一中物理(选修3—1)第三章磁场质量检查试卷

鼎城一中物理(选修3—1)第三章磁场质量检查试卷
一、选择题：（每小题４分，共40分，请将每小题正确答案的字母填入答卷的表格内） 1、磁体之间的相互作用是通过磁场发生的。

对磁场认识正确的是
A ．磁感线有可能出现相交的情况
B ．磁感线总是由N 极出发指向S 极
C 某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N 极所指方向一致
D ．若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零 2、右图是电子射线管的示意图。

接通电源后，电子射线由阴极沿x 轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。

要使荧光屏上的亮线向下（z 轴方向）偏转，在下列措施中可采用的是 （填选项代号）。

A ．加一磁场，磁场方向沿z 轴负方向
B ．加一磁场，磁场方向沿y 轴正方向（垂直荧光屏向内）
C ．加一电场，磁场方向沿z 轴负方向
D ．加一电场，磁场方向沿y 轴正方向
3、.随着科技的高速发展，回旋加速器在生产和生活中的应用日益广泛。

如图所示是医用回旋加速器，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（H 21）和氦核（He 42
），下列说法中正确的是（ ） A ．它们的最大速度不相同
B ．它们在D 形盒中运动的周期相同
C ．它们的最大动能相同
D ．仅增大高频电源的电压可增大粒子的最大动能
4、如图，在阴极射管正下方平行放置一根通有足够强直流电
流的长直导线，且导线中电流方向水平向右，则阴极射线将会 A ．向上偏转
B ．向下偏转
C ．向纸内偏转
D ．向纸外偏转
5、取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图（a ）所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I 的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B ，若将另一根长导线对折后绕成如图（b ）所示的螺线管，并通以电流强度也为I 的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为 A ．0 B ．0.5B
C ．B
D ．2 B
荧光屏 狭缝
电子束
阴极 阳极 （a ）
（b ）
线束
D 型盒 离子源
高频电
真空
6、粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。

已知磁场方向垂直纸面向里。

以下四个图中，能正确表示两粒子子运动轨迹的是
7、如图所示，长方形abcd 长ad ＝0.6 m ，宽ab ＝0.3 m ，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 ＝0.25 T 。

一群不计重力、质量m ＝3×107 kg 、电荷量q ＝＋2×10－
3 C 的带电
粒子以速度v ＝5×l02 m/s 沿垂直ad 方向且垂直于磁场射人磁场区域
A ．从Od 边射人的粒子，出射点全部分布在Oa 边
B ．从aO 边射人的粒子，出射点全部分布在ab 边
C ．从Od 边射入的粒子，出射点分布在Oa 边和ab 边
D ．从aO 边射人的粒子，出射点分布在ab 边和bc 边 8、如图所示，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，若粒子穿过y 轴正半轴后在磁场中到x 轴的最大距离为a ，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是
A ．
32v aB ，正电荷 B ．2v
aB ，正电荷 C ．32v aB ，负电荷 D ．2v aB
，负电荷
9、下列说法中正确的有
A ．只要带电粒子在磁场中运动，就会受到洛仑兹力的作用 Ｂ．带电粒子在空间定向运动，其周围空间一定形成磁场 Ｃ．带电粒子垂直射入磁场中，必做圆周运动 Ｄ．洛仑兹力总是不做功
a b
c d B
v e O × × × × ×
×
× × × × × × × × × × × × × × × × 甲 乙 A × × × × × × × × × × × × × × × × 甲
乙
B × × × × × × × × × × × × ×
×
×
×
乙 甲 C × × ×
× × × × × × × × × ×
×
×
×
乙 甲
D ×
×
×
×
×
× × × × × × × × × × O
B
x
y v
10、如图所示，一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T0，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，已知轨道半径并不因此而改变，则
A．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于T0
B．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T0
C．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T0
D．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于T0
二．填空题：（每空3分，共18分）
11、磁场对放入其中的长为L、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电导线有力F的作用，可以用磁感应强度B描述磁场的力的性质，磁感应强度的大小B＝___________，在物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有___________等。

12、在磁感应强度B的匀强磁场中，垂直于磁场放入一段通电导线。

若
任意时刻该导线中有N个以速度v做定向移动的电荷，每个电荷的电量
为q。

则每个电荷所受的洛伦兹力f＝___________，该段导线所受的安
培力为F＝___________。

13、边长为a的正方形，处于有界磁场，如图所示，一束电子以v0水平
射入磁场后，分别从A处和C处射出，则v A：v C=____；所经历的时间之
比t A：t B=____。

三．计算与简答：（14、15、16小题10分，17小题12分共42分。

解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤）
14、据报道，最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示。

炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接。

开始时炮弹在轨道的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口
高速射出。

设两导轨之间的距离w＝0.10 m，导轨长L＝5.0 m，炮弹质量m＝0.30 kg。

导轨上的电流I的方向如图中箭头所示。

可认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B＝2.0 T，方向垂直于纸面向里。

若炮弹出口速度为v＝2.0×103 m/s，求通过导轨的电流I。

忽略摩擦力与重力的影响。

15．（8分）质谱仪的构造如图13所示，离子从离子源出来经过板间电压为U的加速电场后进人磁感应强度为B的匀强磁场中，沿着半圆周运动而达到记录它的照相底片上，测得图中PQ的距离为L，则该粒子的荷质比q /m为多大? I
+
v
16、在半径为R 的半圆形区域中有一匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面，磁感应强度为B 。

一质量为m ，带有电量q 的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径AD 方向经P 点（AP ＝d ）射入磁场（不计重力影响）。

⑴如果粒子恰好从A 点射出磁场，求入射粒子的速度。

⑵如果粒子经纸面内Q 点从磁场中射出，出射方向与半圆在Q 点切线方向的夹角为φ（如图）。

求入射粒子的速度。

17、两平面荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别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 点有一处小孔，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，最后扎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。

已知速度最大的粒子在0＜x ＜a 的区域中运动的时间与在x ＞a 的区域中运动的时间之比为2∶5，在磁场中运动的总时间为7T /12，其中T 为该粒子在磁感应强度为B 的匀强磁场中作圆周运动的周期。

试求两个荧光屏上亮线的范围（不计重力的影响）。

R
A O
P D Q
φ × × × × ×
× × ×
y
鼎城一中物理(选修3—1)第三章磁场质量答题卷班级：姓名：得分：
一、选择题：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案
二．填空题：
11、、12、、13、、
三．计算与简答：
14、
15、
16、
I
R
A
O P D
Q φ
17、
××××××××××
O a x y。