第一章 磁场 章末复习训练（Word版含答案）

第一章 磁场 章末复习训练
一、单选题
1．（2017·四川·成都七中高二期末）如图所示是20世纪30年代劳伦斯发明的回旋加速器的原理图，他的发明为人类进一步探索微观世界的奥秘提供了强有力的条件。现在回旋加速器也被广泛运用于人们的生产、生活中，例如：癌症的治疗、工业探伤、食品的防腐与保鲜、复合材料的生产以及医疗用品消毒等。下列关于回旋加速器的相关说法正确的是（　　）
A．回旋加速器是利用磁场对运动电荷的作用使带电粒子加速的
B．被加速的粒子获得的最大动能是由通过交变电场的次数决定的
C．增大缝隙间交变电压的值就能使被加速的粒子获得的最大动能增大
D．如果磁场保持不变，加速比荷不同的带电粒子时必须调节缝隙间交变电场的频率
2．（2017·四川·成都七中高二期末）如图所示，一个粒子源发出很多种带电粒子，经速度选择器后仅有甲、乙、丙、丁四种粒子沿平行于纸面的水平直线穿过竖直挡板上的小孔，之后进入正方形虚线框内，虚线框内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，四种粒子的运动轨迹如图所示，则关于速度选择器两极板间磁场方向和四种粒子的比荷大小说法正确的是（　　）
A．垂直于纸面向里，甲的比荷最大
B．垂直于纸面向里，丙的比荷最大
C．垂直于纸面向外，丙的比荷最大
D．垂直于纸面向外，丁的比荷最大
3．（2022·山东·威海市教育教学研究中心高二期末）如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形区域存在着垂直纸面方向的匀强磁场，一带电粒子以速度v从O点垂直于直径PQ射入磁场，并从M点离开，∠POM=60°，不计带电粒子的重力。粒子在磁场中的运动时间为（ ）
A． B． C． D．
4．（2022·河南·郑州四中高二阶段练习）如图所示，在轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为，在平面内，从原点处与轴正方向成角（），以速率发射一个带正电的粒子（重力不计），则下列说法正确的是（　　）
A．若一定，越大，则粒子在磁场中运动的时间越长
B．若一定，越大，则粒子在磁场中运动的角速度变大
C．若一定，越大，则粒子在磁场中运动的时间越短
D．若一定，越大，则粒子离开磁场的位置距点越近
5．（2022·安徽省舒城中学高二阶段练习）如图，为探讨霍尔效应，取一块长度为a、宽度为d、厚度为h的金属导体，给金属导体加与前后侧面垂直的匀强磁场B，且通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下表面间稳定的电压为U。已知自由电子的电荷量为e。下列说法中正确的是（　　）
A．上板比下板电势高
B．导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大
C．导体中自由电子定向移动的速度为
D．导体单位体积内的自由电子数为
6．（2022·安徽省舒城中学高二阶段练习）如图所示，正六边形线框abcdef由六根导体棒连接而成，固定于匀强磁场中的线框平面与磁场方向垂直，线框顶点a、b与电源两端相连，其中ab棒的电阻为5R，其余各棒的电阻均为R，电源内阻及导线电阻忽略不计。S闭合后，线框受到的安培力大小为F。若仅将ab棒移走，则余下线框受到的安培力大小为（　　）
A． B． C． D．
7．（2022·江苏省江阴高级中学高二阶段练习）电磁炮是一种新式兵器，炮弹的出射速度可达当前海军舰炮的3倍以上，其原理是利用磁场产生的安培力来对金属炮弹进行加速。图为电磁炮的示意图，两根间距为的光滑平行金属导轨、固定在水平面内，质量为的金属炮弹垂直于、放在轨道上，距轨道右端的距离为，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为，闭合开关后，恒流源输出的电流恒为，炮弹由静止开始加速距离后脱离导轨高速射出，不计导轨及导体棒的电阻，不计空气阻力，则此过程中恒流源输出的最大功率为（　　）
A． B． C． D．
二、多选题
8．（2022·河南·新蔡县第一高级中学高二开学考试）如图所示，在真空环境中有一足够长的绝缘、粗糙、水平传送带，其上放置带正电的甲物体，且甲物体的电荷量始终保持不变，整个传送带所在区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场。假如由静止开始让传送带作匀加速运动，发现刚开始甲物体与传送带保持相对静止，则下列说法正确的是（　　）
A．甲物体开始阶段所受摩擦力均匀增大
B．经过一段时间后甲物体的加速度会逐渐减小
C．甲物体有可能离开传送带作曲线运动
D．甲物体最终会沿传送带作匀速直线运动
9．（2022·江西·南昌大学附属中学高二期末）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6m/s2
C．小环滑到P处时的动能为2.25J D．当小环再沿杆滑动3.25m后恰好与杆没有相互作用
10．（2022·四川成都·高二期末）如图所示，一个质量为m的带电液滴在相互垂直的匀强磁场和匀强电场中的竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，电场和磁场的方向如图。那么这个液滴的电性与转动方向应是（　　）
A．一定带正电
B．一定带负电
C．一定沿顺时针方向转动
D．一定沿逆时针方向转动
11．（2021·全国·高三阶段练习）如图所示，在Rt△OCA区域内存在着垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。已知∠OCA=30°，OA边的长度为L。一群质量为m、电荷量为q的带负电粒子以不同的初速度从OC边的中点垂直OC边射入磁场中，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，则能从OA边射出的粒子的初速度可能为（　　）
A． B． C． D．
12．（2022·浙江绍兴·高二期末）如图所示光滑斜面竖直固定在水平面上，，，、处分别固定垂直于纸面方向的长直导线1、2，导线1内通以大小，方向向里的电流，导线2内通以大小，方向向外的电流，在斜面中点放置一垂直纸面方向的通电导体棒，导体棒能在斜面上静止，已知，为与导线的距离，忽略导线和导体棒的粗细，下列说法正确的是（ ）
A．导线1、2在处产生的合磁场方向左下方
B．导体棒中的电流方向向里向外均可
C．导体棒中电流加倍时，导体棒仍能静止
D．导线1、2中的电流均加倍时，导体棒则沿斜面向上运动
三、填空题
13．（2021·江苏·高三专题练习）在赤道附近的地磁场可看做是沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度的大小是0.5×10-4T。如果赤道上有一根沿东西方向的直导线，长15m，通有从东向西的电流10A，问地磁场对这根导线的作用力大小为______，方向为______。
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______。
15．（2021·福建·高三专题练习）分析航天探测器中的电子束运动轨迹可知星球表面的磁场情况。在星球表面某处，探测器中的电子束垂直射入磁场。在磁场中的部分轨迹为图中的实线，它与虚线矩形区域ABCD的边界交于a、b两点。a点的轨迹切线与AD垂直，b点的轨迹切线与BC的夹角为。已知电子的质量为m，电荷量为e，电子从a点向b点运动，速度大小为v0，矩形区域的宽度为d，此区域内的磁场可视为匀强磁场。据此可知，星球表面该处磁场的磁感应强度大小为___________，电子从a点运动到b点所用的c时间为___________。
四、解答题
16．（2022·山西师范大学实验中学高二阶段练习）一磁场方向垂直于xOy平面，分布在以O为中心的圆形区域内。质量为m、电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速为v，方向沿x正方向。粒子经过y轴上的P点，此时速度方向与y轴的夹角为30 ，P到O的距离为L。不计重力。求磁感强度B和磁场区域的半径R。
17．（2022·江苏·南京师大附中高三开学考试）如图所示，∠AOC=2α，OP为∠AOC的角平分线，在∠AOC的范围内无磁场，在OA左侧区域分布有垂直于纸面向里的匀强磁场，OC右侧区域分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度均为B，有一质量为m，带电量为+q的粒子（重力不计），从O点以初速度v沿垂直于OP向左射入磁场。已知：。
（1）若，求粒子第一次经过OC边时距O点的距离；
（2）若，求粒子进入左侧磁场区域的次数；
（3）求在第（2）问的条件下，粒子在磁场中运动的总时间t。
18．（2022·辽宁·一模）如图所示，与水平面成角的、足够长的分界线将空间分成Ⅰ和Ⅱ两个区域。一个质量为m、电荷量为的带电粒子以大小为的速度从分界线上的P点水平向右射入区域Ⅰ，区域Ⅰ内有方向竖直向下、电场强度大小为E的匀强电场；区域Ⅱ有方向垂直于纸面，磁感应强度大小为B的匀强磁场，不计粒子重力。求：
（1）水平向右射入区域Ⅰ的粒子，第一次进入磁场时速度v的大小；
（2）粒子第一次进人磁场时的位置到出发点P的距离；
（3）粒子进入磁场中运动后，第一次离开区域Ⅱ时的位置到出发点P的距离。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．A
3．B
4．C
5．D
6．A
7．C
8．BD
9．BD
10．BC
11．BC
12．AD
13． 7.5×10-3N 竖直向下
14．
15．
16．，
17．(1) ；(2)5；(3)
18．（1）；（2）；（3）或
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