第三章-磁场章末测试

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第三章章末检测(A)

（时间：90分钟一、选择题（本题共10个小题，每小题 5分，1. 一个质子穿过某一空间而未发生偏转，则 A •可能存在电场和磁场，它们的方向与质子运动方向相同B .此空间可能有磁场，方向与质子运动速度的方向平行C .此空间可能只有磁场，方向与质子运动速度的方向垂直D •此空间可能有正交的电场和磁场，它们的方向均与质子速度的方向垂直2.两个绝缘导体环 AA ‘、BB '大小相同，环面垂直，环中通有相同大小的恒定电流，如图1第三章磁场章末检测（A ）满分：100分）共50分）（）B .指向右下方 D .水平向右 B ，下列说法中正确的是（）的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力的方向一致 B 值大小为零（重力）作用，下列说法正确的是 B .可能做匀变速直线运动 D .只能做匀速圆周运动图3 5. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图两个铜质D 形盒D 1、D 2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是A .离子由加速器的中心附近进入加速器B .离子由加速器的边缘进入加速器C .离子从磁场中获得能量D .离子从电场中获得能量6.如图3所示，一个带负电的油滴以水平向右的速度 v 进入一个方向垂直纸面向外的匀强磁场B 后，保持原速度做匀速直线运动，如果使匀强磁场发生变化，则下列判断中正确的是（）A .磁场B 减小，油滴动能增加 B .磁场B 增大，油滴机械能不变C .使磁场方向反向，油滴动能减小D .使磁场方向反向后再减小，油滴重力势能减小 7. 如图4所示为一个质量为 m 、电荷量为+ q 的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中（不计2所示.这台加速器由）—时间图象可能是下图中的（ O ------AHC D8.如图5所示，空间的某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由 A 点进入这个区域沿直线运动，从 C 点离开区域；如果这个区域只有电场则粒子从 B 点离开场区；如果这个区域只有磁场，则粒子从 D 点离开场区；设粒子在上述3种情况下，从A 到B 点，从A 到C 点和A 到D 点所用的时间分别是t 1、t 2和t 3,比图2A .可能做匀速直线运动 C .可能做匀变速曲线运动所示，则圆心0处磁感应强度的方向为（AA '面水平，BB '面垂直纸面）A •指向左上方C.竖直向上3.关于磁感应强度A .磁场中某点B B .磁场中某点BC.在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点D .在磁场中磁感线越密集的地方，B值越大4.关于带电粒子在匀强磁场中运动，不考虑其他场力（）较t l 、t 2和t 3的大小，则有（粒子重力忽略不计）（）!flfti“2?IU图5A . t 1= t 2= t 3B . t 2<t 1<t 3C . t 1= t 2<t 3D . t 1 = t 3>t 29 .如图6所示，a 、b 是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔 d ,在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为 B ,方向垂直纸面向里，在a 、b 两板间还存在着匀强电场 E.从两板左侧中点C 处射入一束正离子（不计重力），这些正离子都沿直线运动到右侧，从d 孔射出后分成3束.则下列判断正确的是（）B .这三束正离子的质量一定不相同C .这三束正离子的电荷量一定不相同D .这三束正离子的比荷一定不相同10.如图7所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放置在匀强电场和匀强磁场中.轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的，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，则下列说法正确的是二、填空题（本题共2个小题，满分12分）11. （6分）一个电子（电荷量为e ，质量为m ）以速率v 从x 轴上某点垂直x 轴进入上方匀强磁场区域，如图8所示，已知上方磁感应强度为 B ,且大小为下方匀强磁场磁感应强度的 2倍，将从开始到再一次由 x 轴进入上方磁场作为一个周期，那么，电子运动一个周期所用的时间是，电子运动一个周期的平均速度大小为 _______________________________________ .M X X X X_. -------------" X X X 协图912. （6分）如图9所示,正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从 a 孔沿ai b 方向垂直射入容器内的匀强磁场中，结果一部分电子从小孔 c 竖直射出，一部分电子从小孔 d 水平射出，则从C 、d 两孔射出的电子在容器中运动的时间之比 t c ： t d = ____________________________ ，在容器中运D.在磁场h 小球能到达轨道另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端题号 1 2 3 4 5 6 7 8910答案N 点的时间A .两小球到达轨道最低点的速度 V M <V NB .两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力C .小球第一次到达 M 点的时间大于小球第一次到达 F M <F N()动的加速度大小之比 a : a d = ___________ . 三、计算题（本题共4个小题，满分38分）13. （8分）如图10所示，在倾角为37°勺光滑斜面上有一根长为 0.4 m ，质量为6X 10—2kg 的通电直导线，电流1 = 1 A ，方向垂直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加 0.4 T ,方向竖直向上的磁场中，设 t = 0时，B = 0,则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？ 14. （10分）电子质量为 m ,电荷量为q ,以速度v 0与x 轴成0角射入磁感应强度为的匀强磁场中，最后落在 x 轴上的P 点，如图11所示，求： X X图11（1） 0P 的长度；⑵电子由0点射入到落在P 点所需的时间t.15. （10分）如图12所示，有界匀强磁场的磁感应强度 B = 2X 10「3T ;磁场右边是宽度=0.2 m 、场强E = 40 V/m 、方向向左的匀强电场.一带电粒子电荷量 m/s 的速度沿OO '垂直射入磁场，求：量 m = 6.4 XI0 27 kg ，以 v = 4 X104 右侧的电场，最后从电场右边界射出. q=— 3.2 X0—19C, 在磁场中偏转后进入（1）大致画出带电粒子的运动轨迹（2）带电粒子在磁场中运动的轨道半径; ⑶带电粒子飞出电场时的动能 E k . —匸― X > -------- i J E : M “ -- 1 ——2M ? ! 14 X 1* ---------图12 （画在给出的图中）; 16. （10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13所示，已知M 、N 两板间的电压为 U ，粒子的重力不计.1-*=— 1 —d —㈣!x K Xi .. A' X X XXr - ■「 1 X X X rirX X 和1*X X X图13(1) 正确画出粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹图 (2) 求匀强磁场的磁感应强度 B.第三章磁场(A)答案1. ABD ［带正电的质子穿过一空间未偏转，可能不受力，可能受力平衡，也可能受合外力方向与速度方向在同一直线上.］2. A3. D ［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.］4. A ［带电粒子在匀强磁场中运动时所受的洛伦兹力跟速度方向与磁场方向的夹角有关，当速度方向与磁场方向平行时，它不受洛伦兹力作用，又不受其他力作用，这时它将做匀速直线运动，故 A 项正确.因洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，改变速度方向，因而同时也改变洛伦兹力的方向，故洛伦兹力是变力，粒子不可能做匀变速运动，故项错误.只有当速度方向与磁场方向垂直时，带电粒子才做匀速圆周运动，故D 项中只能”是不对的.］5. AD ［本题源于课本而又高于课本，既考查考生对回旋加速器的结构及工作原理的mvR =qB 知，随着被加速离子的速度增大，离子在磁场中做圆周运动的轨道半径逐渐增大，所以离子必须由加速器中心附近进入加速器，A 项正确，B 项错误；离子在电场中被加速，使动能增加；在磁场中洛伦兹力不做功，离子做匀速圆周运动，动能不改变.磁场的作用是改变离子的速度方向，所以C 项错误，D 项正确.］6.ABD ［带负电的油滴在匀强磁场 B 中做匀速直线运动，受坚直向下的重力和竖直向上的洛伦兹力而平衡，当 B 减小时，由F = qvB 可知洛伦兹力减小，重力大于洛伦兹力，重力做正功，故油滴动能增加， A 正确；B 增大，洛伦兹力大于重力，重力做负功，而洛伦(用直尺和圆规规范作图);掌握情况，又能综合考查磁场和电场对带电粒子的作用规律.由兹力不做功，故机械能不变，B正确；磁场反向，洛伦兹力竖直向下，重力做正功，动能增加，重力势能减小，故C错，D正确.］7.AD ［由左手定则可知，圆环所受洛伦兹力竖直向上，如果恰好qv o B = mg,圆环与杆间无弹力，不受摩擦力，圆环将以 v 0做匀速直线运动，故 A 正确；如果qv 0B<mg ，则amg - qvB = ----------- ，随着 v 的减小，a 增大，直到速度减为零后静止；如果 qv 0B>mg ，贝U a =m动，故D 正确，B 、C 错误.]& C [只有电场时，粒子做类平抛运动，水平方向为匀速直线运动，故 t 1= t 2；只有磁场时做匀速圆周运动，速度大小不变，但沿 AC 方向的分速度越来越小，故 t 3>t 2，综上所述可知，选项C 对.]9. D [本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动，速度选择器的知识.带电粒子在金属板中做直线运动，qvB = Eq , v = E 表明带电粒子的速度一定相等，而电荷的带电量、电一定不同，D 项正确.]10. D [在磁场中运动时，只有重力做正功，在电场中运动时，重力做正功、电场力做负功，由动能定理可知：1 22mv M = mgH ~mv N = mgH - qE d故V M >V N , A 、C 不正确.最低点M 时，支持力与重力和洛伦兹力的合力提供向心力，最低点力的合力提供向心力.因V M >V N ,故压力 F M >F N , B 不正确.在电场中因有电场力做负功，有部分机械能转化为电势能，故小球不能到达轨道的另端.D 正确.—3 nm 11.—— eB 解析电子一个周期内的运动轨迹如右图所示. 由牛顿第二定律及洛伦兹力公式，可知evB =mv 2,, 一，一 mv .... ........... mv 2 nm _、 2mv 4 nm 一 ...-R-，故圆半径R =eB ，所以上万R 1=eB ,「=苗；下万R 2=~eB ，丁2=苗.因此电子运动一个周期所用时间是： T =罗+于=謂+ 2詈=讦，在这段时间内位移大小： x = 2R 2 -2R 1=2X 2mv - 2X mv =2mv ，所以电子运动一个周期的平均速度大小为：2mv —x _ eB _ 2v v= T = 3 nnT 3 njiqvB - mg，随着v 的减小a 也减小，直到qvB = mg ,以后将以剩余的速度做匀速直线运性、质量、比荷的关系均无法确定；在磁场中 mvR =药，带电粒子运动半径不同，所以比荷N 时，支持力与重 ] 2v3neB 12. 1 : 2 2 : 1, mv.由r= ~ 知，v c : v d= r c : r d= 2 : 1,qBH qv c B qv d B而a c : a d= : = v c : v d= 2 : 1.m m 13. 5 s解析斜面对导线的支持力为零时受力分析如右图由平衡条件得:BIL = mgcot37 mgcot37 °B = IL0 86X 10-2x 10X 池0.6—T—T= 2 T 所需时间t=^BB=04 s=5 s 2mvo 2 0m体⑴歸门0(2)肓解析带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，应根据已知条件首先确定圆心的位置，画出运动轨迹，所求距离应和半径R相联系，所求时间应和粒子转动的圆心角0周期T相联系.(1)过0点和P点做速度方向的垂线，两线交点C即为电子在磁场中做匀速圆周运动的圆心，如右图所示，则可知OP = 2R • sin①0Bqv0 = mR ②由①②式可解得：--- 2mv0OP = —SinBq(2)由图中可知：又V0= wR④2 0mt= cBq(2)0.4 m (3)7.68 X 10 18 J解析同一种粒子在同一磁场中运动的周期相同，且t c=4T, t d= qT ,即卩t c : t d= 1 : 2.0.由③④式可得:15.⑴见解析图解析(1)轨迹如下图所示.⑵带电粒子在磁场中运动时，由牛顿运动定律，有 v 2qvB = mR ,mv6.4 X 10— 27 X 4X 1042亟=3.2 X 10- 19X 2X 10-3 m = 0.4 m.⑶E k = EqL + 2mv 2= 40x 3.2X 10—19x 0.2 J+ -X 6.4X 10—27X (4 X 104)2 J = 7.68X 10—18J.2L J 2mU16. (1)见解析图(2) L 2；d 2解析(1)作出粒子经电场和磁场的轨迹图，如下图>—d —-jX X x!J*、兰」丄吃As. X X I I⑵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 = 2mv 2①粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为qvB = mV ②由几何关系得：r 2= (r — L)2+ d 2③ 联立①②③式得：2L磁感应强度B=EJ:r ,则:。

《磁场》章末检测

第三章《磁场》检测题一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分)1．自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献．下列说法正确的是()A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D．焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系2．一个质子穿过某一空间而未发生偏转，则() A．此空间可能存在电场和磁场，它们的方向与质子运动方向相同B．此空间可能只有磁场，方向与质子运动速度的方向平行C．此空间可能只有磁场，方向与质子运动速度的方向垂直D．此空间可能有正交的电场和磁场，它们的方向均与质子速度的方向垂直3．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的方向一致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4．如图所示为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是()A．①③B．②③C．①④D．②④5．(2012·全国理综)如图，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是()A．O点处的磁感应强度为零B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D．a、c两点处磁感应强度的方向不同6．如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时 ( )A ．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用B ．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用C ．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用D ．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用7．如图所示，一带正电小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上，杆与水平方向成θ角，整个空间存在竖直向上的匀强电场和垂直于杆方向斜向上的匀强磁场，小球沿杆向下运动，在A 点时的动能为100 J ，在C 点时动能减为零，D 为AC 的中点，在运动过程中( )A ．小球在D 点时的动能为50 JB ．小球电势能的增加量等于重力势能的减少量C ．小球在AD 段克服摩擦力做的功与在DC 段克服摩擦力做的功相等D ．到达C 点后小球可能沿杆向上运动8．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，板上有两条宽度分别为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 (L ＋3d )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9．如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E .平板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A 1A 2.平板S 下方有强度为B 0的匀强磁场．下列表述正确的是( )A ．质谱仪是分析同位素的重要工具B ．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C ．能通过狭缝P 的带电粒子的速率等于E BD ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的比荷越小姓名______________________成绩______________________ 10．如图所示，匀强电场和匀强磁场相互垂直，现有一束带电粒子(不计重力)以速度v0沿图示方向恰能直线穿过．以下叙述正确的是()A．如果让平行板电容器左极板为正极，则带电粒子必须从下向上以v0进入该区域才能沿直线穿过B．如果带正电粒子速度小于v0，沿v0方向射入该区域时，其电势能越来越小C．如果带负电粒子速度小于v0，沿v0方向射入该区域时，其电势能越来越大D．无论带正、负电的粒子，若从下向上以速度v0进入该区域时，其动能都一定增加11．如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m，带电荷量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向且相互垂直的匀强磁场和匀强电场中，设小球的电荷量不变，小球由静止下滑的过程中()A．小球加速度一直增加B．小球速度一直增加，直到最后匀速C．棒对小球的弹力一直减小D．小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变12．如图所示，带电平行板中匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的a点自由滑下，经过轨道端点P进入板间恰好沿水平方向做直线运动．现使球从轨道上较低的b点开始滑下，经P点进入板间，在之后运动的一小段时间内()A．小球的重力势能一定会减小B．小球的机械能可能不变C．小球的电势能一定会减少D．小球动能可能减小一、选择题（每题4分，选对但选不全得2分，共48分）二、计算题(本题共4小题，共52分)13．(12分)如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m、质量为6×10－2 kg的通电直导线，电流I＝1 A，方向垂直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T，方向竖直向上的磁场中，设t＝0时，B＝0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)14．(12分)如图所示，一个质量为m，电荷量为q，不计重力的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v沿与x轴正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限．求匀强磁场的磁感应强度B和穿过第一象限的时间．15．(12分) 如图，在某装置中有一匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于xOy所在纸面向外．某时刻在x＝l0、y＝0处，一质子沿y轴负方向进入磁场；同一时刻，在x＝－l0、y＝0处，一个α粒子进入磁场，速度方向与磁场垂直．不考虑质子与α粒子的相互作用，设质子的质量为m，电荷量为e.则：(1)如果质子经过坐标原点O，它的速度为多大？(2)如果α粒子与质子经最短时间在坐标原点相遇，α粒子的速度应为何值？方向如何？16．(16分)如图所示，方向垂直纸面向里的匀强磁场的边界，是一个半径为r的圆，圆心O1在x轴上，OO1距离等于圆的半径．虚线MN平行于x轴且与圆相切于P点，在MN的上方是正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的大小为E，方向沿x轴的负方向，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外．有一群相同的正粒子，以相同的速率，在纸面内沿不同方向从原点O 射入第Ⅰ象限，粒子的速度方向在与x轴成θ＝30°角的范围内，其中沿x轴正方向进入磁场的粒子经过P点射入MN后，恰好在正交的电、磁场中做直线运动．粒子的质量为m，电荷量为q(不计粒子的重力)．求：(1)粒子的初速率；(2)圆形有界磁场的磁感应强度；(3)若只撤去虚线MN上面的磁场B，这些粒子经过y轴的坐标范围．答案1．ACD 2．ABD 3．D 4．C 5．C 6．C 7．D 8．BC9．ABC 10．ABD 11．BD 12.C13．5 s 14.3m v 2qa 43π 9va 15. (1)eBl 0/2m (2)2eBl 0/4m ，方向与x 轴正方向的夹角为π/416．(1)E B (2)mE qBr (3)r ＋E Bmr Eq ≤y ≤r ＋E B 2mr Eq。

高中物理第三章磁场章末复习课达标检测含解析粤教版3_1

章末复习课【知识体系】磁场错误![答案填写]错误!BS投影面积左手定则相吸相斥qvB错误!错误!主题1磁场对电流的作用——安培力1．分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤．（1)画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情况．（2）用左手定则确定各段通电导线所受安培力．(3)据初速度方向结合牛顿定律确定导体运动情况．2．注意问题．（1)公式F＝BIL中L为导线的有效长度．（2)安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心．(3）安培力做功：做功的结果将电能转化成其他形式的能．【典例1】如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L.匀强磁场磁感应强度为B.金属杆长为L,质量为m，水平放在导轨上．当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止．则（1)这时B至少多大？B的方向如何？（2）若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止？解析:解这类题时必须先画出截面图，只有在截面图上才能正确表示各力的准确方向，从而理清各矢量方向之间的关系．（1)画出金属杆的截面图．由三角形定则得,只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小，B也最小．根据左手定则，这时B应垂直于导轨平面向上，大小满足BI1L＝mg sin α，B＝错误!。

（2)当B的方向改为竖直向上时，这时安培力的方向变为水平向右，要使金属杆保持静止，应使沿导轨方向的合力为零，得BI2L cos α＝mg sin α，I2＝错误!.答案:(1）错误!垂直于导轨平面向上(2）错误!针对训练1。

质量为m、长度为L的导体棒MN静止于水平导轨上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B,方向与导轨平面成θ角斜向下，如图所示．求棒MN受到的支持力和摩擦力．解析：由左手定则判断安培力的方向时，要注意安培力的方向既垂直于电流方向又垂直于磁场方向，垂直于电流方向和磁场方向所决定的平面，棒MN受力分析如图所示。

由平衡条件有水平方向F f＝F sin θ，竖直方向F N＝F cos θ＋mg.且F＝BIL，从而得F f＝BIL sin θ。

2017粤教版高中物理选修第三章《磁场》章末检测

章末检测（时间：90分钟满分:100分）一、单项选择题（本题共乩小题,每小题6分，共36分）1。

下列关于电场和磁场的说法中正确的是（）•A.电场线和磁感线都是封闭曲线B.电场线和磁感线都是不封闭曲线C.通电导线在磁场中一立受到磁场力的作用D.电荷在电场中一左受到电场力的作用解析磁感线是封闭曲线，电场线不是封闭曲线，选项A、B均错；当通电导线与磁场方向平行时，环受磁场力的作用，但电荷在电场中一左受到电场力的作用，选项C错误而选项D 正确.答案D2。

速率相同的电子垂直磁场方向进入四个不同的磁场，苴轨迹如下图所示，则磁场最强的是（）。

解析由qvB=n^误!得$=错误!，速率相同时，半径越小，磁场越强，选项D正确. 答案D图13o如图1所示，两根长通电导线J/、A•中通有同方向等大小的电流，一闭合线框abed 位于两平行通电导线所在平而上,并可自由运动，线框两侧与导线平行且等距，当线框中通有图示方向电流时，该线框将（）。

A."边向里，cd边向外转动Bo必边向外，c"边向里转动C.线框向左平动，靠近导线”D.线框_向右平动，靠近导线"答案C4。

如图2所示，尸、0是两个电量相等的异种点电荷，其中尸带正电，0带负电，它们连线的中心是是中垂线，两电荷连线与中垂线所在平而与纸而平行，在垂直纸而方向有一磁场，中垂线上一正电荷以初速度内沿中垂线运动，忽略重力作用，则( )。

A.磁场的方向垂直纸而向外B。

正电荷做匀速直线运动，所受洛伦兹力的大小不变Co正电荷做匀速直线运动，所受洛伦兹力的大小改变正电荷做变速直线运动，所受洛伦兹力的大小改变解析只0两点电荷对中垂线上的正电荷的合外力是竖直向下的,可知洛伦兹力是竖直向上的，由左手左则知磁场垂直纸而向里，由于电荷沿中垂线MV运动，而只0对电荷的合力在水平方向上的分力为0,故电荷做匀速直跌產动，且洛伦兹力大小总等于电场力是变化答案C5.质量为血带电屋为q的小球，从倾角为〃的光滑绝缘斜而上由静止下滑，整个斜而置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感强度为B,如图3所示.若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下而说法中不正确的是Ao小球带正电B.小球在斜而上运动时做匀加速直线运动Co小球在斜而上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动Do则小球在斜而上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速“率为错误！答案C6.如图4所示，在边界図上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子同时从边界上的0点沿与必成〃角的方向以相同的速度#射入磁场中.则关于正、负电子下列说图4法中不正确的是（）.A。

章末测评{第三章磁场A}

第三章测评A(基础过关卷)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分；其中第1至6题为单选题；第7至10题为多选题，全部选对得5分，选不全得2分，有选错或不答的得0分) 1．下列关于电场和磁场的说法中正确的是()A．电场线和磁感线都是封闭曲线B．电场线和磁感线都是不封闭曲线C．通电导线在磁场中一定受到磁场力的作用D．电荷在电场中一定受到电场力的作用2．如图所示，ab、cd是两根在同一竖直平面内的直导线，在两导线中央悬挂一个小磁针，静止时小磁针和直导线在同一竖直平面内，当两导线中通以大小相等的电流时，小磁针N极垂直纸面向里转动，则两导线中的电流方向()A．一定都向上B．一定都向下C．ab中电流向下，cd中电流向上D．ab中电流向上，cd中电流向下3．磁场中某区域的磁感线如图所示，则()A．A、B两处的磁感应强度的大小不等，B A＞B BB．A、B两处的磁感应强度的大小不等，B A＜B BC．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4．速率相同的电子垂直磁场方向进入四个不同的磁场，其轨迹如图所示，则磁场最强的是()5．带电粒子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动，现欲缩短其旋转周期，下列可行的方案是( )A ．减小粒子的入射速率B ．减小磁感应强度C ．增大粒子的入射速率D ．增大磁感应强度6．如图1所示，MN 板两侧都是磁感强度为B 的匀强磁场，方向如图所示，带电粒子(不计重力)从a 位置以垂直B 方向的速度v 开始运动，依次通过小孔b 、c 、d ，已知ab ＝bc ＝cd ，粒子从a 运动到d 的时间为t ，则粒子的比荷为( )A.πtBB.4π3tBC.2πtBD.3πtB7．如图所示，一根质量为m 的金属棒AC 用软线悬挂在磁感应强度为B 的匀强磁场中，通入A →C 方向的电流时，悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，可以采用的办法是( )A ．不改变电流和磁场方向，适当增大电流B ．只改变电流方向，并适当减小电流C ．不改变磁场和电流方向，适当增大磁感应强度D ．只改变磁场方向，并适当减小磁感应强度8．如图所示的四种情况中，对各粒子所受洛伦兹力方向的描述正确的是( )9．回旋加速器是获得高能粒子的重要工具，其原理如图所示，D 1和D 2是两个半圆形金属盒，处于与盒面垂直的匀强磁场中，接电压为U 、周期为T 的交变电流。

高中物理第三章磁场章末综合检测教科版选修3-1(2021年整理)

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第三章磁场(时间：90分钟，满分：100分）一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确.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.(广州高二检测)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解析：选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极出发到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。

如图3－8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3－8A.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解析：选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.3.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。

第三章章末检测

章末检测卷(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) 1．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的方向一致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 值越大答案 D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的强弱，疏密程度表示大小．2．如图1所示，AC 是一个用导线弯成的半径为R 、以O 为圆心的四分之一圆弧，将其放置在与平面AOC 垂直的磁感应强度为B 的匀强磁场中．当在该导线中通以方向由A 到C ，大小为I 的恒定电流时，该导线受到的安培力的大小和方向是( )图1A.πBIR 2，垂直AC 的连线指向右上方B.πBIR 2，垂直AC 的连线指向左下方C.2BIR ，垂直AC 的连线指向右上方D.2BIR ，垂直AC 的连线指向左下方答案 C3．如图2所示，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里．一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板．若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变( )图2A ．粒子速度的大小B ．粒子所带的电荷量C ．电场强度D ．磁感应强度答案 B解析粒子受到电场力和洛伦兹力作用而平衡，即qE ＝q v B ，所以只要当粒子速度v ＝EB 时，粒子运动轨迹就是一条直线，与粒子所带的电荷量q 无关，选项B 正确；当粒子速度的大小、电场强度、磁感应强度三个量任何一个改变时，运动轨迹都会改变，选项A 、C 、D 不符合题意．4．如图3所示，两个相同的带电粒子，不计重力，同时从A 孔沿AD 方向射入一正方形空腔中，空腔中有垂直纸面向里的匀强磁场，两粒子的运动轨迹分别为a 和b ，则两粒子的速率和在空腔中运动的时间的关系是( )图3A ．v a ＝v b ，t a ＜t bB ．v a ＞v b ，t a ＞t bC ．v a ＞v b ，t a ＜t bD ．v a ＜v b ，t a ＝t b答案 C解析由题图可知，半径R a ＝2R b ，由于带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R ＝m v qB ，又两个带电粒子相同，所以v a ＝2v b .带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T ＝2πmqB，则两带电粒子运动的周期相同，设周期为T ，从C 孔射出的粒子运动的时间t a ＝T4，从B 孔射出的粒子运动的时间t b ＝T2，所以t b ＝2t a .故选项C 正确．5．如图所示，直导线通入垂直纸面向里的电流，在下列匀强磁场中，能静止在光滑斜面上的是( )答案 A6.如图4所示，带电粒子以初速度v 0从a 点进入匀强磁场，运动过程中经过b 点，Oa ＝Ob .若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度v 0从a 点进入电场，仍能通过b 点，则电场强度E 和磁感应强度B 的比值为( )图4A ．v 0B.1v 0C ．2v 0D.v 02答案 C解析设Oa ＝Ob ＝d ，因带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，所以圆周运动的半径正好等于d 即d ＝m v 0qB ，得B ＝m v 0qd .如果换成匀强电场，带电粒子做类平抛运动，那么有d ＝qE 2m (dv 0)2，得E ＝2m v 02qd ，所以EB＝2v 0.选项C 正确．7.某空间存在着如图5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( )图5A ．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 B二、多项选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分)8.通电矩形导线框abcd 与通电直导线MN 在同一平面内，电流方向如图6所示，ab 边与MN 平行．关于MN 的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是( )图6A ．线框有两条边所受的安培力方向相同B．线框有两条边所受的安培力大小相同C．线框所受安培力的合力向左D．线框将绕MN转动答案BC解析通电矩形线框abcd在通电直导线形成的磁场中，受到磁场力的作用，对于ad边和bc 边，所在的磁场相同，但电流方向相反，所以ad边、bc边受磁场力(安培力)大小相同，方向相反，即ad边和bc边受合力为零．而对于ab和cd两条边，由于在磁场中，离长直导线的位置不同，ab边近而且由左手定则判断受力向左，cd边远而且由左手定则判断受力向右，所以ab边、cd边受合力方向向左，故B、C选项正确．9．如图7所示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()图7A．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答案AC10．如图8所示，一个质子和一个α粒子先后垂直磁场方向进入一个有理想边界的匀强磁场区域，它们在磁场中的运动轨迹完全相同，都是以图中的O点为圆心的半圆．已知质子与α粒子的电荷量之比q1∶q2＝1∶2，质量之比m1∶m2＝1∶4，则以下说法中正确的是()图8A．它们在磁场中运动时的动能相等B．它们在磁场中所受到的向心力大小相等C．它们在磁场中运动的时间相等D．它们在磁场中运动时的质量与速度的乘积大小相等答案 AB解析质子与α粒子的电荷量之比q 1∶q 2＝1∶2，质量之比m 1∶m 2＝1∶4，由r ＝m v qB ＝2mE kqB 可知，只有动能E k 相同时，半径才相同．由F ＝m v 2r 可知，动能E k 相同，半径r 相同，则向心力大小相等．由T ＝2πmqB 可知，它们在磁场中运动的时间不等．由r ＝m v qB 可知，m v 大小不相等．11．如图9所示，光滑绝缘轨道ABP 竖直放置，其轨道末端切线水平，在其右侧有一正交的匀强电场、磁场区域，电场竖直向上，磁场垂直纸面向里．一带电小球从轨道上的A 点由静止滑下，经P 点进入场区后，恰好沿水平方向做直线运动．则可判定( )图9A ．小球带负电B ．小球带正电C ．若小球从B 点由静止滑下，进入场区后将立即向上偏D ．若小球从B 点由静止滑下，进入场区后将立即向下偏答案 BD解析若小球带正电，小球在复合场中受到向上的电场力、向上的洛伦兹力和向下的重力，只要三力平衡，小球就能做匀速直线运动；若小球带负电，小球在复合场中受到向下的电场力、向下的洛伦兹力和向下的重力，不可能做匀速直线运动，所以A 错误，B 正确；若小球从B 点由静止滑下，进入场区后，所受洛伦兹力小于从A 点滑下进入场区受到的洛伦兹力，小球所受合力向下，所以小球向下偏，C 错误，D 正确．12.如图10所示为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场．带电粒子(不计重力)第一次以速度v 1沿截面直径入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转60°角；该带电粒子第二次以速度v 2从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转90°角．则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的( )图10A ．半径之比为3∶1B ．速度之比为1∶ 3C ．时间之比为2∶3D ．时间之比为3∶2答案 AC解析设磁场半径为R ，当第一次以速度v 1沿截面直径入射时，根据几何知识可得：r 12R ＝cos30°，即r 1＝3R .当第二次以速度v 2沿截面直径入射时，根据几何知识可得：r 2＝R ，所以r 1r 2＝31，A 正确；两次情况下都是同一个带电粒子在相同的磁感应强度下运动的，所以根据公式r ＝m v Bq ，可得v 1v 2＝r 1r 2＝31，B 错误；因为周期T ＝2πm Bq ，与速度无关，所以运动时间比为t 1t 2＝60°360°T 90°360°T ＝23，C 正确，D 错误．故选A 、C. 三、计算题(本题共4小题，共52分)13．(10分)如图11所示，在倾角为37°的光滑斜面上水平放置一条长为0.2m 的直导线PQ ，两端以很软的导线通入5A 的电流．当有一个竖直向上的B ＝0.6T 的匀强磁场时，PQ 恰好平衡，则导线PQ 的重力为多少？ (sin37°＝0.6cos37°＝0.8)图11答案 0.8N解析对PQ 画出截面图且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 ＝BIL tan 37°＝0.6×5×0.234N ＝0.8 N.14．(12分)如图12所示，在半径为R ＝m v 0Bq 的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，圆形区域右侧有一竖直感光板，带正电粒子从圆弧顶点P 以速率v 0平行于纸面进入磁场，已知粒子的质量为m，电量为q ，粒子重力不计．图12(1)若粒子对准圆心射入，求它在磁场中运动的时间；(2)若粒子对准圆心射入，且速率为3v 0，求它打到感光板上时速度的垂直分量．答案 (1)πm 2Bq (2)32v 0解析 (1)粒子的轨迹半径r ＝m v 0qB ＝R ，故粒子在磁场中的运动时间t ＝π2R v 0＝πm2Bq .(2)当v ＝3v 0时，轨迹半径r ′＝3R ，如图所示，速度偏转60°，故v ⊥＝v sin30°＝32v 0.15．(15分)如图13所示，一个质量为m ，带电量为q 的正离子，从D 点以某一初速度垂直进入匀强磁场．磁场方向垂直纸面向内，磁感应强度为B .离子的初速度方向在纸面内，与直线AB 的夹角为60°.结果粒子正好穿过AB 的垂线上离A 点距离为L 的小孔C ，垂直AC 的方向进入AC 右边的匀强电场中．电场的方向与AC 平行．离子最后打在AB 直线上的B 点．B 到A 的距离为2L .不计离子重力，离子运动轨迹始终在纸面内，求：图13(1)粒子从D 点入射的速度v 0的大小； (2)匀强电场的电场强度E 的大小．答案 (1)2qBL 3m (2)2qB 2L 9m解析(1)离子在磁场中做圆周运动，轨迹如图所示．由几何关系可知，离子做圆周运动的半径r 满足：L ＝r ＋r cos 60°①离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律：q v 0B ＝m v 20r ②由①②解得入射速度v 0＝2qBL3m.③(2)离子进入电场后做类平抛运动，轨迹如图所示．水平方向2L ＝v 0t ④ 竖直方向L ＝12·qE m·t 2⑤由③④⑤解得匀强电场的电场强度E ＝2qB 2L9m.16．(15分)如图14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 的带正电荷的小球，从y 轴上的A 点水平向右抛出．经x 轴上的M 点进入电场和磁场区域，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：图14(1)电场强度E 的大小和方向；(2)小球从A 点抛出时初速度v 0的大小； (3)A 点到x 轴的高度h .答案 (1)mg q 竖直向上 (2)qBL 2m tan θ (3)q 2B 2L 28m 2g解析 (1)小球在电场、磁场区域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 ＝mg ① E ＝mgq②重力的方向是竖直向下，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，如图所示．设半径为r ，由几何关系知L2r＝sin θ③ 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 v 2r ④由速度的合成与分解知v 0v ＝cos θ⑤ 由③④⑤式得v 0＝qBL2m tan θ.⑥(3)设小球到M 点时的竖直分速度为v y ，它与水平分速度的关系为v y ＝v 0tan θ⑦ 由匀变速直线运动规律v 2y ＝2gh ⑧ 由⑥⑦⑧式得h ＝q 2B 2L 28m 2g.。

第三章章末测试

高二物理磁场单元测试（满分：100分时间：90分钟）一、选择题（1-9为单项选择，10-16为多选）1.下列关于磁场或电场的说法正确的是（）A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B.磁感应强度的大小跟放在磁场中的通电导线受力的大小无关C.检验电荷在电场中某点受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值表征该点电场的强弱;通电导线在磁场中某点受到的磁场力与导线长度和电流乘积的比值表征该点磁场的强弱D.地磁场在地球表面附近大小是不变的,地磁场的方向与地球表面平行2. 磁场中某区域的磁感线如图所示，则( )A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a>B bB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a<B bC．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小D．a处没有磁感线，所以磁感应强度为零3．如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时( )A．小磁针N极向里转 B．小磁针N极向外转C．小磁针在纸面内向左摆动 D．小磁针在纸面内向右摆动4．一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3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( )A．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5．带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图所示，若油滴质量为m，磁感应强度为B，则下述说法正确的是( )A．油滴必带正电荷，电荷量为2mg/v0BB．油滴必带负电荷，比荷q/m＝g/v0BC．油滴必带正电荷，电荷量为mg/v0BD．油滴带什么电荷都可以，只要满足q＝mg/v0B6.如图所示，把一重力不计的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以在空间自由运动，当导线通以图示方向电流I时，导线的运动情况是(从上往下看)( )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7.所示为垂直于导线的截面图,在图中所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两根导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等。

2017粤教版高中物理选修31第三章《磁场》章末检测B

第三章磁场章末检测(B）（时间:90分钟,满分:100分）一、单项选择题（本题共7个小题,每小题4分，共28分)1.关于磁感应强度,下列说法正确的是（）A.一小段通电导体放在磁场A处,受到的磁场力比B处的大，说明A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大B.由B＝错误!可知,某处的磁感应强度大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比,与导线的IL成反比C.一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零D。

小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向2.如图1所示，一带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是()图1A。

N极竖直向上B。

N极竖直向下C。

N极沿轴线向左D。

N极沿轴线向右3。

下列说法中正确的是()A.磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值。

即B＝FILB。

通电导线放在磁场中的某点,该点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走，该点的磁感应强度就为零C。

磁感应强度B＝错误!只是定义式,它的大小取决于场源以及磁场中的位置，与F、I、L 以及通电导线在磁场中的方向无关D。

通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向4.下面所述的几种相互作用中,不是通过磁场发生的是（)A.两个静止电荷之间的相互作用B。

两根通电导线之间的相互作用C.两个运动电荷之间的相互作用D。

磁体与运动电荷之间的相互作用5.两长直通电导线互相平行,电流方向相同,其截面处于一个等边三角形的A、B处,如图2所示，两通电导线在C处的磁感应强度均为B，则C处总磁感应强度为(）图2A。

2B B.BC。

0 D、错误!B6.如图3所示，在真空中，水平导线中有恒定电流I通过,导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同,则质子可能的运动情况是（)图3A.沿路径a运动B。

沿路径b运动C。

沿路径c运动D。

沿路径d运动7、如图4所示，M、N为一对水平放置的平行金属板,一带电粒子以平行于金属板方向的速度v穿过平行金属板.若在两板间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，可使带电粒子的运动不发生偏转.若不计粒子所受的重力，则以下叙述正确的是(）图4A。

第三章磁场章末检测题(人教版选修3-1)

第三章磁场单元综合评估(A卷)(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！) 1．下列关于电场线和磁感线的说法正确的是()A．二者均为假想的线，实际上并不存在B．实验中常用铁屑来模拟磁感线形状，因此磁感线是真实存在的C．任意两条磁感线不相交，电场线也是D．磁感线是闭合曲线，电场线是不闭合的解析：两种场线均是为形象描绘场而引入的，实际上并不存在，故A对；任意两条磁感线或电场线不能相交，否则空间一点会有两个磁场或电场方向，故C对；磁体外部磁感线由N极指向S极，内部由S极指向N极，故磁感线是闭合的曲线．而电场线始于正电荷，终于负电荷，故不闭合，D对．故正确答案为ACD.答案：ACD2．关于磁通量，正确的说法有()A．磁通量不仅有大小而且有方向，是矢量B．在匀强磁场中，a线圈面积比b线圈面积大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b 线圈的大C．磁通量大，磁感应强度不一定大D．把某线圈放在磁场中的M、N两点，若放在M处的磁通量比在N处的大，则M处的磁感应强度一定比N处大解析：磁通量是标量，大小与B、S及放置角度均有关，只有C项说法完全正确．答案： C3.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，当导线通以如右图所示的恒定电流时，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、运动电荷都产生力的作用，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，所以只有D选项正确．答案： D4．下列说法中正确的是()A．运动电荷不受洛伦兹力的地方一定没有磁场B．如果把＋q改为－q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向也一定与电荷速度方向垂直D．粒子在只受洛伦兹力作用时运动的动能不变解析：带电粒子所受洛伦兹力的大小不仅与速度的大小有关，还与速度和磁场方向间的夹角有关，A错误；由F＝q v B sin θ知，q、v、B中有两项相反而其他不变时，F不变，B正确；不管速度是否与磁场方向垂直，洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，与磁场方向垂直，即垂直于v和B所决定的平面，但v与B不一定互相垂直，C错误；由于洛伦兹力始终与速度方向垂直，故洛伦兹力不做功，若粒子只受洛伦兹力作用，运动的动能不变，D 正确．答案：BD5．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解析：根据磁感线的特点：①磁感线在空间不能相交；②磁感线是闭合曲线；③磁感线的切线方向表示磁场的方向(小磁针静止时N极指向)，可判断选项A、B错误，C正确．通电导线在磁场中是否受力与导线在磁场中的放置有关，故D错．答案： C6.如右图所示，直导线处于足够大的磁场中，与磁感线成θ＝30°角，导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的安培力，可采取的办法是()A．增大电流IB．增加直导线的长度C．使导线在纸面内顺时针转30°角D．使导线在纸面内逆时针转60°角解析：由公式F＝ILB sin θ，A、B、D三项正确．答案：ABD7.如右图所示，是电视机中偏转线圈的示意图，圆心O处的黑点表示电子束，它由纸内向纸外而来，当线圈中通以图示方向的电流时(两线圈通过的电流相同)，则电子束将()A．向左偏转B．向右偏转C．向下偏转D．向上偏转解析：偏转线圈由两个“U”形螺线管组成，由安培定则知右端都是N极，左端都是S 极，O处磁场水平向左，由左手定则可判断出电子所受的洛伦兹力向上，电子向上偏转，D 正确．答案： D8．如下图是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E .平板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A 1A 2.平板S 下方有强度为B 0的匀强磁场．下列表述正确的是( )A ．质谱仪是分析同位素的重要工具B ．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C ．能通过狭缝P 的带电粒子的速率等于E /BD ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的荷质比越小解析：粒子先在电场中加速，进入速度选择器做匀速直线运动，最后进入磁场做匀速圆周运动．在速度选择器中受力平衡：Eq ＝q v B 得v ＝E /B ，方向由左手定则可知磁场方向垂直纸面向外，B 、C 正确．进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，q v B 0＝m v 2R 得，R ＝m v qB 0，所以荷质比不同的粒子偏转半径不一样，所以，A 对，D 错．答案： ABC9.如右图所示，一半径为R 的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m ，电荷量为q 的正电荷(重力忽略不计)以速度v 沿正对着圆心O 的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了θ角．磁场的磁感应强度大小为( )A.m v qR tan θ2B.m v qR cot θ2C.m v qR sin θ2D.m v qR cos θ2解析：本题考查带电粒子在磁场中的运动．根据画轨迹、找圆心、定半径思路分析．注意两点，一是找圆心的两种方法(1)根据初末速度方向垂线的交点．(2)根据已知速度方向的垂线和弦的垂直平分线交点．二是根据洛伦兹力提供向心力和三角形边角关系，确定半径．分析可得B 选项正确．答案： B10．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．开始时炮弹在导轨的一端，通电流后炮弹会被磁场力加速，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d ＝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 的方向如图中的箭头所示．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．解析：在导轨通有电流I 时，炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为F ＝IdB ① 设炮弹d 加速度的大小为a ，则有F ＝ma ②炮弹在两导轨间做匀加速运动，因而v 2＝2aL ③联立①②③式得：I ＝12m v 2BdL，④ 代入题给数据得I ＝6.0×105 A.答案： 6.0×105A11．如下图所示，宽度为d 的有界匀强磁场，磁感应强度为B ，MM ′和NN ′是它的两条边界．现在质量为m ，电荷量为q 的带电粒子沿图示方向垂直磁场射入．要使粒子不能从边界NN ′射出，则粒子入射速率v 的最大值可能是________．解析：题目中只给出粒子“电荷量为q ”，未说明是带哪种电荷．若带正电荷，轨迹是如右图所示上方与NN ′相切的1/4圆弧，轨道半径：R ＝m v Bq，又d ＝R －R /2，解得v ＝(2＋2)Bqd m若带负电荷，轨迹如图所示下方与NN ′相切的3/4圆弧，则有：d ＝R ＋R /2，解得v ＝(2－2)Bqd /m.所以本题正确答案为(2＋2)Bqd m 或(2－2)Bqd m. 若考虑不到粒子带电性的两种可能情况，就会漏掉一个答案．答案： (2＋2)Bqd m ⎣⎡⎦⎤或(2－2Bqd m ) 12．(2010·福建理综)如图所示的装置，左半部为速度选择器，右半部为匀强的偏转电场．一束同位素离子流从狭缝S 1射入速度选择器，能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S 2射出的离子，又沿着与电场垂直的方向，立即进入场强大小为E 的偏转电场，最后打在照相底片D 上．已知同位素离子的电荷量为q (q >0)，速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E 0的匀强电场和磁感应强度大小为B 0的匀强磁场，照相底片D 与狭缝S 1、S 2的连线平行且距离为L ，忽略重力的影响．(1)求从狭缝S 2射出的离子速度v 0的大小；(2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度v 0方向飞行的距离为x ，求出x 与离子质量m 之间的关系式(用E 0、B 0、E 、q 、m 、L 表示)．解析： (1) 能从速度选择器射出的离子满足qE 0＝q v 0B O ①v 0＝E 0B 0.② (2)离子进入匀强偏转电场E 后做类平抛运动，则x ＝v 0t ③L ＝12at 2④ 由牛顿第二定律得 qE ＝ma ⑤由②③④⑤解得 x ＝E 0B 02mL qE . 答案： (1)E 0B 0 (2)E 0B 02mL qE3单元综合评估(B 卷)(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)1.如图所示，条形磁铁竖直放置，一水平圆环从磁铁上方位置Ⅰ向下运动，到达磁铁上端位置Ⅱ，套在磁铁上到达中部Ⅲ，再到磁铁下端位置Ⅳ，再到下方Ⅴ.磁铁从Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ过程中，穿过圆环的磁通量变化情况是()A．变大，变小，变大，变小B．变大，变大，变小，变小C．变大，不变，不变，变小D．变小，变小，变大，变大解析：从条形磁铁磁感线的分布情况看，穿过圆环的磁通量在位置Ⅲ处最大，所以正确答案为B.熟悉几种常见磁场的磁感线分布图，知道条形磁铁内部的磁感线方向是从S极到N极．答案： B2.如上图所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则()A．放在a处的小磁针的N极向左B．放在b处的小磁针的N极向右C．放在c处的小磁针的S极向右D．放在a处的小磁针的N极向右解析：由安培定则，通电螺线管的磁场如右图所示，右端为N极，左端为S极，在a点磁场方向向右，则小磁针在a点时，N极向右，则A项错，D项对；在b点磁场方向向右，则磁针在b点时，N极向右，则B项正确；在c点，磁场方向向右，则磁针在c点时，N极向右，S极向左，则C项错．答案：BD3．如上图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以()A．适当减小磁感应强度B．使磁场反向C．适当增大电流D．使电流反向解析：首先对MN进行受力分析，受竖直向下的重力G，受两根软导线的竖直向上的拉力和安培力．处于平衡时：2F＋BIL＝mg，重力mg恒定不变，欲使拉力F减小到0，应增大安培力BIL，所以可增大磁场的磁感应强度B或增加通过金属棒中的电流I，或二者同时增大．答案： C4. 如图所示，两个完全相同的线圈套在一水平光滑绝缘圆柱上，但能自由移动，若两线圈内通以大小不等的同向电流，则它们的运动情况是()A．都绕圆柱转动B ．以不等的加速度相向运动C ．以相等的加速度相向运动D ．以相等的加速度背向运动答案： C5. 如上图所示，竖直放置的平行板电容器，A 板接电源正极，B 板接电源负极，在电容器中加一与电场方向垂直的、水平向里的匀强磁场．一批带正电的微粒从A 板中点小孔C 射入，射入的速度大小方向各不相同，考虑微粒所受重力，微粒在平行板A 、B 间运动过程中( )A ．所有微粒的动能都将增加B ．所有微粒的机械能都将不变C ．有的微粒可以做匀速圆周运动D ．有的微粒可能做匀速直线运动答案： D6. 电子以垂直于匀强磁场的速度v ，从a 点进入长为d ，宽为L 的磁场区域，偏转后从b 点离开磁场，如上图所示，若磁场的磁感应强度为B ，那么( )A ．电子在磁场中的运动时间t ＝d /vB ．电子在磁场中的运动时间t ＝ab /vC ．洛伦兹力对电子做的功是W ＝Be v 2tD ．电子在b 点的速度值也为v解析：由于电子做的是匀速圆周运动，故运动时间t ＝ab /v ，B 项正确；由洛伦兹力不做功可得C 错误，D 正确．答案： BD7．如下图所示，质量为m ，带电荷量为－q 的微粒以速度v 与水平方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．如果微粒做匀速直线运动，则下列说法正确的是( )A ．微粒受电场力、洛伦兹力、重力三个力作用B ．微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用C ．匀强电场的电场强度E ＝2mg qD ．匀强磁场的磁感应强度B ＝mg q v解析：因为微粒做匀速直线运动，所以微粒所受合力为零，受力分析如图所示，微粒在重力、电场力和洛伦兹力作用下处于平衡状态，可知，qE ＝mg ，q v B ＝2mg ，得电场强度E ＝mg q，磁感应强度B ＝2mg q v，因此A 正确．答案： A8．某电子以固定的正电荷为圆心在匀强磁场中作匀速圆周运动，磁场方向垂直于它的运动平面，电子所受正电荷的电场力恰好是磁场对它的作用力的3倍，若电子电荷量为e ，质量为m ，磁感应强度为B ，那么电子运动的可能角速度是( )A.4Be mB.3Be mC.2Be mD.Be m 解析：电子受电场力和洛伦兹力作用而做匀速圆周运动，当两力方向相同时有：Ee＋e v B ＝mω2r ，Ee ＝3Be v ，v ＝ωr ，联立解得ω＝4Be m，故A 正确；当两力方向相反时有Ee －e v B ＝mω2r ，与上面后两式联立得ω＝2Be m，C 正确．答案： AC9. 如图所示，在边长为2a 的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个质量为m 、电荷量为－q 的带电粒子(重力不计)从AB 边的中点O 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AB 边的夹角为60°，若要使粒子能从AC 边穿出磁场，则匀强磁场的大小B 需满足( )A ．B ＞3m v 3aq B ．B ＜3m v 3aq C ．B ＞3m v aq D ．B ＜3m v aq解析：粒子刚好达到C 点时，其运动轨迹与AC 相切，则粒子运动的半径为r 0＝a cot30°.由r ＝m v qB 得，粒子要能从AC 边射出，粒子运动的半径r ＞r 0，解得B ＜3m v 3qa，选项B 正确．答案： B10. 电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的．电子束经过电压为U 的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如右图所示．磁场方向垂直于圆面．磁场区的中心为O ，半径为r .当不加磁场时，电子束将通过O 点而打到屏幕的中心M 点．为了让电子束射到屏幕边缘P ，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度θ，此时磁场的磁感应强度B 应为多少？解析：电子在磁场中沿圆弧ab 运动，圆心为C ，半径为R .以v表示电子进入磁场时的速度，m 、e 分别表示电子的质量和电荷量，则eU ＝12m v 2，e v B ＝m v 2R ，又有tan θ2＝r R，由以上各式解得B ＝1r2mU e tan θ2. 答案： 1r 2mU e tan θ2 11. 如图所示，AB 为一段光滑绝缘水平轨道，BCD 为一段光滑的圆弧轨道，半径为R ，今有一质量为m 、带电荷量为＋q 的绝缘小球，以速度v 0从A 点向B 点运动，后又沿弧BC 做圆周运动，到C 点后由于v 0较小，故难运动到最高点．如果当其运动至C 点时，忽然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场，使其能运动到最高点，此时轨道弹力为零，且贴着轨道做匀速圆周运动，求：(1)匀强电场的方向和强度；(2)磁场的方向和磁感应强度．(3)小球到达轨道的末端点D 后，将做什么运动？解析： (1)小球到达C 点的速度为v C ，由动能定理得：－mgR ＝12m v C 2－12m v 02，所以v C ＝v 02－2gR .在C 点同时加上匀强电场E 和匀强磁场B 后，要求小球做匀速圆周运动，对轨道的压力为零，必然是洛伦兹力提供向心力，且有qE ＝mg ，故匀强电场的方向应为竖直向上，大小E ＝mg q. (2)由牛顿第二定律得：q v C B ＝m v C 2R ，所以B ＝m v C qR ＝m v 02－2gR qR，B 的方向应垂直于纸面向外．小球离开D 点后，由于电场力仍与重力平衡，故小球仍然会在竖直平面内做匀速圆周运动，再次回到BCD 轨道时，仍与轨道没有压力，连续做匀速圆周运动．答案： (1)匀强电场的方向竖直向上.mg q. (2)垂直于纸面向外．m v 02－2gR qR(3)仍做匀速圆周运动12. (2010·海南卷)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B 0，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 的正离子沿平行于金属板面、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．解析： (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 B 0＝qE 0①式中，v 是离子运动速度的大小，E 0是平行金属板之间的匀强电场的强度，有 E 0＝U d② 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 2r④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．由几何关系有r ＝R tan α⑤式中，α是OO ′与直径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 θ2.⑦答案： (1)U B 0d (2)qBB 0Rd U cot θ23单元综合评估(B卷)(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)1.如上图所示，条形磁铁竖直放置，一水平圆环从磁铁上方位置Ⅰ向下运动，到达磁铁上端位置Ⅱ，套在磁铁上到达中部Ⅲ，再到磁铁下端位置Ⅳ，再到下方Ⅴ.磁铁从Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ过程中，穿过圆环的磁通量变化情况是()A．变大，变小，变大，变小B．变大，变大，变小，变小C．变大，不变，不变，变小D．变小，变小，变大，变大解析：从条形磁铁磁感线的分布情况看，穿过圆环的磁通量在位置Ⅲ处最大，所以正确答案为B.熟悉几种常见磁场的磁感线分布图，知道条形磁铁内部的磁感线方向是从S极到N极．答案： B2.如上图所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则()A．放在a处的小磁针的N极向左B．放在b处的小磁针的N极向右C．放在c处的小磁针的S极向右D．放在a处的小磁针的N极向右解析：由安培定则，通电螺线管的磁场如右图所示，右端为N极，左端为S极，在a 点磁场方向向右，则小磁针在a点时，N极向右，则A项错，D项对；在b点磁场方向向右，则磁针在b点时，N极向右，则B项正确；在c点，磁场方向向右，则磁针在c点时，N极向右，S极向左，则C项错．答案：BD3．如上图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以()A．适当减小磁感应强度B．使磁场反向C．适当增大电流D．使电流反向解析：首先对MN进行受力分析，受竖直向下的重力G，受两根软导线的竖直向上的拉力和安培力．处于平衡时：2F＋BIL＝mg，重力mg恒定不变，欲使拉力F减小到0，应增大安培力BIL，所以可增大磁场的磁感应强度B或增加通过金属棒中的电流I，或二者同时增大．答案： C4. 如上图所示，两个完全相同的线圈套在一水平光滑绝缘圆柱上，但能自由移动，若两线圈内通以大小不等的同向电流，则它们的运动情况是()A．都绕圆柱转动B．以不等的加速度相向运动C．以相等的加速度相向运动D．以相等的加速度背向运动答案： C5. 如上图所示，竖直放置的平行板电容器，A板接电源正极，B板接电源负极，在电容器中加一与电场方向垂直的、水平向里的匀强磁场．一批带正电的微粒从A板中点小孔C 射入，射入的速度大小方向各不相同，考虑微粒所受重力，微粒在平行板A、B间运动过程中()A．所有微粒的动能都将增加B ．所有微粒的机械能都将不变C ．有的微粒可以做匀速圆周运动D ．有的微粒可能做匀速直线运动答案： D6. 电子以垂直于匀强磁场的速度v ，从a 点进入长为d ，宽为L 的磁场区域，偏转后从b 点离开磁场，如上图所示，若磁场的磁感应强度为B ，那么( )A ．电子在磁场中的运动时间t ＝d /vB ．电子在磁场中的运动时间t ＝ab /vC ．洛伦兹力对电子做的功是W ＝Be v 2tD ．电子在b 点的速度值也为v解析：由于电子做的是匀速圆周运动，故运动时间t ＝ab /v ，B 项正确；由洛伦兹力不做功可得C 错误，D 正确．答案： BD7．如下图所示，质量为m ，带电荷量为－q 的微粒以速度v 与水平方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．如果微粒做匀速直线运动，则下列说法正确的是( )A ．微粒受电场力、洛伦兹力、重力三个力作用B ．微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用C ．匀强电场的电场强度E ＝2mgqD ．匀强磁场的磁感应强度B ＝mgq v解析：因为微粒做匀速直线运动，所以微粒所受合力为零，受力分析如图所示，微粒在重力、电场力和洛伦兹力作用下处于平衡状态，可知，qE ＝mg ，q v B ＝2mg ，得电场强度E ＝mgq ，磁感应强度B ＝2mgq v，因此A 正确．答案： A8．某电子以固定的正电荷为圆心在匀强磁场中作匀速圆周运动，磁场方向垂直于它的运动平面，电子所受正电荷的电场力恰好是磁场对它的作用力的3倍，若电子电荷量为e ，质量为m ，磁感应强度为B ，那么电子运动的可能角速度是( )A.4Be mB.3Be mC.2Be mD.Be m解析：电子受电场力和洛伦兹力作用而做匀速圆周运动，当两力方向相同时有：Ee ＋e v B ＝mω2r ，Ee ＝3Be v ，v ＝ωr ，联立解得ω＝4Bem ，故A 正确；当两力方向相反时有Ee－e v B ＝mω2r ，与上面后两式联立得ω＝2Bem，C 正确．答案： AC9. 如上图所示，在边长为2a 的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个质量为m 、电荷量为－q 的带电粒子(重力不计)从AB 边的中点O 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AB 边的夹角为60°，若要使粒子能从AC 边穿出磁场，则匀强磁场的大小B 需满足( )A ．B ＞3m v3aq B ．B ＜3m v3aq C ．B ＞3m vaqD ．B ＜3m vaq解析：粒子刚好达到C 点时，其运动轨迹与AC 相切，则粒子运动的半径为r 0＝a cot30°.由r ＝m v qB 得，粒子要能从AC 边射出，粒子运动的半径r ＞r 0，解得B ＜3m v3qa ，选项B正确．答案： B10. 电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的．电子束经过电压为U 的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如右图所示．磁场方向垂直于圆面．磁场区的中心为O ，半径为r .当不加磁场时，电子束将通过O 点而打到屏幕的中心M 点．为了让电子束射到屏幕边缘P ，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度θ，此时磁场的磁感应强度B 应为多少？解析：电子在磁场中沿圆弧ab 运动，圆心为C ，半径为R .以v 表示电子进入磁场时的速度，m 、e 分别表示电子的质量和电荷量，则eU ＝12m v 2，e v B ＝m v 2R ，又有tan θ2＝rR，由以上各式解得B ＝1r 2mU e tan θ2. 答案：1r2mU e tan θ211. 如上图所示，AB 为一段光滑绝缘水平轨道，BCD 为一段光滑的圆弧轨道，半径为R ，今有一质量为m 、带电荷量为＋q 的绝缘小球，以速度v 0从A 点向B 点运动，后又沿弧BC 做圆周运动，到C 点后由于v 0较小，故难运动到最高点．如果当其运动至C 点时，忽然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场，使其能运动到最高点，此时轨道弹力为零，且贴着轨道做匀速圆周运动，求：(1)匀强电场的方向和强度； (2)磁场的方向和磁感应强度．(3)小球到达轨道的末端点D 后，将做什么运动？解析： (1)小球到达C 点的速度为v C ，由动能定理得：－mgR ＝12m v C 2－12m v 02，所以v C ＝v 02－2gR .在C 点同时加上匀强电场E 和匀强磁场B 后，要求小球做匀速圆周运动，对轨道的压力为零，必然是洛伦兹力提供向心力，且有qE ＝mg ，故匀强电场的方向应为竖直向上，大小E ＝mgq.(2)由牛顿第二定律得：q v C B ＝m v C 2R ，所以B ＝m v C qR ＝m v 02－2gRqR ，B 的方向应垂直于纸面向外．小球离开D 点后，由于电场力仍与重力平衡，故小球仍然会在竖直平面内做匀速圆周运动，再次回到BCD 轨道时，仍与轨道没有压力，连续做匀速圆周运动．答案： (1)匀强电场的方向竖直向上.mgq .(2)垂直于纸面向外． m v 02－2gRqR(3)仍做匀速圆周运动12. (2010·海南卷)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B 0，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 的正离子沿平行于金属板面、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．解析： (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 B 0＝qE 0①式中，v 是离子运动速度的大小，E 0是平行金属板之间的匀强电场的强度，有 E 0＝U d ②由①②式得。

磁场章末测试(原卷版+解析)

磁场章末测试(建议用时：75分钟)一、单项选择题1、中国宋代科学家沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家(术士)以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。

进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示。

结合上述材料，下列说法正确的是()A．在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极，指北的磁极叫南极B．对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子，在南、北极所受阻挡作用最弱，赤道附近最强C．形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的D．由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面竖直放置2、(2022·河北石家庄一模)一个各边电阻相同、边长均为L的正六边形金属框abcdef放置在磁感应强度大小为B、方向垂直于金属框所在平面向外的匀强磁场中。

若从a、b两端点通以如图所示方向的电流，电流大小为I，则关于金属框abcdef受到的安培力的判断正确的是()A．大小为BIL，方向垂直于ab边向左B．大小为BIL，方向垂直于ab边向右C．大小为2BIL，方向垂直于ab边向左D．大小为2BIL，方向垂直于ab边向右3、(2022·北京通州区一模)一种用磁流体发电的装置如图所示。

平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子)喷入磁场，A、B两板间便产生电压。

金属板A、B和等离子体整体可以看作一个直流电源，A、B便是这个电源的两个电极。

将金属板A、B与电阻R相连，假设等离子体的电阻率不变，下列说法正确的是()A ．A 板是电源的正极B ．等离子体入射速度不变，减小A 、B 两金属板间的距离，电源电动势增大C ．A 、B 两金属板间的电势差等于电源电动势D ．A 、B 两金属板间的电势差与等离子体的入射速度有关4、如图所示，MN 为两个匀强磁场的分界面，两磁场的磁感应强度大小的关系为B 1＝2B 2，一带电荷量为＋q 、质量为m 的粒子从O 点垂直MN 进入B 1磁场，则经过多长时间它将向下再一次通过O 点( )A ．2πm qB 1B ．2πm qB 2C ．()212B B q m +πD ．()21B B q m +π5、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。

21-22版：章末检测试卷(三)（步步高）

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3.如图3，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且 I1>I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直.磁感应
强度可能为零的点是
图2
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解析根据安培定则可知，通电导线cd在a点产生的磁场方向垂直纸面向里，通电导线ef在a点产生的磁场方向垂直纸面向外，cd、ef中通有方向相反、大小相等的电流，但a点离cd较近，故a点的磁场方向垂直纸面向里，故a点的磁感应强度一定不为零，故A、D错误；根据安培定则可知，通电导线ef和cd在b点产生的磁场方向相同，均为垂直纸面向外，所以b点的磁场方向向外，故b点的磁感应强度一定不为零，故B错误；根据左手定则可判断，电流方向相反的两根导线所受的安培力为斥力，所以ef导线受到的安培力方向向右，故C正确.
解析该电荷以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场，将背离圆心射出，
轨迹圆弧的圆心角为θ，
由几何关系可知，轨迹圆的半径
r＝ R tan
θ， 2
由洛伦兹力提供向心力有 qvB＝mrv2，
解得
mvtan B＝ qR
θ 2，选项
B
正确.
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7.(2016·全国卷Ⅰ)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7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

章末测评{第三章磁场B}

第三章测评B(高考体验卷)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分；其中第1至6题为单选题；第7至10题为多选题，全部选对得5分，选不全得2分，有选错或不答的得0分) 1．一圆柱形磁铁竖直放置，如图所示，在它的下方有一带正电小球置于光滑绝缘水平面上，小球在水平面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是()A．小球所受的合力可能不指向圆心B．小球所受的洛伦兹力指向圆心C．俯视观察，小球的运动方向一定是顺时针D．俯视观察，小球的运动方向一定是逆时针2．(2013·上海单科)如图，足够长的直线ab靠近通电螺线管，与螺线管平行．用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图象是()3．(2013·安徽理综)图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面积位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相等的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()A ．向上B ．向下C ．向左D ．向右4．如图所示，在水平匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长的固定绝缘杆MN ，小球P 套在杆上，已知P 的质量为m 、电荷量为＋q ，电场强度为E 、磁感应强度为B ，P 与杆间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g .小球由静止开始下滑直到稳定的过程中，下列说法中不正确的是( )A ．小球的加速度一直减小B ．小球的机械能和电势能的总和逐渐减小C ．下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是v ＝22qE mg qBμμ- D ．下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是v ＝2+2qE mg qB μμ 5．(2013·新课标Ⅰ)如图，半径为R 的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外．一电荷量为q (q ＞0)，质量为m 的粒子沿平行于直径ab 的方向射入磁场区域，射入点与ab 的距离为2R .已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为(不计重力)( )A.2qBR mB.qBR mC.32qBR mD.2qBR m6．(2013·重庆理综)如图所示，一段长方体形导电材料，左、右两端面的边长都为a 和b ，内有带电量为q 的某种自由运动电荷．导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B .当通以从左到右的稳恒电流I 时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U ，且上表面的电势比下表面的电势低，由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为( )A.||IB q aU ，负B.||IB q aU ，正C.||IB q bU ，负D.||IB q bU，正 7．(2013·海南单科)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I ，方向如图所示．a 、b 和c 三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a 、b 和c 处的磁感应强度大小分别记为B 1、B 2和B 3，下列说法正确的是( )A ．B 1＝B 2＜B 3B ．B 1＝B 2＝B 3C ．a 和b 处磁场方向垂直于纸面向外，c 处磁场方向垂直于纸面向里D ．a 处磁场方向垂直于纸面向外，b 和c 处磁场方向垂直于纸面向里8．(2013·广东理综)如图，两个初速度大小相同的同种离子a 和b ，从O 点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上，不计重力．下列说法正确的有()A．a、b均带正电B．a在磁场中飞行的时间比b的短C．a在磁场中飞行的路程比b的短D．a在P上的落点与O点的距离比b的近9．(2013·浙江理综)在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的离子P＋和P3＋，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，有一定宽度的匀强磁场区域，如图所示．已知离子P＋在磁场中转过θ＝30°后从磁场右边界射出．在电场和磁场中运动时，离子P＋和P3＋()A．在电场中的加速度之比为1∶1 B 1C．在磁场中转过的角度之比为1∶2 D．离开电场区域时的动能之比为1∶310．(2013·湖北武汉摸底)图甲是回旋加速器的工作原理图．D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差，A处的粒子源产生的带电粒子，在两盒之间被电场加速．两半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，所以粒子在半圆盒中做匀速圆周运动．若带电粒子在磁场中运动的动能E k随时间t的变化规律如图乙所示，不计带电粒子在电场中的加速时间，不考虑由相对论效应带来的影响，下列判断正确的是()A．在E k t图中应该有t n＋1－t n＝t n－t n－1B ．在E k t 图中应该有t n ＋1－t n ＜t n －t n －1C ．在E k t 图中应该有E n ＋1－E n ＝E n －E n －1D ．在E k t 图中应该有E n ＋1－E n ＜E n －E n －1二、实验题(本题共2小题，共16分．把答案填在题中的横线上)11．(6分)(2013·上海单科)演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈，微电流传感器，DIS 等组成)如图所示．首先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，屏幕上的电流指针________(填“有”或“无”)偏转；然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动，电流指针________(填“有”或“无”)偏转；最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，电流指针________(填“有”或“无”)偏转．12．(10分)(2013·山东理综)霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图甲所示，在一矩形半导体薄片的P 、Q 间通入电流I ，同时外加与薄片垂直的磁场B ，在M 、N 间出现电压U H ，这个现象称为霍尔效应，U H 称为霍尔电压，且满足U H ＝k IB d，式中d 为薄片的厚度，k 为霍尔系数．某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数．甲(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图丙所示，该同学用电压表测量U H 时，应将电压表的“＋”接线柱与__________(填“M ”或“N ”)端通过导线相连．(2)已知薄片厚度d ＝0.40 mm ，该同学保持磁感应强度B ＝0.10 T 不变，改变电流I 的大小，测量相应的U H 值，记录数据如下表所示.H为__________×10－3 V·m·A－1·T－1(保留2位有效数字)．(3)该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图乙所示的测量电路，S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)．为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向________(填“a”或“b”)，S2掷向__________(填“c”或“d”)．乙为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中．在保持其他连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件________和________(填器件代号)之间．三、解答题(本题共3小题，共34分．解答应写出必要的文字说明．方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)13．(10分)(2013·海南单科)如图，纸面内有E、F、G三点，∠GEF＝30°，∠EFG＝135°.空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．先使带有电荷量为q(q＞0)的点电荷a在纸面内垂直于EF从F点射出，其轨迹经过G点；再使带有同样电荷量的点电荷b在纸面内与EF成一定角度从E点射出，其轨迹也经过G点．两点电荷从射出到经过G 点所用的时间相同，且经过G点时的速度方向也相同．已知点电荷a的质量为m，轨道半径为R，不计重力．求：(1)点电荷a从射出到经过G点所用的时间；(2)点电荷b的速度大小．14．(10分)(2013·安徽理综)如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y 轴的匀电场，方向沿y正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行．一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P(0，h)点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力．求：(1)电场强度E的大小；(2)粒子到达a点时速度的大小和方向；(3)abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值．15．(14分)(2013·山东理综)如图所示，在坐标系xOy的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy面向里；第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E.一带电量为＋q，质量为m的粒子，自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限，经x 轴上的Q点进入第一象限，随即撤去电场，以后仅保留磁场．已知OP＝d，OQ＝2d，不计粒子重力．(1)求粒子过Q点时速度的大小和方向；(2)若磁感应强度的大小为一确定值B0，粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限，求B0；(3)若磁感应强度的大小为另一确定值，经过一段时间后粒子将再次经过Q点，且速度与第一次过Q点时相同，求该粒子相邻两次经过Q点所用的时间．参考答案1．解析：由左手定则可知，小球所受的洛伦兹力不指向圆心，但是小球所受的合力一定指向圆心，选项A 、B 错误；俯视观察，小球的运动方向一定是顺时针，选项C 正确，选项D 错误．答案：C2．解析：通电螺线管外部中间处的磁感应强度最小，所以用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B ，在计算机屏幕上显示的大致图象是C.答案：C3．解析：根据右手安培定则可判定O 点磁感应强度的方向水平向左，根据左手定则可判定，一带正电的粒子从正方形中心O 点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是向下，选项B 正确．答案：B4．解析：在运动过程中，小球受到竖直向下的重力G 、水平向左的电场力F 电、水平向右的洛伦兹力F 和竖直向上的摩擦力f 的作用，其中重力和电场力是恒力，洛伦兹力和摩擦力都随速度大小的改变而改变，根据牛顿第二定律有mg －f ＝＝ma ，其中f ＝＝μ|Eq －B v q |，可求得a ＝＝g －q m μμq m|E －B v |，可见，在整个运动的初始阶段，小球速度较小，洛伦兹力小于电场力，小球做加速度逐渐增大的加速运动，随着速度增大，洛伦兹力变大，当小球所受的电场力大小等于洛伦兹力时，加速度达到最大为g ，之后，洛伦兹力大于电场力，小球开始做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度减为零，小球的速度达到最大，之后小球以该最大速度匀速下落．根据以上分析可知，A 项错误；整个运动过程中，摩擦力对小球做了负功，所以小球的机械能和电势能的总和逐渐减小，B 项正确；当下滑加速度为最大加速度一半时即a ＝＝g /2时，g －q m μμq m |E －B v |＝＝g /2，可得v ＝＝22qE mg qB μμ±2μqE ±mg 2μqB ，C 、D 两项正确．答案：A5．解析：带电粒子沿平行于直径ab 的方向射入磁场区域做匀速圆周运动，运动轨迹如图．设运动半径为r ，圆心为O ′，连接OC 、OO ′，OO ′垂直平分弦CD .已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，所以∠CO ′D ＝＝60°，又CE ＝＝2R R 2，所以∠COE ＝＝30°，则∠COO ′＝＝∠CO ′O ＝＝30°，CO ′＝＝CO ，即r ＝＝R .再根据洛伦兹力提供向心力有，q v B＝＝m2Rυv2R，解得，v＝＝qBRmqBRm，所以选项B正确．答案：B6．解析：根据左手定则可判断运动电荷带负电．由题意知，q v B＝＝qUaUa，又I＝＝nqS v＝＝nqab v，解得，n＝＝||IBq bUIB|q|bU，选项C正确．答案：C7．解析：由磁场的叠加原理和安培定则知，a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里，且B1＝＝B2<＜B3，选项A、C正确．答案：AC8．解析：因为两粒子都向下偏转打到屏上，所以受力均向下，由左手定则可知两个粒子均带正电，选项A正确；a、b两粒子为同种粒子，以相同的速度射入同一磁场，运动的周期和半径均相同，粒子运动时间与圆心角有关．由几何关系可知：t a＝＝π22πθ+π＋2θ2πT，t b ＝＝π2ππ2πT，所以t a>＞t b，选项B错误；飞行的路程，s a＝＝π22πθ+π＋2θ2π·2πR，s b＝＝π2ππ2π·2πR，所以s a>＞s b，选项C错误；a粒子落点距O点d a＝＝2R cosθ，b粒子落点距O 点d b＝＝2R，所以，d a<＜d b，选项D正确．答案：AD9．解析：在电场中有a＝＝qEmqEm，则离子P＋和P3＋的加速度之比112213a qa q==a1a2＝q1q2＝13，选项A错误；由动能定理得，qU＝＝1212m v2，由牛顿第二定律得，q v B＝＝m2rυv2r，联立解得，r则运动的半径之比12rr=2＝q2q1＝31，选项B 正确；由几何关系得，sinθ＝＝drdr＝＝12sinsinθθsinθ1sinθ2＝＝sin θ2θ2＝＝60°，所以θ1∶θ2＝＝1∶2，选项C 正确；由动能定理得，E k ＝＝qU ，则动能之比E k1∶E k2＝＝q 1∶q 2＝＝1∶3，选项D 正确．答案：BCD10．解析：根据带电粒子在匀强磁场中运动的周期与速度无关可知，在E k t 图中应该有t n ＋1－t n ＝＝t n －t n －1，选项A 正确，选项B 错误；由于带电粒子在电场中加速，电场力做功相等，所以在E k t 图中应该有E n ＋1－E n ＝＝E n －E n －1，选项C 正确，选项D 错误．答案：AC11．解析：线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，屏幕上的电流指针有偏转；线圈竖直放置和水平放置，从东向西移动时，穿过线圈的磁通量不发生变化，不会产生感应电流，屏幕上的电流指针没有偏转．答案：有无无12．解析：(1)由左手定则知，空穴受到的洛伦兹力方向左，半导体薄片的左侧出现正电荷，因此电压表的“＋”接线柱与M 端通过导线相连．(2)U H I 图线如图所示，由图象可知，图线的斜率表示kB d B d ＝＝250k ，即33(6.8 1.1)1018.0 3.010---⨯-⨯（）(6.8－1.1)×10－3(18.0－3.0)×10－3＝＝250k ，解得，k ＝＝1.5×10－3 V·m·A －1·T －1.(3)当S 1掷向a ，S 2掷向c 时，电流从Q 端流入，P 端流出．定值电阻应串联在S 1和E 或S 2和E 之间．答案：(1)M (2)见解析图 1.5(1.4或1.6) (3)b c S 1 E (或S 2，E )13．解析：(1)设点电荷a 的速度大小为v ，由牛顿第二定律得q v B ＝＝m 2R υv 2R① 解得，v ＝＝qBR m qBR m ②设点电荷a 做圆周运动的周期为T ，有T ＝＝2πm qB 2πm qB③如图，O 和O 1分别是a和b 的圆轨道的圆心．设a 在磁场中偏转的角度为θ，由几何关系得：θ＝＝90° ④故a 从开始运动到经过G 点所有时间t 为t ＝＝π2m qB πm 2qB⑤ (2)设点电荷b 的速度大小为v 1，轨道半径为R 1，b 在磁场中偏转的角度为θ1，依题意有 t ＝＝111R θυR 1θ1v 1＝＝R θυRθv ⑥ 由⑥式得v 1＝＝11R R θθR 1θ1Rθv ⑦ 由于两轨道在G 点相切，所有过G 点的半径OG 和O 1G 在同一直线上，由几何关系和题给条件得θ1＝＝60° ⑧R 1＝＝2R ⑨ 联立②④⑦⑧⑨式，解得v 1＝＝43qBR m 4qBR 3m ⑩ 答案：(1) π2m qB πm 2qB (2) 43qBR m4qBR 3m 14．解析：(1)设粒子在电场中运动的时间为t ，则有x ＝＝v 0t ＝＝2h y ＝＝1212at 2＝＝h qE ＝＝ma联立以上各式可得E ＝＝202m qh υm v 202qh. (2)粒子到达a 点时沿负y 方向的分速度为v y ＝＝at ＝＝v 0所以v 0方向指向第Ⅳ象限与x 轴正方向成45°角．(3)粒子在磁场中运动时，有q v B ＝＝m 2r υv 2r当粒子从b 点射出时，磁场的磁感应强度为最小值，此时有r ，所以B ＝＝02m qL υ2m v 0qL.答案：(1) 202m qh υm v 202qh(2) 0方向指向第Ⅳ象限与x 轴正方向成45°角 (3) 02m qL υ2m v 0qL15．解析：(1)设粒子在电场中运动的时间为t 0，加速度的大小为a ，粒子的初速度为v 0，过Q 点时速度的大小为v ，沿y 轴方向分速度的大小为v y ，速度与x 轴正方向间的夹角为θ，由牛顿第二定律得qE ＝ma ①由运动学公式得d ＝12a 20t ② 2d ＝v 0t 0 ③v y ＝at 0 ④v ⑤tan θ＝0y υυ ⑥ 联立①～⑥式得v ＝⑦ θ＝45° ⑧(2)设粒子做圆周运动的半径为R 1，粒子在第一象限内的运动轨迹如图所示，O 1为圆心，由几何关系可知△O 1OQ 为等腰直角三角形，得R 1＝ ⑨由牛顿第二定律得q v B 0＝m 21R υ ⑩联立⑦⑨⑩式得B 0⑪ (3)设粒子做圆周运动的半径为R 2，由几何知识分析粒子运动的轨迹如图所示，O 2、O 2′是粒子做圆周运动的圆心，Q 、F 、G 、H 是轨迹与两坐标轴的交点，连接O 2、O 2′，由几何关系知，O 2FGO 2′和O 2QHO 2′均为矩形，进而知FQ 、GH 均为直径，QFGH 也是矩形，又FH ⊥GQ ，可知QFGH 是正方形，△QOG 为等腰直角三角形)可知，粒子在第一、第三象限的轨迹均为半圆，得2R 2＝ ⑫粒子在第二、第四象限的轨迹为长度相等的线段，得FG ＝HQ ＝2R 2 ⑬设粒子相邻两次经过Q 点所用的时间为t ，则有t ＝22πFG HQ R υ++ ⑭联立⑦⑫⑬⑭得t ＝(2＋答案：速度方向与x 轴正方向间的夹角为45° (2)(3)(2＋。

第三章磁场章末测试卷1(答案含解析)

物理选修3-1第三章磁场章末测试卷一一、单选题（每题3分，共30分）1．关于安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是()A．带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用B．放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用C．洛伦兹力对运动电荷一定不做功2．下面四幅图表示了磁感应强度B、电荷速度v和洛伦兹力F三者方向之间的关系，其中正确的是A． B． C． D．3．下列说法正确的是（）A．带电粒子只受电场力，由静止开始运动，其运动轨迹一定与电场线重合B．电场强度的方向就是放入电场中电荷所受电场力的方向，且其大小E=F/qC．洛伦兹力的方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向不一定与电荷运动方向垂直D．由B=F/IL知，通电直导线垂直于磁场方向放置，B与通电直导线所受的安培力成正比，与通电导线I、L的乘积成反比4．两个电子以大小不同的初速度沿垂直磁场的方向射入同一个匀强磁场中。

设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径，T1、T2是它们的运动周期，则（）A．r1＝r2，T1≠T2 B．r1≠r2，T1≠T2 C．r1＝r2，T1＝T2 D．r1≠r2，T1＝T25．如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，没有受到安培力的是A． B． C． D．6．下列说法正确的是（）A．由E=kQr2可知，在以点电荷Q为中心，半径为r的球面上，各点电场强度相同B．沿电场线方向电势降低，沿磁感线方向磁场减弱C．电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度一定为零D．运动电荷在某处不受作用，则该处磁感应强度一定为零7．关于带电粒子在匀强磁场中所受的洛伦兹力，下列说法正确的是()A．洛伦兹力的方向可以不垂直于带电粒子的运动方向B．洛伦兹力力的方向总是垂直于磁场的方向C．洛伦兹力的大小与带电粒子的速度方向和磁场方向的夹角无关D．仅将带电粒子的速度减半，洛伦兹力的大小变为原来的两倍8．如图，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E 和匀强磁场B的复合场中(E和B已知)，小球在此空间竖直面内做匀速圆周运动，则下列说法不正确的是() A．小球可能带负电B．小球做匀速圆周运动的半径为r=1B √2UEgC．小球做匀速圆周运动的周期为T=2πEBgD．若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期变大9．下列关于场的叙述，正确的是A．磁场、电场线、磁感线都是科学家为了研究的方便假想出来的，实际不存在B．某位置不受电场力，说明该点的电场强度为零C．通电直导线在某位置不受安培力，说明该点的磁感应强度为零D．电荷所受电场力的方向为该点电场的电场强度方向，磁场中通电导线所受安培力的方向为该处磁场的磁感应强度方向10．如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E.从两板左侧中点c处射入一束离子(不计重力)，这些离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分为如图三束，则下列判断正确的是A．这三束离子的速度一定不相同B．这三束离子的比荷一定相同C．若将这三束离子改为相反电性而其他条件不变的离子则仍能从d孔射出D．a、b两板间的匀强电场方向一定由b指向a二、多选题(每题4分共16分)11．如图所示，如图所示两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ．整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中．质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，当杆中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止．则（）A．磁场方向竖直向上B．磁场方向竖直向下C．ab所受支持力的大小为mgcosθD．ab所受安培力的大小为mgtanθ12．如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L、质量为m、通过电流为I的导线．若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为( )A．B＝mgsinαIL ，方向垂直于斜面向上 B．B＝mgsinαIL，方向垂直于斜面向下C．B＝mgtanαIL ，方向竖直向下 D．B＝mgIL，方向水平向左13．下列说法中正确的是( )A．磁通量有正负之分，磁通量的正负表示方向B．磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力的方向一致C．奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象D．通电直导线在匀强磁场中所受安培力的方向垂直于直导线14．如图所示是质谱仪的工作原理示意图。

高中物理选修3-1第三章磁场章末检测

高中物理选修3-1 章末检测磁场学校： __________ 姓名： __________ 班级： __________ 考号： __________一、选择题1．如下图 ||，金属细棒质量为m||，用两根相同轻弹簧吊放在水平方向的匀强磁场中||，弹簧的劲度系数为k||，棒 ab 中通有恒定电流 ||，棒处于均衡状态 ||，而且弹簧的弹力恰巧为零。

若电流大小不变而方向反向，则()||||A. 每根弹簧弹力的大小为mgB.每根弹簧弹力的大小为2mgC.弹簧形变量为mg kD.弹簧形变量为2mg k2．如下图为某种电磁泵模型的表示图||，泵体是长为 L1|| ，宽与高均为L2 的长方体 ||。

泵体处在方向垂直向外、磁感觉强度为 B 的匀强磁场中 ||，泵体的上下表面接电压为U 的电源（内阻不计） ||，理想电流表示数为I||。

若电磁泵和水面高度差为h||，液体的电阻率为ρ||，在 t 时间内抽取液体的质量为m||，不计液体在流动中和管壁之间的阻力||，取重力加快度为，则g||A ．泵体下表面应接电源正极B ．电磁泵对液体产生的推力大小为1，BIL||C．电源供给的电功率为U 2L1D．质量为 m 的液体走开泵体时的动能 UIt-mgh- I 2tL2．电磁轨道炮工作原理如题图所示||。

待发射弹体可在两平行轨道之间自由挪动，并与轨3||道保持优秀接触 ||。

电流 I 从一条轨道流入 ||，经过导电弹体从另一条轨道流回||。

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 )||，磁感觉强度的大小与I 成正比 ||。

通电的弹体在轨道上遇到的安培力在作用而高速射出。

现欲使弹体的出射速度增添至本来的||2 倍 ||，理论上可采纳的方法是A ．只将轨道长度L 变成本来的 2 倍B．只将电流I 增添到本来的 2 倍C．只将弹体质量减小到本来的一半D．将弹体质量减小到本来的一半||，轨道长度 L 变成本来的 2倍 ||，其余量不变 ||，．如下图，直角坐标系中y 轴右边存在一垂直纸面向里、宽为a的有界匀强磁场，磁4||||感觉强度为B||，右界限PQ 平行 y 轴 ||，一粒子 (重力不计 )从原点 O 以与 x 轴正方向成θ角的速率 v 垂直射入磁场 ||，当斜向上射入时||，粒子恰巧垂直PQ 射出磁场 ||，当斜向下射入时||，粒子恰巧不从右界限射出||，则粒子的比荷及粒子恰巧不从右界限射出时在磁场中运动的时间分别为 ()v2πa v2πaA. Ba3vB.2Ba3vv4πa v4πa C.2Ba3v D.Ba3v．如下图，纸面内有宽为，水平向右飞翔的带电粒子流，粒子质量为m 、电荷量为5||L||||-q、速率为 v0||，不考虑粒子的重力及互相间的作用||，要使粒子都汇聚到一点 ||，能够在粒子流的右边虚线框内设计一匀强磁场地区||，则磁场地区的形状及对应的磁感觉强度能够是哪一种 (此中 B0= mv0||， A 、 C、 D 选项中曲线均为半径是L 的1圆弧 ||， B 选项中曲线为半qL4径是L的圆) 2．如下图，在一个直角三角形地区ABC 内，存在方向垂直于纸面向里、磁感觉强度为6||||B 的匀强磁场 ||， AC 边长为 3l||，∠ C=90°||，∠ A=53°．一质量为m、电荷量为 +q 的粒子从AB 边上距 A 点为 l 的D 点垂直于磁场界限AB 射入匀强磁场||，要使粒子从BC 边射出磁场地区（ sin53 =0°.8||， cos53 =0°.6）||，则（）A．粒子速率应大于B．粒子速率应小于C．粒子速率应小于D．粒子在磁场中最短的运动时间为．现代质谱仪可用来剖析比质子重好多的离子，其表示图如下图，此中加快电压恒定。

高中物理第三章磁场章末检测新人教版选修3-1(new)

第三章磁场章末检测时间：90分钟分值：100分第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题（本题有12小题，每小题4分，共48分．其中1~8题为单选题,9～12题为多选题)1．下列各图中,表示通电直导线所产生的磁场,正确的是( )【解析】根据安培定则可判断A、C均错误;离直导线越近，电流产生的磁场越强,D错误,B正确．【答案】B2．根据安培分子电流假说的思想，认为磁场是由于电荷运动产生的，这种思想如果对地磁场也通用,而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷，那么由此判断地球应该（)A．带负电B．带正电C．不带电D．无法确定【解析】根据地球磁场的N极在地球的南极附近,由安培定则，大拇指指向地球南极，四指的指向应为电流的方向,四指的指向与地球自转方向相反,故应带负电．【答案】A3．带电粒子不计重力,在匀强磁场中的运动状态不可能的是( )A．静止B．匀速运动C．匀加速运动D．匀速圆周运动【解析】带电粒子静止时，不受洛伦兹力，故A可能．带电粒子运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力，故B可能．带电粒子运动方向与磁场方向成一夹角时,做螺旋线运动．带电粒子运动方向与磁场方向垂直时，做匀速圆周运动，故D可能．【答案】C4．如图所示，水平放置的平行金属板a、b带有等量异种电荷，a板带正电,两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场,若一个带正电的液滴在两板间做直线运动,其运动的方向是( )A．沿竖直方向向下B．沿竖直方向向上C．沿水平方向向左D．沿水平方向向右【答案】D5．如图所示，O为圆心，KN和LM是半径分别为ON、OM的同心圆弧,在O处垂直纸面放置一载流直导线，电流方向垂直于纸面向外,用一根导线围成回路KLMN，当回路中沿图示方向通过电流时(电源未在图中画出),此时回路( ）A．将向左平动B．将向右平动C．将在纸面内绕通过O点并垂直纸面的轴转动D．将这样运动:KL边垂直于纸面向外运动，MN边垂直于纸面向里运动【解析】先用右手螺旋定则判断出I1周围磁场磁感线的方向，KN、LM不受安培力，再用左手定则判断KL、MN受力方向可确定D正确．【答案】D6．质量为m、电荷量为q的带正电小物块在磁感应强度为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v0开始向左运动，如图所示．物块移动距离s后停了下来，设此过程中q不变，则（)A．s>错误!B．s<错误!C．s＝错误!D．无法判断【解析】假若无磁场，由动能定理得mgs＝12mv错误!，解得s＝错误!.由于磁场的存在,地面对物块向上的弹力变大，摩擦力也变大，故移动距离会小于错误!.【答案】B7．如图所示，MN是一条水平放置的固定长直导线，P是一个通有电流I2的与MN共面的金属环，可以自由移动．长直导线与金属圆环均包有绝缘漆皮．当MN中通上图示方向的电流I1时，金属环P在磁场力作用下将( )A．沿纸面向上运动B．沿纸面向下运动C．水平向左运动D．由于长直导线包有绝缘漆皮,其磁场被屏蔽，金属环P将静止不动【解析】由安培定则和左手定则可知，金属环P受到的磁场力沿金属环所在平面向下，故B选项正确．绝缘漆皮不会屏蔽磁场，D选项错误．【答案】B8．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．1：1：1 B．1：2：3C．3：2：1 D。

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章末测试(时间：60分钟满分：100分)一、选择题（本题共10小题，每小题5分,共5０分。

1~6 题为单项选择题，7～１0题为多项选择题。

)１．指南针是我国古代四大发明之一。

关于指南针,下列说法正确的是( ) A．指南针可以仅具有一个磁极B.指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C.指南针的指向不会受到附近铁块的干扰Ｄ.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转答案B２.如图１所示,圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时,a、b、ｃ三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是( )图1Ａ．a、b、c的N极都向纸里转B.b的N极向纸外转，而a、c的Ｎ极向纸里转C.b、c的Ｎ极都向纸里转,而a的Ｎ极向纸外转D.b的N极向纸里转,而a、c的N极向纸外转解析由于圆环带负电荷,故当圆环沿顺时针方向转动时,等效电流的方向为逆时针,由安培定则可判断环内磁场方向垂直纸面向外，环外磁场方向垂直纸面向内,磁场中某点的磁场方向即是放在该点的小磁针静止时N极的指向，所以b的N极向纸外转，a、c的N极向纸里转。

选项Ｂ正确。

答案Ｂ3．(2017·四川成都石室中学二诊)如图２所示,一个边长为L的正方形金属框竖直放置,各边电阻相同，金属框放置在磁感应强度大小为B、方向垂直于金属框向里的匀强磁场中，若A、B两端与导线相连,由A到B通以如图所示方向的电流(由A 点流入,从B点流出),流过AＢ边的电流为Ｉ，则金属框受到的安培力大小和方向分别为( )图2Ａ.2ＢＩＬ,竖直向下 B.43BIＬ，竖直向上C．BＩL，竖直向上ﻩ D.错误!BIL，竖直向下解析设流过DC边的电流为I′,根据并联电路知识有Ｉ′·３R＝ＩR，得I′=＼f(Ｉ,３)，AD、BC边所受的安培力的合力为零，DC边中的电流方向向右,根据左手定则可知，DC边所受安培力方向向上，大小为F DC＝B·＼ｆ（I，3)·L=＼f(1,3）BIL，AＢ边所受的安培力方向向上，大小为FＡＢ＝BIL，所以金属框受到的安培力为F安=F DC＋F AB＝错误!BＩL,方向竖直向上，故选项B 正确。

答案 B4.如图３所示，两根垂直纸面平行放置的直导线a和b,通有等值电流。

在纸面上距a、b等远处有一处Ｐ。

若Ｐ点合磁感应强度B的方向水平向左,则导线a、ｂ中的电流方向是( )图3A.a中向纸里，b中向纸外Ｂ.a 中向纸外,b 中向纸里C ．a 、ｂ中均向纸外D.ａ、b 中均向纸里解析因为通电直导线周围磁场的磁感线是多组以导线上各点为圆心垂直于导线的同心圆,所以直导线a 中电流在P 处激发的磁场方向垂直于a 、P 连线;直导线ｂ中电流在P 处激发的磁场方向垂直于b 、Ｐ连线。

又因为P 点合磁感应强度B 的方向水平向左，所以由矢量合成法则可知，a 中电流在P 处激发的磁场方向垂直a Ｐ向下,ｂ中电流在P 处激发的磁场方向垂直bP 向上，再根据安培定则很容易判断ａ、b 中的电流方向,ａ中向纸里,ｂ中向纸外，Ａ正确。

答案 A5.带电粒子以初速度v 0从a 点进入匀强磁场如图4所示,运动中经过b 点,Oa ＝Ｏb 。

若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度v 0从a 点进入电场，仍能通过b 点，则电场强度E 和磁感应强度Ｂ的比值为( )图4A.v ０Ｂ.错误! Ｃ.２ｖ0 ﻩD ．错误!解析设Oa ＝O ｂ=d ,因带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,所以圆周运动的半径正好等于d ,即ｄ=错误!，得B ＝错误!。

如果换成匀强电场,带电粒子做类平抛运动，那么有d =12·错误!·错误!错误!得E ＝错误!,所以错误!=2ｖ0，选项C 正确。

答案 C６.电磁轨道炮工作原理如图5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5Ａ.只将轨道长度L变为原来的2倍B.只将电流I减为原来的一半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磁感应强度B=ｋI，安培力F＝ＢId＝ｋI2d，由动能定理可得F Ｌ＝错误!mｖ2，解得v=Ｉ错误!，由此式可判断只有选项D正确。

答案D７．如图6所示,在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电量均相同的正、负离子（不计重力），从点Ｏ以相同的速度先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正、负离子在磁场中（)图６Ａ.运动时间相同Ｂ．运动轨迹的半径相同Ｃ.重新回到边界时速度的大小和方向相同D.重新回到边界的位置与O点距离不相等解析粒子在磁场中运动的周期T=错误!,则知两个离子做圆周运动的周期相等。

根据左手定则分析可知，正离子逆时针偏转，负离子顺时针偏转，重新回到边界时正离子的速度偏转角为(２π-2θ),轨迹的圆心角为（2π－２θ)，运动时间t＝错误!T。

同理，负离子运动时间t=2θ２πT,显然时间不等,A错误；根据牛顿第二定律得ｑｖB ＝ｍ错误!，得r＝错误!，由题意可知m、q、v、B大小均相同,则r相同,B正确；正、负离子在磁场中均做匀速圆周运动,速度沿轨迹的切线方向,根据圆的对称性可知，重新回到边界时速度大小与方向相同,Ｃ正确；根据几何知识可知重新回到边界的位置与Ｏ点距离s=2r sｉn θ，r、θ相同,则ｓ相同,D错误。

答案BＣ8.如图７所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从孔a垂直于磁场沿ab方向射入容器中,其中一部分从c孔射出,一部分从ｄ孔射出，容器处在真空中，下列说法中正确的是（）图7A．从两孔射出的电子速率之比ｖc∶vｄ＝２∶１B.从两孔射出的电子在容器中运动所用时间之比t c∶t d=1∶2C．从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比aｃ∶ａd=2∶1Ｄ．从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比aｃ∶a d=２∶1解析从c孔射出的粒子与从d孔射出的粒子做圆周运动的半径之比Ｒc∶Ｒｄ＝2∶1,根据qvＢ＝＼ｆ（mｖ2，Ｒ)可知vｃv d=错误!＝错误!，Ａ正确；根据T=错误!可知Ｔc=T d，但二者圆心角αc∶αd=1∶2，因此＼f（tｃ,ｔｄ）=错误!＝错误!,B正确；根据a=错误!,可得错误!＝错误!·错误!=错误!·错误!＝错误!，C错误,Ｄ正确。

答案ABD9．１932年，美国的物理学家劳伦斯设计出了回旋加速器。

回旋加速器的工作原理如图8所示,置于高真空中的两Ｄ形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。

磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。

Ａ处粒子源产生的质量为ｍ、电荷量为＋q的粒子在加速器中被加速，其加速电压恒为U。

带电粒子在加速过程中不考虑相对论效应和重力的作用,则()图8A.带电粒子在加速器中第１次和第2次做曲线运动的时间分别为t1和t２，则t１∶ｔ2＝1∶2B.带电粒子第１次和第2次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比r1∶ｒ２＝2∶2C.两D形盒狭缝间的交变电场的周期Ｔ=错误!Ｄ．带电粒子离开回旋加速器时获得的动能为＼f(Ｂ2q2R2，2ｍ)解析带电粒子在磁场中运动的周期与电场变化的周期相等，根据ｑｖB=m v２r,得v＝＼ｆ(qＢr,m),周期Ｔ=错误!＝错误!，与粒子的速度无关，t1∶t2＝1∶1,交变电场的周期也为＼f(2πｍ，qB),A错误，C正确;根据１2mv错误!=nqU得,带电粒子第1次和第２次经过加速后的速度比为错误!∶2，根据r＝错误!知，带电粒子第１次和第2次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比r1∶r2＝错误!∶2，Ｂ正确；根据qvＢ=m＼f(ｖ2,R），知ｖ=错误!,则带电粒子离开回旋加速器时获得动能E k＝错误! mv2＝＼f(B2ｑ2R２,2m），D正确。

答案BＣＤ１０.已知一质量为m的带电液滴,经电压Ｕ加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场Ｂ中,液滴在此空间的竖直平面内做匀速圆周运动,如图9所示,则()图9Ａ.液滴在空间可能受４个力作用B．液滴一定带负电C.液滴做圆周运动的半径r=＼f(1,B）错误!D.液滴在场中运动时总能量不变解析液滴受到重力、电场力和洛伦兹力的作用，所以选项A错误;由于液滴做匀速圆周运动，所以电场力与重力为平衡力，电场力方向向上，可以判定液滴带负电,B正确；根据ｑU=＼f(１,２）mv２,ｒ=＼ｆ(mv,qB),qE＝ｍｇ，解得ｒ＝1B错误!,选项C正确;液滴在场中运动的整个过程能量守恒,选项D正确。

答案BCD二、非选择题(共4小题,共50分。

)11.(１0分）如图10所示,将长为５0 cｍ、质量为１0 g的均匀金属棒ａb的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态,位于垂直纸面向里的匀强磁场中，当金属棒中通以0．４A的电流时,弹簧恰好不伸长,求：(取g=９.8m／s2)图10(1)匀强磁场中磁感应强度是多大?(2)当金属棒通以0.2 A由ａ到b的电流时,弹簧伸长1ｃｍ，如果电流方向由ｂ到ａ,而电流大小不变，弹簧伸长又是多少？解析(1)当ａb棒受到向上的安培力ＢIL和向下的重力mｇ大小相等时,弹簧不伸长，由BIL＝mｇ可得出磁感应强度B＝错误!=错误!T＝0.49 T。

(2)当0.２A的电流由ａ流向ｂ时，ab棒受到两根弹簧向上的拉力2ｋｘ1及向上的安培力BＩ1L和向下的重力ｍg作用，处于平衡状态。

根据平衡条件有：2kx1＝mg-BＩ１L①当电流反向后,ａb棒受到两个弹簧向上的拉力2ｋx2及向下的安培力BI2L和重力mｇ作用,处于平衡状态,有2kx２=mｇ+BI2L②①②两式相除并整理，得弹簧伸长x2为x2=错误!ｘ1＝10×１0－3×9.8+0.49×0.2×0.５１０×10－3×９．8-０.４９×0.２×0．5×1 cm＝3 cｍ。

答案(1）0.４９T(2)3 cm12.(1２分）如图1１所示,在足够长的绝缘板ＭＮ上方距离为d的O点处,水平向左发射一个速率为v0,质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(不考虑粒子重力)。

图１1(１）若在绝缘板上方加一电场强度大小为E=错误!、方向竖直向下的匀强电场,求带电粒子打到板上距P点的水平距离(已知OP⊥MN);(２)若在绝缘板的上方只加一垂直纸面、磁感应强度B=错误!的匀强磁场,求:①带电粒子在磁场中运动的半径；②若O点为粒子发射源,能够在纸面内向各个方向发射带电粒子（不考虑粒子间的相互作用),求发射出的粒子打到板上的最短时间。