第一章 磁场 单元综合卷（Word版含答案）

第一章 磁场 单元优选综合卷
一、单选题
1．（2021·北京市顺义区第一中学高三阶段练习）下列关于磁场的叙述中，错误的是（　　）
A．磁极间的相互作用是通过磁场发生的
B．通电导线在磁场中一定受到磁场力的作用
C．运动电荷在磁场中所受洛伦兹力不做功
D．磁感线的疏密可以表示磁场的强弱
2．（2022·全国·高二专题练习）武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如下图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为的匀强磁场，下列说法正确的是（　　）
A．带电粒子所受洛伦兹力方向是水平向左
B．正、负粒子所受洛伦兹力方向是相反的
C．废液的流量与、两点间电压成反比
D．污水流量计也可以用于测量不带电的液体的流速
3．（2022·宁夏·银川二中高二期末）图示区域有方向竖直向下的匀强电场和水平向里的匀强磁场，一带正电的微粒（不计重力）以水平向右的初速度进入该区域时，恰能沿直线运动。不考虑微粒运动的电磁辐射，下列说法正确的是（　　）
A．若改变该微粒的电荷量后将不能再沿直线运动
B．若该微粒以水平向左的初速度进入此区域，也能做直线运动
C．若减小该微粒进入此区域的初速度，之后运动过程中微粒的动能可能变大
D．若换成带负电的微粒（不计重力）以水平向右的初速度进入该区域后，不能沿直线运动
4．（2022·四川·宁南中学高二开学考试）长直导线与环形导线固定在同一竖直平面内，分别通有图示方向的稳恒电流（　　）
A．两导线有相互吸引的趋势
B．两导线有相互排斥的趋势
C．两导线有水平移动的趋势
D．因电流恒定，两导线没有相互作用
5．（2022·广东深圳·高二期末）如图，在等臂电流天平的右端托盘下固定一矩形线圈，线圈匝数为n，底边cd长为L，调平衡后放在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直；当线圈中通入图示方向的电流I时，在天平左、右两边加上质量分别为m1、m2的砝码使天平再次平衡，重力加速度为g，则以下关系式正确的是（　　）
A．nBIL=（m1－m2）g B．nBIL=（m2－m1）g
C．BIL=（m2－m1）g D．BIL=（m1+m2）g
6．（2022·上海·模拟预测）如图所示，两根平行的长直导线a和b中通有大小相等、方向相反的电流I，此时导线a受到的磁场力大小为。当新加一个与两导线所在平面垂直的匀强磁场后，导线a受到的磁场力大小变为。若把新加的匀强磁场反向，则此时导线b受到的磁场力大小变为（　　）
A． B． C． D．
7．（2021·重庆·高二阶段练习）如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为ma、mb、mc，已知在该区域内，a在纸面内向右做匀速直线运动，b在纸面内向左做匀速直线运动，c在纸面内做匀速圆周运动，下列选项正确的是（　　）
A．ma>mc>mb B．mb>ma>mc
C．mc>ma>mb D．mc>mb>ma
8．（2022·重庆市育才中学高二阶段练习）质量为m，长度为L的通电导体棒靠在光滑绝缘四分之一圆弧轨道上，保持静止，竖直剖面如图所示，空间存在与纸面平行的匀强磁场，导体棒上电流大小为I，重力加速度为g，图中θ = 30°，则磁感应强度大小不可能为（ ）
A． B． C． D．
9．（2022·上海市延安中学高二期末）如图所示，在xOy坐标系内，三根相互平行的通电直导线P、Q、R分别位于正三角形的三个顶点，都通有方向垂直xOy坐标平面向外、大小相等的电流，则导线R受到的安培力的方向是（　　）
A．沿y正方向 B．沿y负方向
C．沿x正方向 D．沿x负方向
10．（2021·河北·邯郸市汇文中学有限公司高二阶段练习）如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图。速度选择器（也称滤速器）中场强E的方向竖直向下，磁感应强度B1的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸面向外。在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B1入射到速度选择器中，若，，在不计重力的情况下，则分别打在P1、P2、P3、P4四点的离子分别是（ ）
A．甲、乙、丙、丁
B．甲、丁、乙、丙
C．丁、乙、丙、甲
D．甲、丁、丙、乙
11．（2022·全国·高二专题练习）如图所示，三根相互平行的固定长直导线、和垂直纸面如图放置，与坐标原点分别位于边长为的正方形的四个点上，与中的电流均为，方向均垂直于纸面向外，中的电流为，方向垂直纸面向里（已知电流为的长直导线产生的磁场中，距导线处的磁感应强度，其中为常数）。某时刻有一质子（电量为）正好沿与轴正方向成45°斜向上经过原点，速度大小为，则质子此时所受磁场力为（　　）
A．方向垂直纸面向里，大小为
B．方向垂直纸面向外，大小为
C．方向垂直纸面向里，大小为
D．方向垂直纸面向外，大小为
二、填空题
12．（2021·福建省福州第一中学高三开学考试）三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，重力不计，则它们在磁场中运动的时间之比为___________。
13．（2020·吉林市第五十五中学高二期末）如图，每根轻质弹簧的劲度系数均为100N/m，金属棒ab的长度为50cm，质量为0.02kg，垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.4T，若要使弹簧处于原长，则中要通以______________方向的电流，电流强度为__________A；若中通以ba方向、电流强度为0.5A的电流时，每根弹簧的伸长量为____________cm。（g取10m/s2）
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·广东深圳·高二期末）如图所示，在竖直xOy平面内0≤x≤L的区域存在沿x轴正方向的匀强电场，场强大小为E，垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B1；在L≤x≤2L的区域存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小也为E，垂直平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B2；一个质量为m，带电荷量为+q的带电小球从坐标原点以速度v0沿与x轴成45°角方向射入，小球沿直线匀速穿过0≤x≤L区域，在L≤x≤2L的区域运动一段时间后，沿x轴正方向射出该区域。已知L、m、q、v0，重力加速度g，试求：
（1）电场强度E的大小；
（2）磁感应强度B2大小；
（3）小球从O点到离开x=2L边界所需要的时间。

16．（2022·江苏淮安·高二期末）如图所示，倾角、宽度的光滑导轨，处于竖直向下的匀强磁场中。电源的电动势、内阻，电动机两端所加的电压、消耗的电功率、其线圈的电阻，质量的导体棒与导轨垂直且处于静止状态。重力加速度取，。
（1）求电动机对外做功的功率；
（2）求磁场的磁感应强度的大小；
（3）仅改变磁场，仍使导体棒处于静止状态，求磁感应强度的最小值和方向。
17．（2022·江西九江·一模）如图，在xOy坐标系中的第一象限内存在沿x轴正方向的匀强电场，第二象限内存在方向垂直纸面向外磁感应强度B的匀强磁场，磁场范围可调节（图中未画出）。一粒子源固定在x轴上M（L，0）点，沿y轴正方向释放出速度大小均为v0的电子，电子经电场后从y轴上的N点进入第二象限。已知电子的质量为m，电荷量的绝对值为e，ON的距离，不考虑电子的重力和电子间的相互作用，求：
（1）第一象限内所加电场的电场强度；
（2）若磁场充满第二象限，电子将从x轴上某点离开第二象限，求该点的坐标。
（3）若磁场是一个圆形有界磁场，要使电子经磁场偏转后通过x轴时，与x轴负方向的夹角为60°，求圆形磁场区域的最小面积。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
2．B
3．C
4．B
5．B
6．B
7．A
8．B
9．B
10．B
11．B
12．3：2：1
13． 向右 1 0.15
14．
15．（1）；（2）；（3）
16．（1）3.68W；（2）0.75T；（3）0.6T，方向垂直导轨平面向下
17．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页
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