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1、第3讲 磁场 章末高效整合(90分钟100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题5分，共计35分，每小题只有一个选项符合题意)1(2010年盐城模拟)随着生活水平的提高，电视机已进入千家万户，显像管是电视机的重要组成部分如右图所示，为电视机显像管及其偏转线圈L的示意图如果发现电视画面的幅度比正常时偏小，不可能是下列哪些原因引起的()A电子枪发射能力减弱，电子数减少B加速电场的电压过高，电子速率偏大C偏转线圈匝间短路，线圈匝数减少D偏转线圈的电流过小，偏转磁场减弱2如右图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面
2、上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中，关于B的大小的变化，正确的说法是()A逐渐增大B逐渐减小C先减小后增大 D先增大后减小3(2010年扬州模拟)如右图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a(0，L)一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60.下列说法中正确的是()A电子在磁场中运动的时间为B电子在磁场中运动的时间为C磁场区域的圆心坐标D电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，2L)
3、4一重力不计的带电粒子以初速度v0先后穿过宽度相同且相邻的有明显边界的匀强电场E和匀强磁场B，如下图甲所示，电场和磁场对粒子总共做功W1；若把电场和磁场正交叠加，如下图乙所示，粒子仍以v0的初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子总共做功W2，比较W1、W2的大小()A一定是W1W2B一定是W1W2C一定是W1W2D可能是W1W2，也可能是W1W25(2010年泰安模拟)如右图所示，为了科学研究的需要，常常将质子(H)和粒子(He)等带电粒子储存在圆环状空腔中，圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场(偏转磁场)中，磁感应强度为B.如果质子和粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同(如图中虚线所示)，偏
4、转磁场也相同，则质子和粒子在圆环状空腔中运动的动能EH和E、运动的周期TH和T的大小关系是()AEHE，THT BEHE，THTCEHE，THT DEHE，THT6(2010年苏州模拟)如右图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里P为屏上的一个小孔PC与MN垂直一群质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力)，以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为的范围内则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为()A.B.C. D.7如右图所示，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，不计重力在a点以某一初速度水平向左射入
5、磁场区域，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规定由纸面垂直向外的磁感应强度为正，则磁场区域、三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是() 二、多项选择题(本题共5小题，每小题5分，共计25分，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分)8关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量，下列结论中正确的是()A与加速器的半径有关，半径越大，能量越大B与加速器的磁场有关，磁场越强，能量越大C与加速器的电场有关，电场越强，能量越大D与带电粒子的质量和电荷量均有关，质量和电荷量越大，能量越大9如右图所示，一金属直杆M
6、N两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，可以()A将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极B将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极C将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极D将a、c端接在交流电源的一端，b、d端接在交流电源的另一端10质量为m的通电细杆置于倾角为的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为，有垂直于纸面向里的电流通过杆，杆恰好静止于导轨上在如下图所示的A、B、C、D四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是()11如右图所示，质量为m、电荷量为q的带电液滴从h高处自由下落，进入一个互相垂直的匀强电场和匀强磁
7、场区域，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度为B，电场强度为E.已知液滴在此区域中做匀速圆周运动，则圆周运动的半径r为()A. B. C. D. 12如下图甲所示，空间中存在一个变化的电场和一个变化的磁场，电场的方向水平向右(图甲中由B到C)，电场强度的大小随时间变化情况如下图乙所示；磁感应强度方向垂直于纸面，磁感应强度的大小随时间变化情况如下图丙所示，在t1 s时，从A点沿AB方向(垂直于BC)以初速度v0射出第一个粒子，并在此之后，每隔2 s有一个相同的粒子沿AB方向均以初速度v0射出，射出的粒子均能击中C点，若ABBCl，粒子由A运动到C的时间均小于1 s不计空气阻力及电磁场变化带来的影响则以
8、下说法正确的是()A磁场方向垂直纸面向外B电场强度E0和磁感应强度B0的比值E0/B02v0C第一个粒子由A运动到C所经历的时间t1D第二个粒子到达C点的动能等于第一个粒子到达C点的动能三、计算题(本大题共4个小题，共40分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的要注明单位)13(9分)如右图所示，在竖直平面内有一圆形绝缘轨道，半径R1 m，匀强磁场垂直于轨道平面向内，一质量为m1103 kg，带电荷量为q3102 C的小球，可沿轨道内壁滑动开始时，在最低点处给小球一个初速度v0，使小球在竖直面内逆时针做圆周运动，下图甲是小球在竖直面内做圆周运动的速率v随时间变化的情
9、况，下图乙是小球所受轨道的弹力F随时间变化的情况，结合图象所给数据(g取10 m/s2)，求：(1)磁感应强度的大小；(2)小球初速度大小 甲乙14(9分)粗细均匀的直导线ab的两端悬挂在两根相同的弹簧下边，ab恰好处在水平位置(如右图所示)已知ab的质量为m10 g，ab的长度L60 cm，沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度B0.4 T.(1)要使两根弹簧能处在自然状态，既不被拉长，也不被压缩，ab中应沿什么方向、通过多大的电流？(2)如导线中有方向从a到b、大小为0.2 A的电流通过时，两根弹簧均被拉长了x1 mm，求该弹簧的劲度系数(3)当由b到a方向通过0.2 A的电流时两根弹
10、簧被拉长多少？(取g9.6 m/s29.6 N/kg)15(10分)如下图所示，在平面直角坐标系xOy内，第象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴正半轴上yh处的M点，以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上x2h处的P点进入磁场，最后以垂直于y轴的方向射出磁场不计粒子重力求：(1)电场强度的大小E；(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r；(3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t.16(12分)(2010年广州模拟)一带正电q、质量为m的离子，t0时从A点进入正交的电场和磁场
11、并存的区域做周期性运动，下图甲为其运动轨迹，图中弧AD和弧BC为半圆弧，半径均为R；AB、CD为直线段，长均为R；已知电场强度方向不变(如图甲所示)、大小随时间作周期性变化；磁感应强度大小不变恒为B0，方向垂直纸面随时间作周期性变化(1)计算离子转一圈的时间(2)指出离子运动一圈时间内电场和磁场的变化情况(3)以图甲所示的E的方向为电场强度的正方向、向里为磁感应强度的正方向，分别在乙图和丙图中画出电场强度和磁感应强度在一个周期内随时间变化的图线，图中要标示出必要的值第3讲 磁场 章末高效整合(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)(90分钟100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题
12、5分，共计35分，每小题只有一个选项符合题意)1(2010年盐城模拟)随着生活水平的提高，电视机已进入千家万户，显像管是电视机的重要组成部分如右图所示，为电视机显像管及其偏转线圈L的示意图如果发现电视画面的幅度比正常时偏小，不可能是下列哪些原因引起的()A电子枪发射能力减弱，电子数减少B加速电场的电压过高，电子速率偏大C偏转线圈匝间短路，线圈匝数减少D偏转线圈的电流过小，偏转磁场减弱【解析】画面变小是由于电子束的偏转角减小，即轨道半径变大造成的，由公式R知，因为加速电压增大，将引起v增大，而偏转线圈匝数或电流减小，都会引起B减小，从而使轨道半径增大，偏转角减小，画面变小【答案】A2如右图所示，
13、在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中，关于B的大小的变化，正确的说法是()A逐渐增大B逐渐减小C先减小后增大 D先增大后减小【解析】导体棒受三个力，三力构成的矢量三角形如右图所示安培力的大小变化从图中即可看出是先减小后增大，由FBIL知，B的大小应是先减小后增大，只有C正确【答案】C3(2010年扬州模拟)如右图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a(0，L)
14、一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60.下列说法中正确的是()A电子在磁场中运动的时间为B电子在磁场中运动的时间为C磁场区域的圆心坐标D电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，2L)【解析】由图可以计算出电子做圆周运动的半径为2L，故在磁场中运动的时间为tT，A、B错；ab是磁场区域圆的直径，故圆心坐标为，电子在磁场中做圆周运动的圆心为O，计算出其坐标为(0，L)，所以C正确，D错误【答案】C4一重力不计的带电粒子以初速度v0先后穿过宽度相同且相邻的有明显边界的匀强电场E和匀强磁场B，如下图甲所示，电场和磁场对粒子总共做功W1；若把电场和磁场正交叠加，如下图乙所示，粒子仍以v0的初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子总共做功W2，比较W1、W2的大小()A一定是W1W2B一定是W1W2C一定是W1W2D可能是W1W2，也可能是W1W2【解析】无论粒子带何种电荷，电场力
