第十一章 磁场 章末质量检测

第十一章磁场章末质量检测

(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．如图1所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受安培力作用的是()

图1

解析：只有当通电导线和磁场平行时，才不受安培力的作用，而A、D中导线均与磁场垂直，B中导线与磁场方向夹角为60°，因此都受安培力的作用，故正确选项为A、B、D.

答案：ABD

2．物理学家法拉第在研究电磁学时，亲手做过许多

实验，如图2所示的实验就是著名的电磁旋转实

验，这种现象是：如果载流导线附近只有磁铁的

一个极，磁铁就会围绕导线旋转；反之，载流导

线也会围绕单独的某一磁极旋转．这一装置实际

上就是最早的电动机．图中A是可动磁铁，B是图2

固定导线，C是可动导线，D是固定磁铁．图中黑色部分表示汞(磁铁和导线的下半部分都浸没在汞中)，下部接在电源上．请你判断这时自上向下看，A和C转动方向为() A．顺时针、顺时针B．顺时针、逆时针

C．逆时针、顺时针D．逆时针、逆时针

解析：根据电流的方向判定可以知道B中的电流方向是向上的，那么在B导线附近的磁场方向为逆时针方向，即为A磁铁N极的受力方向；由于D磁铁产生的磁场呈现出由N极向外发散，C中的电流方向是向下的，由左手定则可知C受到的安培力

方向为顺时针．故选项C 正确．

答案：C

3．(2008·广东高考)带电粒子进入云室会使云室中

的气体电离，从而显示其运动轨迹．图3所示

是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，

a 和

b 是轨迹上的两点，匀强磁场B 垂直于纸

面向里．该粒子在运动时，其质量和电荷量不

变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是( ) 图3

A ．粒子先经过a 点，再经过b 点

B ．粒子先经过b 点，再经过a 点

C ．粒子带负电

D ．粒子带正电

解析：从粒子运动的轨迹可以判断，粒子在a 点的曲率半径大于在b 点的曲率半径．由

R ＝m v qB

可知，半径越小速度越小，所以粒子在b 点的速度小于在a 点的速度，故粒子先经过a 点，再经过b 点，即在运动中，使气体电离、损失动能、速度变小，A 正确，B 错误；根据左手定则可以判断粒子带负电，C 正确，D 错误．

答案：AC

4．如图4所示的天平可用来测定磁感应强度．

天平的右臂下面挂有一个矩形线圈．宽度

为l ，共N 匝，线圈下端悬在匀强磁场中，

磁场方向垂直纸面．当线圈中通有电流I

时 (方向如图)，在天平左右两边加上质量 图4

各为m 1、m 2的砝码，天平平衡，当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m 的砝码后，天平重新平衡，由此可知 ( )

A ．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为(m 1－m 2)g NIl

B ．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为mg 2NIl

C ．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为(m 1－m 2)g NIl

D ．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为mg 2NIl

解析：由题意可知，当电流方向改变反向时右边需要再加质量为m 的砝码后，天平才能平衡，由此可知，电流反向，安培力由向下改为向上，所以磁场方向是垂直纸面向里的，设矩形线圈的重力为G 0，第一次平衡时，左边盘中砝码的质量为m 1，右边砝码质量为m 2，由力矩平衡原理得m 1g ＝m 2g ＋NBIl ＋G 0，电流反向后，达到

平衡时m 1g ＝m 2g ＋mg －NBIl ＋G 0，由上述两式可得B ＝mg 2NIl

，故B 正确． 答案：B

5．如图5所示的虚线框为一长方形区域，

该区域内有一垂直于纸面向里的匀强

磁场，一束电子以不同的速率从O 点

垂直于磁场方向、沿图中方向射入磁

场后，分别从a 、b 、c 、d 四点射出磁 图5

场，比较它们在磁场中的运动时间t a 、

t b 、t c 、t d ，其大小关系是 ( )

A ．t a

B ．t a ＝t b ＝t c ＝t d

C ．t a ＝t b

D ．t a ＝t b >t c >t d

解析：带电粒子的运动轨迹如图所示，由图可知，

从a 、b 、c 、d 四点飞出的电子对应的圆心角θa ＝

θb >θc >θd ，而带电粒子的周期T ＝2πm qB

相同，其在 磁场中运动时间t ＝θ2π

T ，故t a ＝t b >t c >t d .D 项正确． 答案：D

6．如图6所示，一束正离子从S 点沿水平方向射出，在没有电、磁场时恰好击中荧光

屏上的坐标原点O ；若同时加上电场和磁场后，正离子束最后打在荧光屏上坐标系的第Ⅲ象限中，则所加电场E 和磁场B 的方向可能是(不计离子重力及其间相互作用力) ( )

图6

A．E向上，B向上B．E向下，B向下

C．E向上，B向下D．E向下，B向上

解析：带电粒子在电场中沿y轴方向偏转，在磁场中沿x轴方向偏转，现带电粒子最后打在第Ⅲ象限中，故粒子偏向y轴负方向，则E向下；粒子还偏向x轴负方向，由左手定则可知B向下，因此选项B正确．

答案：B

7．地球大气层外部有一层复杂的电离层，既分布

有地磁场，也分布有电场．假设某时刻在该空

间中有一小区域存在如图7所示的电场和磁场；

电场的方向在纸面内斜向左下方，磁场的方向

垂直于纸面向里．此时一带电宇宙粒子，恰以

速度v垂直于电场和磁场射入该区域，不计重图7

力作用，则在该区域中，有关该带电粒子的运

动情况可能的是()

A．仍做直线运动B．立即向左下方偏转

C．立即向右上方偏转D．可能做匀速圆周运动

解析：假定粒子带正电，则粒子受力如图所示，

若Eq＝q v B，则A项正确，

若Eq>q v B，则B项正确，

若Eq

因粒子做曲线运动时电场力做功会改变粒子速度的大小，故D项错误．综上所述A、

B、C选项正确．