高中物理 磁场(综合检测)

第三章磁场（综合检测）

(时间：90分钟，满分：100分)

一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)

1．一根长直导线穿过载有恒定电流的环形导线中心且垂直于环面，导线中的电流方向如图3－5所示．则环的受力方向()

图3－5

A．沿环的半径向外

B．沿环的半径向里

C．水平向左

D．不受安培力

2．用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让二者等高平行放置，如图3－6所示．当两导线环中通入方向相同的电流I1、I2时，则有()

图3－6

A．两导线环相互吸引

B．两导线环相互排斥

C．两导线环无相互作用力

D．两导线环先吸引后排斥

3．如图3－7所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场．若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是()

图3－7

A．在b、n之间某点B．在n、a之间某点

C．a点D．在a、m之间某点

4．如图3－8所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以不同速率沿着与x轴成30°角从原点射入磁场，它们的轨道半径之比为1∶3，则正、负电子在磁场中运动时间之比为()

图3－8

A．1∶2B．2∶1

C．1∶3 D．3∶1

5．如图3－9所示，一束质量、带电量、速度均未知的正离子射入正交的电场、磁场区域，发现有些离子毫无偏移地通过这一区域，对于这些离子来说，它们一定具有()

图3－9

A．相同的速率

B．相同的电量

C．相同的质量

D．速率、电量和质量均相同

6．为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图3－10所示的流量计．该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口．在垂直于上、下底面的方向上加一磁感应强度为B的匀强磁场，在前、后两个内侧面分别固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积，)下列说法中正确的是()

图3－10

A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高

B．若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高

C．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大

D．污水流量Q与U成正比，与a、b无关

7．如图3－11所示，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧．这些粒子的质量、电荷量以及速度大小如下表所示．

图3－11

粒子编号质量电荷量(q>0)速度大小

1m 2q v

22m 2q 2v

33m －3q 3v

42m 2q 3v

52m －q v

() A．3、5、4 B．4、2、5

C．5、3、2 D．2、4、5

二、双项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全选对的得6分，只选一个且正确的得3分，有错选或不答的得0分)

8．关于磁感线的描述，正确的是()

A．磁铁的磁感线从N极出发，终止于S极

B．利用磁感线疏密程度可定性地描述磁场中两处相对强弱

C．磁铁周围小铁屑有规则的排列，正是磁感线真实存在的证明

D．不管有几个磁体放在某一空间，在空间任一点绝无两根(或多根)磁感线相交

9．两根通电的长直导线平行放置，电流分别为I1和I2，电流的方向如图3－12所示，在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d 在导线横截面连线的垂直平分线上，则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是()

图3－12

A．a点B．b点

C．c点D．d点

10．一个带电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域．设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图3－13中的虚线所示．在图所示的几种情况中，可能出现的是()

图3－13

11．空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图3－14中的正方形为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射．这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子．不计重力．下列说法正确的是()

图3－14

A．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同

B．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同

C．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同

D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大

12．如图3－15所示，竖直放置的金属板M上放一个放射源C，可向纸面内各个方向射出速率均为v的α粒子，P是与金属板M平行的足够大的荧光屏，到M的距离为d.现在P和金属板M间加上垂直纸面的匀强磁场，调整磁感应强度的大小，恰使沿M板向上射出的α粒子垂直打在荧光屏上．若α粒子的质量为m，电荷量为2e，则()

图3－15

A．磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B的大小为2m v ed

B．磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度B的大小为m v

2ed

C．在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为2d

D．在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为4d

三、计算题(本题共4小题，共38分．解答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，答案中必须明确写出数值和单位) 13．(8分)如图3－16所示光滑的平行导轨倾角为θ，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源及定值电阻R，电路中其余电阻不计，将质量为m、长度为L的导体棒由静止释放，求导体棒在释放的瞬间加速度的大小．

图3－16

14．(10分)一磁场宽度为L，磁感应强度为B，如图3－17所示，一电荷质量为m，带电荷量为－q，不计重力，以一速度(方向如图)射入磁场．若不使其从右边界飞出，则电荷的速度应为多大？