1、第三章磁场 章末检测(A)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共8个小题，每小题4分，共32分)1一个质子穿过某一空间而未发生偏转，下列说法中错误的是()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)图1A指向左上方 B指向右下方C竖直向上 D水平向右3关于磁感应强度B
2、，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5. 如图2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，则下列判断中错误的是()图2A磁场B减小，油滴动能增加B
3、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6. 如图3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、t2和t3，比较t1、t2和t3的大小，则有(粒子重力忽略不计)()图3At1t2t3 Bt2t1t3Ct1t2t27如图4所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一档板，正中间
4、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4A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8如图5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5A两小球到达轨道最低点的速度v
5、MvNB两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力FMt2，综上所述可知，选项C对7D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，qvBEq，v，表明带电粒子的速度一定相等，而电荷的带电量、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，所以比荷一定不同，D项正确8D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：mvmgHmvmgHqEd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
6、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9AD本题源于课本而又高于课本，既考查考生对回旋加速器的结构及工作原理的掌握情况，又能综合考查磁场和电场对带电粒子的作用规律由R知，随着被加速离子的速度增大，离子在磁场中做圆周运动的轨道半径逐渐增大，所以离子必须由加速器中心附近进入加速器，A项正确，B项错误；离子在电场中被加速，使动能增加；在磁场中洛伦兹力不做功，离子做匀速圆周运动，动能不改变磁场的作用是改变离子的速度方向，所以C项错误，D项正确10AD由左手定则可知，圆环所受洛伦兹力竖直向上，如果恰好qv0Bmg，圆环与杆间无弹力，不受摩擦力，圆环将以v0做匀速直
7、线运动，故A正确；如果qv0Bmg，则a，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线运动，故D正确，B、C错误11.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及洛伦兹力公式，可知evB，故圆半径R，所以上方R1，T1；下方R2，T2.因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：s2R22R122，所以电子运动一个周期的平均速度大小为：.121221解析同一种粒子在同一磁场中运动的周期相同，且tcT，tdT，即tctd12.由r知，vcvdrcrd21，而acadvcvd21.135 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：BIL
8、mgcot 37B T2 T所需时间t s5 s14(1)sin (2)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 Bqv0m由式可解得：sin .(2)由图中可知：2t又v0R由式可得：t.15(1)见解析图(2)0.4 m(3)7.681018 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，R m0.4 m.(3)EkEqLmv2403.210190.2 J6.41027(4104)2 J7.681018 J.16(1)见解析图(2) 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：qUmv2粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r，则：qvBm由几何关系得：r2(rs)2d2联立式得：磁感应强度B .