磁场单元测试题(含详解答案) doc

第十一章磁场章末自测

时间：90分钟满分：100分

第Ⅰ卷选择题

一、选择题(本题包括10小题，共40分，每小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“电磁感应学说”，认为当太阳强烈活动影响地球而引起磁暴时，磁暴在外地核中感应产生衰减时间较长的电流，此电流产生了地磁场．连续的磁暴作用可维持地磁场，则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，根据安培定则可判断，外地核中电流方向由东向西．

答案：B

图1

2．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，则此时b受到的磁场力的大小变为()

A．F2B．F1－F2

C．F2－F1D．2F1－F2

解析：对a导线，原来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，则a导线受外加匀强磁场的作用力为F′，则F1、F′、F2之间有下列关系：

图2

F2＝F1－F′(F′＝F1－F2)

同理对b导线分析受力，如图2乙所示，故此时导线b受磁场作用力：

F＝F1－F′＝F1－(F1－F2)＝F2

本题正确的答案为A.

答案：A

3．带电体表面突出的地方电荷容易密集．雷雨天当带电云层靠近高大建筑物时，由于静电感应，建筑物顶端会聚集异种电荷，避雷针通过一根竖直导线接通大地而避免雷击．你若

想知道竖直导线中的电流方向，进而判断云层所带电荷，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：根据小磁针静止时N 极的指向判断出其所在处的磁场方向，然后根据安培定则判断出电流方向，既安全又可行．

答案：D

4．下列关于磁感线的说法正确的是( )

A ．磁感线可以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 极出发，到磁体的S 极终止

C ．磁场的磁感线是闭合曲线

D ．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列成的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线

解析：磁感线的切线方向就是该点的磁场方向，磁场的方向规定为小磁针N 极受力的方向，也就是小磁针静止时N 极的指向，所以A 项错误．在磁体的外部，磁感线从N 极出发指向S 极．在磁体的内部，磁感线从S 极指向N 极，并且内、外形成闭合曲线，所以B 项错误，C 项正确．虽然磁感线是为了研究问题的方便人为引入的，我们也可以用细铁屑形象地“显示”磁感线，但不能说没有细铁屑的地方就没有磁感线，所以D 项是错误的．

答案：C

图3

5．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，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T 0

B ．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T 0

C ．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T 0

D ．若磁场方向指向纸外，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，根据圆周运动知识有F 电＝m (2πT 0

)2r ，若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，所以质点运动的周期将增大，大于T 0.若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，所以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4

6．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．关于场的分布情况可能的是( )

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 选项中若电场、磁场方向与速度方向垂直，则洛伦兹力与电场力垂直，如果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，若与重力合力为零，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，若与重力合力为零，就会做直线运动．D 选项三个力合力不可能为零，因此本题选A 、B 、C.

答案：ABC

图5

7．(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．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.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，根据左手定则可知粒子带负电荷．

由图可知：sin30°＝a －R R

可得R ＝23

a 又由q v B ＝m v 2R 得q m ＝3v 2Ba

. 故选项C 正确．

图7 答案：C

8．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，则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，则E 和B 的大小之比为( )