高二期末磁场复习题Word文档下载推荐.docx
《高二期末磁场复习题Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二期末磁场复习题Word文档下载推荐.docx（30页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用
磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用
磁铁对桌面的压力增大，不受桌面摩擦力的作用
磁铁对桌面的压力增大，受到桌面摩擦力的作用
6.（单选）如图所示，两平行导轨与水平面成θ角倾斜放置，电源、电阻、金属细杆及导轨组成闭合回路，细杆与导轨间的摩擦不计．整个装置分别处在如图所示的各匀强磁场中，其中可能使金属杆处于静止状态的是（ ）
7.有一金属细棒ab，质量m=0.05kg，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨道间距为L=0.5m，其平面与水平面的夹角为θ=37°
，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=1.0T，金属棒与轨道的动摩擦因数μ=0.5，（设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等）回路中电源电动势为E=3V，内阻r=0.5Ω．求：
①为保证金属细棒不会沿斜面向上滑动，流过金属细棒ab的电流的最大值为多少？
②滑动变阻器R的阻值应调节在什么范围内，金属棒能静止在轨道上？
（g=10m/s2，sin37°
=0.6，cos37°
=0.8）
二、1.带电粒子（不计重力）在磁场中运动做圆周运动：
qvB=mv2/rr=mv/qB
2.若带电体在电磁复合场中做匀速圆周运动：
除洛伦兹力外其它力合力=0且qvB=mv2/r
3.速度选择器：
（1）单向性
（2）速度一定v=E/B（3）与电性比荷无关（见3-1教材98页3题）
4.带电粒子在有界磁场中射入角θ=射出角θ若已知边界尺寸，由几何关系可求半径r、运动时间t=θT/2π（θ为弧度制）
5.磁流体发电机（见3-1教材98页4题）
6.质谱仪（见3-1教材100页例题）
7.回旋加速器：
最大动能Ek=（qBR）2/2m被加速电场加速的次数n=q（BR）2/2mU
加速电场电极变化周期T丿=T/2=πm/qB
8.（单选）如图所示，在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电量q的液滴做半径为R的匀速圆周运动，已知电场强度为E，磁感应强度为B，则油滴的质量和环绕速度分别为（ ）
，
B
9.（单选）一束几种不同的正离子，垂直射入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（ ）
它们的动能一定各不相同
它们的电量一定各不相同
它们的质量一定各不相同
它们的荷质比一定各不相同
10.（单选）关于磁感线的一些说法，不正确的是（ ）
磁感线上各点的切线方向，就是该点的磁场方向
磁场中两条磁感线一定不相交
磁感线分布较密的地方，磁感应强度较强
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
11.（多选）如图所示，L1和L2为两条平行的虚线，L1上方和L2下方都是范围足够大，且磁感应强度相同的匀强磁场，A、B两点都在L2上．带电粒了从A点以初速度v0与L2成30°
角斜向右上方射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向上，不计重力，下列说法正确的是（ ）
若将带电粒子在A点时的初速度变大（方向不变），它仍能经过B点
带电粒子经过B点时的速度一定跟在A点时的速度大小相同
此带电粒子既可以是正电荷，也可以是负电荷
若将带电粒子在A点时的初速度方向改为与L2成60°
角斜向右上方，它将不能经过B点
12.（单选）如图7所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置、电势差为U2的两块导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1或U2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）
A．仅增大U1，d将增大B．仅增大U1，d将减小
C．仅增大U2，d将增大D．仅增大U2，d将减小
13.（多选）如图所示，相距为d的两带电平行板间存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m，带电荷量为q的小球由下板边缘沿水平方向射入该区域，带电小球恰能在两板间做匀速圆周运动，运动轨迹如图中虚线所示，则（ ）
小球一定带负电
小球一定带正电
两板间电压为
小球在两板间的运动时间为
14.（多选）如图，ab边界下方是一垂直纸面向里的匀强磁场，质子（
H）和α粒子（
He）先后从c点沿箭头方向射入磁场，都从d点射出磁场．不计粒子的重力，则两粒子运动的（）
A．轨迹相同B．动能相同C．速率相同D．时间相同
14.（多选）用如图所示的回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的动能增加为原来的4倍，可采用下列哪几种方法（ ）
将其磁感应强度增大为原来的2倍
将其磁感应强度增大为原来的4倍
将D形金属盒的半径增大为原来的2倍
将两D形金属盒间的加速电压增大为原来的4倍
16.（单选）一个带电粒子，沿垂直于磁场方向，射入匀强磁场中，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段都可以近似看成圆弧．由于带电粒子使周围的空气电离，粒子的能量逐渐减小而带电量不变．从图中情况可以确定（ ）
粒子是带正电的，它是由a点运动到b点
粒子是带正电的，它是由b点运动到a点
粒子是带负电的，它是由a点运动到b点
粒子是带负电的，它是由b点运动到a点
17.（单选）如图所示，足够长的竖直绝缘管处于方向彼此垂直，电场强度和磁感应强度分别为E和B的匀强电场和匀强磁场中，一个质量为m的带正电q的小球，从静止开始沿管下滑，则在下滑的全过程中小球的加速度a与时间t的关系图象正确的是（ ）
18.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=10
N/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）
18.质量m=0.1g的小物块，带有5×
10﹣4C的电荷，放在图示倾角为30°
的光滑绝缘固定斜面顶端，整个斜面置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．物块由静止开始下滑，到某一位置离开斜面（设斜面足够长，g取10m/s2）．求：
（1）物块带何种电荷？
（2）物块离开斜面时的速度是多大？
（3）物块在斜面上滑行的距离是多大？
20.如图所示，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=60°
，求电子的质量和穿越磁场的时间．
21.某空间存在一竖直向下的匀强电场和圆形区域的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，如图所示．一质量为m，带电量为+q的粒子，从P点以水平速度v0射入电场中，然后从M点射入磁场，从N点射出磁场．已知，带电粒子从M点射入磁场时，速度与竖直方向成30°
角，弧MN是圆周长的，粒子重力不计．求：
（1）电场强度E的大小．
（2）圆形区域的半径R．
（3）带电粒子从P点到N点，所经历的时间t．
试卷答案
1.
考点：
安培力．版权所有
分析：
本题考查了产生条件、大小与方向，当电流方向与磁场平行时不受安培力，根据左手定则可知安培力的方向与磁场垂直．引用公式F=BIL时，注意要求磁场与电流垂直，若不垂直应当将导线沿磁场与垂直于磁场分解，因此垂直时安培力最大，最大为F=BIL．
解答：
解：
A、B、根据左手定则可知，安培力方向与磁场和电流组成的平面垂直，即与电流和磁场方向都垂直，故A错误，B正确；
C、磁场与电流不垂直时，安培力的大小为F=BILsinθ，则安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角有关，故C错误；
D、当电流方向与磁场的方向平行，所受安培力为0，将直导线从中折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半；
将直导线在垂直于磁场的方向的平面内从中折成直角，安培力的大小一定变为原来的
，故D错误．
故选：
点评：
解决本题的关键是知道当导线的方向与磁场的方向平行，所受安培力为0，最小．当导线的方向与磁场方向垂直时，安培力最大，为F=BIL．
2.
安培力；
左手定则．版权所有
当磁场的方向与电流的方向平行，导线不受安培力作用，当磁场的方向与磁场的方向不平行，导线受安培力作用．
A、磁场的方向与电流方向垂直，受安培力作用．故A正确．
B、磁场的方向与电流的方向不平行，受安培力作用．故B正确．
C、磁场的方向与电流方向平行，不受安培力作用．故C错误．
D、磁场的方向与电流方向垂直，受安培力作用．故D正确．
故选ABD．
解决本题的关键知道磁场的方向与电流的方向平行，导线不受安培力作用，当磁场的方向与磁场的方向不平行，导线受安培力作用．
3.
共点力平衡的条件及其应用；
力的合成与分解的运用；
专题：
共点力作用下物体平衡专题．
导体棒受重力、支持力和安培力，三力平衡，当安培力沿斜面向上时，安培力最小，此时根据安培力公式计算出的磁感应强度即为最小值．
对导体棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如图
从图象可以看出，当安培力沿斜面向上时，安培力最小；
故安培力的最小值为：
FA=mgsinθ，故磁感应强度的最小值为
B=
根据欧姆定律，有
E=IR
故
故选D．
本题是三力平衡中动态分析问题，即其中第一个力大小和方向都不变，第二个力方向不变，大小可变，则当地三个力与第二个力垂直时，第三个力取最小值；
同时要结合欧姆定律、安培力公式列式求解．
4.
先以通电导线为研究对象，由左手定则判断出导线受到安培力的方向；
然后由牛顿第三定律求出磁铁受到磁场力的方向，最后判断磁铁对桌面的压力如何变化，判断磁铁受到的摩擦力方向．
在磁铁外部，磁感线从N极指向S极，长直导线在磁铁的中央正上方，导线所在处磁场水平向左方；
导线电流垂直于纸面向外，由左手定则可知，导线受到的安培力竖直向下方；
由牛顿第三定律可知，导线对磁铁的作用力竖直向上，因此磁铁对桌面的压力减小，小于磁铁的重力，磁铁没有运动趋势，磁铁不受摩擦力，故BCD错误，A正确．
本题应先选导线为研究对象，然后由牛顿第三定律判断磁铁的受力情况，巧妙地选取研究对象，是正确解题的关键．
5.
共点力平衡的条件及其应用．版权所有
本题在磁场中考查了物体平衡问题，对物体正确进行受力分析，看能否满足平衡条件，同时知道左手定则的内容：
伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线进入手心，并使四指指向电流方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．
A、磁场的方向与电流的方向相同，不受安培力，金属杆受重力和支持力不可能平衡．故A错误．
B、金属杆所受的安培力方向竖直向上，若安培力与重力平衡，金属杆能处于平衡状态．故B正确．
C、金属杆受垂直于杆子向上的安培力，重力，支持力，不可能平衡．故C错误．
D、金属杆受到水平向左的安培力，重力，支持力，不可能平衡．故D错误．
故选B．
这类问题的解题思路和以前所学物体平衡解题思路一样，只不过在受力分析时多了安培力，注意正确应用左手定则判断安培力的方向．
6.
带电粒子在混合场中的运动．版权所有
带电粒子在复合场中的运动专题．
液滴在复合场中做匀速圆周运动，可判断出电场力和重力为平衡力，从而可求出液滴的质量并可判断电场力的方向，结合电场的方向便可知液滴的电性．根据洛伦兹力的方向，利用左手定则可判断液滴的旋转方向．结合重力与电场力平衡以及液滴在洛伦兹力的作用下的运动半径公式，可求出线速度．
液滴在重力场、匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，可知，液滴受到的重力和电场力是一对平衡力，重力竖直向下，所以电场力竖直向上，与电场方向相同，故可知液滴带正电．
磁场方向向里，洛伦兹力的方向始终指向圆心，由左手定则可判断液滴的旋转方向为逆时针；
由液滴做匀速圆周运动，得知电场力和重力大小相等，得：
mg=qE…①
得：
m=
液滴在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动的半径为：
R=
…②
①②联立得：
v=
，故A正确，BCD错误；
此题考察了液滴在复合场中的运动．复合场是指电场、磁场、重力场并存，或其中某两种场并存的场．液滴在这些复合场中运动时，必须同时考虑电场力、洛伦兹力和重力的作用或其中某两种力的作用，因此对液滴的运动形式的分析就显得极为重要．该题就是根据液滴的运动情况来判断受到的电场力情况．
7.
带电粒子在匀强磁场中的运动；
带电粒子在匀强电场中的运动．版权所有
粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中，做直线运动，所受的洛伦兹力和电场力平衡，根据平衡得出粒子的速度大小相等．根据粒子在偏转电场中的半径大小得出荷质比的大小关系．
粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做直线运动，有：
qE=qvB，解得v=
，可知粒子速度相等，则进入偏转电场中的速度相等．
根据r=
知，粒子在偏转电场中的半径不同，速度相同，磁感应强度相同，则荷质比一定各不相同，由于质量的关系未知，则电量、动能的大小关系都无法确定，故D正确，A、B、C错误．
本题考查了带电粒子在复合场中的运动，知道粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中所受的电场力和洛伦兹力平衡，掌握粒子在磁场中运动的半径公式，并能灵活运用．
8.
磁感线及用磁感线描述磁场．版权所有
磁场是客观存在的，磁感线是不存在的，是为了描述磁场人为画出的，在磁体的外部，磁感线从N极出发，回到S极；
在磁铁的内部，磁感线从S极出发，回到N极．磁感线上各点的切线方向，就是该点的磁场方向；
磁感线的疏密表示磁场的强弱．
A、磁感线上各点的切线方向，就是该点的磁场方向．故A正确；
B、磁感线在空间中不相交，不中断，故B正确；
C、磁感线的疏密表示磁场的强弱．故C正确；
D、在磁体的外部，磁感线从N极出发，回到S极；
在磁铁的内部，磁感线从S极出发，回到N极，是闭合曲线．故D错误；
本题要求选择不正确的，故选：
D
在磁场中，某点的磁场方向、该点磁感线方向和该点小磁针北极受磁力方向相同，这三个方向相同，知道其中的一者，能判断另外两者．
9.
带电粒子在匀强磁场中的运动．版权所有
带电粒子在磁场中的运动专题．
分析带电粒子的运动情况：
在无磁场区域，做匀速直线运动，进入磁场后，只受洛伦兹力，做匀速圆周运动，画出可能的轨迹，作出选择．
画出带电粒子运动的可能轨迹，B点的位置可能有下图四种．
A、根据轨迹，粒子经过边界L1时入射点与出射点间的距离与经过边界L2时入射点与出射点间的距离相同，与速度无关．所以当初速度大小稍微增大一点，但保持方向不变，它仍有可能经过B点．故A正确．
B、如图，粒子B的位置在B1、B4，速度跟在A点时的速度大小相等，但方向不同．故B正确．
C、如图，分别是正负电荷的轨迹，正负电荷都可能，故C正确；
D、如图，设L1与L2之间的距离为d，则A到B2的距离为：
x=
，所以，若将带电粒子在A点时初速度方向改为与L2成60°
角斜向上，它就只经过多个周期后仍有可能经过B点．故D错误．
ABC．
带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动问题，关键是画出粒子圆周的轨迹．往往要抓住圆的对称性．
10.答案：
A。
解析：
在加速电场中作直线加速运动，到达偏转电场时的速度为：
，在偏转电场中作类平抛运动，可将射出电场时的速度分解为初速度方向和加速度方向，设出射速度方向与初速度方向的夹角为
，则有：
，带电粒子进入磁场中作匀速圆周运动，设运动对应的半径为R，由几何关系有：
半径与直线MN之间夹角正好等于
，也有：
，由在磁场中作匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可推得：
。
依此有：
增大，
也增大，A正确，B错；
增大
是不变的，它与偏转电场所加电压无关，C、D都错，故选择A答案。
11.
牛顿第二定律．版权所有
带电小球受到三个力的作用，小球恰能在两板间做匀速圆周运动，说明了小球受到一个大小不变而方向时刻变化的合力，该合力提供小球的向心力．小球做匀速圆周运动，速率始终不变，重力做功始终等于电场力做功．
A、小球受重力、电场力和洛伦兹力的作用做匀速圆周运动，速率始终不变，说明了重力做功的大小始终等于电场力做功，即电场力等于重力且方向向上，所以小球带正电荷，故A错误，B正确；
C、由以上的分析可知，qE=mg，E=
，两极板之间的电压：
U=Ed=
，故C正确；
D：
小球受到的洛伦兹力提供向心力，所以它运动的周期：
T=
，由图可知，小球在两板间的运动时间仅仅为半个周期，t=
BC．
带电小球在重力场、电场和磁场的复合场中做匀速圆周运动，一定是电场力与重力大小相等，方向相反，洛伦兹力提供向心力．切记．属于基础题目．
12.AB
【考点】考查带电粒子在磁场中的运动
两粒子的射入点，射出点相同，电性相同，故两粒子的运动轨迹相同，半径也相同，A正确；
轨迹半径
，运动时间
，两粒子比荷不同，故速率不同，运动时间不同，CD错；
粒子的动能
，结合两粒子的电荷关系合质量关系知，两粒子动能相同，D正确。
13.
质谱仪和回旋加速器的工作原理．版权所有
回旋加速器中带电粒子在电场被加速，每通过电场，动能被增加一次；
而在磁场里做匀速圆周运动，通过磁场时只改变粒子的运动方向，动能却不变．因此带电粒子在一次加速过程中，电场电压越大，动能增加越大．但从D形盒中射出的动能，除与每次增加的动能外，还与加速次数有关．所以加速电压越大，回旋次数越少，最大动能只由磁感应强度和D形金属盒的半径决定．
带电粒子从D形盒中射出时的动能Ekm=
mvm2
（1）
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，则圆周半径R=
（2）
由
（1）
（2）可得Ekm=
显然，当带电粒子q、m一定的，则Ekm∝R2B2
即Ekm与磁场的磁感应强度B、D形金属盒的半径R的平方成正比，与加速电场的电压无关，故AC正确，BD错误；
AC．
本题回旋加速器考查电磁场的综合应用：
在电场中始终被加速，在磁场中总是匀速圆周运动．所以容易让学生产生误解：
增加射出的动能由加速电压与缝间决定．原因是带电粒子在电场中动能被增加，而在磁场中动能不变．
14.
牛顿第二定律；
向心力．版权所有
根据粒子在磁场中运动的半径公式r=
来分析粒子的运动的方向，在根据左手定则来分析电荷的性质．
由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小，速度逐渐减小，
可知，粒子的半径逐渐的减小，
所以粒子的运动方向是从a到b，
在根据左手定则可知，粒子带负电，所以C正确，ABD错误．
可知，粒子运动的半径与速度的大小有关，根据半径的变化来判断粒子的运动的方向，这是解决本题的关键．
15.
带电粒子在混合场中的运动．版权所有
带电粒子在复合场中的运动专题．
小球下落过程中受重力、电场力、洛伦兹力、弹力和摩擦力，洛伦兹力从零开始增加，根据平衡条件判断弹力、摩擦力的变化情况，根据牛顿第二定律分析加速度的变化情况．
解：
①下落过程中电场力向右，洛仑兹力向左，洛仑兹力逐渐增大；
电场力与洛仑兹力的合力先向右减小，所以支持力先向左减小，所以摩擦力减小，与重力的合力会逐渐变大，所以加速度先增大；
②当电场力和洛仑兹力等大时，加速度达到最大；
③然后支持力向右增大，摩擦力会增大，则合力减小，加速度减小，最后摩擦力与重力等大时，加速度为零（图象与横轴相切）；
本题考查如何正确的受力分析，理解洛伦兹力与速度的关系，从而影响受力情况，带动运动情况的变化，注意此处的弹力的方向变化，是解题的关键
升级会员 