1、 淘出优秀的你月考测试卷六 磁场B卷 能力卷(90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题3分，共21分。)1关于磁感应强度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2.有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是( )A.通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B.安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C.带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功D.通电直导线在磁场中受到的安培力方
2、向与磁场方向平行3(2012广东高考)质量和电量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述正确的是( )A.M带负电,N带正电B.M的速率小于N的速率C.洛伦兹力对M、N做正功D.M的运行时间大于N的运行时间4.如图所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直磁感应强度可能为零的点是()Aa点 Bb点 Cc点 Dd点5(2013课标全国)空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为
3、R，磁场方向垂直于横截面。一质量为m、电荷量为q(q0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60。不计重力，该磁场的磁感应强度大小为()A. B. C. D.6如图所示，匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子，自a点沿半圆轨道运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨道运动到c点，已知a、b、c在同一直线上，且acab，电子电荷量为e，电子质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为()A. B.C. D.7如图所示，带电粒子以初速度v0从a点进入匀强磁场，运动过程中经过b点，OaOb.若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度v0
4、从a点进入电场，仍能通过b点，则电场强度E和磁感应强度B的比值为()Av0 B. C2v0 D.二、多项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分。)8如图，质量为、长为的直导线用两绝缘细线悬挂于，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿正方向的电流，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为。则磁感应强度方向和大小可能为( )A.正向， B.正向， C.负向， D.沿悬线向上，9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，并分别与高频电源相连现分别加速氘核()和氦核()下列说法中正确的是()A它们的最大速度相同B它们的最大动能相同C它们在D形盒中运动的周期相同D仅
5、增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能10如图所示，质量为m、长为L的导体棒电阻为R，初始时静止于光滑的水平轨道上，电源电动势为E，内阻不计匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成角斜向上方，开关闭合后导体棒开始运动，则()A导体棒向左运动B开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为C开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为D开关闭合瞬间导体棒MN的加速度为11为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上、下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前、后两个内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口从
6、左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是()A若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高B前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子多少无关C污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大D污水流量Q与U成正比，与a、b无关12如图所示为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场带电粒子(不计重力)第一次以速度v1沿截面直径入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转60角；该带电粒子第二次以速度v2从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转90角则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的()A半径之比为1
7、 B速度之比为1C时间之比为23 D时间之比为32三、非选择题(本大题6小题，共54分，解答题要有必要的文字说明和重要演算步骤，有数值计算的题要明确写出数值和单位)13（6分）在纸面上有一个等边三角形ABC，在B、C顶点处是通有相同电流的两根长直导线，导线垂直于纸面放置，电流方向如图所示，每根通电导线在三角形的A点产生的磁感应强度大小为B，则三角形A点的磁感应强度大小为_，方向为_若C点处的电流方向反向，则A点处的磁感应强度大小为_，方向为_14（6分）质量为m，电量为q带正电荷的小物块从半径为R的光滑圆槽顶点由静止下滑，整个装置处于电场强度为E，磁感应强度为B的区域内如图所示，则小物块滑到底
8、端时对轨道的压力为_15（8分）水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)现垂直于导轨搁一根质量为m、电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为且指向右上方，如图所示，问：(1)当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？(2)若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？16(10分)电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术来实现的电子束经过电场加速后，以速度v进入一圆形匀强磁场区，如图所示磁场方向垂直于圆面磁场区的中心为O，半径为r.当
9、不加磁场时，电子束将通过O点打到屏幕的中心M点为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度，此时磁场的磁感应强度B应为多少？(已知电子质量为m，电荷量为e)17(12分)在空间存在一个变化的匀强电场和另一个变化的匀强磁场，电场的方向水平向右(如图甲中由点B到点C)，场强变化规律如图乙所示，磁感应强度变化规律如图丙所示，方向垂直于纸面从t1 s开始，在A点每隔2 s有一个相同的带电粒子(重力不计)沿AB方向(垂直于BC)以速度v0射出，恰好能击中C点，若ABBCl，且粒子在点A、C间的运动时间小于1 s，求：(1)磁场方向(简述判断理由)(2)E0和B0的比值(3)t1 s射出
10、的粒子和t3 s射出的粒子由A点运动到C点所经历的时间t1和t2之比18. (12分)如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴一质量为m、电荷量为q的带正电荷的小球，从y轴上的A点水平向右抛出经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为.不计空气阻力，重力加速度为g，求：(1)电场强度E的大小和方向；(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小；(3)A点到x轴的高度h.答案精析一、1【答案】D【
11、解析】磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与试探电流元无关而磁感线可以描述磁感应强度的强弱，疏密程度表示大小2.【答案】B【解析】安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，B正确；通电直导线与匀强磁场方向平行时，不受安培力作用，A错误；洛伦兹力不做功，C错误；安培力与磁场方向垂直，D错误。3【答案】A【解析】由左手定则可知M带负电，N带正电，故A选项正确。由得由题意可知两个带电粒子的质量和电量都相等，又进入到同一个匀强磁场中，由题图及A选项的判断可知RNRM,故vNvM，所以B选项错误。由于洛伦兹力的方向始终与带电粒子的运动方向垂直，故洛伦兹力永远不会对M、N做功，则C选项错误。由及题给条
12、件可知，这两个带电粒子在磁场中运动的周期相等，又由题图可知两个带电粒子在磁场中的偏转角相等，均偏转了180，故在磁场中运动的时间相等，所以D选项错误。4.【答案】C【解析】要合磁感应强度为零，必有I1和I2形成两个场等大方向，只有c点有可能，选C.5【答案】A【解析】粒子进入磁场后做匀速圆周运动，如图所示，根据几何关系可知，粒子做圆周运动的半径r=R，由可得，B=，选项A正确。6【答案】D【解析】离子在磁场中所受洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，其半径R，离子碰上电子后半径变化，R，所以q，qq，正确答案是D.7【答案】C【解析】设OaObd，因带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，所以圆周运
13、动的半径正好等于d即d，得B.如果换成匀强电场，带电粒子做类平抛运动，那么有d()2，得E，所以2v0.选项C正确二、8【答案】BC.【解析】对于A选项，安培力水平向内，三力合力不可能为零，A错误；对于B选项，安培力竖直向上，当安培力时，可以平衡，此时，B选项正确；对于C选项，安培力水平向外，三力平衡时安培力，此时，C选项正确；对于D选项，安培力垂直于绳子的方向向内，三力不可能平衡，D错误.9【答案】AC10【答案】BD【解析】磁场方向与导体棒垂直，导体棒所受安培力FBIL，方向为垂直于磁场方向与导线方向所确定的平面斜向下，其有水平向右的分量，故A、C错误，B正确导体棒的合力F合Fcos(90
14、)Fsin，由a得a，D正确11【答案】BD【解析】由左手定则可知，正离子受洛伦兹力向后表面偏，负离子向前表面偏，前表面的电势一定低于后表面的电势，流量Qvbc，其中v为离子定向移动的速度，当前后表面电压一定时，离子不再偏转，所受洛伦兹力和电场力达到平衡，即qvBq，得v，则流量Qbcc，故Q与U成正比，与a、b无关12【答案】AC【解析】设磁场半径为R，当第一次以速度v1沿截面直径入射时，根据几何知识可得：cos 30，即r1R.当第二次以速度v2沿截面直径入射时，根据几何知识可得：r2R，所以，A正确两次情况下都是同一个带电粒子在相等的磁感应强度下运动的，所以根据公式r，可得，B错误因为周
15、期T，与速度无关，所以运动时间比为，C正确，D错误故选A、C.三、13【答案】B水平向右B竖直向下【解析】如图所示，由安培定则知B处导线在A点的磁感应强度方向水平偏下30，C处导线在A点的磁感应强度方向水平偏上30，由平行四边形定则可以求得合磁感应强度方向水平向右，大小为B12Bcos 30B.当C处的电流方向反向时，如图所示由平行四边形定则可知合磁感应强度B2的方向竖直向下，大小等于B.14【答案】3mg2qEqB【解析】小物块由静止滑到最低点由动能定理得：mgRqERmv2，在最低点由牛顿第二定律得：FNmgqvBm，联立以上两式得：FN3mg2qEqB.由牛顿第三定律，物块对轨道的压力F
16、NFN.15【答案】(1)mg(2)方向水平向右【解析】从b向a看侧视图如图所示(1)水平方向：FfF安sin 竖直方向：FNF安cos mg 又F安BILBL 联立得：FNmg，Ff.(2)要使ab棒受支持力为零，且让磁场最小，可知安培力竖直向上，则有F安mgBmin，根据左手定则判定磁场方向水平向右16【答案】tan【解析】如图所示，作入射速度方向的垂线和出射速度方向的垂线，这两条垂线的交点就是电子束在圆形磁场内做匀速圆周运动的圆心，设其半径为R，用m、e分别表示电子的质量和电荷量，根据牛顿第二定律得evBm根据几何关系得tan联立解得Btan17【答案】(1)垂直纸面向外(理由见解析)(
17、2)2v0(3)2【解析】(1)由题图可知，电场与磁场是交替存在的，即同一时刻不可能同时既有电场，又有磁场据题意对于同一粒子，从点A到点C，它只受电场力或磁场力中的一种，粒子能在电场力作用下从点A运动到点C，说明受向右的电场力，又因场强方向也向右，故粒子带正电因为粒子能在磁场力作用下由A点运动到点C，说明它受到向右的磁场力，又因其带正电，根据左手定则可判断出磁场方向垂直于纸面向外(2)粒子只在磁场中运动时，它在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动因为ABBCl，则运动半径Rl.由牛顿第二定律知：qv0B0，则B0粒子只在电场中运动时，它做类平抛运动，在点A到点B方向上，有lv0t在点B到点C方向上，有
18、a，lat2.解得E0，则2v0(3)t1 s射出的粒子仅受到电场力作用，则粒子由A点运动到C点所经历的时间t1.t3 s射出的粒子仅受到磁场力作用，则粒子由A点运动到C点所经历的时间t2T，因为T，所以t2；故t1t22.18.【答案】(1)竖直向上(2)cot (3)【解析】(1)小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，其所受电场力必须与重力平衡，有qEmgE重力的方向是竖直向下，电场力的方向则应为竖直向上，由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上(2)小球做匀速圆周运动，O为圆心，MN为弦长，MOP，如图所示设半径为r，由几何关系知sin 小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，设小球做圆周运动的速率为v，有qvB由速度的合成与分解知cos 由式得v0cot (3)设小球到M点时的竖直分速度为vy，它与水平分速度的关系为vyv0tan 由匀变速直线运动规律v2gh由式得h12
