月考测试卷五磁场（A卷基础卷）.docx

1、 淘出优秀的你月考测试卷五 磁 场A卷 基础卷(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向与磁场方向平行2如图所示，在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c，各导线中的电流大小相同，其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外，b导线中电流方向垂直纸面向里，每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用，则关于每根导线所受安培力的合力，

2、以下说法正确的是()A导线a所受合力方向水平向左B导线a所受合力方向水平向右C导线c所受合力方向水平向左D导线b所受合力方向水平向左3两个绝缘导体环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)()A指向左上方 B指向右下方C竖直向上 D水平向右4一重力不计的带电粒子以初速度v0(v0)先后穿过宽度相同且紧邻在一起的有明显边界的匀强电场E和匀强磁场B，如图甲所示，电场和磁场对粒子总共做功W1.若把电场和磁场正交叠加，如图乙所示，粒子仍以v0的初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子总共做功W2，比较W1、W2的大小()

3、A一定是W1W2B一定是W1W2C一定是W1W2D可能是W1W2，也可能是W1W25如图所示,有界匀强磁场边界线SP平行于MN,速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场。其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直；穿过b点的粒子速度v2与MN成60角,设两粒子从S到a、b所需时间分别为t1和t2，则t1t2为(重力不计)( )A.13 B.43C.11 D.326在匀强磁场中置一均匀金属薄片，有一个带电粒子在该磁场中按如图所示轨迹运动由于粒子穿过金属片时有动能损失，在MN上、下方的轨道半径之比为109，不计粒子的重力及空气的阻力，下列判断中正确的是()A粒子带正电B粒子沿abcde方向运动

4、C粒子通过上方圆弧比通过下方圆弧时间长D粒子恰能穿过金属片10次7如图所示是磁流体发电机原理示意图A、B极板间的磁场方向垂直于纸面向里等离子束从左向右进入板间下述正确的是()AA板电势高于B板，负载R中电流向上BB板电势高于A板，负载R中电流向上CA板电势高于B板，负载R中电流向下DB板电势高于A板，负载R中电流向下二、多项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分。)8在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场中做匀速圆周运动，则()A粒子的速率加倍，周期减半B粒子的速率不变，轨道半径减半C粒子的速率减半，轨道半径变为原来的D粒子

5、的速率不变，周期减半9如图所示，一个质子和一个粒子先后垂直磁场方向进入一个有理想边界的匀强磁场区域，它们在磁场中的运动轨迹完全相同，都是以图中的O点为圆心的半圆已知质子与粒子的电荷量之比q1q212，质量之比m1m214，则以下说法中正确的是()A它们在磁场中运动时的动能相等B它们在磁场中所受到的向心力大小相等C它们在磁场中运动的时间相等D它们在磁场中运动时的质量与速度的乘积大小相等10如图所示，用绝缘轻绳悬吊一个带正电的小球，放在匀强磁场中。现把小球拉至悬点右侧a点，轻绳被水平拉直，静止释放后，小球在竖直平面内来回摆动。在小球运动过程中，下列判断正确的是( )A.小球摆到悬点左侧的最高点与a

6、点应在同一水平线上B.小球每次经过最低点时所受洛伦兹力大小相等C.小球每次经过最低点时所受洛伦兹力方向相同D.小球每次经过最低点时轻绳所受拉力大小相等洛伦兹力提供向心力,由左手定则判定A正确，B错误。11如图所示，在x0，y0的空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B，现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子，由x轴上的P点以不同的初速度平行于y轴射入此磁场，其出射方向如图所示，不计重力的影响，则()A初速度最大的粒子是沿方向射出的粒子B初速度最大的粒子是沿方向射出的粒子C在磁场中运动时间最长的是沿方向射出的粒子D在磁场中运动时间最长的是沿方向射出的粒子12如图所示，套

7、在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m，带电荷量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向且相互垂直的匀强磁场和匀强电场中，设小球的电荷量不变，小球由静止下滑的过程中()A小球加速度一直增加B小球速度一直增加，直到最后匀速C棒对小球的弹力一直减小D小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变三、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）如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6 kg，有效长度为2 m的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5 A时，金属棒做匀速直

8、线运动；当金属棒中的电流强度增加到8 A时，金属棒能获得2 m/s2的加速度则磁场的磁感应强度为_T.14（6分）如图所示，水平传送带以恒定速度5 m/s沿图示方向运动，地面上PQ区间有垂直纸面向里的匀强磁场，B1 T一质量为0.01 kg的带正电0.05 C的小物体从磁场左方某处无初速释放到传送带上，若物体与传送带间的动摩擦因数0.2，那么，欲使小物体能匀速通过磁场区域，它释放时离P的距离应为_m(g取10 m/s2)15(8分)所示，光滑的平行导轨倾角为，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源电路中有一阻值为R的电阻，其余电阻不计，将质量为m、长度为L的导

9、体棒由静止释放， 求导体棒在释放瞬间的加速度的大小16(10分)已知质量为m的带电液滴，以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中，液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示求：(1)液滴在空间受到几个力作用(2)液滴带电荷量及电性(3)液滴做匀速圆周运动的半径多大？17(12分)如图所示，直线MN上方存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，现有一质量为m、带电荷量为q的粒子在纸面内以某一速度从A点射入，其方向与MN成30角，A点到MN的距离为d，带电粒子重力不计。(1)当v满足什么条件时，粒子能回到A点；(2)粒子在磁场中运动的时间t。18（12分）如图所示，空间分布

10、着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场，电场强度为E、场区宽度为L。在紧靠电场右侧的圆形区域内，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B未知，圆形区域半径为r。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后，在M点离开电场，并沿半径方向射入磁场区域，然后从N点射出，O为圆心，MON=120，粒子重力可忽略不计。求：(1)粒子经电场加速后，进入磁场时速度的大小；(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小；(3)粒子从A点出发到从N点离开磁场经历的时间。答案精析一、1【答案】B【解析】安培力方向与磁场垂直，洛伦兹力不做功，通电导线在磁场中不一定受安培力安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的

11、宏观表现2【答案】A【解析】通电直导线同向相吸、异向相斥，可知对于a，Fba是斥力，Fca是引力，又因为在a导线所处位置，导线c产生的磁场比导线b产生的磁场弱，则Fba大于Fca，即a所受的合力向左；而对b，Fab和Fcb都是斥力，且a、c是对称的，合力为零；对c，同理可知合力向右，选A.3【答案】A4【答案】B5【答案】D【解析】两个粒子转过的圆心角分别为90、60，根据可得它们运动时间之比为32，D正确。6【答案】A.【解析】依据半径公式可得r，则知道r与带电粒子的运动速度成正比显然半径大的圆周是穿过金属片前的带电粒子的运动轨迹，半径小的圆周是穿过金属片后的带电粒子的运动轨迹，所以粒子沿e

12、dcba方向运动再依据左手定则可知，带电粒子带正电，A对，B错依据周期公式可知，带电粒子在磁场中的运动周期与运动速度无关，故选项C也是错误的半径之比为109，即速度之比为109.依据动能定理解得，粒子能穿过金属片的次数为：n100/19.故D是错误的，本题的正确选项为A.7【答案】C【解析】等离子束指的是含有大量正、负离子，整体呈中性的离子流，进入磁场后，正离子受到向上的洛伦兹力向A板偏，负离子受到向下的洛伦兹力向B板偏这样正离子聚集在A板，而负离子聚集在B板，A板电势高于B板，电流方向从ARB.二、8【答案】BD【解析】由R可知，磁场加倍半径减半，洛伦兹力不做功，速率不变，由T可知，周期减半

13、，故B、D选项正确9【答案】AB.【解析】质子与粒子的电荷量之比q1q212，质量之比m1m214，由r可知，只有动能Ek相同时，半径才相同由Fm可知，动能Ek相同，半径r相同，则向心力大小相等由T可知，它们在磁场中运动的时间不等由r可知，mv大小不等10【答案】AB【解析】由于洛伦兹力不做功，小球机械能守恒，小球在最低点的速度相等，选项A、B均正确；设小球在最低点的速度为v，从右侧摆下时，在最低点受洛伦兹力的方向竖直向下，且从左侧摆下时，在最低点受洛伦兹力的方向竖直向上，且选项C、D均错。11【答案】AD【解析】显然图中四条圆弧中对应的半径最大，由半径公式R可知，质量和电荷量相同的带电粒子在

14、同一个磁场中做匀速圆周运动的速度越大，半径越大，A对B错；根据周期公式T知，当圆弧对应的圆心角为时，带电粒子在磁场中运动的时间为t ，圆心角越大则运动时间越长，圆心均在x轴上，由半径大小关系可知的圆心角为，且最大，故在磁场中运动时间最长的是沿方向射出的粒子，D对C错12【答案】BD【解析】小球由静止开始下滑，受到向左的洛伦兹力不断增加在开始阶段，洛伦兹力小于向右的静电力，棒对小球有向左的弹力，随着洛伦兹力的增加，棒对小球的弹力减小，小球受到的摩擦力减小，所以在竖直方向的重力和摩擦力作用下加速运动的加速度增加当洛伦兹力等于静电力时，棒对小球没有弹力，摩擦力随之消失，小球受到的合力最大，加速度最大

15、随着速度继续增加，洛伦兹力大于静电力，棒对小球又产生向右的弹力，随着速度增加，洛伦兹力增加，棒对小球的弹力增加，小球受到的摩擦力增加，于是小球在竖直方向受到的合力减小，加速度减小，小球做加速度减小的加速运动，当加速度减小为零时，小球的速度不再增加，以此时的速度做匀速运动综上所述，选项B、D正确三、13【答案】1.214【答案】115【答案】gsin 【解析】受力分析如图所示，导体棒受重力mg、支持力FN和安培力F，由牛顿第二定律：mgsin Fcos maFBILI由式可得agsin .16【答案】(1)三(2)负电(3)【解析】(1)由于是带电液滴，它必然受重力，又处于电磁场中，还应受到电场

16、力及洛伦兹力共三个力作用(2)因液滴做匀速圆周运动，故必须满足重力与电场力平衡，所以液滴应带负电，电荷量由mgEq，求得qmg/E.(3)尽管液滴受三个力，但合力为洛伦兹力，所以仍可用半径公式R，把电荷量代入可得R.17【答案】(1) (2)【解析】(1)粒子运动轨迹如图所示，由图示的几何关系可知：粒子在磁场中的轨道半径为r，则有 联立两式，得 此时粒子可按图中轨迹回到A点。(2)由图可知，粒子在磁场中运动的圆心角为300所以18【答案】(1) (2) (3)【解析】(1)设粒子经电场加速后的速度为v，根据动能定理有 解得(2)粒子在磁场中完成了如图所示的部分圆周运动，设其半径为R,因洛伦兹力提供向心力，所以有 由于MON=120，所以MON=60由几何关系得所以 (3)设粒子在电场中加速的时间为t1，在磁场中偏转的时间为t2粒子在电场中运动的时间粒子在磁场中做匀速圆周运动，其周期为故粒子在磁场中运动时间所以粒子从A点出发到从N点离开磁场经历的时间11