第一章 磁场力与现代科技 单元综合卷（Word版含答案）

第1章 磁场力与现代科技 单元优选综合卷
一、单选题
1．（2021·重庆一中高三阶段练习）某同学在网上购买了一块圆柱体的钕铁硼强磁铁（能导电），想模仿着做一个网红实验。他将强磁铁吸在一个5号电池负极并将这个组合体直立放在了水平桌面上，然后将一个左右对称的矩形闭合铜线圈（下方与磁铁接触良好）放在电池上。如图所示，则（　　）
A．磁铁对矩形线圈的磁通量方向为垂直纸面向外
B．通电后，矩形线圈会沿俯视顺时针的方向转动起来
C．通电后，矩形线圈会沿俯视逆时针的方向转动起来
D．通电后，矩形线圈受到的安培力会使它的面积有缩小的趋势
2．（2021·全国·周至中学高二期末）真空中竖直放置一通电长直细导线，俯视图如图所示。以导线为圆心作圆，光滑绝缘管ab水平放置，两端恰好在圆周上。半径略小于绝缘管半径的带正电小球自a端以速度v0向b端运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小球先加速后减速
B．小球受到的洛伦兹力始终为零
C．小球在ab中点受到的洛伦兹力为零
D．小球受到洛伦兹力时，洛伦兹力方向竖直向外
3．（2022·河南省信阳市教育局高二期末）有三根相互平行的直导线垂直纸面放置，且它们在同一连线上。已知这三根导线大小分别通以，且，电流方向如图示（　　）
A．直导线受到的安培力向左 B．直导线受到的安培力向右
C．若只增大，导线受到的安培力从指向 D．若只增大，导线受到的安培力从指向
4．（2022·长水教育控股集团（云南）衡水实验中学管理有限公司高二期末）两个带等量异种电荷的粒子分别以速度和射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为和，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，A、B连线垂直于磁场边界。如图所示，则（　　）
A．a粒子带正电，b粒子带负电 B．两粒子的轨道半径之比
C．两粒子的质量之比 D．两粒子的速率之比
5．（2021·陕西·西安中学高三阶段练习）如图所示，a、b两质量相同的绝缘物体叠放在光滑水平面上，a带正电，电荷量为q，b不带电。空间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，场强大小为E。现将两物体静止释放，开始时两物体能一起运动，下列说法正确是（　　）
A．两物体一起运动的过程中，两物体间的弹力逐渐减小，摩擦力也逐渐减小
B．两物体一起运动的过程中，两物体间的弹力逐渐减小，摩擦力不变
C．当两物体间弹力等于0时，两物体开始相对滑动
D．当两物体间的最大静摩擦力为qE时开始相对滑动
6．（2022·宁夏·银川二中高二期末）如图，质量为m的金属杆ab垂直放在水平导轨上，处在匀强磁场中，磁场方向与水平面成θ角斜向上。开关闭合后金属杆保持静止，正确表示金属杆受力示意图的是（从a端看）（　　）
A．B．C．D．
7．（2021·河北·高二阶段练习）如图是磁流体发电机工作原理示意图。发电通道是长方体结构，其中空部分的长、高、宽分别为l，a、b，前后两个侧面是绝缘体材料，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，这两个电极与负载电阻R相连。发电通道处于匀强磁场中，磁感应强度为B，方向如图所示。发电通道内有电阻率为ρ的高温等离子电离气体沿通道以速度v向右流动，运动的电离气体受到磁场作用，使上下表面间产生了电势差。下列说法正确的是（ ）
A．上侧面的导体电极可视为电源的负极
B．磁流体发电机的内阻为
C．作为电源，磁流体发电机的电动势为Bbv
D．闭合开关S，通过电阻R的电流为
8．（2021·广东·佛山市南海区九江中学高二阶段练习）如图所示，一个带正电的小球沿光滑的水平绝缘桌面向右运动，速度的方向垂直于一个水平方向的匀强磁场，小球飞离桌子边缘落到地板上。设其飞行时间为，水平射程为，落地速率为。撤去磁场，其余条件不变时，小球飞行时间为，水平射程为，落地速率为，则（　　）
A． B．
C． D．
9．（2021·宁夏育才中学高二期末）如图所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场水平向内），有一离子恰能沿直线飞过此区域（不计离子重力）（　　）
A．不管离子带何种电，电场的方向都向下
B．离子所带电荷的电性，决定了电场的方向
C．若增大离子电量，离子将向下偏转
D．若增大离子电量，离子将向上偏转
10．（2021·甘肃·静宁二中高三阶段练习）某同学设计了测定磁场的磁感应强度B大小的实验，他用两根不可伸长的绝缘细线将质量为m、长为L的导体棒水平悬挂在方向竖直向下的匀强磁场中。当突然给导体棒通入大小为I的恒定电流，棒沿弧线“弹起”到最高点时，悬线与竖直方向的夹角刚好为53°，整个过程导体棒一直处于水平状态，其侧视图如图所示，已知重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6，则（　　）
A．，电流方向为侧视图中垂直纸面向外
B．，电流方向为侧视图中垂直纸面向外
C．，电流方向为侧视图中垂直纸面向里
D．，电流方向为侧视图中垂直纸面向里
11．（2022·山东滨州·高二期末）如图所示，仅在第一象限存在垂直平面的匀强磁场中，方向未知。一个质量为m、电荷量为－q（q>0）、不计重力的带电粒子从x轴上的A点以速度v沿与x轴成60°的方向射入匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。已知OA=a，不计重力。下列说法正确的是（　　）
A．匀强磁场方向垂直平面向里
B．改变粒子的电性，粒子在磁场中运动的时间将变小
C．粒子速度变为，方向不变，粒子将能够到达O点
D．该匀强磁场的磁感应强度
二、填空题
12．（2021·上海市控江中学高二期中）如图所示，一束带负电粒子自下而上进入一垂直纸面的匀强磁场后发生偏转，则磁场方向向___________，进入磁场后，该粒子的动能_____________（填“增加”、“减少”或“不变”）
13．（2020·全国·高二课时练习）在匀强磁场中，有一段5cm的导线跟磁场垂直。当导线通过的电流是1A时，受磁场的作用力是0.1N，那么磁感应强度B是____T；现将导线长度增大为原来的3倍，通过它的电流减小为原来的一半，那么导线受磁场的作用力为______N。
14．（2021·江西·南昌十中高二期末）医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度，电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两互相垂直，如图。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，血管壁的厚度可忽略，在某次监测中，已知两触点的距离为d，两触点间的电势差为，磁感应强度的大小为，血流速度约为，则电极a、b的电势高低情况为__（选填“”、“”或“），当血流速度约为时（其他不变），则所测电势差为______。
三、解答题
15．（2022·广东汕头·一模）如图所示，PQ、MN是相互平行、间距为L的长直边界，在两边界外侧都存在匀强磁场，方向均垂直于纸面向内，右侧磁场的磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为的带电粒子从MN边界的O点以大小为的初速度垂直于边界沿纸面射入右侧磁场区，一段时间后粒子再次经过O点，这过程中粒子有两次进入左侧磁场区运动。不计粒子的重力。
（1）求左侧磁场的磁感应强度；
（2）在PQ、MN边界之间的区域加上方向垂直于边界的匀强电场，然后使粒子从O点以同样的条件射出，结果粒子同样能返回O点，而且所用时间比原来变短。求匀强电场的场强E的可能值；
（3）在第（2）问的前提下，讨论粒子从O点射出到返回O点的最短时间与磁感应强度B的关系。
16．（2022·河北·高三学业考试）如图甲所示，真空中竖直放置两块相距d的平行金属板P、Q，两板间加上如图乙所示的电压，电压呈周期性变化，变化的周期为T。在Q板右侧某个区域内存在磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外的有界匀强磁场。在P板中央离板很近的O处有一粒子源，自t=0时刻不断释放出质量为m、电荷量为－e的电子，电子初速度可视为零。经过一段时间，电子从与O正对的小孔射出Q板后可进入磁场区域，射出磁场区域时，所有电子的速度方向都与P、Q板平行，已知电压，不计电子重力及相互间的作用。求：
（1）t=0时刻释放的电子在P、Q间运动的时间；
（2）电子射入磁场时的速度范围；
（3）有界匀强磁场区域的最小面积。
17．（2022·黑龙江·伊美区第二中学高二期末）如图所示，在xOy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场．现有一质量为m、电量为＋q的粒子（重力不计）从坐标原点O以速度大小为v0射入磁场，其入射方向与x轴的正方向成30°角。当粒子第一次进入电场后，运动到电场中P点处时，方向与x轴正方向相同，P点坐标为[（2＋1）L，L]。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：
（1）粒子运动到P点时速度v的大小；
（2）匀强电场的电场强度E和匀强磁场的磁感应强度B；
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
2．C
3．C
4．C
5．B
6．B
7．D
8．D
9．A
10．A
11．D
12． 里 不变
13． 2 0.15
14．
15．（1）；（2）；（3）
16．（1）0.5T；（2）；（3）
17．（1）v0；（2）；
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