第一章 磁场 章末卷(Word版含答案)

第一章 磁场 章末卷
一、单选题
1．（2022·江西南昌·一模）如图所示，边长为L的正方形ABCD边界内有垂直纸面向里的匀强磁场B，E为AD上一点，ED= 。完全相同的两个带电粒子a、b以不同速度分别从A、E两点平行AB向右射入磁场，且均从C点射出磁场。已知a粒子在磁场中运动的时间为t，不计粒子的重力和相互作用，则b粒子在磁场中运动的时间为（　　）
A． B． C． D．
2．（2022·云南·玉溪市民族中学高二开学考试）霍尔元件是一种应用霍尔效应的磁传感器，广泛应用于各领域，如在某款手机中，常用霍尔元件来控制开启或关闭运行程序。如图所示是一霍尔元件的示意图，磁场方向垂直霍尔元件工作面，霍尔元件宽为d（M，N间距离），厚为h（图中上下面间距离），当通以图示方向电流时，MN两端将出现电压UMN，则（　　）
A．M、N两端电压UMN仅与磁感应强度B有关
B．若霍尔元件的载流子是自由电子，则MN两端电压UMN<0
C．若增大h，则MN两端电压UMN一定增大
D．通过控制磁感应强度B可以改变MN两端电压UMN
3．（2022·福建·泉州市教科所模拟预测）如图，方形金属棒放在匀强磁场中，磁场方向垂直前后表面向里，金属棒通有从左到右的恒定电流I后将会产生霍尔效应，则（　　）
A．金属棒上表面的电势高于下表面 B．金属棒前表面的电势高于后表面
C．仅增大磁感应强度，霍尔电压将变大 D．仅增大金属棒长度ab，霍尔电压将变大
4．（2022·全国·高三专题练习）如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为v1，离开磁场时速度方向偏转90°；若射入磁场时的速度大小为v2，离开磁场时速度方向偏转60°，不计重力，则为（　　）
A． B． C． D．3
5．（2022·陕西咸阳·高二期末）通电直导线水平放置，且是虚线圆的圆心，是其一条直径。现将另一小段通电直导线由A点沿虚线圆顺时针缓慢移动到点，始终与平行，横截面示意图如图所示。该过程中受到的安培力（　　）
A．大小为零 B．方向始终背离圆心指向圆外
C．先增大后减小 D．先减小后增大
6．（2021·重庆市求精中学校高二阶段练习）一个带正电的微粒（重力不计）初速度水平向右，进入如图所示的匀强磁场和匀强电场区域时会向下偏转，则欲使微粒在电磁场中恰能沿水平直线运动，则应采用的方法是（　　）
A．增大电荷质量 B．增大电荷量
C．增大磁感应强度 D．减小入射速度
7．（2022·江苏省镇江第一中学高二期末）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d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q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B的匀强磁场，下列说法正确的是（　　）
A．带负电粒子所受洛伦兹力方向向下
B．MN两点电压与液体流速无关
C．污水流量计的流量与管道直径无关
D．只需要再测出MN两点电压就能够推算废液的流量
8．（2022·广东肇庆·高二期末）下列情景中，关于通电导线在磁场中所受安培力的方向判断正确的是（ ）
A．通电导线静止，磁场垂直纸面向里
B．磁场与竖直方向的夹角为，电流方向垂直纸面向里
C．磁场竖直向上，导轨水平放置
D．导体棒静止，磁场竖直向上
9．（2022·江苏省六合高级中学高二期末）如图所示为回旋加速器的示意图，两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一质子从加速器的A处开始加速。已知D形盒的半径为R，磁场的磁感应强度为B，高频交变电源的电压为U、频率为f，质子质量为m、电荷量为q，下列说法正确的是（　　）
A．质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比
B．质子在D1盒中做匀速圆周运动的最小3个半圆的半径之比为
C．若忽略在电场中的运动时间，质子在回旋加速器中的运动时间为
D．若不改变磁感应强度B和交变电源频率f，该回旋加速器也能加速质量为3m，电荷量为q的氚核
10．（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）质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，若带电粒子M的半径是N的1.5倍，则下列表述中正确的是（　　）
A．M的运行时间是N的运行时间的1.5倍
B．M的速率的速率是N的1.5倍
C．洛伦兹力对M做正功，对N做负功
D．M带正电，N带负电
11．（2022·江苏海门·高二期末）如图所示，长度为L内壁光滑的轻玻璃管平放在水平面上，管底有一质量为m电荷量为q的正电小球。整个装置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向竖直向下，在外力的作用下向右匀速运动，最终小球从上端口飞出。从玻璃管进入磁场至小球飞出上端口的过程中（　　）
A．小球运动轨迹是一段圆弧 B．小球沿管方向的加速度大小
C．洛仑兹力对小球做功 D．管壁的弹力对小球做功
二、填空题
12．（2021·上海长宁·一模）电磁炮的主要结构原理如图所示。假设某电磁炮能把的弹体（包括金属杆的质量）由静止加速到。已知轨道宽，长，通过的电流为，则轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度________，磁场力的最大功率________（轨道摩擦不计）。
13．（2020·山东博兴·高二期中）回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间的窄缝中形成一匀强电场，高频交流电源的周期与带电粒子在D形盒中的运动周期相同，使粒子每穿过窄缝都得到加速（尽管粒子的速率和半径一次比一次增大，运动周期却始终不变），两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，磁场的磁感应强度为B，离子源置于D形盒的中心附近，若离子源射出粒子的电量为q，质量为m，最大回转半径为R，其运动轨道如图所示，则：
(1)两盒所加交流电的频率为______。
(2)粒子离开回旋加速器时的动能为______。
(3)设两D形盒间电场的电势差为U，盒间窄缝的距离为d，其电场均匀，粒子在电场中加速所用的时间为______，粒子在整个回旋加速器中加速所用的时间为______。
14．（2020·全国·高二课时练习）垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导线长，电流强度，若它所受的磁场力，则该磁场的磁感应强度__________；若导线平行磁场方向放置，磁感应强度________；若将该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度________。
三、解答题
15．（2021·江苏·南京市中华中学高三期中）如图，在以 x轴和虚线围成的区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面．x轴上a点左侧有一足够长的金属板，半圆形边界的圆心为O、半径为，上边界到x轴的距离为2L．在O点有一粒子源，在纸面内向第一、第二象限均匀发射带正电的粒子，每秒钟射出n个粒子，粒子质量为m，电荷量为e，速度为，不计粒子之间的相互作用．求：
（1）某个粒子沿与x轴正方向成60 射出，它在磁场中运动的时间t；
（2）电流表的示数I；
（3）磁场上边界有粒子射出的区域宽度d。
16．（2022·贵州·赫章县教育研究室高二期末）如图所示，倾角，宽为的金属框架上放一质量为，电阻的导体棒，导体棒与框架间的动摩擦因数，已知电源电动势，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为，，方向竖直向上，当合上后，导体棒在斜面上处于静止状态。金属框架电阻不计，取，。求：
（1）当时，金属棒受到的安培力大小？
（2）当时，金属棒受到的摩擦力大小？
17．（2022·湖南·雅礼中学高二期末）如图所示，直角坐标系中y轴右侧存在一垂直纸面向外、宽为a的有界匀强磁场，磁感应强度为B，右边界PQ平行于y轴，一带正电荷的粒子（重力不计）以速率v垂直射入磁场，当粒子从原点O以与x轴正方向成角度斜向上射入时，粒子恰好垂直PQ射出磁场，当粒子从原点O以与x轴正方向成角度斜向下射入时，粒子恰好不从右边界射出。求：
（1）粒子的比荷；
（2）粒子恰好不从右边界射出时在磁场中运动的总时间。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．D
3．C
4．B
5．B
6．C
7．D
8．B
9．B
10．B
11．D
12． 50
13．
14．
15．（1）；（2）；（3）
16．（1）；（2）0
17．（1）；（2）
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页