物理选修1-1《磁场》章节测试卷B
总分：100分 考试时间：100分钟
一、本大题12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上的选项正确。全选对的得4分，选对但不全的得2分，有错或不答的得0分
1．下列关于磁场的说法中，正确的是 ( )
A、只有磁铁周围才存在磁场
B、磁场是假想的，不是客观存在的
C、磁场只有在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才产生
D．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用
2．关于磁感线的一些说法, 不正确的是 ( )
A. 磁感线上各点的切线方向, 就是该点的磁场方向
B. 磁场中两条磁感线一定不相交
C. 磁感线分布较密的地方, 磁感应强度较强
D. 通电螺线管的磁感线从北极出来, 终止于南极, 是一条不闭合的曲线
3. 如图所示, 在水平放置的光滑绝缘杆ab上, 挂有两个相同的金属环M和N．当 两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中，哪种说法正确 （ ）
A．两环静止不动 B．两环互相靠近 C．两环互相远离 D．两环同时向左运动
4. 一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点．棒的中部 处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力．为了使拉力等于零，可( )
A．适当减小磁感应强度 B．使磁场反向
C．适当增大电流强度 D．使电流反向
5．一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，如图所示，此时小磁针的S极向 纸内偏转，这一束粒子可能是 ( )
A．向右飞行的正离子束 B、向左飞行的负离子束
C、向右飞行的电子束 D、向左飞行的电子束
6．一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图25所示。径迹上的每一小段都可近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途的空气电离，
粒子的能量逐渐减小（带电量不变）从图中情况可以确定（ ）
A．粒子从a到b，带正电 B．粒子从b到a，带正电
C．粒子从a到b，带负电 D．粒子从b到a，带负电
7．在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线 ( )
A．受到竖直向上的安培力 B．受到竖直向下的安培力
C．受到由南向北的安培力 D．受到由西向东的安培力
8．如图所示，在虚线所包围的圆形区域内，有方向垂直于圆面向里的匀强磁场，从磁场边缘的A点沿半径方向射入一束速率不同的质子，这些粒子在磁场里运动的过程中，下列结论中正确的是（ ）
A．运动时间越长的，其轨迹越长
B．运动时间越短的，射出磁场的速率越小
C．在磁场中偏转越小的，运动时间越短
D．所有质子在磁场里运动时间均相等
9．由磁感应强度的定义式B=F/IL可知（ ）
Ａ．若某处的磁感应强度为零，则通电导线放在该处所受安培力一定为零
Ｂ．通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时，则该处的磁感应强度一定为零
Ｃ．同一条通电导线放在磁场中某处所受的磁场力是一定的
Ｄ．磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线无关
10．从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子，这些高能粒子流到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，如图所示。那么（ ）
A．地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同
B．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最强，赤道附近最弱
C．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱，赤道附近最强
D．地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转
11. 一束几种不同的正离子, 垂直射入有正交的匀强磁场和匀强电场区域里, 离子束保持原运动方向未发生偏转. 接着进入另一匀强磁场, 发现这些离子分成几束如图. 对这些离子, 可得出结论 ( )
A、它们的动能一定各不相同 B、它们的电量可能各不相同
C、它们的质量一定各不相同 D、它们的荷质比一定各不相同
12．场强为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场正交。如图所示，质量为m的带电粒子在垂直于磁场方向的竖直平面内，做半径为R的匀速圆周运动，设重力加速度为g，则下列结论正确的是 （ ）
A．粒子带负电，且q＝mg／E B．粒子顺时针方向转动
C．粒子速度大小v＝BgR／E D．粒子的机械能守恒
二、本大题4小题，每空3分，共18分．
13．如图所示，电子射线管（A为其阴极），放在蹄形磁铁的N、S两极间，
此时，荧光屏上的电子束运动径迹_____偏转。（填“向上”、“向下”“不”）。
14．在匀强磁场中，有一段5cm的导线和磁场垂直．当导线通过的电流是 lA 时，受磁场的作用力是0.1N，那么磁感应强度B =_______T；
15．如图所示，是等离子体发电机的示意图，磁感应强度为B，两板间距离为d，要使输出电压为U，则等离子的速度V为_______，a是电源的_____极。
16．质量为m，长为L的导体棒静止于水平轨道上，通过的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成θ角斜向上方，则MN所受的支持力为___________，摩擦力为_________。
17.（10分）如图，在T的匀强磁场中，CD是垂直于磁场方向上的同一平面上的两点，相距d=0.05m，磁场中运动的电子经过C时，速度方向与CD成角，而后又通过D点，求：
（1）在图中标出电子在C点受磁场力的方向。
（2）电子在磁场中运动的速度大小。
（3）电子从C点到D点经历的时间。
（电子的质量 电量）
18．（12分）如图所示，某区域有正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里.场强E＝10N/C.磁感应强度B＝1T.现有一个质量m＝2×10-6kg，带电量q＝+2×10-6C的液滴以某一速度进入该区域恰能作匀速直线运动，求这个速度的大小和方向.(g取10m/s2)
19.（12分）在宽L=10cm的区域内，存在着互相垂直的电场和磁场，如图所示.一束荷质比e/m=1.8×1011C/kg的电子以v =1.8×106m/s的速度垂直射入场中而恰好不改变运动方向.若去掉电场，电子穿过磁场区后 偏离原方向5cm.那么如果去掉磁场而保持原电场，电子将偏离原方向多远？
答案
选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
D
D
C
C
ABD
B
A
C
AD
C
BD
ABC
填空题：13、向下，14、2，15、U/Bd,正，16、mg-BILcosθ,BILsinθ.
计算题：
17、解：（1）由左手定则判断，电子受磁场力方向垂直v斜向右下。
（2）由几何关系，电子圆运动半径r=d （1）
由洛伦兹力提供向心力，有evB=mv2/r （2）
由两式解得 v=eBr/m，代入数据得v=8.0×106m/s
(3)∵ , t=T/6=m/3eB代入数据得t=6.5×10-9s
18.20m/s,斜向上与场强成600角。
19.电场、磁场都存在，电子匀速直线运动时，
eE=Bev解得E=Bv；单独存在磁场时，电子做匀速圆周运动，
?
解得：r=(L2+d2)/2d
电子在电场中做类平抛运动，偏离距离为d′，则
?
物理选修1-1 《磁场》章节测试卷A
（时间：100分钟 满分：100分）
一、选择题(本题共8小题,每小题5分，共40分。1-4题只有一个选项正确；5-8题有多个选项正确，全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分)
1．物理实验都需要有一定的控制条件.奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响.关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是( ).
A．该实验必须在地球赤道上进行
B．通电直导线应该竖直放置
C．通电直导线应该水平东西方向放置
D．通电直导线应该水平南北方向放置
2．有关磁场的物理概念，下列说法中错误的是 （ ）
A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量
B．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关
C．磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关
D．磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小
3．在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线受到的安培力方向 （ ）
A．竖直向上 B．竖直向下 C．由南向北 D．由西向东
4．如图1所示，两平行金属导轨CD、EF间距为L，与电动势为E的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计。为使ab棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其方向分别为
A．，水平向右 B．，垂直于回路平面向上
C．，竖直向下 D．，垂直于回路平面向下
5．一束带电粒子从静止开始经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场中。若它们在磁场中做圆周运动的半径相同，则它们在磁场中具有相同的（ ）
A．速率 B．动能 C．周期 D．动量大小
6.在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未发火的炸药残留在爆破孔内，很容易发生人员伤亡事故.为此，科学家制造了一种专门的磁性炸药，在磁性炸药制造过程中掺入了10％的磁性材料——钡铁氧体，然后放入磁化机磁化.使用磁性炸药一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不发火的情况可用磁性探测器测出未发火的炸药.已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400℃，炸药的爆炸温度约2240℃～3100℃，一般炸药引爆温度最高为140℃左右.以上材料表明( ).
A．磁性材料在低温下容易被磁化 B．磁性材料在高温下容易被磁化
C．磁性材料在低温下容易被消磁 D．磁性材料在高温下容易被消磁
7．如图2所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线为中心，半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是（ ）
A．直导线中电流方向垂直纸面向里
B．d点的磁感应强度为0
C．a点的磁感应强度为2T，方向向右
D．b点的磁感应强度为T，方向斜向下，与B成450角
8．质量为m，电量为q的带正电小物块在磁感强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动，如图3所示．物块经时间t移动距离S后停了下来，设此过程中，q不变，则 （ ）
A．S> B．S<
C．t＞ D．t＜
二、填空题(本题共4小题，共20分。把答案填写在题中的横线上。)
9.如图4所示，在同一水平面内的两导轨相互平行，相距为2m，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6kg的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5A时，金属棒作匀速运动；当金属棒中的电流增加到8A时，金属棒获得2m/s2的加速度，求磁场的磁感应强度为 T.
10.如图5所示，将截面为正方形的真空腔abcd放置在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里.若有一束具有不同速率的电子由小孔a沿ab方向射入磁场，打在腔壁上被吸收，则由小孔c和d射出的电子的速率之比_______.
11.磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫作能量密度，其值为B2/2μ，式中B是磁感应强度,μ是磁导率，在空气中μ为一已知常数.为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离△l，并测出拉力F，如图6所示.因为F所做的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感应强度B与F、A之间的关系为B=________.
12.如图7所示，在真空中半径为r=3×10-2m的圆形区域内有一匀强磁场，磁场的磁感应强度B=0.2T，方向垂直纸面向外.一带正电粒子以v0=1.2×106m／s的初速度从磁场边界上的a点射入磁场，已知该粒子的比荷q/m=1.0×108C／kg，不计粒子的重力，则粒子在磁场中运动的最长时间为 s.
三、解答题(本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．如图8所示，一根长L=0.2m的金属棒放在倾角为θ=370的光滑斜面上，并通以I=5A电流，方向如图8所示，整个装置放在磁感应强度为B=0.6T，竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的重力为多少？
14．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图9所示。1982年澳大利亚制成了能把2.2kg的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到10km/s的电磁炮（常规炮弹的速度约为2km/s）。若轨道宽为2m，长100m，通过的电流为10A，则轨道间所加匀强磁场的磁感强度为多大？磁场力的最大功率为多大？（轨道摩擦不计）
15．质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具.它的构造原理如图10所示，离子源S产生电荷量为q的某种正离子，离子产生时的速度很小，可以看作是静止的，离子经过电压U加速后形成离子流，然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上.实验测得，它在P上的位置到入口处S1的距离为a，离子流的电流为I.请回答下列问题:
(1)在时间t内到达照相底片P上的离子的数目为多少？
(2)单位时间内穿过入口S1处离子流的能量为多大？
(3)试证明这种离子的质量为.
16．如图11所示，一束电荷量为e的电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ=600。求电子的质量和穿越磁场的时间。
参考答案
1.D 2.C 3.A 4.D 5.AC 6.AD 7.CD 8.BC
9.解：BI1L-f=0，BI2L-f=ma B=1.2T 10.解：设正方形的边长为L,依题意知，Rc=L,Rd=L/2，由得，vc：vd =2:1 11.F△l=A△l B2/2μ B=
12.解：=6×10-2m =31.4×10-8S 依题意知，粒子在圆形磁场区域运动的圆弧所对的圆心角越大，运动时间就越长，如图所示。t=T/6=5.2×10-8s.
13.解：F=BIL=0.6N,=1N
14.解：，B=5.5×1O4T ，P=BILV=1.1×1010W
15.(1)n=It/q (2)W=UIt= UI (3)略
16. ，由得， ，t=T/6= 。
