[宝典]《磁场》章末检测
章末检测15：磁场
验收卷(三)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。
1～5 题为单项选择题，6～10题为多项选择题)1.下列有关磁感应强度的说法中，正确的是()A.磁感应强度是用来表示磁场强弱及方向的物理量B.若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C.若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是F ILD.由定义式B＝FIL可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度越小解析引入磁感应强度的目的就是用来描述磁场强弱及方向，故选项A正确；磁感应强度与I和L无关，在B＝FIL中，B、F、L必须相互垂直，故选项B、C、D均错误。
答案A2.如图1所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c 三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是()图1A.a、b、c的N极都向纸里转B.b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转C.b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转D.b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转解析由于圆环带负电荷，故当圆环沿顺时针方向转动时，等效电流的方向为逆时针，由安培定则可判断环内磁场方向垂直纸面向外，环外磁场方向垂直纸面向内，磁场中某点的磁场方向即是放在该点的小磁针静止时N极的指向，所以b的N极向纸外转，a、c的N极向纸里转。
选项B正确。
答案B3.如图2所示，两根垂直纸面平行放置的直导线a和b，通有等值电流。
在纸面上距a、b等远处有一处P，若P点合磁感应强度B的方向水平向左，则导线a、b 中的电流方向是()图2A.a中向纸里，b中向纸外B.a中向纸外，b中向纸里C.a、b中均向纸外D.a、b中均向纸里解析因为通电直导线周围磁场的磁感线是多组以导线上各点为圆心垂直于导线的同心圆，所以直导线a中电流在P处激发的磁场方向垂直于a、P连线，直导线b中电流在P处激发的磁场方向垂直于b、P连线。
8.4磁场章末检测
磁场章末检测一、选择题 (每小题4分，选不全得2分，错选不得分。
共48分)1．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是( )A．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极B．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向C．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱D．磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小2．如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向外，A、B、C、D是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )A．A、B两点磁感应强度相同B．C、D两点磁感应强度大小相等C．A点磁感应强度最大D．B点磁感应强度最大3．如图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹．云室放置在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里，云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用．分析此径迹可知粒子( )A．带正电，由下往上运动B．带正电，由上往下运动C．带负电，由上往下运动D．带负电，由下往上运动4．如图所示，圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图所示．若带电粒子只受磁场力作用，则下列说法正确的是( )A. a粒子动能最大B. c粒子速率最大C. a粒子在磁场中运动时间最长D.它们做圆周运动的周期T a<T b<T c5．如图所示为一个质量为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，现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图像可能是图中的( )6．如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平面，现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后，的压力为N1磁铁对水平面的压力为N 2 ，则以下说法正确的是（ ）A ．弹簧长度将变长B ．弹簧长度将变短C ．N 1＞N 2D ．N 1＜N 27. 如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L 、质量为m 的通电直导线，电流方向垂直纸面向里.欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是 （ ）A. B=mg sin θ／IL ，方向垂直斜面向下B. B=mg tan θ／IL ，方向竖直向下C. B=mg ／IL ，方向水平向左D. B=mg cos θ／IL ，方向水平向左8．如图所示，有一个正方形的匀强磁场区域abcd ，e 是ad 的中点，f 是cd 的中点，如果在a 点沿对角线方向以速度v 射入一带负电的带电粒子，恰好从e 点射出，则（ ）A ．如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从d 点射出B ．如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的二倍，也将从d 点射出C. 只改变粒子的速度使其分别从e 、d 、f 点射出时，从e 点射出所用时间最短D ．只改变粒子的速度使其分别从e 、d 、f 点射出时，从f 点射出所用时间最短9.如图所示为测定带电粒子比荷mq 的装置，粒子以一定的初速度进入并沿直线通过速度选择器，速度选择器内有相互正交的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度和电场强度分别为B 和E 。
磁场章末质量检测
章末质量检测(九)(时间：40分钟)一、选择题(本题共8小题，1～5题为单项选择题，6～8题为多项选择题)1.如图1所示，长直导线ab附近有一带正电荷的小球用绝缘丝线悬挂在M点。
当ab中通以由b→a的恒定电流时，下列说法正确的是()图1A.小球受磁场力作用，方向与导线垂直且垂直纸面向里B.小球受磁场力作用，方向与导线垂直且垂直纸面向外C.小球受磁场力作用，方向与导线垂直并指向左方D.小球不受磁场力作用答案 D2.法拉第电动机原理如图2所示。
条形磁铁竖直固定在圆形水银槽中心，N极向上。
一根金属杆斜插在水银中，杆的上端与固定在水银槽圆心正上方的铰链相连。
电源负极与金属杆上端相连。
与电源正极连接的导线插入水银中。
从上往下看，金属杆()图2A.向左摆动B.向右摆动C.顺时针转动D.逆时针转动解析从上往下看，根据左手定则可判断出，金属杆所受的安培力将会使其逆时针转动，D正确。
答案 D3.如图3所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反、大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内，则()图3A.b点的磁感应强度为零B.ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里C.cd导线受到的安培力方向向右D.同时改变两导线中的电流方向，cd导线受到的安培力方向不变解析根据右手螺旋定则可知两导线在b处产生的磁场方向均为垂直纸面向外，选项A错误；ef在a处产生的磁场方向垂直纸面向外，选项B错误；根据左手定则可判断，电流方向相反的两平行直导线互相排斥，选项C错误；只要两直导线中的电流方向相反，就互相排斥，选项D正确。
答案 D4.(2020·成都七中模拟)如图4所示，光滑绝缘的斜面与水平面的夹角为θ，导体棒ab静止在斜面上，ab与斜面底边平行，通有图示的恒定电流I，空间充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。
现缓慢增大θ(0＜θ＜90°)，若电流I 不变，且ab始终静止在斜面上(不考虑磁场变化产生的影响)，下列说法正确的是()图4A.B应缓慢减小B.B应缓慢增大C.B应先增大后减小D.B应先减小后增大解析 金属棒受重力、支持力及向右的安培力的作用，增大角度θ，则支持力的方向将向左旋转，要使棒仍然平衡，则支持力与安培力的合力大小一直等于重力大小，安培力必须增大，故磁感应强度应增大，B 项正确。
高中物理 第三章 磁场 磁场章末检测(B)
点囤市安抚阳光实验学校第三章磁场章末检测(B)(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7个小题，每小题4分，共28分)1．关于磁感强度，下列说法正确的是( )A．一小段通电导体放在磁场A处，受到的磁场力比B处的大，说明A处的磁感强度比B处的磁感强度大B．由B＝FIL可知，某处的磁感强度大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比，与导线的IL成反比C．一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处磁感强度一为零D．小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感强度的方向2．如图1所示，一带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( )图1A．N极竖直向上 B．N极竖直向下C．N极沿轴线向左 D．N极沿轴线向右3．下列说法中正确的是( )A．磁场中某一点的磁感强度可以这样测：把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值．即B＝FILB．通电导线放在磁场中的某点，该点就有磁感强度，如果将通电导线拿走，该点的磁感强度就为零C．磁感强度B＝FIL只是义式，它的大小取决于场源以及磁场中的位置，与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关D．通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向4．下面所述的几种相互作用中，不是通过磁场发生的是( )A．两个静止电荷之间的相互作用 B．两根通电导线之间的相互作用C．两个运动电荷之间的相互作用 D．磁体与运动电荷之间的相互作用5．两长直通电导线互相平行，电流方向相同，其截面处于一个边三角形的A、B处，如图2所示，两通电导线在C处的磁感强度均为B，则C处总磁感强度为( )图2A．2B B．BC．0 D.3B6．如图3所示，在真空中，水平导线中有恒电流I通过，导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同，则质子可能的运动情况是( )图3A．沿路径a运动 B．沿路径b运动C．沿路径c运动 D．沿路径d运动7. 如图4所示，M、N为一对水平放置的平行金属板，一带电粒子以平行于金属板方向的速度v穿过平行金属板．若在两板间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，可使带电粒子的运动不发生偏转．若不计粒子所受的重力，则以下叙述正确的是( )图4A．若改变带电粒子的电性，即使它以同样速度v射入该区域，其运动方向也一会发生偏转B．带电粒子无论带上何种电荷，只要以同样的速度v入射，都不会发生偏转C．若带电粒子的入射速度v′>v，它将做匀变速曲线运动D．若带电粒子的入射速度v′<v，它将一向下偏转二、双项选择题(本题共3个小题，每小题6分，共18分)8．关于磁场的下列说法正确的是( )A．磁场和电场一样，是同一种物质B．磁场最基本的性质是对处于磁场里的磁体或电流有磁场力的作用C．磁体与通电导体之间的相互作用不遵循牛顿第三律D．电流与电流之间的相互作用是通过磁场进行的9．如图5所示，环型对撞机是研究高能粒子的重要装置．正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感强度大小为B.两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相的匀速圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞．为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法正确的是( )图5A．对于给的加速电压，带电粒子的比荷qm越大，磁感强度B越大B．对于给的加速电压，带电粒子的比荷qm越大，磁感强度B越小C．对于给的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越大D．对于给的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变10．如图6所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a(0，L)．一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场．此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°.下列说法中正确的是( )图6A．电子在磁场中运动的时间为πLv0B．电子在磁场中运动的时间为2πL3v0C．磁场区域的圆心坐标为(3L2，L2)D．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，－2L)11．(6分) 如图7所示，阴极射线管(A为其阴极)放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的A、B两极分别接在直流高压电源的________极和______极．此时，荧光屏上的电子束运动轨迹________偏转(选填“向上”“向下”或“不”)．图712．(8分)地球是个大磁体，在赤道上，地磁场可以看成是沿南北方向的匀强磁场．如果赤道某处的磁感强度大小为0.5×10－4 T，在赤道上有一根东西方向的直导线，长为20 m，载有从东往西的电流30 A．则地磁场对这根导线的作用力大小为________，方向为________．四、计算题(本题共4个小题，满分40分)13．(8分)在磁场中放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长为1 cm，电流为0.5 A，所受的磁场力为5×10－4 N．求：(1)该位置的磁感强度多大？(2)若将该电流撤去，该位置的磁感强度又是多大？(3)若将通电导线跟磁场平行放置，该导体所受到的磁场力多大？14．(10分) 如图8所示，导体杆ab的质量为m，电阻为R，放置在与水平面夹角为θ的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感强度为B，电源内阻不计，问：若导轨光滑，电源电动势E 为多大时才能使导体杆静止在导轨上？图815．(10分)如图9所示，abcd是一个边长为L的正方形，它是磁感强度为B的匀强磁场横截面的边界线．一带电粒子从ad边的中点O与ad边成θ＝30°角且垂直于磁场方向射入．若该带电粒子所带电荷量为q、质量为m(重力不计)，则该带电粒子在磁场中飞行时间最长是多少？若要带电粒子飞行时间最长，带电粒子的速度必须符合什么条件？图916．(12分) 如图10所示，一质量为m、电荷量为q带正电荷的小球静止在倾角为30°足够长的绝缘光滑斜面顶端时，对斜面的压力恰为零，若迅速把电场方向改为竖直向下，则小球能在斜面上滑行多远？图10第三章磁场(B)1．D [磁感强度是描述磁场强弱和方向的物理量，是磁场本身性质的反映，其大小由磁场以及磁场中的位置决，与F、I、L都没有关系，B＝FIL只是磁感强度的义式．同一通电导体受到的磁场力的大小由所在处B和放置的方式共同决，所以A、B、C都是错误的；磁感强度的方向就是该处小磁针N极所受磁场力的方向，不是通电导线的受力方向，所以D正确．]2．C [从左向右看圆盘顺时针转动，环形电流方向为逆时针方向，由安培则可知，环的左侧相当于磁铁的N极，故小磁针最后平衡时N极沿轴线向左．] 3．C [磁感强度B＝FIL是反磁场力的性质的物理量，是采用比值的方法来义的，该公式是义式而不是决式，磁场中各处的B值是唯一确的，与放入该点的检验电流的大小、方向无关．]4．A [在磁铁的周围和通电导线周围都存在着磁场，磁体间、电流间、磁体与电流间的相互作用都是通过磁场发生的，而静止电荷间的相互作用是通过电场发生的．]5．D [根据安培则(右手螺旋则)可以判断A导线在C处的磁感强度为BA，大小为B，方向在纸面内垂直于连线AC，B导线在C处的磁感强度为BB，大小为B，方向在纸面内垂直于连线BC.如图所示，由BA、BB按平行四边形则作出平行四边形，则该平行四边形为菱形，故C处的总磁感强度B′＝2×Bcos 30°＝3B.]6．B [由安培则，电流在下方产生的磁场方向指向纸外，由左手则，质子刚进入磁场时所受洛伦兹力方向向上．则质子的轨迹必向上弯曲，因此C、D必错；由于洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直，故其运动轨迹必是曲线，则B 正确，A 错误．]7．B [本题实际上是一个速度选择器的模型，带电粒子以速度v 平行于金属板穿出，说明其所受的电场力和洛伦兹力平衡，即qE ＝qvB ，可得v ＝EB .只要带电粒子的速度v ＝EB ，方向为如题图所示方向，均可以匀速通过速度选择器，与粒子的种类、带电的性质及电荷量多少无关，因此A 错误，B 正确．若v′>v，则有qv′B>qE，洛伦兹力大于电场力，粒子将向洛伦兹力方向偏转而做曲线运动，电场力做负功，粒子的速度将减小，但当粒子速度变化，洛伦兹力也随之发生变化，所以粒子所受合外力时刻发生变化，因此粒子不做匀变速曲线运动，C 错．若v′<v，则qv′B<qE，将向电场力方向偏转，由于粒子电性不知，故D 错．]8．BD [电场是存在于电荷周围的一种特殊物质，磁场是存在于磁体和电流周围的一种特殊物质，二者虽然都是客观存在的，但有本质的区别，A 项错；磁体与磁体、磁体与电流，电流与电流间的相互作用的磁场力与其它性质的力一样，都遵循牛顿第三律，所以C 项错误；根据磁场的性质判断B 、D 项正确．]9．BD 10．BC11．负 正 向下12．3.0×10－2 N 竖直向下解析 地磁场的磁感强度为0.5×10－4 T ，方向由南向北；导线垂直于地磁场放置，长度为20 m ，载有电流30 A ，则其所受安培力F ＝BIL ＝0.5×10－4×30×20 N＝3.0×10－2 N ，根据左手则可以判断导线所受安培力的方向竖直向下．13．(1)0.1 T (2)0.1 T (3)0 解析 (1)根据公式B ＝FIL 得：B ＝5×10－40.01×0.5T ＝0.1 T.(2)该处的磁感强度不变，B ＝0.1 T.(3)电流元平行磁场放置时，所受磁场力为零，F ＝0. 14.mgRtan θBd解析 由闭合电路欧姆律得：E ＝IR ，导体杆受力情况如图所示，则由共点力平衡条件可得F 安＝mgtan θ，F 安＝BId ，由以上各式可得出E ＝mgRtan θBd .15.5πm 3qB v≤qBL 3m解析 从题设的条件中，可知带电粒子在磁场中只受洛伦兹力作用，它做匀速圆周运动，粒子带正电，由左手则可知它将向ab 方向偏转，带电粒子可能的轨道如下图所示(磁场方向没有画出)，这些轨道的圆心均在与v 方向垂直的OM上．带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，有qvB ＝mv2r ，r ＝mv qB ①运动的周期为T ＝2πr v ＝2πmqB②由于带电粒子做匀速圆周运动的周期与半径和速率均没有关系，这说明了它在磁场中运动的时间仅与轨迹所对的圆心角大小有关．由图可以发现带电粒子从入射边进入，又从入射边飞出，其轨迹所对的圆心角最大，那么，带电粒子从ad 边飞出的轨迹中，与ab 相切的轨迹的半径也就是它所有可能轨迹半径中的临界半径r0：r ＞r0，在磁场中运动时间是变化的，r≤r0，在磁场中运动的时间是相同的，也是在磁场中运动时间最长的．由上图可知，三角形O2EF 和三角形O2OE 均为腰三角形，所以有 ∠OO2E ＝π3.轨迹所对的圆心角为a ＝2π－π3＝5π3运动的时间t ＝Ta 2π＝5πm3qB由图还可以得到r0＋r02＝L 2，r0＝L 3≥mv qB得v≤qBL 3m带电粒子在磁场中飞行时间最长是5πm 3qB ；带电粒子的速度符合条件v≤qBL3m .16.3m2g2q2B2解析 由分析知：当小球静止在斜面顶端时，小球受重力mg 、电场力Eq ，且mg ＝Eq ，可得E ＝mgq当电场反向时，小球由于受到重力和电场力作用而沿斜面下滑，产生速度，同时受到洛伦兹力的作用，F ＝qvB ，方向垂直斜面向上．速度v 是在不断增大的，直到mg 和Eq 的合力在垂直斜面方向上的分力于洛伦兹力，小球就要离开斜面了，此时qvB ＝(mg ＋Eq)cos 30°，v ＝3mgqB又因为小球在下滑过程中只有重力和电场力做功，所以由动能理可得： (mg ＋Eq)h ＝12mv2，所以h ＝3m2g4q2B2所以小球在斜面上下滑的距离为 s ＝h sin 30°＝2h ＝3m2g2q2B2.。
2017粤教版高中物理选修第三章《磁场》章末检测
章末检测（时间：90分钟满分:100分）一、单项选择题（本题共乩小题,每小题6分，共36分）1。
下列关于电场和磁场的说法中正确的是（）•A.电场线和磁感线都是封闭曲线B.电场线和磁感线都是不封闭曲线C.通电导线在磁场中一立受到磁场力的作用D.电荷在电场中一左受到电场力的作用解析磁感线是封闭曲线，电场线不是封闭曲线，选项A、B均错；当通电导线与磁场方向平行时，环受磁场力的作用，但电荷在电场中一左受到电场力的作用，选项C错误而选项D 正确.答案D2。
速率相同的电子垂直磁场方向进入四个不同的磁场，苴轨迹如下图所示，则磁场最强的是（）。
解析由qvB=n^误!得$=错误!，速率相同时，半径越小，磁场越强，选项D正确. 答案D图13o如图1所示，两根长通电导线J/、A•中通有同方向等大小的电流，一闭合线框abed 位于两平行通电导线所在平而上,并可自由运动，线框两侧与导线平行且等距，当线框中通有图示方向电流时，该线框将（）。
A."边向里，cd边向外转动Bo必边向外，c"边向里转动C.线框向左平动，靠近导线”D.线框_向右平动，靠近导线"答案C4。
如图2所示，尸、0是两个电量相等的异种点电荷，其中尸带正电，0带负电，它们连线的中心是是中垂线，两电荷连线与中垂线所在平而与纸而平行，在垂直纸而方向有一磁场，中垂线上一正电荷以初速度内沿中垂线运动，忽略重力作用，则( )。
A.磁场的方向垂直纸而向外B。
正电荷做匀速直线运动，所受洛伦兹力的大小不变Co正电荷做匀速直线运动，所受洛伦兹力的大小改变正电荷做变速直线运动，所受洛伦兹力的大小改变解析只0两点电荷对中垂线上的正电荷的合外力是竖直向下的,可知洛伦兹力是竖直向上的，由左手左则知磁场垂直纸而向里，由于电荷沿中垂线MV运动，而只0对电荷的合力在水平方向上的分力为0,故电荷做匀速直跌產动，且洛伦兹力大小总等于电场力是变化答案C5.质量为血带电屋为q的小球，从倾角为〃的光滑绝缘斜而上由静止下滑，整个斜而置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感强度为B,如图3所示.若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下而说法中不正确的是Ao小球带正电B.小球在斜而上运动时做匀加速直线运动Co小球在斜而上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动Do则小球在斜而上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速“率为错误！答案C6.如图4所示，在边界図上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子同时从边界上的0点沿与必成〃角的方向以相同的速度#射入磁场中.则关于正、负电子下列说图4法中不正确的是（）.A。
章末测评{第三章磁场A}
第三章测评A(基础过关卷)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分；其中第1至6题为单选题；第7至10题为多选题，全部选对得5分，选不全得2分，有选错或不答的得0分) 1．下列关于电场和磁场的说法中正确的是()A．电场线和磁感线都是封闭曲线B．电场线和磁感线都是不封闭曲线C．通电导线在磁场中一定受到磁场力的作用D．电荷在电场中一定受到电场力的作用2．如图所示，ab、cd是两根在同一竖直平面内的直导线，在两导线中央悬挂一个小磁针，静止时小磁针和直导线在同一竖直平面内，当两导线中通以大小相等的电流时，小磁针N极垂直纸面向里转动，则两导线中的电流方向()A．一定都向上B．一定都向下C．ab中电流向下，cd中电流向上D．ab中电流向上，cd中电流向下3．磁场中某区域的磁感线如图所示，则()A．A、B两处的磁感应强度的大小不等，B A＞B BB．A、B两处的磁感应强度的大小不等，B A＜B BC．同一通电导线放在A处受力一定比放在B处受力大D．同一通电导线放在A处受力一定比放在B处受力小4．速率相同的电子垂直磁场方向进入四个不同的磁场，其轨迹如图所示，则磁场最强的是()5．带电粒子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动，现欲缩短其旋转周期，下列可行的方案是( )A ．减小粒子的入射速率B ．减小磁感应强度C ．增大粒子的入射速率D ．增大磁感应强度6．如图1所示，MN 板两侧都是磁感强度为B 的匀强磁场，方向如图所示，带电粒子(不计重力)从a 位置以垂直B 方向的速度v 开始运动，依次通过小孔b 、c 、d ，已知ab ＝bc ＝cd ，粒子从a 运动到d 的时间为t ，则粒子的比荷为( )A.πtBB.4π3tBC.2πtBD.3πtB7．如图所示，一根质量为m 的金属棒AC 用软线悬挂在磁感应强度为B 的匀强磁场中，通入A →C 方向的电流时，悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，可以采用的办法是( )A ．不改变电流和磁场方向，适当增大电流B ．只改变电流方向，并适当减小电流C ．不改变磁场和电流方向，适当增大磁感应强度D ．只改变磁场方向，并适当减小磁感应强度8．如图所示的四种情况中，对各粒子所受洛伦兹力方向的描述正确的是( )9．回旋加速器是获得高能粒子的重要工具，其原理如图所示，D 1和D 2是两个半圆形金属盒，处于与盒面垂直的匀强磁场中，接电压为U 、周期为T 的交变电流。
第八章磁场章末质量检测
·2L
＝2πL3v0，A错，B正确；ab是磁场区域圆的直径，故圆心坐标为(32L，L2)，电
O′，计算出其坐标为(0，－L)，所以C正确，D错、
BC
．(2010·泰安模拟)如图10所示，为了科学研究的需要，
(
1H)和α粒子(24He)等带电粒子储存在圆环状
偏转磁场)中，磁感应强度为B.如果质子和α粒子在空腔
带电粒子每经过一个周期被电场加速二次，能量增加2qU，则：E＝2qUn，n＝E
qU.
可以忽略带电粒子在电场中运动的时间，又带电粒子在磁场中运行周期T＝2πm
，
＝nT＝E
qU×2πmBq＝πmEq2BU＝πR2mE2qU.
(1)2mE
方向垂直于纸面向里
E
qU (3)πR2mE2qU
．(10分)据报道，最近已研制出一种可以投入使用的
为该磁场的边界线，磁感线垂直于纸面向里，磁场区
16所示．带电粒子射入时的初速度与
成45°角，且粒子恰好没有从MN射出．(不计粒子所受重力)求：
该带电粒子的初速度v
；
该带电粒子从PQ边界射出的射出点到A点的距离x.
(1)若初速度向右上方，设轨道半径为R
，如图甲所示．
R
＝(R1－d)/cos45°，
＝13，氚核获得的最大动能较小．故选项B正确．
B
．如图4所示，一带电小球质量为m，用丝线悬挂于O点，
60°，水平磁场垂直于小
为零，则小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为
)
．0 B．2mg
C．4mg D．6mg
若没有磁场，则到达最低点绳子的张力为F，则
．油滴做圆周运动的周期等于2πv1
章末检测6：磁场
章末自测卷(第九章)(限时：45分钟)一、单项选择题1.关于磁感应强度B，下列说法正确的是()A.根据磁感应强度的定义式B＝FIL可知，磁感应强度B与F成正比，与IL成反比B.一小段通电导线放在磁感应强度为零处，它所受的磁场力一定为零C.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零D.磁场中某处磁感应强度的方向，与通电导线在该处所受磁场力的方向相同答案 B2.(2018·江西南昌模拟)如图1所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极B，沿边缘内壁放一个圆环形电极A，把A、B分别与电源的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，现把玻璃皿放在如图所示的磁场中，液体就会旋转起来.若从上向下看，下列判断正确的是()图1A.A接电源正极，B接电源负极，液体顺时针旋转B.A接电源负极，B接电源正极，液体顺时针旋转C.A、B与50 Hz的交流电源相接，液体持续旋转D.仅磁场的N、S极互换后，重做该实验发现液体旋转方向不变答案 A解析若A接电源正极，B接电源负极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心，玻璃皿所在处的磁场竖直向下，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿顺时针方向，因此液体沿顺时针方向旋转，故A正确；同理，若A接电源负极，B接电源正极，根据左手定则可知，液体沿逆时针方向旋转，故B错误；A、B与50 Hz的交流电源相接，液体不会持续旋转，故C错误；若磁场的N、S极互换后，重做该实验发现液体旋转方向变化，故D错误.3.如图2所示，质量为m、长度为L的金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂在O、O′点，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，棒中通以某一方向的电流，平衡时两细线与竖直方向夹角均为θ，重力加速度为g.则()图2A.金属棒中的电流方向由N 指向MB.金属棒MN 所受安培力的方向垂直于OMNO ′平面向上C.金属棒中的电流大小为mgBL tan θD.每条细线所受拉力大小为mg cos θ 答案 C解析 平衡时两细线与竖直方向夹角均为θ，故金属棒受到安培力，根据左手定则，可判断金属棒中的电流方向由M 指向N ，故A 错误；金属棒MN 所受安培力的方向垂直于MN 和磁场方向向右，故B 错误；设每条细线所受拉力大小为F T ，由受力分析可知，2F T sin θ＝BIL,2F T cos θ＝mg ，得 I ＝mg BL tan θ，故C 正确；由受力分析可知，2F T cos θ＝mg ，得F T ＝mg 2cos θ，故D 错误.4.不计重力的两个带电粒子M 和N 沿同一方向经小孔S 垂直进入匀强磁场，在磁场中的径迹如图3.分别用v M 与v N 、t M 与t N 、q M m M 与q Nm N 表示它们的速率、在磁场中运动的时间、荷质比，则( )图3A.如果q M m M ＝q Nm N ，则v M >v NB.如果q M m M ＝q Nm N ，则t M <t NC.如果v M ＝v N ，则q M m M >q Nm ND.如果t M ＝t N ，则q M m M >q Nm N答案 A解析 由洛伦兹力提供向心力可得q v B ＝m v 2r ，q m ＝vrB，由它们在磁场中的轨迹可知，两个带电粒子M 和N 轨迹的半径关系为r M >r N ，如果q M m M ＝q Nm N ，则v M >v N ，选项A 正确；两个带电粒子M 和N 在匀强磁场中轨迹均为半个圆周，运动时间均为半个周期，由T ＝2πmqB可知，如果q M m M ＝q Nm N，则两个带电粒子M 和N 在匀强磁场中运动周期相等，t M ＝t N ，选项B 错误，同理，选项D 错误；由q v B ＝m v 2r ，可解得v ＝rBq m .如果v M ＝v N ，则q M m M <q Nm N ，选项C 错误.二、多项选择题5.(2018·云南文山调研)如图4所示，磁流体发电机的长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导电电极，两极间距为d ，极板长和宽分别为a 和b ，这两个电极与可变电阻R 相连.在垂直前后侧面的方向上有一匀强磁场，磁感应强度大小为B .发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体——等离子体，等离子体以速度v 向右流动，并通过专用通道导出.不计等离子体流动时的阻力，调节可变电阻的阻值，则( )图4A.运动的等离子体产生的感应电动势为E ＝Ba vB.可变电阻R 中的感应电流方向是从Q 到PC.若可变电阻的阻值为R ＝ρdab ，则其中的电流为I ＝B v ab 2ρD.若可变电阻的阻值为R ＝ρdab ，则可变电阻消耗的电功率为P ＝B 2v 2dab 4ρ答案 CD解析 根据左手定则，等离子体中的带正电粒子受到的洛伦兹力向上，带正电粒子累积在上极板，可变电阻R 中电流方向从P 到Q ，B 错误；当带电粒子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，两极板间电压稳定，设产生的电动势为E ，则有q v B ＝q Ed ，E ＝Bd v ，A 错误；发电导管内等离子体的电阻r ＝ρd ab ，若可变电阻的阻值为R ＝ρd ab ，由闭合电路欧姆定律有I ＝ER ＋r ＝B v ab 2ρ，可变电阻消耗的电功率P ＝I 2R ＝B 2v 2dab 4ρ，C 、D 正确.6.如图5甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L ，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B .垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒.从t ＝0时刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流I ，周期为T ，最大值为I m ，图甲中I 所示方向为电流正方向.则金属棒( )图5A.一直向右移动B.速度随时间周期性变化C.受到的安培力随时间周期性变化D.受到的安培力在一个周期内做正功 答案 ABC解析 根据左手定则知金属棒在0～T2内所受安培力向右，大小恒定，故金属棒向右做匀加速运动，在T2～T 内金属棒所受安培力与前半个周期大小相等、方向相反，金属棒向右做匀减速运动，一个周期结束时金属棒速度恰好为零，以后始终向右重复上述运动，选项A 、B 、C 正确；在0～T 2时间内，安培力方向与运动方向相同，安培力做正功，在T2～T 时间内，安培力方向与运动方向相反，安培力做负功，在一个周期内，安培力所做的总功为零，选项D 错误.7.如图6所示，相互正交的匀强电场方向竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里.带有等量同种电荷的三个液滴在此空间中，a 液滴静止不动，b 液滴沿水平线向右做直线运动，c 液滴沿水平线向左做直线运动.则下列说法中正确的是( )图6A.三个液滴都带负电B.液滴b 的速率一定大于液滴c 的速率C.三个液滴中液滴b 质量最大D.液滴b 和液滴c 一定做的是匀速直线运动 答案 AD解析 a 液滴受力平衡，有G a ＝qE ，重力和电场力等值、反向、共线，故电场力向上，由于电场强度向下，故液滴带负电，b 液滴受力平衡，有G b ＋q v b B ＝qE ，c 液滴受力平衡，有G c ＝q v c B ＋qE ，解得G c >G a >G b ，即m c >m a >m b ，故A 正确，C 错误；由以上分析可知，无法确定b 与c 洛伦兹力大小，因此无法确定液滴速率大小，故B 错误；根据F 洛＝q v B 可知，液滴的洛伦兹力受到速率的约束，若不是做匀速直线运动，则洛伦兹力变化，导致受力不平衡，那么就不可能做直线运动，故D 正确.综上本题选A 、D. 三、非选择题8.如图7所示，一个质量为m 、电荷量为q 的正离子，在D 处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里.结果离子正好从距A 点为d 的小孔C 沿垂直于电场方向进入匀强电场，此电场方向与AC 平行且向上，最后离子打在G 处，而G 处距A 点2d (AG ⊥AC )，不计离子重力，离子运动轨迹在纸面内.求：图7(1)此离子在磁场中做圆周运动的半径r ； (2)离子从D 处运动到G 处所需时间； (3)离子到达G 处时的动能.答案 (1)23d (2)(9＋2π)m 3Bq (3)4B 2q 2d 29m解析 (1)正离子运动的轨迹如图所示.磁场中做圆周运动的半径r 满足： d ＝r ＋r cos 60°，解得r ＝23d(2)设离子在磁场中的运动速度为v 0，则有：q v 0B ＝m v 20r .T ＝2πr v 0＝2πm qB，由图知离子在磁场中做圆周运动的时间为： t 1＝13T ＝2πm 3Bq离子在电场中做类平抛运动，从C 到G 的时间为： t 2＝2d v 0＝3m Bq，离子从D 处运动到G 处所需时间为：t ＝t 1＋t 2＝(9＋2π)m3Bq(3)设电场强度为E ，则有：qE ＝ma d ＝12at 22 由动能定理得：qEd ＝E k G －12m v 02解得E k G ＝4B 2q 2d 29m9.aa ′、bb ′、cc ′为足够长的匀强磁场分界线，相邻两分界线间距均为d ，磁场方向如图8所示，Ⅰ、Ⅱ区域磁感应强度分别为B 和2B ，边界aa ′上有一粒子源P ，平行于纸面向各个方向发射速率为2Bqdm 的带正电粒子，Q 为边界bb ′上一点，PQ 连线与磁场边界垂直，已知粒子质量为m ，电荷量为q ，不计粒子重力和粒子间相互作用力，求：图8(1)沿PQ 方向发射的粒子飞出Ⅰ区时经过bb ′的位置； (2)粒子第一次通过边界bb ′的位置范围；(3)进入Ⅱ区的粒子第一次在磁场Ⅱ区中运动的最长时间和最短时间. 答案 见解析解析 (1)由洛伦兹力提供向心力得 Bq v ＝m v 2r 1r 1＝m v Bq把v ＝2Bqd m 代入得r 1＝2d如图甲所示，sin θ＝d 2d ＝12，θ＝30°PM ＝QN ＝2d －2d cos θ＝(2－3)d 则经过bb ′的位置为Q 下方(2－3)d 处(2)当带正电粒子速度竖直向上进入磁场Ⅰ，距离Q 点上方最远，如图乙所示，由几何关系得 cos α1＝d 2d ＝12，α1＝60°QH 1＝2d sin α1＝3d当带正电粒子进入磁场Ⅰ后与bb ′相切时，距离Q 点下方最远，如图丙所示，由几何关系得 cos α2＝d 2d ＝12，α2＝60°QH 2＝2d sin α2＝3d粒子通过的范围长度为L ＝23d(3)r 2＝m vq ·2B＝d T ＝2πr 2v ＝πm Bq轨迹圆所对应的弦越长，在磁场Ⅱ中运动的时间越长.如图丁所示，当轨迹圆的弦长为直径时，所对应的时间最长为t max ＝T 2＝πm 2Bq当轨迹圆的弦长为磁场Ⅱ的宽度时，从cc ′飞出，所对应的时间最短为t min ＝T 6＝πm6Bq当粒子从Q 最上方进入Ⅱ区时，如图戊所示，从bb ′飞出所对应的时间最短为t min ＝T 3＝πm3Bq所以粒子第一次在磁场Ⅱ中运动的最短时间为t min ＝πm 6Bq.。