2020版高考物理一轮复习单元质检09 磁场(含解析)

D.O2P2 的长度是 O2P1 长度的 2 倍
答案 CD
E
mv2
mv
解析由速度选择器可知,qB1v=qE,解得
v= ,所以速度相等,在磁场中有 qvB= B1
r
,解得 r= ,周期 qB
T=
2πr 2πm
T
v
=
qB
,时间为
t= ,故 2
A
错误;打在
P1
点的粒子是半径最小的
11H,故 B 错误;打在 P2 点的粒
3
3
C. 2 B0Il,水平向左 D. 2 B0Il,水平向右
答案 B
解析
根据安培定则,A 电流在 C 处产生的磁场方向垂直于 AC,B 电流在 C 处产生的磁场方向垂直于 BC,如 图所示。根据平行四边形定则及几何知识可知,合磁场的方向竖直向下,与 AB 边平行,合磁感应强 度 B 的大小为 B=2B0cos30°= 3B0,由公式 F=BIl 得,导线 C 所受安培力大小为 F= 3B0Il,根据左手 定则,导线 C 所受安培力方向水平向左,因导线 C 位于水平面处于静止状态,由平衡条件知,导线 C 受到的静摩擦力方向为水平向右,故选项 B 正确,A、C、D 错误。
子是半径最大的
21H 和
42He,故
C
正确;由
mv r= ,可知
qB
O2P2
的长度是
O2P1
长度的
2
倍,故
D
正确。
7.如图所示,ABC 为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中 AB 为倾斜直轨道,BC 为与 AB 相切的圆形轨道,
A.ta<tb<tc<td
B.ta=tb=tc=td
C.ta=tb<tc<td
D.ta=tb>tc>td
答案 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
2πm
θ
θa=θb>θc>θd,而带电粒子的周期 T=
qB
相同,其在磁场中运动时间
t= T,故 2π
6.如图所示,含有 11H、21H、42He 的带电粒子束从小孔 O1 处射入速度选择器,沿直线 O1O2 运动的粒子 从小孔 O2 处射出后垂直进入偏转磁场,最终打在 P1、P2 两点。则( )
A.粒子在偏转磁场中运动的时间都相等
B.打在 P1 点的粒子是 42He C.打在 P2 点的粒子是 21H 和 42He
答案 B 解析题图 A 中两条垂直纸平面的长直导线中通有等大反向的电流,在中垂线上产生的合磁场方向水 平向右,带电粒子将沿中垂线做匀速直线运动;题图 B 中等量同种正点电荷在中垂线上的合电场强 度在连线中点左侧水平向左,在连线中点右侧水平向右,带电粒子受力不为零,不可能做匀速直线运 动;题图 C 中粒子运动方向与所处位置磁感线平行,粒子做匀速直线运动;题图 D 是速度选择器的原
ta=tb>tc>td,选项
D 正确。
5.
如图所示,三根长为 l 的直线电流在空间构成等边三角形,电流的方向垂直纸面向里。电流大小均
为 I,其中 A、B 电流在 C 处产生的磁感应强度的大小分别为 B0,导线 C 位于水平面处于静止状态,则 导线 C 受到的静摩擦力是( )
A. 3B0Il,水平向左 B. 3B0Il,水平向右
E 理图,只要 v0=B,粒子做匀速直线运动,故选 B。 4.
如图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 四点射出磁场,比较它们
在磁场中的运动时间 ta、tb、tc、td,其大小关系是( )
北方;当给导线通入电流时,发现罗盘的指针偏转一定角度。现已测出此地的地磁场水平分量
B1=5.0×10-5 T,通电后罗盘指针停在北偏东 60°的位置,如图所示。由此测出该通电直导线在该处 产生磁场的磁感应强度大小为( )
A.5.0×10-5 T
B.1.0×10-4 T
C.8.66×10-5 T D.7.07×10-5 T
答案 C
解析
电流在罗盘处产生的磁场方向水平向东,合磁场方向东偏北 30°,由图可知: B1
B2=tan30°=8.66×10-5T。故 C 正确。
2.如图所示,在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极 B,沿边缘内壁放一个圆环形电极 A,把 A、B 分别与 电源的两极相连,然后在玻璃皿中放入导电液体,现把玻璃皿放在如图所示的磁场中,液体就会旋转 起来。若从上向下看,下列判断正确的是( )
单元质检九 磁场
(时间:45 分钟 满分:100 分) 一、选择题(本题共 8 小题,每小题 6 分,共 48 分。在每小题给出的四个选项中,第 1~5 题只有一项 符合题目要求,第 6~8 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的 得 0 分) 1.
在一根南北方向放置的直导线的正下方 10 cm 处放一个罗盘。导线没有通电时小磁针的 N 极指向
A.A 接电源正极,B 接电源负极,液体顺时针旋转 B.A 接电源负极,B 接电源正极,液体顺时针旋转 C.A、B 与 50 Hz 的交流电源相接,液体持续旋转 D.仅磁场的 N、S 极互换后,重做该实验发现液体旋转方向不变 答案 A 解析若 A 接电源正极,B 接电源负极,在电源外部电流由正极流向负极,因此电流由边缘流向中心,玻 璃皿所在处的磁场竖直向下,由左手定则可知,导电液体受到的安培力沿顺时针方向,因此液体沿顺 时针方向旋转,故 A 正确;同理,若 A 接电源负极,B 接电源正极,根据左手定则可知,液体沿逆时针方 向旋转,故 B 错误;A、B 与 50Hz 的交流电源ຫໍສະໝຸດ Baidu接,A、B 电极之间的电流方向不断发生改变,液体不 会持续旋转,故 C 错误;若磁场的 N、S 极互换后,重做该实验,液体旋转方向会改变,故 D 错误。 3.如图所示,一个不计重力的带电粒子以 v0 沿各图的虚线射入场中。A 中 I 是两条垂直纸平面的长 直导线中等大反向的电流,虚线是两条导线连线的中垂线;B 中+Q 是两个位置固定的等量同种点电 荷的电荷量,虚线是两点电荷连线的中垂线;C 中 I 是圆环线圈中的电流,虚线过圆心且垂直圆环平 面;D 中是正交的匀强电场和匀强磁场,虚线垂直于电场和磁场方向,磁场方向垂直纸面向外。其中, 带电粒子不可能做匀速直线运动的是( )