2021-2022学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第二册 第一章 磁场 单元综合测试(Word版含答案)

第一章 磁场 单元综合测试
一、单选题
1．（2022·全国·高二专题练习）如图所示是显像管原理示意图，电子束经电子枪加速后，进入偏转磁场偏转。不加磁场时，电子束打在荧光屏正中的O点。若要使电子束打在荧光屏上位置由B逐渐向A移动，则以下说法正确的是（　　）
A．在偏转过程中，电子束做匀加速曲线运动
B．在偏转过程中，洛伦兹力对电子束做正功
C．偏转磁场应当由垂直纸面向内减弱转至垂直纸面向外增强
D．如果电视机荧光屏上没有图像，只有一条水平亮线，则原因是没有竖直方向的磁场
2．（2021·西藏·拉萨中学高二阶段练习）下列说法中正确的是（　　）
A．磁感应强度只是描述磁场强弱的物理量
B．由可知，磁场中某点磁感应强度B与磁场力F成正比，与电流元IL成反比
C．若一小段电流在某位置所受的安培力为零，则该处的磁感应强度可能不为零
D．放置在磁场中1m的导线，通过1A的电流，受到的磁场力为1N时，该处磁感应强度就是1T
3．（2021·全国·高二课时练习）在下列四个图中，关于通电直导线所受安培力以及通电导体周围的磁感线，正确的是（　　）
A．B．C． D．
4．（2021·内蒙古·巴彦淖尔市临河区第三中学高二阶段练习）关于磁场，下列说法正确的是（　　）
A．奥斯特最先发现了电流的磁效应，首次揭示了电和磁的联系
B．电流元所受安培力为零，则该处磁感应强度也为零
C．根据安培分子电流假说，所谓磁化就是分子电流由有序变成无序排列
D．穿过平面的磁通量为零，则该处的磁感应强度为零
5．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，质量为m、长为L的铜棒ab，用长度也为L的两根轻导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B
，未通电时，轻导线静止在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度为θ，则（　　）
A．棒中电流的方向为b→a B．棒中电流的大小为
C．棒中电流的大小为 D．若只增大轻导线的长度，则θ变小
6．（2021·湖北·高三阶段练习）如图所示，两正对水平放置的带电平行金属板间形成匀强电场（不考虑边缘效应），金属板右下方以MN、PQ为上下边界，MP为左边界的区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁场高度为d，MN与下金属板等高，MP与金属板右端在同一竖直线上。一电荷量为q、质量为m的正离子，以初速度平行于金属板面从A点射入金属板间，不计离子的重力，离子恰好从下极板的右侧边缘垂直进入磁场区域，并从边界MP的P点离开磁场，则磁场的磁感应强度B大小为（　　）
A． B． C． D．
7．（2022·浙江·高三专题练习）霍尔效应这一现象是美国物理学家霍尔于1879年发现的。当电流垂直于外磁场通过导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差被称为霍尔电势差。现有一金属导体霍尔元件连在如图所示电路中，电源内阻不计，电动势恒定，霍尔电势差稳定后，下列说法正确的是（　　）
A．a端电势低于b端电势
B．若元件的厚度增加，a、b两端电势差不变
C．霍尔电势差的大小只由霍尔元件本身决定
D．若要测量赤道附近的地磁场，应将工作面调整为与待测平面平行
8．（2021·吉林·四平市博达高级中学高二阶段练习）边界上方区域存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为、电荷量为的粒子（不计重力），沿与成角、垂直磁场的方向射入磁场区域，在磁场中运动的轨迹如图所示，该粒子在磁场中运动的时间为（　　）
A． B． C． D．
9．（2021·贵州·高二学业考试）纸面内通电长直导线周围的磁场分布如图所示，A、为磁场中的两位置，且到的距离大于到的距离。将另一通电直导线平行于先后放置在A、两处（电流不变），设其所受安培力的大小分别为、，则（　　）
A． B． C． D．、方向相同
10．（2022·广西桂林·高二期末）倾角为θ的光滑固定斜面体处于竖直向下的匀强磁场中，在斜面上有一根长为L、质量为m的导线，导线与磁场垂直，导线中电流为I，方向如图所示，导线恰能保持静止，重力加速度为g。则磁感应强度B的大小为（　　）
A． B． C． D．
11．（2021·宁夏·贺兰县景博中学高二阶段练习）在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直。先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不一样，图中几幅图像表现的是导线受的力F与通过的电流I的关系。a，b各代表一组F、I的数据。正确的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
12．（2022·上海宝山·高三期末）如图，为了研究磁体S极附近Q点的磁场强弱，在该处垂直于磁场方向放置“很短”的一小段通电导线，设导线中的电流为I，导线的长为l，受到的磁场力为F。若改变I或l，则比值将______（选填“发生变化”或“保持不变”）。试问通电导线为什么要取得“很短”？______。
13．（2021·黑龙江·林甸县第一中学高二期末）（1）洛伦兹力是磁场对_________（填“运动”或“静止”）电荷的作用；如图所示是一带正电的粒子在磁场中竖直向下运动，粒子所受洛伦兹力的方向__________。
（2）质谱仪是分离同位素的重要仪器，其原理如图所示，带等量异种电荷的两平行金属板、之间的电压为U，一个带负电的粒子（不计重力）从板中由静止释放，之后从O点进入另一磁感应强度为B的匀强磁场中，在洛伦兹力的作用下，粒子做匀速圆周运动，经过半个圆周后打在挡板上的A
点。已知粒子的质量为m，电荷量为q，两点间的距离为______________。
14．（2022·上海师大附中高三学业考试）如图所示，两平行导轨与水平面成α=37°角，导轨间距为L=1.0 m，匀强磁场的磁感应强度可调，方向垂直导轨所在平面向下。一金属杆长也为L，质量m=0.2 kg，水平放在导轨上，与导轨接触良好而处于静止状态，金属杆与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，通有图示方向的电流，电流强度I=2.0 A，令最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则磁感应强度的最大值为___________；最小值为___________
三、解答题
15．（2022·山东聊城一中高三期末）如图所示，矩形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为，矩形区域长为，宽为。在边中点处有一放射源，某时刻，放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地辐射出速率均为的某种带正电粒子。现在已知带电粒子的质量，所带电荷量为（不计粒子重力）。
（1）求带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为多大；
（2）求从边界射出的粒子，在磁场中运动的最短时间为多少；
（3）若放射源向磁场内共辐射出了个粒子，求从、和边界射出的粒子各有多少个。
16．（2022·新疆昌吉·一模）如图所示，平面直角坐标系中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限在x轴与之间的区域内存在垂直于平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子以初速度从y轴上P（0，h）点沿x轴正方向开始运动，经过电场后从x轴上的点进入磁场，粒子恰能从磁场的下边界离开磁场。不计粒子重力。求：
（1）粒子在Q点速度的大小和与x轴正方向夹角θ；
（2）粒子在电场、磁场中运动的总时间t
17．（2022·浙江·模拟预测）我国目前采用的是托卡马克（如图甲）磁约束装置作为核反应“容器”，在2021年5月，中科院合肥物质科学研究院研发的“EAST人造太阳”持续“燃烧”了101秒。某实验室简化的模拟磁约束磁场如图乙所示，半径为R的足够长水平圆柱形区域内分布水平向右的匀强磁场Ⅰ，并已知磁感应强度为B；圆柱形磁场区域Ⅰ外侧分布有厚度为L的环形磁场Ⅱ，其磁感应强度大小处处相同，方向与B（磁场Ⅰ）垂直，其左视图与纵截面图分别如图丙、图丁所示。某时刻速度为的氘原子核（已知氘原子核质量为m，电荷量为q）从水平磁场Ⅰ最低点竖直向下射入磁场Ⅱ，氘原子核恰不能飞出磁场区域，忽略粒子重力和空气阻力，不考虑相对论效应。求：
（1）环形磁场Ⅱ的磁感应强度大小；
（2）该氘原子核从出发后到第二次回到水平磁场Ⅰ最低点需要的时间；
（3）若氘原子核以2v的速度在水平磁场Ⅰ最低点射出，在竖直平面内与水平方向成θ=60°角射入磁场Ⅱ（如图丁所示），则从出发后到第二次回到水平磁场Ⅰ最低点的时间内，氘原子核的水平位移为多少。
参考答案：
1．C
2．C
3．B
4．A
5．C
6．C
7．B
8．B
9．B
10．C
11．C
12． 保持不变 为了研究磁场中较精确地属于某一点的磁场强弱
13． 运动 水平向右
14． 1.0 T 0.2 T
15．（1）；（2）；（3）个，个，个
16．（1），60°；（2）
17．（1）；（2）；（3）