第一章 磁场 单元综合训练（word版含答案）

第一章 磁场 单元综合训练
一、单选题
1．（2022·重庆·一模）如图所示，在匀强磁场中，一段长为0.6m的导线通有1A的电流，该段通电导线在磁场中所受安培力大小F，电流方向与磁场方向夹角为θ。F与θ的函数关系图像如图所示，则磁感应强度大小为（　　）
A．0 B．0.02T C．0.04T D．0.06T
2．（2022·安徽·高三阶段练习）如图所示，理想边界OM与ON之间分布着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向里，在的角平分线上有一粒子源S，OS之间的距离为d。粒子源S可向平行于纸面的各个方向发射大量带正电的同种粒子，粒子的质量为m，所带电荷量为q，所有粒子的初速度大小均为，经过一段时间后有大量粒子从边界射出磁场。已知，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。则从边界射出的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为（　　）。
A．3:2 B．5:2 C．7:2 D．9:2
3．（2022·湖北·安陆第一高中高二开学考试）如图所示，磁场的两条边界的夹角为1=60°，顶点为A，两个初速度大小相同的两种带电粒子a和b都带负电，b粒子从与A点相距为L的O点沿垂直磁场方向竖直向上进入匀强磁场，a粒子的速度方向与b粒子速度方向间的夹角为2=30°，也从O点垂直磁场方向进入匀强磁场，两粒子均恰好没有从磁场的倾斜边界射出，最后打到屏P上，粒子的比荷用k=表示，不计重力，则两粒子的比荷的比值为（　　）
A． B． C． D．
4．（2022·内蒙古·海拉尔第二中学高三阶段练习）如图所示，在倾角为θ=30°的斜面上，固定两间距L=0.5m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R。一质量m=100g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，整个装置处于磁感应强度B=1T、垂直于斜面向上的匀强磁场中（导轨与金属棒的电阻不计），金属导轨是光滑的，取g=10m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，则通过金属棒的电流为（　　）
A．1.0A B．0.5A C．0.2A D．0.1A
5．（2022·黑龙江·哈尔滨三中高二期末）质量为、带电荷量为的小物块，从倾角为的绝缘斜面上由静止下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为，整个斜面置于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为，如图所示。若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下列说法中正确的是（ ）
A．小物块一定带正电荷
B．小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动，且加速度大小为
C．小物块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
D．小物块在斜面上下滑过程中，当小物块对斜面压力为零时的速率为
6．（2021·四川·邻水实验学校高二阶段练习）如图所示，斜面体倾角为45°，有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b，a被水平放置在斜面体的光滑斜面上，b被固定在斜面体的竖直面上，a、b在同一水平面，且平行，它们之间的距离为x，当a、b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，则（　　）
A．a和b相互排斥 B．斜面给a的支持力为mg
C．a处的磁感应强度大小为 D．a受的安培力大小为mg
二、多选题
7．（2022·广西河池·高二期末）质谱仪的原理如图所示，由加速电场和偏转磁场组成，虚线上方区域存在垂直纸面向外的匀强磁场。同位素离子源产生a、b两种电荷量相同的离子，无初速度进入加速电场，经同一电压加速后，垂直进入磁场，a离子恰好打在C点，b离子恰好打在D点。离子重力不计。则（　　）
A．两个离子均为负离子 B．a离子质量比b离子质量小
C．a、b离子在磁场中的运动时间相等 D．若增大加速电场的电压U，则两离子在偏转磁场中运动的半径都变大
8．（2021·河南·高三阶段练习）如图所示，三根长为L的直线电流在空间构成以A为顶点的等腰直角三角形，其中A、B电流的方向垂直纸面向里，C电流方向垂直纸而向外，其中B、C电流大小为I，在A处产生的磁感应强度的大小均为，导线A通过的电流大小为2I，则导线A受到的安培力（　　）
A．方向竖直向上 B．方向水平向右
C．大小为 D．大小为
9．（2022·全国·高三专题练习）长为l的水平放置极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示。磁感应强度大小为B，板间距离为l，极板不带电。现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是（　　）
A．使粒子的速度vC．使粒子的速度v>D．使粒子的速度 10．（2021·吉林·长春十一高高二阶段练习）如图所示，一根足够长的绝缘均匀圆杆倾斜固定在匀强磁场中，圆杆与水平方向夹角为θ，磁场的方向垂直于圆杆所在的竖直平面向内。现有一个带电小圆环从杆底端以初速度v0沿杆向上运动，环与杆间的动摩擦因数μ处处相同，且μA．加速度先变小再变大 B．加速度先变大再变小
C．加速度先变大后变小再变大 D．加速度先变小后变大再变小
11．（2022·湖北·安陆第一高中高二开学考试）如图所示的区域共有六处开口，各相邻开口之间的距离都相等，匀强磁场垂直于纸面，不同速度的粒子从开口a进入该区域，可能从b、c、d、e、f五个开口离开，粒子就如同进入“迷宫”一样，可以称作“粒子迷宫”。以下说法正确的是（　　）
A．从d口离开的粒子不带电
B．从e、f口离开的粒子带有异种电荷
C．从b、c口离开的粒子运动时间相等
D．从c口离开的粒子速度是从b口离开的粒子速度的2倍
三、填空题
12．（2020·湖南·茶陵三中高二开学考试）如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子（不计重力），以速度v沿垂直于磁场的方向进入一匀强磁场区域，并在磁场中做匀速圆周运动。已知磁场的磁感应强度为B，则该粒子做匀速圆周运动的轨道半径为____________ ，周期为_____________。
13．（2020·全国·高二课时练习）如图所示，厚度为h、宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板上侧面和下侧面之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应实验表明，当磁场不太强时，电势差、电流和的关系为，式中的比例系数称为霍尔系数.设电流是由电子的定向移动形成的，电子的平均定向移动速度为、电荷量为，回答下列问题：
（1）达到稳定状态时，导体板上侧面的电势________下侧面的电势（选填“高于”“低于”或“等于”）.
（2）电子所受洛伦兹力的大小为________.
（3）当导体板上、下两侧面之间的电势差为时，电子所受静电力的大小为________.
（4）由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数，其中代表导体单位体积中电子的个数_______.
14．（2022·广东·高二单元测试）如图所示直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向外，正、负电子同时从同一点O以与MN成30°角的同样速度v射入磁场（电子质量为m，电荷量为e），它们从磁场中射出时相距___________；射出的时间差是__________
四、解答题
15．（2022·全国·高二专题练习）如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平，某同学在实验室里，用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，他测得的数据记录如下所示，请你算出通电螺线管中的磁感应强度B。
已知：CD段导线长度：4×10－2 m
天平平衡时钩码重力：4×10－5 N
通过导线的电流：0.5 A
16．（2022·河南新乡·高二期末）如图所示，在的区域存在匀强电场，电场强度大小为、方向沿轴负方向；在区域存在匀强磁场，磁场方向垂直平面向向外。一带正电的离子，经过轴上时速率为，方向沿轴正方向；然后经过轴上的进入磁场，并经过轴上的。不计离子所受重力。求：
（1）离子的比荷；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）离子从到第二次经过轴所用的时间。
17．（2022·北京四中高二期末）如图所示，x轴上方有一匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于纸面向里，大小为B，x轴下方有一匀强电场，电场强度的大小为E，方向与y轴的夹角为，斜向左上方。现有一质量为m、电量为q的正离子，以速度由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场，该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C点（C点未标出）进入电场区域，该离子经C点时的速度方向与x轴夹角为，不计离子的重力，设磁场区域和电场区域足够大。求：
（1）C点的坐标；
（2）离子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间；
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．D
3．A
4．A
5．C
6．D
7．BD
8．AC
9．AB
10．BD
11．AD
12．
13． 低于
14．
15．2.0×10-3T
16．（1）；（2）；（3）
17．（1）；（2）
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