正对面积减小一倍，其间电场强度增加为原来的二倍，电场力增大，因此根据Eq ＝qvB 可知，要使粒子匀速通过，磁场强度应增大一倍，故选项C 错误，选项D 正确．答案：BD11．(2015届银川市宁大附中高三模拟)如图是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D 形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连，现分别加速氘核(21H)和氦核(42He)．下列说法中正确的是( )A ．它们的最大速度相同B ．它们的最大动能相同C ．它们在D 形盒中运动的周期相同D ．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能解析：粒子由回旋加速器加速到最大速度时，其轨道半径等于D 形盒的半径，由圆周运动规律有：Bqv m＝m v 2mR ，其中R 为D 形盒半径，则v m ＝qBR m ，两粒子比荷相同则最大速度相同，选项A 正确；E km ＝12mv 2m＝12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫q m 2B 2R 2，比荷相同，但质量不同，所以最大动能不同，选项B 错误；周期T ＝2πmqB，比荷相同则T 相同，选项C 正确；由于E km ＝q 2B 2R 22m，与加速电压U 无关，选项D 错误．答案：AC12．(2015届德州市高三质检)如图所示，在重力、电场力和洛伦兹力作用下，一带电液滴做直线运动，下列关于带电液滴的性质和运动的说法中正确的是( )A ．液滴可能带负电B ．不论液滴带正电或负电，运动轨迹为同一条直线C ．液滴一定做匀速直线运动D ．液滴可能在垂直电场的方向上运动解析：由于洛伦兹力大小与速度大小有关，带电液滴若做直线运动则必定受力平衡，做匀速直线运动，选项C 正确；电场力可能水平向左也可能水平向右，故液滴电性不确定，选项A 正确；若液滴带正电，液滴运动轨迹如图甲中虚线，若液滴带负电，液滴运动轨迹如图乙中虚线，所以不可能为同一条直线，选项B错误；液滴若在垂直电场的方向上运动，液滴不可能受到平衡力的作用，故选项D错误．答案：AC第Ⅱ卷(非选择题，共40分)二、实验题(本题共1小题，共8分)13．(8分)(2015届北京市东城区高三期末考试)如图所示为奥斯特实验所用装置，开关闭合前将小磁针置于水平桌面上，其上方附近的导线应与桌面平行且沿________(选填“东西”、“南北”)方向放置，这是由于考虑到________的影响；开关闭合后，小磁针偏转了一定角度，说明________；如果将小磁针置于导线正上方附近，开关闭合后小磁针________发生偏转(选填“会”、“不会”)．解析：由地磁场在地球表面的方向为南北方向，所以通电导线产生的磁场在导线的上、下方应为东西方向，导线应南北放置，这样小磁针偏转较明显．开关闭合后小磁针偏转了一定角度，说明通电导线在周围产生了磁场．答案：南北地磁场电流周围有磁场会三、计算题(本题共2小题，共32分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确数值和单位)14．(15分)(2015届潍坊市高三上学期期末考试)提纯氘核技术对于核能利用具有重大价值．右图是从质子、氘核混合物中将质子和氘核分离的原理图，x轴上方有垂直于纸面向外的匀强磁场，初速度为0的质子、氘核混合物经电压为U的电场加速后，从x轴上的A(－L,0)点沿与＋x成θ＝30°的方向进入第二象限(速度方向与磁场方向垂直)，质子刚好从坐标原点离开磁场．已知质子、氘核的电荷量均为＋q，质量分别为m、2m，忽略质子、氘核的重力及其相互作用．(1)求质子进入磁场时速度的大小；(2)求质子与氘核在磁场中运动的时间之比；(3)若在x 轴上接收氘核，求接收器所在位置的横坐标． 解析：(1)对质子，有qU ＝12mv 2－0得v ＝2qUm.(2)质子和氘核在磁场中运动时间为各自周期的16，所以时间之比等于其周期之比T 1＝2πmBqT 2＝2π2mBqt 1∶t 2＝T 1∶T 2＝1∶2.(3)质子在磁场中运动时，由几何关系，r ＝LqvB ＝m v 2r氘核在电场中运动时qU ＝12(2m )v ′2－0在磁场中运动时qv ′B ＝2m v ′2RR ＝2L横坐标为x ＝R －L ＝(2－1)L . 答案：(1)2qUm(2)1∶2 (3)(2－1)L15．(17分)(2015届德州市高三期末考试)如图所示，在坐标系xOy 的第二象限内有沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E .第三象限内存在匀强磁场I ，y 轴右侧区域内存在匀强磁场Ⅱ，Ⅰ、Ⅱ磁场的方向均垂直于纸面向里．一质量为m 、电荷量为＋q 的粒子自P (－l ，l )点由静止释放，沿垂直于x 轴的方向进入磁场Ⅰ，接着以垂直于y 轴的方向进入磁场Ⅱ，不计粒子重力．(1)求磁场Ⅰ的磁感应强度B 1；(2)若磁场Ⅱ的磁感应强度B 2＝3B 1，求粒子从第一次经过y 轴到第四次经过y 轴的时间t 及这段时间内的平均速度．解析：(1)设粒子垂直于x 轴进入磁场Ⅰ时的速度为v ， 由运动学公式2al ＝v 2由牛顿第二定律Eq ＝ma由题意知，粒子在Ⅰ中做圆周运动的半径为l由牛顿第二定律qvB 1＝mv 2l联立各式，解得B 1＝2mEql.(2)粒子的运动轨迹如图所示，设粒子在磁场Ⅰ中运动的半径为r 1，周期为T 1， 则r 1＝l ，T 1＝2πr 1v ＝2πmqB 1在磁场Ⅱ中运动的半径为r 2，周期为T 2，3qvB 1＝mv 2r 2，T 2＝2πr 2v ＝2πm 3qB 1，得r 2＝r 13，T 2＝T 13粒子从第一次经过y 轴到第四次经过y 轴的时间t ＝T 12＋T 2代入数据得t ＝5π3ml 2qE粒子在第一次经过y 轴到第四次经过y 轴时间内的位移s ＝2r 1－4r 2＝2r 2百度文库- 让每个人平等地提升自我11 平均速度v＝st＝25π2qElm方向沿y轴负方向．答案：(1)2mEql(2)2r225π2qElm，方向沿y轴负方向。
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2016高考物理复习单元测试—磁场1、两个相同的圆形线圈，能在一个光滑绝缘的圆柱体上自由滑动。
设大小不同的电流按图中所示的方向分别通入两个线圈，则两线圈的运动情况是( )A ．彼此相向平动，且电流大的加速度的值较大B ．彼此背向平动，且电流大的加速度的值较大C ．彼此背向平动，且具有相同的加速度值D ．彼此相向平动，且具有相同的加速度值2、如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度B 1＝1T 。
位于纸面内的细直导线，长L ＝1m ，通有I ＝1A 的恒定电流。
当导线与B 成600夹角时，发现其受到的安培力为零。
则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B 2的大小不可能是( )A ．21T B ．23T C ．1 T D ．3T 3、如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M 和N 中通有同向等值的电流。
沿纸面与直导线M 、N 等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab 通有图示方向的电流，则通电导线ab 在安培力作用下运动的情况是（ ）A ．沿纸面逆时针转动B ．沿纸面顺时针转动C ．a 端转向纸外，b 端转向纸里D ．a 端转向纸里，b 端转向纸外4、如图（甲）所示，两平行导轨与水平面成θ角倾斜放置，电源、电阻、金属细杆及导轨组成闭合回路。
细杆与导轨间的摩擦不计，整个装置分别处在如图（乙）所示的匀强磁场中，其中可能使金属细杆处于静止状态的是（ ）5、如图所示，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P 为磁场边界上的一点。
有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以相同的速率通过P 点进入磁场。
这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的1/3。
将磁感应强度的大小从原来的B 1变为B 2，结果相应的弧长变为原来的一半，则B 2/B 1等于（ ）A ．B ．C ． 2D ．3（下面的选择题都是双选。
） 6、如图所示，分界面MN 两侧分别有垂直纸面的磁感强度为B 和2B 的匀强磁场．有一质量为m （重力不计），带电量为q 的粒子从分界面以速度v 垂直飞入分界面左侧磁场，则粒子在一个运动周期内沿界面前进的平均速度可能为 ( )A ．2v /πB ．2v /3πC ．v /3πD ．v/π12B7、如图所示，宽x =2cm 的有界匀强磁场纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向里。
现有一群正粒子从O 点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r =5cm ，则（ ）A .右边界:-4cm ≤y ＜4cm 有粒子射出B .右边界:y >4cm 和y <-4cm 有粒子射出C .左边界:y >8cm 有粒子射出D .左边界:0<y <8cm 有粒子射出8、地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN 运动．如图所示，由此可以判断( )A ．油滴一定做匀速运动B ．油滴一定做匀变速运动C ．如果油滴带正电，它是从M 点运动到N 点D ．如果油滴带正电，它是从N 点运动到M 点9、如图所示，带电平行板中匀强电场竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，某带电小球从光滑绝缘轨道上的a 点滑下，经过轨道端点P 进入板间后恰好沿水平方向做直线运动，现使小球从稍低些的b 点开始自由滑下，在经过P 点进入板间的运动过程中 ( )A ．动能将逐渐增大B ．电势能将逐渐增大C ．洛伦兹力将逐渐变小D ．小球所受的电场力将逐渐增大10、质量为m ，电量为q 的带正电小物块在磁感强度为B ，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v 0开始向左运动，如图所示．物块经时间t 移动距离S 后停了下来，设此过程中，q 不变，则 （ ）A ．S>g v μ220B ．S<gv μ220 C ．t ＞)(00B qv mg mv +μ D ．t ＜)(00B qv mg mv +μ11、如图所示，质量为60g 的金属棒长为L 1=20cm ，棒两端与长为L 2=30cm 的细软金属线相连，吊在磁感应强度B =0.5T 、竖直向上的匀强磁场中。
当金属棒中通过稳恒电流I 后，金属棒向纸外摆动，摆动过程中的最大偏角θ=60°（取g =10m/s 2），则下列说法中正确的是（ ）A ．金属棒中电流方向水平向右，电流大小为63AB ．金属棒中电流方向水平向右，电流大小为23AC ．当偏角θ=60°时，金属棒受到的合力为零D ．金属棒在摆动过程中动能的最大值为2.78×10-2J12、如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a 、b 相距d =0.10m ，a 、b 间的电场强度为E =5.0×105N /C ，b 板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B =6.0T 、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m =4.8×10-25kg 、电荷量为q =1.6×10-18C 的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a 板的左端以v 0 =1.0×106m /s 的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b 板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b 板的Q 处(图中未画出).求P 、Q 之间的距离L .OM Nα× × ×× × ×BBb13、如图所示的矩形区域abcd内有一个与此区域平面垂直的匀强磁场，已知矩形区域的边长是ab=L,。
一带电正粒子质量为m，电量为q，从b点沿与bc成300角方向射入该磁场区域后，经时间t又从a点射出。
现要加一平行与纸面的匀强电场，使上述粒子恰能从d点射出，不计重力，求磁场的强弱和方向以及所加电场场强E的大小和方向。
14、磁聚焦被广泛的应用在电真空器件中，如图所示，在坐标xoy中存在有界的匀强聚焦磁场，方向垂直坐标平面向外，磁场边界PQ直线与x轴平行，距x轴的距离为，边界POQ的曲线方程为y=。
且方程对称y轴，在坐标x轴上A处有一粒子源，向着不同方向射出大量质量均为m、电量均为q的带正电粒子，所有粒子的初速度大小相同均为v，粒子通过有界的匀强磁场后都会聚焦在x轴上的F 点．已知A点坐标为（－a，0），F点坐标为（a，0）．不计粒子所受重力和相互作用求：（1）匀强磁场的磁感应强度；（2）粒子射入磁场时的速度方向与x轴的夹角为多大时，粒子在磁场中运动时间最长，最长时间为多少？ab15、在某空间存在着水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示，一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC 固定在纸面内，其圆心为O 点，半径R=1.8m ，OA 连线在竖直方向上，AC 弧对应的圆心角︒=37θ。
今有一质量m=3.6×10-4kg 、电荷量q=+9.0×10-4C 的带电小球（可视为质点），以v 0=4.0m/s 的初速度沿水平方向从A 点射入圆弧轨道内，一段时间后从C 点离开，小球离开C 点后做匀速直线运动。
已知重力加速度g=10m/s 2,sin37°=0.6，不计空气阻力，求：（1）匀强电场的场强E（2）小球射入圆弧轨道后的瞬间对轨道的压力.16（附加题）如图所示，真空有一个半径r =0.5 m 的圆形磁场，与x 轴相切于坐标原点，在x=r 处与虚线MN 相切。
磁场的磁感应强度大小B =2×10-3 T ，方向垂直于纸面向里，在O 点处有粒子源，能向xoy 平面第一象限内的不同方向，发射出速率相同的荷质比q /m =1×109 C/kg 带负电的粒子，粒子的运动轨迹在纸面内，一个速度方向沿y 轴正方向射入磁场的粒子，恰能从磁场与虚线MN 的相切处水平射出磁场。
不计重力及阻力的作用。
求：（1）粒子运动的速率和这些粒子出圆形磁场时的速度方向？（2）在MN 右侧加一个大小为E =1×103N/C ，方向水平向右的匀强电场，粒子能不能重新汇聚到某一点?若能，求出粒子重新汇聚点的坐标，并求出粒子从O 点出发，到全部汇聚到该点的时间；若不能，请说明理由；（结果保留2位有效数字） （3）请用作图的方式，设计一个面积最小的磁场区域，能够使从O向第一象限内的不同方向射出的该种负粒子最后在图中A 点（OA ＞2r ）汇聚，并求出所提供磁场的区域的最小面积。
（结果保留2位有效数字）参考答案：D A D B B AB AD AC AB BC BD12、解：粒子a 板左端运动到P 处，由动能定理得：2022121mv mv qEd -=代入有关数据，解得s m v /103326⨯= vv 0cos =θ，代入数据得θ=300 粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O ，半径为r ，如图.由几何关系得 030sin 2r L =，又r v m qvB 2= 联立求得qBm v L = 代入数据解得L =5.8cm .13、（1）当小球离开圆弧轨道后，由平衡条件得：F 电=qE=mgtan θ代入数据解得：E=3N/C（2）小球从进入圆弧轨道到离开圆弧轨道的过程中，由动能定理得：F 电22)cos 1(sin 22mv mv mgR R -=--θθ代入数据得：s m v /5=又由小球离开轨道时做匀速运动，有θcos mgqvB =解得：B=1T 分析小球射入圆弧轨道瞬间的受力情况如图所示：由牛顿第二定律得：R mv mg Bqv F o N 20=-=-代入数据得：N F N 3102.3-⨯=由牛顿第三定律得，小球对轨道的压力为: N F N 3102.3-⨯=14、如图，粒子从a 点射出时圆心角为1200，磁场方向应垂直于纸面向里02cos302LL r ===00mv qBr r v qBm =∴==233T m t qB π== 23m B qt π∴= 依题意，要使粒子恰能从d 点射出，则粒子受到的电场力与洛伦兹力平衡，故电场方向应垂直于 bd 向下即 0qv B Eq =所以 0E v B=233m m qt π=⋅29BL t ==15、设磁场的磁感应强度为B ，粒子在磁场中做圆周运动的半径为r ，圆心为C ，从D 处射出磁场，其坐标为),(y x ，因CED Rt ∆相似于DGF Rt ∆ 可得 22xr x a xy --=且POQ 的曲线方程为223)(x a x a x y --=解得： a r 33= 因 qB m v r = 解得： aqmvB 3=（2）设粒子射入磁场时的速度方向与x 轴夹角为θ时，粒子在磁场中运动的轨迹与PQ 相切，则运动的时间最长，最长时间为t ，由几何知识得θcos 332r y r a-+= θsin r x = 解得： 23s i n =θ 360πθ=︒=qB m t α=解得：va qB m t 9322πθ==16、（1）圆周运动的R = r =0.5mqvB =Rm v 2 v ==m qBR1×106m/s 方向：水平向右（2）能 坐标（0，1）磁场中运动的周期为T =qBmπ2 折返一次，磁场中运动对应的圆心角之和为180°，运动时间：t 1=T 21=qB m π221=qBm π 电场中单程运动的时间：t 2=Eqvmmv a v ==在无场区运动的时间最长为t 3＝2r /v t 总=t 1+2t 2+ t 3=EqvmqBm2+π=4.6×10-6 s （3）方案如图最小其面积为S =2(222141r r -π)=222r -π=0.14m 2。