1、单元检测九磁场考生注意：1.本试卷共4页.2.答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.3.本次考试时间90分钟，满分100分.4.请在密封线内作答，保持试卷清洁完整.一、单项选择题(本题共9小题，每小题4分，共36分.在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确，选对得4分，选错得0分)1.关于电场强度、磁感应强度，下列说法中正确的是()A.由真空中点电荷的电场强度公式Ek可知，当r趋近于零时，其电场强度趋近于无限大B.电场强度的定义式E适用于任何电场C.由安培力公式FBIl可知，一小段通电导体在某处不受安培力，说明此处一定无磁场D.一带电粒子在磁场中
2、运动时，磁感应强度的方向一定垂直于洛伦兹力的方向和带电粒子的运动方向2.如图1所示，两根平行放置的长直导线a和b中有大小相等、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1.当加入一个与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为()图1A.F2 B.F1F2C.F1F2 D.2F1F23.如图2所示，在x0，y0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度垂直于xOy平面向里，大小为B.现有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从x轴上某点P沿着与x轴成30角的方向射入磁场.不计重力的影响，则下列有关说法正确的是()图2A.只要粒子的速率合适，粒子就可能通过原点B
3、.粒子在磁场中运动的时间一定为C.粒子在磁场中运动的时间可能为D.粒子在磁场中运动的时间可能为4.(2017黑龙江大庆模拟)如图3所示，从S处发出的热电子(重力不计)经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子流向上极板偏转.设两极板间电场强度为E，磁感应强度为B.欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是()图3A.适当减小电场强度EB.适当减小磁感应强度BC.适当增大加速电场极板之间的距离D.适当减小加速电压U5.如图4所示，甲、乙两个质量相同、带等量异种电荷的带电粒子，以不同的速率经小孔P垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场中，在磁
4、场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界MN射出磁场，半圆轨迹如图中虚线所示.不计粒子所受重力及空气阻力，则下列说法中正确的是()图4A.甲带负电荷，乙带正电荷B.洛伦兹力对甲做正功C.甲的速率大于乙的速率D.甲在磁场中运动的时间大于乙在磁场中运动的时间6.(2017广东湛江一中月考)如图5所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中刚好做匀速圆周运动，其轨道半径为R.已知电场的电场强度为E，方向竖直向下；磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，不计空气阻力，设重力加速度为g，则()图5A.液滴带正电B.液滴荷质比C.液滴沿顺时针方向运动D.液滴运动的速度大小v7.如图6甲所示，一个质量为m、电
5、荷量为q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v0，圆环在以后的运动过程中的速度时间图象如图乙所示.关于圆环所带的电性、匀强磁场的磁感应强度B和圆环克服摩擦力所做的功W，下列说法正确的是(重力加速度为g)()图6A.圆环带负电，B B.圆环带正电，BC.圆环带负电，Wmv02 D.圆环带正电，Wmv028.如图7所示，水平放置的平行板长度为L、两板间距也为L，两板之间存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在两板正中央P点静止着一个不计重力的电子(质量为m、电荷量为e).现在给电子一个水平作用力，电子获得一个向右的瞬时初速度
6、v0，立刻撤去作用力，欲使电子不与平行板相碰撞，则()图7A.v0或v0 B.v0 D.v0或v0，故选项A正确.9.A如果粒子的速度增大为原来的2倍，磁场的磁感应强度不变，由qvBm得R，可知半径将增大为原来的2倍，根据几何关系可知，粒子正好从d点射出，故A项正确；设正方形边长为2a，则粒子从e点射出，轨迹半径为a.磁感应强度不变，粒子的速度变为原来的3倍，则轨迹半径变为原来的3倍，即轨迹半径为a，则由几何关系可知，粒子从fd之间射出磁场，B项错；如果粒子速度不变，磁感应强度变为原来的2倍，粒子轨迹半径减小为原来的一半，因此不可能从d点射出，C项错；只改变粒子速度使其分别从e、d、f三点射出
7、时，从f点射出时轨迹的圆心角最小，运动时间最短，D项错.10.BD磁场方向与导体棒垂直，开关闭合瞬间导体棒所受安培力FBIL，方向垂直于磁场方向与电流方向所确定的平面斜向下，其有水平向右的分量，导体棒将向右运动，故A、C错误，B正确.导体棒所受的合力F合Fcos(90)Fsin ，由a得a，D正确.11.BCF作用在B上瞬间，假设A、B一起加速，则对A、B整体有F3mamg，对A有FfAmamgmgmg，假设成立，因此A、B共同做加速运动，加速度为，A选项错误；A、B开始运动后，整体在水平方向上只受到F作用，做匀加速直线运动，对A分析，B对A有水平向左的静摩擦力FfA静作用，由FfA静知，Ff
8、A静保持不变，但A受到向上的洛伦兹力，支持力FNAmgqvB0逐渐减小，最大静摩擦力FNA减小，当FfA静FNA时，A、B开始相对滑动，此时有(mgqv1B0)，v1，由v1at得t，B正确；A、B相对滑动后，A仍受到滑动摩擦力作用，继续加速，有FfA滑(mgqvAB0)，速度增大，滑动摩擦力减小，当滑动摩擦力减小到零时，A做匀速运动，有mgqv2B0，得最大速度v2，C选项正确；A、B相对滑动后，对B有FFfA滑2maB，FfA滑减小，则aB增大，当FfA滑减小到零时，aB最大，有aB，D选项错误.12.ACD如图，连接ac，ac2L，即为轨迹圆弧对应的弦，作弦ac的垂直平分线交ab于点O1
9、，即为粒子从a点到c点运动轨迹的圆心，半径RL，A正确；粒子从a点到c点的运动时间t，B错误；由qv0Bm得R，则比荷，C正确；从P点射入的粒子的轨迹半径也等于R，根据几何关系，可以求出轨迹圆心O2点到b点的距离为L，P点与a点的距离为LLLL，P点与O1点重合，D正确.13.(1)前(2)见解析图(3)电压表示数U电流表示数I解析(1)磁场是直线电流产生的，根据安培定则，磁场方向向下；霍尔元件中电流向右，根据左手定则，自由电荷所受安培力向内，故后表面带负电，前表面带正电，故前表面电势较高.(2)滑动变阻器控制电流，用电压表测量电压，电路图如图所示.(3)设前后表面的长度为d，最终自由电荷在电
10、场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，有eevB根据电流微观表达式，有IneSvnedhv联立解得B.14.见解析解析(1)如图所示，设粒子在磁场中的轨道半径为R1，则由几何关系得R1，又qv1Bm得v1.(2)设粒子轨迹与磁场外边界相切时，粒子在磁场中的轨道半径为R2，则由几何关系有(2rR2)2R22r2可得R2，又qv2Bm，可得v2故要使粒子不穿出环形区域，粒子的初速度不能超过.15.l解析粒子在磁场中做匀速圆周运动，设半径为r，则：qvBm由题意知，粒子在磁场中的轨迹的圆心C必在y轴上，由题中给出的粒子过P点时的速度方向与y轴成30角，所以判断出P点在磁场区之外.过P沿速度方向的反向作延长
11、线，它与x轴交于Q点，作圆弧过O点与x轴相切，并且与PQ相切，切点A即粒子离开磁场区的点，如图所示：由图中几何关系得：l3r由两式解得：B，图中OA的长度即为圆形磁场区域的半径R.由图中几何关系得Rl.16.(1)垂直纸面向外(2)见解析图(3)解析(1)所有粒子经过磁场时受到洛伦兹力而向右偏转，根据左手定则判断得知：匀强磁场的方向为垂直纸面向外.(2)最小有界磁场如图甲所示.(3)如图乙所示，以P的出口为原点在纸面内建立直角坐标系，y轴与MN平行，设粒子从磁场边界的A点水平射出，坐标为(x，y)，轨迹半径为R，则有：x2(Ry)2R2由磁场的边界方程可知，这是一个圆形磁场，半径与粒子运动的轨迹半径相等为R.R由Bvq得：R，联立解得：B则有界匀强磁场区域的最小面积为：SR2.17.见解析解析(1)微粒在区域内水平向右做直线运动，则在竖直方向上有qE1sin 45mg解得E1微粒在区域内做匀速圆周运动，则在竖直方向上有mgqE2解得E2(2)设微粒在区域内水平向右做直线运动的加速度为a，离开区域时速度为v，在区域内做匀速圆周运动的半径为R，则agv22ad1(或qE1cos 45d1mv2)Rsin 60d2qvBm解得B .(3)微粒在区域内做匀加速运动，t1.在区域内做匀速圆周运动的圆心角为60，又T，则t2解得tt1t2 .
