高二物理選修磁場試卷一套

1、第 十一 章 測 試 卷磁 場一、選擇題1下列說法中正確的是（ ）A回旋加速器可以將帶電粒子的速度加速到無窮大；B回旋加速器的兩個(gè)D形盒之間應(yīng)加上高壓直流電源；C回旋加速器的兩個(gè)D形盒之間應(yīng)加上高頻交流電源；D帶電粒子在D形盒中的軌跡半徑是不變的。2安培的分子環(huán)形電流假說不可以用來解釋（ ）A磁體在高溫時(shí)失去磁性； B磁鐵經(jīng)過敲擊后磁性會(huì)減弱；C鐵磁類物質(zhì)放入磁場后具有磁性； D通電導(dǎo)線周圍存在磁場。3一電子以固定的正電荷為中心在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，磁場方向與電子運(yùn)動(dòng)平面垂直。電子所受正電荷的電場力是磁場力的 3 倍。若電子電量為 e ，質(zhì)量為 m ，磁感強(qiáng)度為B，則電子運(yùn)動(dòng)的角速度可能

2、是（ ）（A） 4 B e / m （B） 3 B e / m （C） 2 Be / m （D） 4 Be / m4如圖所示，兩塊平行金屬板中間有正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，一個(gè)帶電粒子垂直于電場和磁場方向射入兩板間，不計(jì)重力，射出時(shí)它的動(dòng)能減小了，為了使粒子動(dòng)能增加，應(yīng)采取的辦法是（ ）（ ）A使粒子帶電性質(zhì)相反B使粒子帶電量增加C使電場的場強(qiáng)增大D使磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大5如圖為電視機(jī)顯像管及其偏轉(zhuǎn)線圈L的示意圖，如果發(fā)現(xiàn)電視畫面幅度比正常時(shí)偏小，可能是下列哪些原因造成的電子槍發(fā)射能力減弱，電子數(shù)減小加速電場電壓過高，電子速率偏大偏轉(zhuǎn)線圈匝間短路，線圈匝數(shù)減小偏轉(zhuǎn)線圈電流過小，偏轉(zhuǎn)磁場減弱其中

3、正確的有（ ）ABCD6寬為 d 的金屬條放入勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與金屬條垂直，磁感強(qiáng)度為B，當(dāng)金屬條中通入如圖所示的電流時(shí)，電子定向移動(dòng)速度為 v ，則下面說法中正確的是（ ）（A） 導(dǎo)體左側(cè)聚集較多電子，使得 b 點(diǎn)電勢高于 a 點(diǎn)電勢（B） 導(dǎo)體右側(cè)聚集較多電子，使得 b 點(diǎn)電勢低于 a 點(diǎn)電勢（C） a b 兩點(diǎn)之間電勢差為 v ·B ·d （D） a b 兩點(diǎn)之間電勢相等7如圖所示，水平直導(dǎo)線中通有恒定電流I 。在與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)在導(dǎo)線正下方的電子，初速度方向跟導(dǎo)線中的電流方向一致，則該電子的運(yùn)動(dòng)軌跡是（ ）（A） 拋物線 （B） 半徑一定的圓（C） 半徑越來越

4、大的圓 （D） 半徑越來越小的圓8三個(gè)質(zhì)子 1 、 2 和3 ，分別以大小相等、方向如圖所示的初速度 v1 、v2 、和v3 ，經(jīng)過平板MN上的小孔O射入勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，整個(gè)裝置放在真空中，不計(jì)重力。這三個(gè)質(zhì)子打到平板MN上的位置到小孔O的距離分別為 s1 、s2 和s3 ，則（ ）（A） s1 s2 s3 （B） s1 s2 s3 （C） s1 = s3 s2 （D） s1 = s3 s29平行板電容器的兩極板M、N之間的距離等于板長的。今有一束正離子以速度 v0 貼著M板射入兩極之間，離子所受重力可以忽略。第一次在兩板間加恒定電壓，板間電場強(qiáng)度為E，正離子束正好從N板的邊

5、緣飛出；第二次撤去電場，在兩板間加上垂直于紙面向外、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，正離子束又剛好從N板邊緣飛出，則E與B的比值（E / B ）可能為（ ）（A） v0 / 49 （B） v0 / 7 （C） 25v0 / 49 （D） 50v0 / 49 abP-+10如圖，帶電平行金屬板中勻強(qiáng)電場方向豎直向上，勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里，帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點(diǎn)由靜止滑下，經(jīng)過1/4圓弧軌道從端點(diǎn)P（切線水平）進(jìn)入板間后恰好沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)使帶電小球從比a點(diǎn)稍低的b點(diǎn)由靜止滑下，在經(jīng)過P點(diǎn)進(jìn)入板間的運(yùn)動(dòng)過程中（ ）A帶電小球的動(dòng)能將會(huì)增大 B帶電小球的電勢能將會(huì)增大C帶電小球所受洛倫茲

6、力將會(huì)減小 乙Tt/sB/TONMB甲D帶電小球所受電場力將會(huì)增大11如圖甲所示，電流恒定的通電直導(dǎo)線MN，垂直平放在兩條相互平行的水平光滑長導(dǎo)軌上電流方向由M指向N，在兩導(dǎo)軌間存在著垂直紙面向里的磁場，當(dāng)t0時(shí)，導(dǎo)線恰好靜止，若磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖乙所示的余弦規(guī)律變化，則下列說法中正確的是（ ）A在最初的一個(gè)周期內(nèi)，導(dǎo)線在導(dǎo)軌上做簡諧振動(dòng)B在最初的一個(gè)周期內(nèi)，導(dǎo)線一直向左運(yùn)動(dòng)C在最初的半個(gè)周期內(nèi)，導(dǎo)線的加速度先增大后減小D在最初的半個(gè)周期內(nèi)，導(dǎo)線的速度先增大后減小NBFbfaG12如圖，a為帶正電的小物塊，b是一不帶電的絕緣物塊，a、b疊放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，

7、現(xiàn)用水平恒力F拉b物塊，使a、b一起無相對滑動(dòng)地向左加速運(yùn)動(dòng)，在加速運(yùn)動(dòng)階段（ ）Aa、b一起運(yùn)動(dòng)的加速度減小 B a、b一起運(yùn)動(dòng)的加速度增大C a、b物塊間的摩擦力減小 D a、b物塊間的摩擦力增大二、計(jì)算題13如圖所示，在POQ區(qū)域內(nèi)分布有磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，有一束負(fù)離子流沿紙面垂直于磁場邊界OQ方向從A點(diǎn)射入磁場。已知OA=s，POQ=45°，負(fù)離子的質(zhì)量為m，帶電量為q。要使負(fù)離子不從OP邊射出，負(fù)離子進(jìn)入磁場時(shí)速度最大不能超過多少？14在互相垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中固定放置一光滑的絕緣斜面，其傾角為。設(shè)斜面向上，如圖所示。一質(zhì)量為m、帶電量為q

8、的小球靜止放在斜面的最高點(diǎn)A，小球?qū)π泵娴膲毫η『脼榱?。在釋放小球的同時(shí)，將電場方向迅速改為豎直向下，場強(qiáng)大小不變，設(shè)B、q、和m為已知。求：小球沿斜面下滑的速度v為多大時(shí)，小球?qū)π泵娴恼龎毫υ俅螢榱悖啃∏蛟谛泵嫔匣械淖畲缶嚯x為多大？小球從釋放到離開斜面一共歷時(shí)多少？15如圖所示，回旋加速器D形盒的半徑為R，用來加速質(zhì)為m，電量為q的質(zhì)子，使質(zhì)子由靜止加速到能量為E后由A孔射出，求：（1）加速器中勻強(qiáng)磁場B的方向和大小。（2）設(shè)兩D形盒間距離為d，其間電壓為U，電場視為勻強(qiáng)電場，質(zhì)子每次經(jīng)電場加速后能量增加，加速到上述能量所需回旋周數(shù)。（3）加速到上述能量所需的時(shí)間。16如圖所示，A、B為水

9、平放置的足夠長的平行板，板間距離d=1.0×10-2m，A板中央有一電子源P，在紙面內(nèi)沿PQ方向發(fā)射速度在03.2×107m/s范圍內(nèi)的電子，Q為P點(diǎn)正上方B板上的一點(diǎn)，若板間加一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=9.1×10-3T，已知電子的質(zhì)量m=9.1×10-31kg，電子電量e=1.6×10-19C，不計(jì)電子的重力和電子間的相互作用，且電子打到板上均被吸收，并轉(zhuǎn)移到大地。求電子擊中A、B板上的范圍，并畫出電子經(jīng)過相應(yīng)范圍邊界的運(yùn)動(dòng)軌跡圖。BAPvQ17（本題只能選做一題）（）如圖所示，空間分布著圖示的勻強(qiáng)電場E(寬為L)和勻強(qiáng)磁場

10、B，一帶電粒子質(zhì)量為m，電量為q,(不計(jì)重力)從A點(diǎn)由靜止釋放后經(jīng)電場加速后進(jìn)入磁場，穿過中間磁場進(jìn)入右邊磁場后能按某一路徑再返回A點(diǎn)而重復(fù)前述過程求中間磁場的寬度d和粒子的運(yùn)動(dòng)周期（虛線為磁場分界線，并不表示有什么障礙物）（）如圖所示，有一半徑為r的圓形有界勻強(qiáng)磁場B垂直紙面向里，其周圍對稱放置帶有中心孔a,b,c的三個(gè)相同的平行板電容器，三個(gè)電容器兩板間距離為d，接有相同的電壓U，在D處有一靜止的電子，質(zhì)量為m，電量為e，釋放后從a孔射入勻強(qiáng)磁場中，并先后穿過b、c孔再從a孔穿出回到D處，求：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）電子從D出發(fā)到第一次回到D處所用的時(shí)間.單元測試1C（可

11、由回旋加速器的原理判斷） 2D（通電導(dǎo)線中電荷的定向移動(dòng)在其周圍產(chǎn)生變化的電場，變化的電場可產(chǎn)生磁場，可由麥克斯韋電磁場理論解釋） 3AC （洛侖茲力可指向圓心，也可背向圓心；另外不能不分前提條件亂用公式）4C （粒子動(dòng)能減少，說明電場力與洛侖茲力反向，且洛侖茲力較大；改變粒子電性，兩力方向同時(shí)相反，不改變大小關(guān)系；增加帶電量，兩力同時(shí)增大，也不改變大小關(guān)系；只有增大電場強(qiáng)度，僅增大電場力，才可能使電場力大于洛侖茲力，粒子向電場力方向偏轉(zhuǎn)，電場力做正功，動(dòng)能增加） 5B（電視畫面幅度比正常時(shí)偏小，說明電子偏轉(zhuǎn)半徑偏大，可知可能；只會(huì)引起亮度變?nèi)酰?BC （注意電子定向移動(dòng)方向與I相反，用左手定

12、則時(shí)，四指方向與電子移動(dòng)方向相反）7C （電子受力向下，遠(yuǎn)離導(dǎo)線，B減弱，半徑變大）8D 9D10AB(由小球直線通過知小球一定帶正電，電場力和洛侖茲力均向上，合力與重力平衡；由較低處釋放后，洛侖茲力減小，小球向下偏轉(zhuǎn)，由重力大于電場力，知其動(dòng)能增大，洛侖茲力也增大。) 11AD 12AC 13 14 15（1）由左手定則判定B的方向垂直紙面向里（2）E=nuq 轉(zhuǎn)一周加速兩次 旋轉(zhuǎn)周數(shù)為PQHNMF（3）16如圖，沿PQ方向射出的電子最大軌道半徑由qvB=mv2/r，解得Rm= 帶入數(shù)據(jù)解得Rm=2×10-2m=2d 該電子運(yùn)動(dòng)軌跡圓心在A板上H處，且恰能擊中B板的M處。隨著電子速

13、度的逐漸減小，電子軌道半徑也減小。當(dāng)電子的軌道半徑等于d時(shí)，電子軌道與B板相切與N點(diǎn)，并打在A板的H點(diǎn)。所以電子能擊中B板的范圍為MN區(qū)域，擊中A板的范圍為PH區(qū)域。在三角形MFH中，F(xiàn)H=d QM=PF=(2-)d=2.68×10-3m QN=d=1.0×10-2m PH=2d=2.0×10-2m電子能擊中B板上Q點(diǎn)右側(cè)與Q點(diǎn)相距2.68×10-3m1.0×10-2m的范圍。 電子能擊中A板上P點(diǎn)右側(cè)與P點(diǎn)相距02.0×10-2m。17（）解析：由題意，粒子在磁場中的軌跡應(yīng)關(guān)于方向的直線對稱，如圖所示，電場中： 由幾何知識(shí)：sin=R/2R=1/2 所以=30o 又R=m/qB d=Rsin60o 在中間磁場的時(shí)間： 在右邊磁場的時(shí)間由得 （）（1）設(shè)電子加速后獲得的速率為v，進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，根據(jù)能量守恒，有：eU=mv2由洛倫茲力公式和牛頓定律知：evB=m由三角知識(shí)得：R=rtan60°由