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1、1第第 3 3 章章 磁场磁场章末检测章末检测(A)(A) (时间：90 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题共 10 个小题，每小题 5 分，共 50 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 所示，则圆心 O 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
2、方 B指向右下方 C竖直向上 D水平向右 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关于带电粒子在匀强磁场中运动，不考虑其他场力(重力)作用，下列说法正确的是 ( ) A可能做匀速直线运动 B可能做匀变速直线运动 C可能做匀变速曲线运动 D只能做匀速圆周运动图 1 图 2 图 3 图 4 51930 年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图 2 所示
3、这台加速器 由两个铜质 D 形盒 D1、D2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2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
4、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(不计空气阻力)现给圆环向右的初 速度 v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度时间图象可能是下图中的( )8.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 t1、t2和 t3，比 较 t1、t2和 t3的大小，则有(粒子重力忽略不计)(
5、 )图 5 At1t2t3Bt2t2 9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( )图 6 A这三束正离子的速度一定不相同 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
6、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( )图 7 A两小球到达轨道最低点的速度 vMmg，则 amgqvBm，随着 v 的减小 a 也减小，直到 qvBmg，以后将以剩余的速度做匀速直线运qvBmgm 动，故 D 正确，B、C 错误 8C 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 t1t2；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 t3t2，综上 所述可知，选项 C 对 9D 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
7、子在金属板中做直线运动，qvBEq，v ，表明带电粒子的速度一定相等，而电荷的带电量、电E B性、质量、比荷的关系均无法确定；在磁场中 R，带电粒子运动半径不同，所以比荷mv Bq 一定不同，D 项正确 10D 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：mv mgH1 22 Mmv mgHqEd1 22 N 故 vMvN，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 N 时，支持力与重 力的合力提供向心力 因 vMvN，故压力 FMFN，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
8、到达轨道的另 一端D 正确11. 3m eB2v 3 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，故圆半径 R，所以上方 R1，T1；下方 R2，T2.因此mv2 Rmv eBmv eB2m eB2mv eB4m eB6电子运动一个周期所用时间是：T，在这段时间内位移大小：T1 2T2 2m eB2m eB3m eBx2R22R122，所以电子运动一个周期的平均速度大小为：2mv eBmv eB2mv eB .vx T2mv eB 3m eB2v 3 1212 21解析 同一种粒子在同一磁场中运动的周期相同，且 tc T，td T，即1 41 2 tctd
9、12.由 r知，vcvdrcrd21，mv qB而 acadvcvd21.qvcB mqvdB m 135 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： BILmgcot 37Bmgcot 37 IL T2 T6 102 10 0.8 0.6 1 0.4所需时间 t s5 sB B2 0.414(1)sin (2)2mv0 Bq2m Bq 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 、周期 T 相联 系 (1)过 O 点和 P 点做速度方向的垂线，两线交点 C 即为电子
10、在磁场中做匀速圆周运动的 圆心，如右图所示，则可知2Rsin OPBqv0mv2 0 R 由式可解得：sin .OP2mv0 Bq7(2)由图中可知：2t 又 v0R由式可得：t.2m Bq 15(1)见解析图 (2)0.4 m (3)7.681018 J 解析 (1)轨迹如下图所示(2)带电粒子在磁场中运动时，由牛顿运动定律，有qvBm，v2 RR m0.4 m.mv qB6.4 1027 4 104 3.2 1019 2 103(3)EkEqL mv2403.210190.2 J 6.41027(4104)2 1 21 2 J7.681018 J.16(1)见解析图 (2)2LL2d22mU q 解析 (1)作出粒子经电场和磁场的轨迹图，如下图(2)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 mv21 2 粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为 r，则：qvBmv2 r 由几何关系得：r2(rL)2d2 联立式得：磁感应强度 B.2LL2d22mU q
