人教版高中物理第二轮复习专题八《磁场及带电粒子在磁场中的运动》测试题(含答案解析)
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1、专题八磁场及带电粒子在磁场中的运动测试题一、单选题(共 15 小题) 1.如图所示,在圆形区域内,存在垂直纸面向外的匀强磁场,ab 是圆的一条直径。一带电粒子从a 点射入磁场,速度大小为 2v,方向与 ab 成 时恰好从 b 点飞出磁场,粒子在磁场中运动的时间为 t;若仅将速度大小改为 v,则粒子在磁场中运动的时间为(不计带电粒子所受重力) ( )A 3t BCD 2t2.为了解释地球的磁性,19 世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流 I 引起的在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是( ) A 选项 AB 选项 BC 选项 CD 选项 D3.如图所示,MN 为铝质薄平
2、板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)一带电粒子从紧贴铝板上表面的 P 点垂直于铝板向上射出,从 Q 点穿越铝板后到达 PQ 的中点 O.已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变不计重力铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为( )A 2BC 1D4.如图所示,蹄形磁铁用悬线悬于 O 点,在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线,当导线中通以由左向右的电流时,蹄形磁铁的运动情况将是( ) A 静止不动B 向纸外平动C N 极向纸外,S 极向纸内转动D N 极向纸内,S 极向纸外转动5.如图,是磁电式电流表的结构,蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布,线圈中 a,b
3、两条导线长均为 l,通以图示方向的电流 I,两条导线所在处的磁感应强度大小均为【B】则( )A 该磁场是匀强磁场B 线圈平面总与磁场方向垂直C 线圈将逆时针方向转动D a,b 导线受到的安培力大小总为 IlB6.如图所示,一个理想边界为 PQ,MN 的匀强磁场区域,磁场宽度为 d,方向垂直纸面向里一电子从 O 点沿纸面垂直 PQ 以速度 v0 进入磁场若电子在磁场中运动的轨道半径为 2d.O在 MN 上,且 OO与 MN 垂直下列判断正确的是( )A 电子将向右偏转B 电子打在 MN 上的点与 O点的距离为 dC 电子打在 MN 上的点与 O点的距离为 dD 电子在磁场中运动的时间为7.如图所
4、示,条形磁铁平放于水平桌面上,在它的正中央上方固定一根直导线,导线与磁场垂直,现给导线中通以垂直于纸面向外的电流,则下列说法正确的是( ) A 磁铁对桌面的压力减小B 磁铁对桌面的压力增大C 磁铁对桌面的压力不变D 以上说法都不对8.如图是“探究影响通电导体在磁场中受力因素”的实验示意图三块相同马蹄形磁铁并列放置在水平桌面上,导体棒用图中轻而柔软的细导线 1,2,3,4 悬挂起来,它们之中的任意两根都可与导体棒和电源构成回路可认为导体棒所在位置附近的磁场为匀强磁场,最初导线 1,4 接在直流电源上,电源没有在图中画出关于接通电源时可能出现的实验现象,下列叙述正确的是( )A 改变电流方向的同时
5、改变磁场方向,导体棒摆动方向将会改变B 仅改变电流方向或者仅改变磁场方向,导体棒摆动方向一定改变C 增大电流同时改变接入导体棒上的细导线,接通电源时,导体棒摆动幅度一定增大D 仅拿掉中间的磁铁,导体棒摆动幅度不变9.如图所示,一段导线 abcd 位于磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直ab ,bc 和 cd 段的长度均为 L,且abcbcd135.流经导线的电流为 I,方向如图中箭头所示判断导线 abcd 所受到的磁场的作用力的合力,下列说法正确的是( )A 方向沿纸面向上,大小为 ( 1) ILBB 方向沿纸面向上,大小为( 1) ILBC 方向沿纸面向下,
6、大小为( 1) ILBD 方向沿纸面向下,大小为 ( 1) ILB10.带电离子 a,b 在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,它们的动量大小相等,a 运动的半径大于 b运动的半径。若 a,b 的电荷量分别为 qa, qb,质量分别为 ma, mb,周期分别为 Ta, Tb。则一定有( )A qa qbB ma mbC Ta TbD11.“人造小太阳” 托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体,使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部,而不与装置器壁碰撞已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度 T 成正比,为约束更高温度的等离子体,则需要更强的磁场,以使带电粒子在磁场中的运动半径不变由此可判断所
7、需的磁感应强度 B 正比于( )ABTCDT 212.如图所示,用绝缘细线悬挂一个导线框,导线框是由两同心半圆弧导线和直导线 ab,cd(ab,cd在同一条水平直线上)连接而成的闭合回路,导线框中通有图示方向的电流,处于静止状态在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线 P.当 P 中通以方向向外的电流时 ( )A 导线框将向左摆动B 导线框将向右摆动C 从上往下看,导线框将顺时针转动D 从上往下看,导线框将逆时针转动13.如图所示是质谱仪的一部分,离子 a, b 以相同的速度从孔 S 沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场,最终打到照相底片上。已知离子 a, b 的质量和电量分别
8、为 ma, mb 和 qa, qb,它们在磁场中运动时间分别为 ta, tb,则下列说法正确的是( )A ma mbB qa qbC ta=tbD ta tb14.如图所示是某粒子速度选择器截面的示意图,在一半径为 R10 cm 的圆柱形桶内有 B10 4 T的匀强磁场,方向平行于轴线,在圆柱桶某一截面直径的两端开有小孔,作为入射孔和出射孔粒子束以不同角度入射,最后有不同速度的粒子束射出现有一粒子源发射比荷为210 11C/kg 的正粒子,粒子束中速度分布连续当角 45 时,出射粒子速度 v 的大小是( )A 106m/sB 2 106m/sC 2 108m/sD 4 106m/s15.彭老师
9、在课堂上做了一个演示实验:装置如图 7 所示,在容器的中心放一个圆柱形电极 B,沿容器边缘内壁放一个圆环形电极 A,把 A 和 B 分别与电源的两极相连,然后在容器内放入液体,将该容器放在磁场中,液体就会旋转起来王同学回去后重复彭老师的实验步骤,但液体并没有旋转起来造成这种现象的原因可能是,该同学在实验过程中( )A 将磁铁的磁极接反了B 将直流电源的正负极接反了C 使用的电源为 50 Hz 的交流电源D 使用的液体为饱和食盐溶液二、计算题(共 3 小题) 16.如图所示,在 xOy 平面内,以 O(0,R) 为圆心,R 为半径的圆内有垂直平面向外的匀强磁场,x轴下方有垂直平面向里的匀强磁场,
10、两区域磁感应强度大小相等第四象限有一与 x 轴成 45角倾斜放置的挡板 PQ,P,Q 两点在坐标轴上,且 O,P 两点间的距离大于 2R,在圆形磁场的左侧0y2R 的区间内,均匀分布着质量为 m,电荷量为q 的一簇带电粒子,当所有粒子均沿 x 轴正向以速度 v 射入圆形磁场区域时,粒子偏转后都从 O 点进入 x 轴下方磁场,结果有一半粒子能打在挡板上不计粒子重力,不考虑粒子间相互作用力求:(1)磁场的磁感应强度 B 的大小;(2)挡板端点 P 的坐标;(3)挡板上被粒子打中的区域长度17.如图甲所示,在水平地面上固定一对与水平面倾角为 的光滑平行导电轨道,轨道间的距离为l,两轨道底端的连线与轨
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