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1、第十章检测磁场（时间:60分钟 满分:100分）一、选择题（每小题只有一个选项正确，共55分）1. 关于磁场，下列说法正确的是（）A. 磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S极在此处的受力方向一致B. 磁场是看不见、摸不着、实际不存在的 ，是人们假想出来的一种物质C. 磁场是客观存在的一种特殊物质形态D. 磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无2. 每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来，地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂 直于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，它将（）A. 向东偏转B
2、.向南偏转C.向西偏转D.向北偏转3. 下列说法中正确的是（）A. 电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度可能不为零B. 一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C. 表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D. 表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值4. 如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，金属棒中通以由m向n的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为e。如果仅改变下列某一个条件，e角的相应变化情况是（)a.金属棒中的电流变
3、大，e角变大B.两悬线等长变短，e角变小C.金属棒质量变大，e角变大D.磁感应强度变大，e角变小三条在同向如图所示。a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等。将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B、B2和B3。下列说法正确的是（）I,电流方A. Bi=E2E3B. B=E2=E3C. a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里D. a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里6.M加速并A点垂直磁场方向沿 AB射入正方形匀强磁场 ABC呢子1、粒子2分别（2017金华十校模拟）如图所示，粒子源P会发出电荷量相等的带电粒子。这些粒子
4、经装置 筛选后，能以相同的速度从从AD中点和C点射出磁场。不计粒子重力A. 均带正电，质量之比为4 : 1B. 均带负电，质量之比为1 : 4C. 均带正电，质量之比为2 : 1D. 均带负电，质量之比为1 : 2，则粒子1和粒子2（7.如图所示，abed为一正方形边界的匀强磁场区域，磁场边界边长为l，三个粒子以相同的速度从a点沿ac方向射入，粒子1从b点射出，粒子2从c点射出，粒子3从cd边垂直于磁场边界射出，不考 虑粒子的重力和粒子间的相互作用。根据以上信息，可以确定（）A. 粒子1带负电，粒子2不带电，粒子3带正电B. 粒子1和粒子3的比荷之比为2 : 1C. 粒子1和粒子3在磁场中运动
5、时间之比为4 ： 1D. 粒子3的射出位置与d点相距-&如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为I，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定,下端与水平直导体棒ab相连，弹簧与导轨平面平行并与ab垂直,直导体棒垂直跨接在两导轨上,空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场。闭合开关S后，导体棒中的电流大小为I,导体棒平衡时，弹簧伸长量为X1；调转图中电源极性使棒中电流反向 ，导体棒中电流大小仍为I,导体棒平衡时 弹簧伸长量为X2。忽略回路中电流产生的磁场，则磁感应强度B的大小为（）12.#A.，( X1+X2)kB. (X2-X i)C.爲（xi +X2）9. 如图所示,直线方向射入磁场，经t
6、i时间从b点离开磁场。之后电子D.2/I（X2-X1）MNh方有垂直纸面向里的匀强磁场,电子1从磁场边界上的 a点垂直MN磁场2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则为（）B.2A.10.两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子 区域,其运动轨迹如图所示。若不计粒子的重力C.D.3a、b,以不同的速率沿着 ,则下列说法正确的是AO方向射入圆形匀强磁场（ ）X X:X X :A；X XX XX X；XX XA. a粒子带正电，b粒子带负电B. a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C. b粒子的动能较大D. b粒子在磁场中运动时间较长11.如图所示，
7、ABC为与匀强磁场垂直的边长为 a的等边三角形，比荷为E的电子以速度V0从A点 ）(9分)如图所示,两平行金属导轨间的距离为1=0. 40 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角为9=37 ,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度大小为B=0. 50 T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势为E=4. 5 V、内阻为r=0. 50 Q的直流电源。现把一个质量为m=0. 040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好 导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2. 5 Q ,金属导轨电阻不计，g取10 m/s 请判断该粒子带何种电荷，并求出
8、其比荷; 若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B,该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60角，求磁感应强度 B多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少？。已知sin37 =0.60,cos 37 =0. 80,求:(1) 通过导体棒的电流；(2) 导体棒受到的安培力大小；(3) 导体棒受到的摩擦力。13. (12分)如图所示,在平面直角坐标系 xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m=i. 0X 10-8 kg、电荷量为q=1.0X10-6 C的带电粒子。从静止开始经U0=10 V的电压加速后，从P=0. 8)求:点沿图
9、示方向进入磁场，已知OP=30 cm,(粒子重力不计,sin 37 =0. 6,cos 37Q点离开磁场，求OQ的距离； B满足的条件。(1) 带电粒子到达 P点时速度(2) 若磁感应强度 B=2. 0 T,粒子从x轴上的(3) 若粒子不能进入x轴上方，求磁感应强度14. (12分)在以坐标原点 O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿-x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出。1zrrX xX X( X J * Bv/x X15. （加试题）（12分）一台质
10、谱仪的工作原理如图所示 ，电荷量均为+q、质量不同的离子飘入电压为 U0的加速电场，其初 速度几乎为零。这些离子经加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为 B的匀强2磁场,最后打在底片上。已知放置底片的区域MN=E OM=L某次测量发现 MN中左侧*区域MQ损1坏,检测不到离子，但右侧3区域QN仍能正常检测到离子。在适当调节加速电压后,原本打在MQ的离子即可在QN检测到。（1）求原本打在MN中点P的离子质量mi 为使原本打在 P的离子能打在 QN区域，求加速电压U的调节范围；（3）为了在QN区域将原本打在 MC区域的所有离子检测完整，求需要调节U的最少次数。（取lg2=0. 301
11、，lg 3 =0.477，lg 5=0. 699）第十章检测磁场1. C 磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针N极在此处的受力方向一致，磁场对处于其中的电荷有力的作用，所以具有能的性质，故是客观存在的一种特殊物质形态,A、B、D错误,C正确。2. A3. C电场和磁场有一个明显的区别是：电场对放入其中的电荷有力的作用，磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行，因此选项A、选项B都错。根据电场强度的定义式E=Z可知选项C正确。而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明，即B=中I和B的方向必须垂直，故选项D错。4. A选金属棒MN为研究对象，其受力情况如图所示。根据平衡
12、条件及三角形知识可得tan 0=,所以当金属棒中的电流 I、磁感应强度 B变大时，0角变大，选项A正确,选项D错误;当金属棒质 量m变大时，0角变小，选项C错误；0角的大小与悬线长短无关，选项B错误。5. C 根据磁场的矢量叠加,c处的磁感应强度最大，方向垂直于纸面向里；a和b处磁场方向垂 直于纸面向外，磁感应强度大小相等，综上知,C选项正确。#6. B根据两粒子的偏转方向，由左手定则知粒子均带负电，又对粒子1有1=，对粒子2有1r 1=丨2,故1kr2 m2斗,B对。磴11 g的轨迹为四分之一圆周，半径1 = 2 I,时间11=4XT=V 4v,粒子3在磁场中的轨迹为八分之2= f ,由题知
13、7. B根据左手定则可知粒子1带正电，粒子2不带电，粒子3带负电,A错误；粒子1在磁场中1一圆周，半径2=湮I,时间上3=订刁八 卩-4u ,则t1=t3,C错误；由r=qR可知粒子1和粒子3的 比荷之比为rs : n=2 : 1,B正确；粒子3的射出位置与d点相距(.-1)l ,D错误。8. D设导轨平面与水平面的夹角为a ,由平衡条件，mn a =kX1+BIL,调转题图中电源极性I k I使棒中电流反向，由平衡条件，mn a +BIL=kx2,联立解得B= (X2-X1),选项D正确。9. D画出两粒子运动的轨迹，电子1运动了半个圆，故运动了半个周期，根据半径 尸，知，电 子1和电子2半
14、径相等，由几何关系知，电子2运动的圆心角为60 ,运动了六分之一个周期，根据周期公式T=，两个电子运动的周期相同，故两电子运动的时间之比为3 : 1,D正确。mu10. C由左手定则可知，a粒子带负电，b粒子带正电,A错误；由qvB=m得r=qR ,故运动的轨 迹半径越大，对应的速率越大，所以b粒子的速率较大，在磁场中所受洛伦兹力较大,B错误；由2rrm1角小于a粒子运动的轨迹对应的圆心角11. D&=2mV可得b粒子的动能较大，C正确；由T=M 知两者的周期相同，b粒子运动的轨迹对应的圆心 ,所以b粒子在磁场中运动时间较短 ，D错误。a2ar= iC,要想电子从BC边-t-由题意，如图所示,电子正好经过 C点，此时圆周运动的半径经过，电子做圆周运动的半径要大于卫由带电粒子在磁场中运动的公式,选12.答案D。(1)1 .5 A (2)0 . 30 N (3)0 . 06 N,方向沿斜面向下根据闭合电路的欧姆定律有=1.5 A。解析(1) 导体棒受到的安培力F安=IIB= 0.30 N。(3)设导体棒受到沿斜面向下的摩擦力为Ff,根据共点力的平衡条件得解得Ff=0. 06 N,方向沿斜面向下。13.答案(1)20 m/s (2)0 .90 m
