1、第三章 磁场 章末检测(A)(时间：90 分钟 满分：100 分)一、选择题(本题共 10 个小题，每小题 5 分，共 50 分)1一个质子穿过某一空间而未发生偏转，则( )A可能存在电场和磁场，它们的方向与质子运动方向相同B此空间可能有磁场，方向与质子运动速度的方向平行C此空间可能只有磁场，方向与质子运动速度的方向垂直D此空间可能有正交的电场和磁场，它们的方向均与质子速度的方向垂直2两个绝缘导体环 AA、BB大小相同，环面垂直，环中通有相同大小的恒定电流，如图 1 所示，则圆心 O 处磁感应强度的方向为 (AA面水平，BB 面垂直纸面)A指向左上方 B指向右下方 C竖直向上 D水平向右3关于
2、磁感应强度 B，下列说法中正确的是 ( )A磁场中某点 B 的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B磁场中某点 B 的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力的方向一致C在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点 B 值大小为零D在磁场中磁感线越密集的地方， B 值越大4关于带电粒子在匀强磁场中运动，不考虑其他场力(重力) 作用，下列说法正确的是( )A可能做匀速直线运动 B可能做匀变速直线运动C可能做匀变速曲线运动 D只能做匀速圆周运动图 1 图 2 图 3 图 451930 年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图 2 所示这台加速器由两个铜质 D 形盒 D1、D 2 构成，其间留有
3、空隙，下列说法正确的是( )A离子由加速器的中心附近进入加速器 B离子由加速器的边缘进入加速器C离子从磁场中获得能量 D离子从电场中获得能量6如图 3 所示，一个带负电的油滴以水平向右的速度 v 进入一个方向垂直纸面向外的匀强磁场 B 后，保持原速度做匀速直线运动，如果使匀强磁场发生变化，则下列判断中正确的是( )A磁场 B 减小，油滴动能增加 B磁场 B 增大，油滴机械能不变C使磁场方向反向，油滴动能减小 D使磁场方向反向后再减小，油滴重力势能减小7如图 4 所示为一个质量为 m、电荷量为q 的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中(不计空气阻力)
4、现给圆环向右的初速度 v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度时间图象可能是下图中的( )8. 如图 5 所示，空间的某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由 A 点进入这个区域沿直线运动，从 C 点离开区域；如果这个区域只有电场则粒子从 B 点离开场区；如果这个区域只有磁场，则粒子从 D 点离开场区；设粒子在上述 3 种情况下，从 A 到 B 点，从 A 到 C 点和 A 到 D 点所用的时间分别是 t1、t 2 和 t3，比较 t1、t 2 和 t3 的大小，则有 (粒子重力忽略不计)( )图 5At 1t 2t 3 Bt 2t29如图 6 所示，a、b 是
5、一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔 d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里，在 a、b 两板间还存在着匀强电场 E.从两板左侧中点 c 处射入一束正离子( 不计重力) ，这些正离子都沿直线运动到右侧，从 d 孔射出后分成 3 束则下列判断正确的是( )图 6A这三束正离子的速度一定不相同 B这三束正离子的质量一定不相同C这三束正离子的电荷量一定不相同 D这三束正离子的比荷一定不相同10如图 7 所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放置在匀强电场和匀强磁场中轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的，两个相同的带正电小球同时从两轨
6、道左端最高点由静止释放M、N 为轨道的最低点，则下列说法正确的是( )图 7A两小球到达轨道最低点的速度 vMmg，则mg qvBma ，随着 v 的减小 a 也减小，直到 qvBmg，以后将以剩余的速度做匀速直qvB mgm线运动，故 D 正确，B、C 错误 8C 只有电场时，粒子做类平抛运动，水平方向为匀速直线运动，故 t1t 2；只有磁场时做匀速圆周运动，速度大小不变，但沿 AC 方向的分速度越来越小，故 t3t2，综上所述可知，选项 C 对9D 本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动，速度选择器的知识带电粒子在金属板中做直线运动，qvB Eq，v ，表明带电粒子的速度一定相等，而电荷的带
7、电量、EB电性、质量、比荷的关系均无法确定；在磁场中 R ，带电粒子运动半径不同，所以比mvBq荷一定不同，D 项正确10D 在磁场中运动时，只有重力做正功，在电场中运动时，重力做正功、电场力做负功，由动能定理可知：mv mgH12 2Mmv mgHqEd12 2N故 vMvN，A、C 不正确最低点 M 时，支持力与重力和洛伦兹力的合力提供向心力，最低点 N 时，支持力与重力的合力提供向心力因 vMvN，故压力 FMFN，B 不正确在电场中因有电场力做负功，有部分机械能转化为电势能，故小球不能到达轨道的另一端D 正确11. 3meB 2v3解析 电子一个周期内的运动轨迹如右图所示由牛顿第二定律
8、及洛伦兹力公式，可知evB ，故圆半径 R ，所以上方 R1 ，T 1 ；下方 R2 ，T 2 .因mv2R mveB mveB 2meB 2mveB 4meB此电子运动一个周期所用时间是：T ，在这段时间内位移大小：T12 T22 meB 2meB 3meBx2R 2 2R1 2 2 ，所以电子运动一个周期的平均速度大小为：2mveB mveB 2mveB .vxT2mveB3meB 2v31212 21解析 同一种粒子在同一磁场中运动的周期相同，且 tc T，t d T，即 tct d12.14 12由 r 知，v cv dr cr d 21，mvqB而 aca d v c vd21.qv
9、cBm qvdBm135 s解析 斜面对导线的支持力为零时受力分析如右图由平衡条件得：BILmgcot 37Bmgcot 37IL T2 T610 2100.80.610.4所需时间 t s5 sBB 20.414(1) sin (2)2mv0Bq 2mBq解析 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，应根据已知条件首先确定圆心的位置，画出运动轨迹，所求距离应和半径 R 相联系，所求时间应和粒子转动的圆心角 、周期 T 相联系(1)过 O 点和 P 点做速度方向的垂线，两线交点 C 即为电子在磁场中做匀速圆周运动的圆心，如右图所示，则可知 2Rsin OPBqv0m v20R由式可解得： sin
10、.OP2mv0Bq(2)由图中可知：2 t 又 v0R由式可得：t .2mBq15(1)见解析图 (2)0.4 m (3)7.6810 18 J解析 (1)轨迹如下图所示(2)带电粒子在磁场中运动时，由牛顿运动定律，有qvBm ，v2RR m0.4 m.mvqB 6.410 2741043.210 19210 3(3)Ek EqL mv2403.2 1019 0.2 J 6.41027 (4104)2 J7.6810 18 12 12J.16(1)见解析图 (2)2LL2 d2 2mUq解析 (1)作出粒子经电场和磁场的轨迹图，如下图(2)设粒子在 M、N 两板间经电场加速后获得的速度为 v，由动能定理得：qU mv212粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为 r，则：qvBm v2r由几何关系得：r 2(r L) 2d 2联立式得：磁感应强度 B .2LL2 d22mUq
