1、章末过关检测(八)磁场 (限时：45分钟)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1(2016江门三调)如图所示，带负电的金属环绕轴OO以角速度匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后静止时()AN极竖直向上 BN极竖直向下CN极沿轴线向左 DN极沿轴线向右2.如图所示，一电子束垂直于电场线与磁感应线方向入射后偏向A极板，为了使电子束沿射入方向做直线运动，可采用的方法是()A将变阻器滑动触头P向右滑动B将变阻器滑动触头P向左滑动C将极板间距离适当减小D将极板间距离适当增大3.如图所示，一带电粒子以初速度v0从a点进入匀强磁场，v0的方向平行于x轴。运动中经过b点，OaOb，若撤去磁场加
2、一个与y轴平行的匀强电场，仍以v0从a点进入电场，粒子仍能通过b点，不计重力，那么电场强度E与磁感应强度B之比为()Av0 B1 C2v0 D.4两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示。若不计粒子的重力，则下列说法正确的是()Aa粒子带正电，b粒子带负电Ba粒子在磁场中所受洛伦兹力较大Cb粒子动能较大Db粒子在磁场中运动时间较长5.(2016浙江联考)如图所示，三根长为L的直线电流在空间构成等边三角形，电流的方向垂直纸面向里。电流大小均为I，其中A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小分别为B0 ，导线C位于水平面
3、处于静止状态，则导线C受到的静摩擦力是()A.B0IL，水平向左 B.B0IL，水平向右C.B0IL，水平向左 D.B0IL，水平向右6(2016云南模拟)如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为L，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定，下端与水平直导体棒ab相连，弹簧与导轨平面平行并与ab垂直，直导体棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场。闭合开关K后，导体棒中的电流为I，导体棒平衡时，弹簧伸长量为x1；调转图中电源极性使棒中电流反向，导体棒中电流仍为I，导体棒平衡时弹簧伸长量为x2。忽略回路中电流产生的磁场，则磁感应强度B的大小为()A.(x1x2)B.(x2
4、x1) C.(x1x2) D.(x2x1)二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)7.目前，世界上正在研究磁流体发电机，如图表示它的原理：将一束等离子体喷射入磁场，在磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压，以下说法正确的是()AB板带正电BA板带正电C其他条件不变，只增大射入速度，UAB增大D其他条件不变，只增大磁感应强度，UAB增大8.(2016肇庆模拟)在正方形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，如图所示，荷质比相同的两个粒子a、b从一边长中点垂直匀强方向进入磁场，则() Aa带负电，b带正电 Ba带正电，b带负电 Ca、b进入磁场时的速度之比为12 Da、
5、b在磁场中运动的时间之比为119如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中(E和B已知)，小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则()A小球可能带正电B小球做匀速圆周运动的半径为r C小球做匀速圆周运动的周期为TD若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期增加10.(2016武汉模拟)如图所示，有3块水平放置的长薄金属板a、b和c，a、b之间相距为L。紧贴b板下表面竖直放置半径为R的半圆形塑料细管，两管口正好位于小孔M、N处。板a与b、b与c之间接有电压可调的直流电源，板b与c之间还存在方向垂直纸面的匀强磁场(图中未标
6、出)。当体积为V0、密度为、电荷量为q的带电油滴，等间隔地以速度v0从a板上的小孔竖直向下射入，调节板间电压UbaU1、UbcU2时，油滴穿过b板M孔进入细管，恰能与细管无接触地从N孔射出。忽略小孔和细管对电场的影响，不计空气阻力。则以下说法正确的是()A油滴带负电，板b与c之间的磁场方向向外B油滴进入M孔的速度为 Cb、c两板间的电场强度E为 Db、c两板间的磁感应强度为 三、计算题(本题共2小题，共40分)11(18分)有两个相同的全长电阻为9 的均匀光滑圆环，固定于一个绝缘的水平台面上，两环分别在两个互相平行的、相距为20 cm的竖直面内，两环的连心线恰好与环面垂直，两环面间有方向竖直向
7、下的磁感应强度B0.87 T的匀强磁场，两球的最高点A和C间接有一内阻为0.5 的电源，连接导线的电阻不计。今有一根质量为10 g，电阻为1.5 的棒置于两环内侧且可顺环滑动，而棒恰好静止于如图所示的水平位置，它与圆弧的两接触点P、Q和圆弧最低点间所夹的弧对应的圆心角均为60，取重力加速度g10 m/s2。试求此电源电动势E的大小。 12(22分)如图所示，在竖直平面xOy内，y轴左侧有一水平向右的电场强度为E1的匀强电场和磁感应强度为B1的匀强磁场，y轴右侧有一竖直向上的电场强度为E2的匀强电场，第一象限内有一匀强磁场，一带电荷量为q、质量为m的粒子从x轴上的A点以初速度v与水平方向成30沿
8、直线运动到y轴上的P点，OPd。粒子进入y轴右侧后在竖直面内做匀速圆周运动，然后垂直x轴沿半径方向从M点进入第四象限内、半径为d的圆形磁场区域，粒子在圆形磁场中偏转60后从N点射出磁场，求：(1)电场强度E1与E2大小之比；(2)第一象限内磁场的磁感应强度B的大小和方向；(3)粒子从A到N运动的时间。1解析：选C带负电的金属环匀速旋转，可等效为反向的电流，根据安培定则，在环内形成水平向左的磁场，故小磁针静止时N极沿轴线向左，C正确，A、B、D错误。2.解析：选D电子入射极板后，偏向A板，说明EqBvq，由E可知，减小场强E的方法有增大板间距离和减小板间电压，C错误，D正确；而移动变阻器滑动触头
9、P并不能改变板间电压，A、B错误。3.解析：选C带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，O为圆心，故OaOb，带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，故Obv0t，Oat2，联立以上各式解得2v0，C正确。4解析：选C由左手定则可知b粒子带正电，a粒子带负电，A错误；由于a粒子的轨道半径较小，所以a粒子的速度较小，动能较小，在磁场中所受洛伦兹力较小，B错误，C正确；由于b粒子轨迹对应的圆心角较小，所以在磁场中运动时间较短，D错误。5.解析：选B根据安培定则，A电流在C处产生的磁场方向垂直于AC，B电流在C处产生的磁场方向垂直于BC，如图所示。根据平行四边形定则及几何知识可知，合磁场的方向竖直向下，与AB
10、边平行，合磁感应强度B的大小为B2B0cos 30B0，由公式FBIL得，导线C所受安培力大小为FB0IL，根据左手定则，导线C所受安培力方向水平向左，因导线C位于水平面处于静止状态，由平衡条件知，导线C受到的静摩擦力方向为水平向右，故选项B正确，A、C、D错误。6解析：选D由平衡条件得mgsin kx1BIL，调转电源极性使棒中电流反向后，由平衡条件得mgsin BILkx2，联立解得B(x2x1)，D正确。7.解析：选ACD由左手定则，带正电的离子向下偏转打到B板，使B板带正电，带负电的离子向上偏转打到A板，使A板带负电，A正确，B错误；设A、B两板之间的距离为d，当达到稳定时，飞入的带电
11、离子受力平衡，即qvBq，所以UABvdB，当只增加射入速度v时，UAB增大，C正确；当只增大磁感应强度B时，UAB增大，故D正确。8.解析：选BC磁场的方向向外，粒子运动的方向向左，由左手定则可知，正电荷受到的洛伦兹力的方向向上，负电荷受到的洛伦兹力的方向向下，所以a带正电，b带负电，故A错误，B正确；由洛伦兹力提供向心力得qvB，所以rv，可知荷质比相同的两个粒子运动的半径与速度成正比，由题图可知，所以，故C正确；由T知荷质比相同的两个粒子在磁场中的运动周期相等，由，所以所用的时间，故D错误。9解析：选BC小球在复合场中做匀速圆周运动，则小球受到的电场力和重力满足mgEq，则小球带负电，A
12、错误；小球做圆周运动由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律和动能定理可得Bqv，Uqmv2，联立以上三式可得r ，由T可得T，与电压U无关，B、C正确，D错误。10.解析：选ABC依题意可知，油滴在板b和c之间恰好做匀速圆周运动，则其所受重力和静电力平衡，洛伦兹力提供向心力，由此判断得出油滴带负电，磁场方向向外，A正确；油滴进入电场后，重力与静电力均做功，设到M点时的速度为v1，由动能定理得mvmvmgLqU1，考虑到mV0，解得v1，B正确；由上面分析可得mgqE，解得E，C正确；油滴在半圆形细管中运动时，洛伦兹力提供向心力，即qv1B，解得B ，D错误。11 解析：在题图中，从左向右看，棒P
13、Q的受力如图所示，棒所受的重力和安培力FB的合力与环对棒的弹力FN是一对平衡力，且FBmgtan mg而FBIBL，所以I A1 A在如图所示的电路中两个圆环分别连入电路中的电阻为R，则R 2 由闭合电路欧姆定律得EI(r2RR棒)1(0.5221.5) V6 V答案：6 V12解析：(1)粒子从A到P做匀速直线运动，由受力情况可得qE1mgtan 粒子从P到M做匀速圆周运动，必有重力与电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，即qE2mg联立得E1E23(2)粒子从P到M、从M到N的运动轨迹如图所示。在第一象限内有R1由洛伦兹力提供向心力知Bqvm联立得B，方向垂直纸面向外。(3)粒子从A到P有vt1，即t1从P到M粒子运动轨迹对应的圆心角为120，所用时间为t2粒子从M到N做圆周运动，由图知其半径为R2d，对应圆心角为60，所用时间为t3所以粒子从A到N运动的时间为tt1t2t3答案：(1)3(2)，方向垂直纸面向外(3)
