第一章 磁场 单元检测试卷 （word版含答案）

第一章 磁场 单元检测试卷
一、单选题
1．（2022·河南·许昌市普通教育教学研究室高二期末）用如图所示的装置可以测量匀强磁场的磁感应强度。轻绳跨过光滑定滑轮，左边挂一物体，右方轻绳下面有一轻质绝缘挂钩，挂钩处有水平方向向里的匀强磁场。将一个通电矩形线圈挂在右方下面的轻钩上，线圈中的电流方向如图所示，整体处于平衡状态（线圈下边成水平状态）。下列说法正确的是（　　）
A．线圈质量和物体的质量相等
B．线圈所受的安培力方向竖直向下
C．若磁场突然反向，其它条件不变，线圈将向上运动
D．若线圈中的电流突然反向，其它条件不变，线圈将向下运动
2．（2022·湖北武汉·高三阶段练习）如图所示，电阻为4R的金属圆环固定于匀强磁场中，圆环所在平面与磁场方向垂直，a、b、c、d是圆环的四等分点。直流电源（图中未画出）的电动势为E，内阻为R。将a、c两点与直流电源相接，圆环受到的安培力大小为F1；将a、b两点与直流电源相接，圆环受到的安培力大小为F2.不考虑连接电源与圆环的导线的电阻，不考虑圆环的形变，下列判断正确的是（　　）
A． B． C． D．
3．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，等腰直角三角形ABC区域中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一质量为m，电荷量为q的正粒子沿AB方向射入磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　）
A．粒子射入速率越大，在磁场中运动时间越长
B．粒子射入速率越大，在磁场中运动的加速度越小
C．粒子在磁场中运动的最长时间为
D．若粒子射入速率不同，则射出磁场时速度的方向一定不同
4．（2022·黑龙江·哈师大青冈实验中学高二开学考试）如图，在竖直面内，一半径为R的圆形区域布满匀强磁场，磁感应强度大小为B,方向垂直圆面（图中未画出）。一群负离子以相同的速率v0；由P点（PQ为直径，且与地面平行）在竖直面内沿不同方向射入磁场中，发生偏转后，所有离子均垂直打在磁场区域下侧水平放置的荧光屏（足够大）上，形成长为L的亮斑。不计离子的重力和离子间的相互作用，下列说法正确的是（　　）
A．离子做圆周运动的半径等于2R
B．离子在磁场中运动时间不超过
C．离子在磁场中运动时间大于
D．增大荧光屏与磁场圆的距离，亮斑的长度L增大
二、多选题
5．（2022·辽宁·沈阳捷登教育培训学校模拟预测）如图所示，半径为R的圆形边界内充满垂直纸面向外的匀强磁场，三个粒子以相同的速度从O点沿ON方向射入，粒子1从P点射出，粒子2从N点射出，粒子3从MN边界射出，出射方向偏转了60°。不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用。根据以上信息，可以确定（　　）
A．粒子1带负电，粒子2不带电，粒子3带正电
B．粒子1和粒子3的周期之比为
C．粒子1和粒子3在磁场中运动的时间之比为
D．粒子1和粒子3的比荷之比为
6．（2022·全国·高三专题练习）如图所示是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源两端相连。现分别加速质子（H）和氘核（H）。下列说法中正确的是（　　）
A．它们的最大速度相同
B．质子的最大动能大于氘核的最大动能
C．加速质子和氘核所用高频电源的频率相同
D．仅增大高频电源的电压不可能增大粒子的最大动能
7．（2022·全国·高三专题练习）两个质子以不同速度均在匀强磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示，两圆周相切于A点，过A点作一直线与两圆周交于D点和C点．若两圆周半径r1∶r2＝1∶2，下列说法正确的有(　　)
A．两质子速率之比v1∶v2＝1∶2
B．两质子周期之比T1∶T2＝1∶2
C．两质子由A点出发第一次分别到达D点和C点经历的时间之比t1∶t2＝1∶2
D．两质子分别运动到D点和C点处时的速度方向相同
8．（2022·河南·内黄县第四高级中学高二期末）如图所示，在粗糙绝缘的水平面上方有水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场。带正电的小球从水平面上点以初速度开始向右运动，到达点时速度为零。设带电小球质量为、电量为，电场强度大小为，磁感应强度大小为，小球与水平面间的动摩擦因数为，，重力加速度为。则关于这一过程下列说法正确的是（　　）
A．在点的加速度大小是
B．小球运动的加速度逐渐减小
C．因摩擦产生的热能等于
D．电场力做的功为
9．（2021·河南·高三阶段练习）如图，在边长为L的正方形abcd的区域内存在着方向垂直纸面的匀强磁场，d点处有一离子源，可以平行纸面向正方形abcd所在区域的任意方向发射质量为m，电荷量为q，速率均为v的正离子，入射速度方向与dc夹角为的离子恰好在bc中点e且垂直bc射出，则下列说法正确的是（　　）
A．离子在正方形区域运动的轨迹半径为
B．磁场的磁感应强度大小为
C．自c点离开磁场的离子在d点射入时方向与cd夹角的正弦值为
D．速度方向恰当时，有离子可以自b点离开磁场
10．（2022·四川·成都七中高三开学考试）如图所示，在x轴的上方有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E，在x轴下方的等腰直角三角形CDM区域内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，其中C、D在x轴上，它们到原点O的距离均为a。现将质量为m、带电荷量为q的正粒子从y轴上的P点由静止释放，设P点到O点的距离为h，不计重力作用与空气阻力的影响。下列说法正确的是（　　）
A．若，则粒子垂直于CM射出磁场
B．若，则粒子垂直于CM射出磁场
C．若，则粒子平行于x轴射出磁场
D．若，则粒子平行于x轴射出磁场
11．（2022·河南焦作·高二期末）如图所示，正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为q的带电粒子从边的中点E垂直边向右射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为，粒子从B点离开磁场，在磁场运动的时间为；若粒子射入磁场时的速度大小为，粒子从C点离开磁场，在在磁场运动的时间为，，，则（　　）
A． B． C． D．
12．（2022·广东深圳·高二期末）如图所示是电磁流量计的示意图。圆管由非磁性材料制成，空间有匀强磁场。当管中的待测液体从右向左流过磁场区域时，测出管壁上M、N两点间的电压U，就可以知道管中液体的流量Q（单位时间内流过管道横截面的液体的体积）。已知管的直径为d，磁感应强度为B，则下列说法中正确的是（　　）
A．M点电势一定高于N点的电势
B．d越大M、N两点间的电压U越大
C．B越大M、N两点间的电压U越小
D．污水流量Q=
三、填空题
13．（2021·黑龙江·哈尔滨市第一六二中学校高二期中）如图所示，一个质量为m、电荷量为e的粒子从容器A下方的小孔S，无初速度地飘入电势差为U的加速电场，然后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打在照相底片M上．粒子进入磁场时的速率_______,粒子在磁场中运动的轨道半径_______。
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___________。
15．（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______。
四、解答题
16．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，一边长为d=3.6m的正方形区域ABCD内，有一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=1.0×10-3T。在AB的上方有一竖直向下的匀强电场，场强E=5.0×102N/C, AB为电场、磁场的分界线。在DA的延长线上距离A点间距为x的O点有一比荷为1.0×109C/kg的带正电的粒子由静止开始运动，不考虑粒子的重力，则:
（1）要使粒子从C点射出，求粒子源距A点的距离x;
（2）要使粒子从距离B点的P点位置射出，求x的可能值。
17．（2022·广西·南宁市第五十六中学高二期末）如图所示，在平面直角坐标系xOy中，x轴上方有平行于y轴向上的匀强电场，下方有垂直xOy平面向里的匀强磁场。在y轴上的A点有一个质量为m=1g、带电荷量为q=-0.1C的带电粒子以的初速度沿x轴正方向射出，恰好通过x轴上的C点进入x轴下方的匀强磁场，然后再进入匀强电场，再进入匀强磁场……，如此反复运动，发现带电粒子每次经过x、y轴正半轴都过C点和A点。已知A、C两点到坐标原点O的距离分别为、，不计粒子重力，（π取3.14）求：
（1）匀强电场的场强E；
（2）匀强磁场的磁感应强度B；
（3）粒子从A点出发到再回到A所用的最短时间。（保留两位有效数字）
18．（2022·河北保定·高二期末）如图所示，矩形abcd各边的长度分别为，，矩形cdef的边，在矩形abcd内存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为。在矩形cdef内存在垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为+q的带电粒子从a点以某一初速度沿ad方向进入匀强电场，运动一段时间后从P点进入磁场，恰好从e点沿fe方向飞出匀强磁场。已知，不计粒子的重力，电场和磁场的边界为理想边界。求：
（1）粒子进人匀强电场的初速度大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．D
3．C
4．B
5．AD
6．BD
7．AD
8．BD
9．AD
10．AD
11．AC
12．BD
13．
14．3：2：1
15．
16．（1）；（2）4.0m或1.44m或2.25mm
17．（1） 250 V/m；（2）2.5 T；（3）2.7×10-2 s
18．（1）；（2）
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