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1、2018- -2019学年第一学期高二期末考试复习之专题训练第三章 磁场专题复习一、单选题（1-8题是只有一个答案正确；9-12题有多个答案正确）1一个不计重力的带正电荷的粒子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则粒子的运动轨迹为( )A圆弧a B直线bC圆弧c Da、b、c都有可能【答案】 A【解析】带正电的电荷在向里的磁场中向上运动，根据左手定则可知，粒子的受到的洛伦兹力的方向向左，所以粒子的可能的运动的轨迹为a，所以A正确，BCD错误。故选A。2关于电场线和磁感线，下列说法正确的是A电场线和磁感线都是在空间实际存在的线B电场线和磁感线都是闭合的曲线C磁感线从磁体的N极发
2、出，终止于S极D电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷【答案】 D【解析】电场线与磁感线是人为假想的曲线，实际不存在，A错误；电场线是不闭合的，磁感线是闭合曲线，B错误；磁感线在磁体的外部从N极出发，终止于S极，在磁体的内部从S极出发，终止于N极，C错误；电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，D正确。3磁感应强度是描述磁场的重要概念，磁场的基本性质是对电流有磁场力的作用，则关于磁感应强度的大小，下列说法中正确的是（ ）A一小段通电直导线，在磁场某处受的力越大，该处的磁感应强度越大B一小段通电直导线在磁场某处受的力等于零，则该处的磁感应强度一定等于零C匀强磁场中某处的磁感应
3、强度的大小等于该处某一面积穿过的磁通量D磁感线密处，磁感应强度大；磁感线疏的地方，磁感应强度一定小【答案】 D【解析】A、磁场的强弱由磁场本身的性质决定，与放入磁场中的电流元无关电流元在磁场中所受的力越大，该点磁感应强度不变，所受力等于零，磁感应强度仍然未变故A、B错误C、根据=BS，（B与S垂直），知匀强磁场的磁感应强度大小与某一面积穿过的磁通量不等故C错误D、磁感线越密的地方磁场越强，越疏的地方，磁场越弱故D正确故选D4如图所示，金属棒 AC 用绝缘轻绳悬挂在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，P 为金属棒上方某点，下列判断正确的是A通入 AC 方向的电流时，并改变磁场的
4、大小，可使细绳上张力为零B通入 CA 方向的电流时，磁场方向不变，可使细绳上张力为零C通入 AC 方向的电流时，使 P 点的磁感应强度变大D通入 CA 方向的电流时，使 P 点的磁感应强度不变【答案】 A【解析】棒处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，从AC 方向的电流时，根据左手定则可得，安培力的方向竖直向上，改变磁感应强度的大小，使安培力大小等于重力大小时，悬线上的拉力可以为零，故A正确；通入 CA 方向的电流时，磁场方向不变，根据左手定则可得，安培力的方向竖直向下，细绳上张力不可能为零，故B错误；通入 AC 方向的电流时，根据安培右手定则可知，导线在P处产生的磁场垂直纸面向外，
5、所以使 P 点的磁感应强度变小，故C错误；通入 CA 方向的电流时，根据安培右手定则可知，导线在P处产生的磁场垂直纸面向里，所以使 P 点的磁感应强度变大，故D错误。所以A正确，BCD错误。5如图，直角坐标xOy平面内，有一半径为R的圆形匀强磁场区域，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向里，边界与x、y轴分别相切于a、b两点。一质量为m，电荷量为q的带电粒子从b点沿平行于x轴正方向进入磁场区域，离开磁场后做直线运动，经过x轴时速度方向与x轴正方向的夹角为60。下列判断正确的是A粒子带正电B粒子在磁场中运动的轨道半径为RC粒子运动的速率为3qBRmD粒子在磁场中运动的时间为m6qB【答案】 C
6、【解析】粒子的轨迹如图所示，向上或向下偏转，都有速度方向与x正方向夹角为60的情况，所以粒子可以带正电，也可以带负电，根据几何知识可得tan30=Rr，解得r=3R，故根据r=mvBq可得粒子运动的速率为v=3qBRm，从图中可知粒子轨迹所对圆心角为60，故粒子在磁场中运动的时间为t=603602mBq=m3Bq，C正确6如图所示为某电子元器件的工作原理示意图，在外界磁场的作用下，当存在AB方向流动的电流时，电子元器件CD两侧面会形成电势差UCD，下列说法中正确的是（ ）A若在AB方向上通以由A向B运动的粒子流，带正电粒子会在C板聚集B当增大AB方向的电流I时， C、D两面的电势差会减小C电子
7、元器件C端电势低于D端电势D电势差UCD的大小仅与电子元器件的制造材料有关【答案】 C【解析】若在AB方向上通以由A向B运动的粒子流，根据左手定则可知，带正电粒子会在D板聚集，电子元器件D端电势高于C端电势，选项A错误，C正确；随着粒子的不断积聚，当平衡时满足：UCDdq=Bqv，则UCD=Bvd，则当增大AB方向的电流I时，粒子运动的速率v增加，则 C、D两面的电势差会增加，选项B错误；由UCD=Bvd可知，电势差UCD的大小不只与电子元器件的制造材料有关，选项D错误；故选C.7如图，初速度不计的电子束经电压为U的电场加速后，进入一半径为r圆形匀强磁场区域（区域中心为O，磁场方向垂直于圆面）
8、，最后射到了与OM连线垂直的屏幕上的P处。已知不加磁场时，电子束将通过O点打到屏幕的中心M点，电子的电荷量为e，电子所受重力不计。则下列判断正确的是A圆形区域中磁场的方向可能垂直于纸面向里B电子在磁场中运动时受到的磁场力大小一定是2eUrC若仅增加加速电压U，电子束打到屏幕上的位置在P点上方D若仅改变圆形区域的磁感强度大小，电子束可能打不到屏幕上【答案】 D【解析】由左手定则可知，圆形区域中磁场的方向可能垂直于纸面向外，选项A错误；电子在电场中被加速，则Ue=12mv2；若在磁场中做圆周运动的半径为r，则F磁=evB=mv2r=2eUr，因电子在磁场中运动的半径不一定是r，则电子在磁场中运动时
9、受到的磁场力大小不一定是2eU/r，选项B错误；若仅增加加速电压U，则电子进入磁场的速度v变大，则电子的轨道半径变大，则电子束打到屏幕上的位置在P点下方，选项C错误；若仅使圆形区域的磁感强度变大，则电子在磁场中运动的半径减小，电子束经过磁场时的偏折角变大，则电子束可能打不到屏幕上，选项D正确；故选D.8回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。设D形盒半径为R。若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f
10、。则下列说法正确的是A质子被加速后的最大速度不可能超过fRB质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速比荷不同的粒子【答案】 B【解析】A、有T=2Rv解得： v=2RT=2Rf ，故A错；B、由Bqv=mv2R由此可以知道质子的最大速度只与粒子本身的荷质比,加速器半径,和磁场大小有关,与加速电压无关，故B对；C、考虑到狭义相对论,任何物体速度不可能超过光速,故C错误;D、有T=2mBq 可知比荷不同的粒子运动周期不相同，则所加加速电压与回旋周期不匹配达不到每次都加速的目的，故D错；故选B9如图甲所示为一阴
11、极射线管，接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线，图乙是其示意图，要使荧光屏上的亮线向上（z轴正方向）偏转如图丙所示，在下列措施中可采用的是（ ）A加一磁场，磁场方向沿z轴负方向B加一磁场，磁场方向沿y轴负方向C加一电场，电场方向沿z轴负方向D加一电场，电场方向沿y轴正方向【答案】 BC【解析】若加一沿z轴负方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿y轴负方向，故A错误若加一沿y轴负方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿z轴正方向，亮线向上偏转，故B正确加一电场，电场方向沿z轴负方向，电子受到的电场力的方向向上，亮线向上偏转，符合题意。故C正确。加一电场，电场方向沿
12、y轴正方向，电子受到的电场力的方向沿y轴负方向，不符合题意。故D错误。故选BC。10如图所示，在x轴的上方有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E，在x轴的下方等腰三角形CDy区域内有垂直于xOy平面由内向外的匀强磁场，磁感应强度为B，其中C，D在x轴上，它们到原点O的距离均为a，=45 。现将一质量为m，带电量为q的带正电粒子，从y轴上的P点由静止释放，设P点到O点的距离为h，不计重力作用与空气阻力的影响。，下列说法正确的是（ ）A若h=B2a2q2mE ，则粒子垂直Cy射出磁场B若h=B2a2q2mE，则粒子平行于x轴射出磁场C若h=B2a2q8mE ，则粒子垂直Cy射出磁场D若h=B2a2
13、q8mE，则粒子平行于x轴射出磁场【答案】 AD【解析】AB若h=B2a2q2mE ，则在电场中，由动能定理得： qEh= 12mv2；在磁场中，有qvB=m v2r联立解得：r=a，如图，根据几何知识可知粒子垂直Cy射出磁场，故A正确，B错误CD若h=B2a2q8mE，与上题同理可得：r=12a，则根据几何知识可知粒子平行于x轴射出磁场，故C错误，D正确故选：AD11如图是倾角30的光滑绝缘斜面在纸面内的截面图一长为L，质量为m的导体棒垂直纸面放在斜面上，现给导体棒通入电流强度为I，并在垂直于导体棒的平面内加匀强磁场，要使导体棒静止在斜面上，已知当地重力加速度为g，则下列说法正确的是()A所
14、加磁场方向与x轴正方向的夹角的范围应为90240B所加磁场方向与x轴正方向的夹角的范围应为0150C所加磁场的磁感应强度的最小值为3mg2ILD所加磁场的磁感应强度的最小值为mg2IL【答案】 BD【解析】A、B项：根据共点力平衡知，安培力的方向在垂直斜面向下与竖直向上这两个方向之间，根据左手定则知，所加磁场方向与x轴正方向的夹角的范围应为0150故A错误，B正确；C、D当安培力的方向与支持力方向垂直时，安培力最小，根据平行四边形定则有：FA=mgsin30=BIL，则磁感应强度的最小值B=mg2IL，故C错误，D正确。故应选：BD。12在竖直放置固定的光滑绝缘圆环中，套有一个带电-q、质量m
15、的小环，整个装置放在如图所示的正交匀强电磁场中，磁感应强度大小为B，电场E=3mg4q，重力加速度为g当小环从大环顶端无初速度下滑时，则小环A运动到最低点的速度最大B不能做完整的圆周运动C对轨道最大压力为N=234mgD受到的最大洛仑兹力f=32qB2gR【答案】 BD【解析】A.将重力场和电场等效为一个等效场，只有运动到等效最低点速度才最大，故A错误。B、由能量守恒定律可知无法到达等效最高点，不能做完整的圆周运动，故B正确。C、由动能定理可得mgR+(Eq)2+(mg)2R=12mvmax2，解得vmax=322gR，受到的最大洛仑兹力f=32qB2gR，故D正确；C、在等效最低点由牛顿第二定律有N-Eq2+mg2-f=mvmax2R ，可知N=234mg+f，故C错误。故选BD。二、非选择题13如图所示，在磁感应强度B1.0T、方向竖直向下的匀强磁场中，有一个与水平
