第1章 磁场力与现代科技 单元质量检测卷（Word版含答案）

第1章 磁场力与现代科技 单元质量检测卷
一、单选题
1．（2022·河南·驻马店市基础教学研究室高二期末）如图所示，直角边长为的等腰直角三角形与匀强磁场垂直，比荷为的带负电粒子以速度从点沿边射入，要使该粒子从边穿过，则磁感应强度大小的取值范围为（　　）
A． B． C． D．
2．（2022·内蒙古·赤峰二中高二期末）如图所示，一个理想边界为PQ、MN的匀强磁场区域，磁场宽度为d，方向垂直纸面向里。一电子从O点沿纸面垂直PQ以速度v0进入磁场。若电子在磁场中运动的轨道半径为2d。在MN上，且与MN垂直。下列判断正确的是（　　）
A．电子将向右偏转 B．电子打在MN上的点与点的距离为d
C．电子打在MN上的点与点的距离为 D．电子在磁场中运动的时间为
3．（2022·江苏盐城·二模）如图所示，水平面的abc区域内存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，边界的夹角为30°，距顶点b为L的S点有一粒子源，粒子在水平面内垂直bc边向磁场内发射速度大小不同的带负电的粒子、粒子质量为m、电量大小为q，下列说法正确的是（　　）
A．从边界bc射出的粒子速度方向各不相同
B．粒子离开磁场时到b点的最短距离为
C．垂直边界ab射出的粒子的速度大小为
D．垂直边界ab射出的粒子在磁场中运动的时间为
4．（2022·上海市延安中学高二期末）将长、通有电流的直导线放入磁感应强度为B的磁场中，直导线所受安培力的大小记为F。下列说法正确的是（　　）
A．若，则F可能为4N B．若，则B一定为零
C．F的方向一定与通电导线方向垂直 D．通电导线与B平行时，F最大
5．（2021·江苏铜山·高二期中）如图所示，从S处发出的电子经电压U加速后，水平进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场，发现电子束向上偏转。已知P、Q两极板间电场强度为E，磁感应强度为B。在其他条件不变的情况下，欲使电子沿直线从P、Q两极板间通过，下列措施可行的是（　　）
A．适当增大电场强度E B．适当减小磁感应强度B
C．适当增大加速电压U D．适当减小两极板间的距离
6．（2021·山东·夏津第一中学高三阶段练习）如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关，O是转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中，CO间的距离为10cm，当CO间闸片所受安培力为1N时，闸刀开关会自动跳开。则要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的大小和方向为（　　）
A．电流大小为2A，方向为C→O B．电流大小为2A，方向为O→C
C．电流大小为20A，方向为O→C D．电流大小为20A，方向为C→O
7．（2022·山西省翼城中学校高二期末）如图是质谱仪工作原理示意图。带电粒子、从容器中的A点飘出（在A点初速度为零），经电压加速后，从轴坐标原点处进入磁感应强度为的匀强磁场，最后分别打在感光板S上，坐标分别为、。图中半圆形虚线分别表示带电粒子、所通过的路径，则（　　）
A．进入磁场的速度一定大于进入磁场的速度
B．的比荷一定小于的比荷
C．若、电荷量相等，则它们的质量之比
D．若、质量相等，则在磁场中运动时间之比
8．（2022·云南·玉溪市民族中学高二开学考试）一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示。图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°角。当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒，不计重力。若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为（　　）
A． B． C． D．
9．（2021·辽宁沈阳·高二阶段练习）质量为m、带电量为q的小球，从固定的倾角为的粗糙绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感应强度为B，如图所示。若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中不正确的是（　　）
A．小球带正电
B．小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动
C．小球在斜面上运动时做匀加速直线运动
D．小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为
10．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v垂直射入一有界匀强磁场区域内，速度方向跟磁场左边界垂直，从右边界离开磁场时速度方向偏转角θ=30°，磁场区域的宽度为d，则下列说法正确的是（　　）
A．该粒子带正电
B．磁感应强度B=
C．粒子在磁场中做圆周运动的半径R=d
D．粒子在磁场中运动的时间t=
11．（2022·全国·高二专题练习）如图所示，某两相邻匀强磁场区域以MN为分界线，磁感应强度分别为B1、B2，磁场方向均垂直于纸面（图中未画出），有甲、乙两个电性相同的粒子同时分别以速率v1和v2从边界的a、c点垂直于边界射入磁场，经过一段时间后甲、乙两粒子恰好在b点相遇（不计重力及两粒子间的相互作用），O1和O2分别位于所在圆的圆心，其中R1=2R2，则（　　）
A．B1、B2的方向相反
B．v1=2v2
C．甲、乙两粒子做匀速圆周运动的周期不同
D．若B1=B2，则甲、乙两粒子的比荷不同
二、填空题
12．（2016·上海市复旦实验中学高三阶段练习）如图所示，虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场．现通过图示装置来测量该磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，长度为L，两侧边竖直且等长；直流电源电动势为E，内阻为r；R为电阻箱；S为开关．此外还有细沙、天平和若干轻质导线．已知重力加速度为g．
先将开关S断开，在托盘内加放适量细沙，使D处于平衡状态，然后用天平称出细沙质量m1．闭合开关S，将电阻箱阻值调节至R1=r，在托盘内重新加入细沙，使D重新处于平衡状态，用天平称出此时细沙的质量为m2且m2＞m1．
（1）磁感应强度B大小为____，方向垂直纸面_____（选填“向里”或“向外”）；
（2）将电阻箱阻值调节至R2=2r，则U形金属框D_____（选填“向下”或“向上”）加速，加速度大小为____．
13．（2021·海南·琼中中学高二期中）如图所示，水平导轨处于蹄形磁铁的磁场中，导体棒ab所在处的磁场方向竖直_____（选填“向上”或“向下”）；闭合电键，通电导体棒ab在磁场中受到的力称为______（选填“安培力”或“洛伦兹力”），由左手定则可知，该力的方向_____（选填“向左”或“向右”）。
14．（2020·浙江省余姚市第八中学高二期末）如图所示为磁流体发电机的发电原理图，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体上来说呈电中性）喷入磁场，由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转，磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷，从而在两板间产生电压．请判断：在图示磁极配置的情况下，金属板____（选填“A”或“B”）的电势较高，通过电阻R的电流方向是____（选填“a→b”或“b→a”）．
三、解答题
15．（2021·北京市京源学校高二期中）如图所示，坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，Y轴为两种场的分界面，图中虚线为磁场区域的右边界，现有一质量为m，电荷量为的带电粒子从电场中坐标位置（，0）处，以初速度v0沿x轴正方向开始运动，且已知（重力不计），试求：
（1）带电粒子进入磁场的速度和方向
（2）使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中，磁场的宽度d应满足的条件。
16．（2022·湖北·沙市中学高二期末）一个质量为m电荷量为q的带电粒子，从x轴上的P（l，0）点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限，不计重力。求：
（1）判断带电粒子的电性，在图中规范画出带电粒子的轨迹；
（2）匀强磁场的磁感应强度的大小；
（3）带电粒子在第一象限运动的时间。
17．（2021·湖南师大附中高三阶段练习）如图所示，第一象限和第四象限分别存在匀强磁场和匀强电场，匀强磁场大小为B，方向未知，匀强电场的方向与x轴负方向的夹角为30°角，第二象限有一平行极板电容器，上极板右端N在y轴上，下极板与x轴重合，且右端在原点O点上。现一质量为m、电量为q的带正电粒子以一定初速度从电容器左端中点A进入，恰好从上极板右端N飞出，经过磁场后垂直x轴进入电场，又恰好从P点垂直y轴飞出电场（P点未标出）。已知电容器板长和间距都为l，不计粒子的重力，求：
（1）判断磁场方向和在磁场中运动轨迹的半径大小r；
（2）电容器的电压U及第四象限的电场强度大小E；
（3）粒子从A到P的运动时间。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．D
3．B
4．C
5．C
6．C
7．C
8．A
9．C
10．D
11．B
12． 向外 向上
13． 向上 安培力 向右
14． A
15．（1），；（2）
16．(1)带正电， ；(2) ； (3)
17．（1）磁场方向是垂直纸面向外，；（2），；（3）
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页