磁场单元检测(人教版选修3-1)

磁场 单元检测 一． 选择题：(14x4分=56分，全对记4分，只对部分记2分，有错或不填计0分) B 1、如图所示，有一固定在水平地面上的倾角为θ的光滑斜面，有一根水平放在斜面上的导体棒，长为L，质量为m，通有垂直纸面向外的电流I。空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。现在释放导体棒，设导体棒受到斜面的支持力为N，则关于导体棒的受力分析一定正确的是（重力加速度为g） A.mgsinθ＝BIL B.mgtanθ＝BIL C.mgcosθ＝N－BILsinθ D.Nsinθ＝BIL 2、x x1 x2 a0 b0 B A U v0 S 下图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a、b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处。图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则 A．a的质量一定大于b的质量 B．a的电荷量一定大于b的电荷量 C．a运动的时间大于b运动的时间 D．a的比荷（q a /ma）大于b的比荷（qb /mb） 3.如图所示，匀强磁场中有一个开口向上的绝缘半球，内壁粗糙程度处处相同，将带有正电荷的小球从半球左边最高处静止释放，物块沿半球内壁只能滑到右侧的C点处；如果撤去磁场，仍将小球从左边最高点释放，则滑到右侧最高点应是 ( ) A. 仍能滑到C点 B. 比C高的某处 C. 比C低的某处 D.上述情况都有可能 a b B 4．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．右图是在有匀强磁场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 A．粒子先经过之a点，再经过b点 B．粒子先经过b点，再经过a点 C．粒子可能带负电，也可能带正电 D．粒子带正电 5、如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直与磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时为t。若该微粒经过p点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上。两个微粒所受重力均忽略。新微粒运动的 ( ) A．轨迹为pb，至屏幕的时间将小于t B．轨迹为pc，至屏幕的时间将大于t C．轨迹为pb，至屏幕的时间将等于t a b I D．轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t 6.如图所示，在铁环上用绝缘导线缠绕两个相同的线圈a和 b．a、b串联后通入方向如图所示的电流I，一束电子从纸里 经铁环中心射向纸外时，电子将 A．向下偏转 B．向上偏转 C．向左偏转 D．向右偏转 + v 7．如图所示，一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T0，轨道平面位于纸面内，质点的速度方向如图中箭头所示。现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，已知轨道半径并不因此而改变，则( ) A．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于T0 + v B．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T0 C．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T0 D．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于T0 8．如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为U时并被加速，且电场可视为匀强电场，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出 。下列说法正确的是（ ） A.D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高,质子的能量E将越大 B.磁感应强度B不变，若加速电压U不变, D形盒半径R越大、质子的能量E将越大 C.D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越长 D.D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越短 B M E N +q +q 9.如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端点等高，分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中.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，则下列说法中正确的是 （ ） A.两个小球到达轨道最低点的速度vMFN C.小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间 D.在磁场中小球能到达轨道的另一端最高处，在电场中小球不能到达轨道另一端最高处 10．一束带电粒子以同一速度，并从同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的轨迹如图所示．粒子的轨迹半径为，粒子的轨迹半径为，且，、分别是它们的带电量，则 A．带负电、带正电，荷质比之比为 B．带负电、带正电，荷质比之比为 C．带正电、带负电，荷质比之比为 D．带正电、带负电，荷质比之比为 I v Ⅰ Ⅱ 11如图所示，在通电直导线下方，有一电子沿平行导线方向以速度v向左运动，则关于电子的运动轨迹和运动半径的判断正确的是 　A．将沿轨迹I运动，半径越来越小 　B．将沿轨迹I运动，半径越来越大 　C．将沿轨迹II运动，半径越来越小 D．将沿轨迹II运动，半径越来越大 12..空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C为运动的最低点.不计重力，则　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　　A.该离子带负电 　　B.A、B两点位于同一高度 　　C.C点时离子速度最大 　　D.离子到达B点后，将沿原曲线返回A点　 d a b c B E v0 13．在长方形abcd区域内有正交的电磁场，ab=bc/2=L，一带电粒子从ad的中点垂直于电场和磁场方向射入，恰沿直线从bc边的中点P射出，若撤去磁场，则粒子从C点射出；若撤去电场，则粒子将（重力不计） A．从b点射出 B．从b、P间某点射出 C．从a点射出 D．从a、b间某点射出 14. 如图，ab和cd为两条相距较远的平行竖直线，ab的左侧和cd的右侧都有磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场。甲、乙两带电微粒分别从图中同一水平线上的A、D两点以不同的初速度开始向两边运动，轨迹如图中的闭合曲线，它们在C点碰撞后立即结为一体并向右运动，则下面说法正确的是(不计微粒的重力和空气阻力) ( ) A．开始时甲的速度一定比乙大 B．甲的带电量一定比乙大 C．甲、乙结合后，仍在原闭合曲线上运动 D．甲、乙结合后，会离开原闭合曲线运动 三．计算题（4小题共计54分） a b E B 15. （10分）如图所示，虚线上方有场强为E的匀强电场，方向竖直向下，虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一根长为L的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端在虚线上.将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后，小球先做加速运动，后做匀速运动到达b端.已知小球与绝缘杆间的动摩擦因数μ=0.3，小球重力忽略不计，当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是L/3，求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值. 16．(10分)如图所示，一个质量为m =2.0×10-11kg，电荷量q = +1.0×10-5C的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1=100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，偏转电场的电压U2=100V。金属板长L=20cm，两板间距d =cm。求： （1）微粒进入偏转电场时的速度v0大小； （2）微粒射出偏转电场时的偏转角θ； （3）若该匀强磁场的宽度为D=10cm，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？ 17. （10分）如图所示，有一质量M=2kg的平板小车静止在光滑的水平面上，小物块a、b静止在板上的C点，a、b间绝缘且夹有少量炸药．已知ma=2kg，mb=1kg，a、b与小车间的动摩擦因数均为μ=0.2．a带负电，电量为q，b不带电．平板车所在区域有范围很大的、垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，且qB=10Ns/m．炸药瞬间爆炸后释放的能量为12J，并全部转化为a、b的动能，使得a向左运动，b向右运动．取g=10m/s2 ，小车足够长，求b在小车上滑行的距离． 18．（12分）如图所示，在真空室内x轴正半轴点固定一负的点电荷，电量。点电荷左侧的电场分布以y轴为界限。在x轴负半轴远离原点某处有一粒子放射源不断沿x轴正向放射出速度相同的带正电的粒子。粒子质量，电量，速率。为使带电粒子进入y轴右侧后作匀速圆周运动，最终打在位于x正半轴点电荷右侧的荧光屏上（未画出），可在y轴左侧加一个方向垂直纸面向外、圆心在x轴上的圆形匀强磁场区域，其磁感应强度。不计粒子重力，静电力常数。求： （1）所加圆形匀强磁场区域的圆心坐标。 （2）所加磁场的区域半径。 19．（12分）如图所示，水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车，管的底部有一质量m=0.2g、电荷量q=8×10-5C的小球，小球的直径比管的内径略小．在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B1= 15T的匀强磁场，MN面的上方还存在着竖直向上、场强E=25V/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度B2=5T的匀强磁场．现让小车始终保持v=2m/s的速度匀速向右运动，以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点，测得小球对管侧壁的弹力FN随高度h变化的关系如图所示．g取10m/s2，不计空气阻力．求： （1）小球刚进入磁场B1时的加速度大小a； （2）绝缘管的长度L； （3）小球离开管后再次经过水平面MN时距管口的距离△x． h O FN/×10-3N L 2.4 v M N B1 E P Q B2 磁场 单元检测题答卷　 一、选择题：（4分×14=56分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 三.计算题（共34分） 15(10分) 16(10分) 17(10分) 班次_______姓名_________学号_________得分____________ 18(12分) 19(12分) 磁场 单元检测题 1.C 2.D 3. 4.A 5、D 6.B 7.AD 8.BD 9.BD