第一章 磁场 单元综合训练卷（Word版含答案）

第一章 磁场 单元综合训练卷
一、单选题
1．（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
2．（2022·江苏南通·高二期末）如图所示，真空中有一磁感应强度为B的匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a和3a的同心圆，磁场方向垂直纸面向里。圆心处有一粒子源，粒子的质量为m，电荷量为q，忽略重力。若粒子均被限制在图中实线圆围成的区域内，则粒子源发射粒子的最大速度是（　　）
A． B． C． D．
3．（2022·湖北·武汉市常青第一中学高二期末）如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接。已如导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框ML和LN两根导体棒受到的安培力的合力的大小和方向为（　　）
A．F ，方向与F的方向相同 B．1.5F，方向与F的方向相同
C．0.5F，方向与F的方向相同 D．F，方向与F的方向相反
4．（2022·河南·郑州四中高二阶段练习）如图所示，质量为m、长度为L的一导体棒用细线悬挂在匀强磁场中，磁场方向平行于纸面．导体棒中通有垂直纸面向里的恒定电流I，细线偏离竖直方向静止（　　）
A．若磁场方向竖直向下，则磁感应强度
B．若磁场方向平行于细线向下，则磁感应强度
C．若磁场方向水平向左，则磁感应强度
D．磁感应强度B的最小值为
5．（2021·福建省武平县第一中学高二阶段练习）如图所示，圆形区域的圆心为O，区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，为圆的直径，从圆上的A点沿方向，以相同的速度先后射入甲、乙两个粒子，甲从M点离开磁场，乙从N点离开磁场。已知，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（　　）
A．乙粒子带正电荷
B．甲粒子与乙粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为1∶3
C．甲粒子与乙粒子的比荷之比为3∶1
D．甲粒子与乙粒子在磁场中运动的时间之比为3∶2
6．（2022·江苏·模拟预测）如图所示，圆形硬质金属导线M-a-N-b-M固定于水平桌面上，导线平面与匀强磁场方向垂直，圆弧MaN的长度为圆周长的，触头M、N与直流电源两端相接。已知圆弧导线MaN受到的安培力大小为F，则圆弧导线MbN因为安培力作用而受到的附加张力大小为（　　）
A． B． C． D．
7．（2022·江西·九江一中高二期末）如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN固定在竖直平面内，且与水平面的夹角为37°，空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为1T，质量为0.1kg的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的、大小为0.3N的压力。已知小环的带电荷量为0.1C，重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6。下列说法正确的是（　　）
A．小环带正电
B．小环下滑的加速度大小为5m/s2
C．小环滑到P处时的动能为1.25J
D．当小环再沿杆滑动2.25m后恰好与杆没有相互作用
8．（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
9．（2022·浙江绍兴·高二期末）某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．负离子所受洛伦兹力方向由指向
B．点的电势高于点的电势
C．相同流速时，废液内正、负离子浓度越大，、间的电势差越大
D．若测得两点电压，则废液的流量为
10．（2022·安徽蚌埠·高三期末）如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，图中虚线为磁场的边界，其中bc是半径为R的四分之一圆弧，ab、cd的延长线通过圆弧的圆心，ab长为R。一束质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子，在纸面内以不同的速率从a点垂直ab射入磁场，已知所有粒子均从圆弧边界射出，不计粒子间的相互作用和重力。则粒子在磁场中运动的最短时间为（　　）
A． B．
C． D．
11．（2022·湖南师大附中高二期末）如图所示，有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b，a被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，当两细棒中均通以电流强度为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，重力加速度为g，则下列关于b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度及a的状态说法正确的是（　　）
A．方向竖直向上
B．大小为
C．同时增大细导体棒a、b的电流，a棒仍可静止
D．若使b下移，a将不能保持静止
二、填空题
12．（2019·黑龙江·哈尔滨市第一六二中学校高二期中）如图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度v水平射入，为使粒子流经过磁场时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，此电场场强大小________ 和方向_______（填“向上”或“向下”）。
13．（2021·山东临沂·高二期中）如图所示，可用洛伦兹力演示仪观察运动电子在匀强磁场励磁线中的偏转。不加磁场时，电子束的运动轨迹是一条直线，加上磁场时，电子束的运动轨迹是圆；如果保持出射电子的速度不变，减小磁场的磁感应强度，轨迹圆半径__________（填“减小”、“不变”或“增大”），如果保持磁感应强度不变，增大出射电子的速度轨迹圆半径__________（填“减小”、“不变”或“增大”）。
14．（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___________。
三、解答题
15．（2022·云南省玉溪第三中学高三开学考试）如图所示，在x轴上方及下方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，上方磁场的磁感应强度大小为B、下方磁场的磁感应强度大小为。一质量为m、电量为q的带正电粒子从x轴上O点以速度v0垂直x轴向上射出。不计粒子重力。求：
（1）射出后粒子第二次到达x轴时离O点的距离，并画出该过程粒子运动的轨迹；
（2）射出后粒子经过多长时间第二次到达x轴。
16．（2022·江西·高三阶段练习）如图所示，在xoy平面直角坐标系中，直角三角形ACD内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。线段CO=OD=d，θ=30°。在第四象限正方形ODFG内存在沿+x方向、大小为E=的匀强电场，沿AC在第三象限放置一个足够大平面荧光屏，屏与y轴平行。一个电子从坐标原点沿+y方向射入磁场，恰好不从AD边射出磁场。已知电子的质量为m，电荷量为-e。试求：
（1）电子射入磁场时的速度大小；（2）电子打在荧光屏上的位置坐标。
17．（2022·河南·林州一中高二开学考试）图中的S是能在纸面内的360°方向发射电子的电子源，所发射出的电子速率均相同。是一块足够大的竖直挡板，与电子源S的距离为L，挡板的左侧分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度为B。设电子的质量为m，带电量为e，问：
（1）要使电子源发射的电子能到达挡板，则发射的电子速率至少要多大？
（2）若电子源发射的电子速率为，挡板被电子击中的范围有多大？要求在图中画出能击中挡板的距O点上下最远的电子运动轨迹。
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．D
6．A
7．C
8．B
9．D
10．A
11．ABD
12． Bv vB 向上
13． 增大 增大
14．3：2：1
15．（1），；（2）
16．（1）；（2）
17．（1）；（2），
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