北京海淀区物理高三复习总测试：第九章磁场

1、第九章 磁 场第一节 磁场磁感应强度1下列关于磁感线的叙述中，错误的是( )A磁感线是用来形象地描述磁场强弱和方向的一些假想曲线B磁感线都是从磁体的N极出发，到磁体的S极终止C磁感线上某点的切线方向跟该点的磁场方向相同D直线电流磁场的磁感线，是一些以导线上各点为圆心的同心圆，且这些同心圆都在跟导线垂直的平面上2两条长直导线互相平行，通以大小相等、方向相反的电流，在与两导线距离相等的空间各点的磁感应强度为( )A都等于零B不等于零，方向与导线平行C不等于零，方向垂直于两导线所决定的平面D不等于零，方向由一根导线指向另一根导线3如图91所示，一束电子沿y轴正方向运动，则在z轴上P点的磁场方向是(

2、)图91A沿x轴正方向B沿x轴负方向C沿z轴正方向D沿z轴负方向4如图92所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r。现测得a点磁感应强度的大小为B，则去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为_，方向_。图925如图93所示，在a、b、c三处垂直纸面放置三根长直通电导线，abc是等边三角形的三个顶点，电流大小相等，a处电流在三角形中心O点的磁感应强度大小为B，则O处磁感应强度大小为_。图936如图94所示，矩形线圈的面积为0.2m2，放在磁感应强度为0.1T的匀

3、强磁场中，线圈的一边ab与磁感线垂直，线圈平面与磁场方向成30°角。求：图94(1)穿过线圈的磁通量是多大?(2)当线圈从图示位置绕ab边转过60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化了多少?第二节 磁场对电流的作用1如图95所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直。给导线通以垂直纸面向外的电流，则( )图95A磁铁对桌面的压力减小，不受桌面的摩擦力作用B磁铁对桌面的压力减小，受到桌面的摩擦力作用C磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用D磁铁对桌面的压力增大，受到桌面的摩擦力作用2如图96所示，等腰三角形的通电闭合线框abc处在匀强磁场中，

4、它受到磁场力的合力( )图96A竖直向上B方向垂直于ac斜向上C方向垂直于bc向下D为零3如图97所示，在蹄形磁铁的上方，放置一个可自由运动的轻质通电线圈，线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直平面内，则通电线圈在安培力作用下运动的情况是_。图974如图98所示，在与水平面夹角为q 的光滑斜面上放置一根长为L、质量为m的直导体棒，整个装置处在垂直于斜面向下的匀强磁场中。当导体棒内通有垂直于纸面向外的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上，则磁感应强度的大小B_。图985如图99所示，两根垂直纸面固定放置的直导线a和b，通有同向等值电流I，现将另一根通电直导线c与a、b等距沿纸面放置，则导线c受安培力作用的情

5、况是_。图996如图910所示，两根完全相同的弹簧下面悬挂一根质量为m，长为L的通电金属棒，弹簧伸长量为某一值，再加上一垂直纸面向里的磁感应强度为B1的匀强磁场，弹簧伸长量减少为原来的一半，则金属棒中电流的大小为_；若保持电流大小方向不变，改加一竖直向下的匀强磁场，弹簧偏离竖直方向37°角，这时磁感应强度B2_，此时每根弹簧弹力为_。图9107如图911所示，两根相距l0.25m平行放置的导电轨道，倾角a 30°，B0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上。今在导轨上放一重为2N，电阻不计的金属杆ab，其最大静摩擦力为金属棒对导轨压力的倍，电源电动势E12V，不计电源内阻，则能使

6、金属棒静止在斜面上的电阻R的取值范围是什么?图911第三节 粒子在磁场中的运动1图912是电子射线管示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是( )图912A加一磁场，磁场方向沿z轴负方向B加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C加一电场，电场方向沿z轴负方向D加一电场，电场方向沿y轴正方向2如图913所示，在一个半径为R的圆形区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直于圆面向里。一个带电粒子从磁场边界的A点以指向圆心O的方向进入磁场区域内，粒子将做圆周运动到达磁场边界的C点，但在粒子经过D点时，恰好与一个原来

7、静止在该点的不带电的粒子碰撞后结合在一起形成新粒子，关于这个新粒子的运动情况，以下判断正确的是( )图913A新粒子的运动半径将减小，可能到达F点B新粒子的运动半径将增大，可能到达E点C.新粒子的运动半径将不变，仍然到达C点D新粒子在磁场中的运动时间将变长3如图914所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是( )图914A，正电荷B，正电荷C，负电荷D，负电荷4如

8、图915所示，在虚线所围的圆形区域内有方向垂直圆面向里的匀强磁场，从边缘A点处有一束速率各不相同的质子沿半径方向射入磁场区域，这些质子在磁场中运动的过程中，下面的说法中正确的是( )图915A运动时间越长的，其轨迹也越长B运动时间越长的，其轨迹所对的圆心角也越大C运动时间越长的，射出磁场时的速率也越大D运动时间越长的，射出磁场时速度方向偏转也越大5一同学家中电视机画面的幅度偏小(即“场缩”现象)，维修店的技术人员检查后认为是显像管或偏转线圈出了故障，显像管及偏转线圈L如图916所示。引起故障的原因可能是( )图916A电子枪发射的电子数减少B加速电场的电压偏低，电子速率减小C偏转线圈间短路，线

9、圈匝数减少D偏转线圈的电流过小，偏转磁场减弱6如图917所示，虚线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一束电子流沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场，电子束经过磁场区后，其运动方向与原方向成q角。设电子质量为m，电荷量为e，不计电子之间的相互作用及所受的重力，求：(1)电子在磁场中运动轨迹半径R的大小；(2)带电粒子在磁场中运动的时间t；(3)磁场区域圆半径r的大小。图917*7放射源P放出质量是m，电荷量是q的正粒子。粒子的初速度大小为v，方向在xOy平面内，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度为B，若将放射源置于x、y坐标系的原点，如图918所示。图918(1)试画出粒子

10、所能达到的区域；(2)若在处放置一档板MN，则挡板上多大范围内有粒子到达；(3)若磁场限制在x0区域，则上述挡板上多大范围内有粒子到达。第四节 带电质点在电场、磁场中的运动1质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。如图919所示为质谱仪的原理示意图。现利用这种质谱议对氢元素进行测量。氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S，无初速度飘入电势差为U的加速电场。加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中。氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条”质谱线”。关于三种同位素进入磁场时速度的排列顺序，和a、b、c三条“质谱线”的排列顺序，下列判断正确的是( )图919A进入磁场时速度从

11、大到小排列的顺序是氚、氘、氕B进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氘、氚、氕Ca、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氘、氚、氕Da、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕2空间存在一匀强磁场B，其方向垂直纸面向里，还有一点电荷Q的电场，如图920所示，一带电粒子q以初速度v0从某处垂直于电场、磁场入射，初位置到点电荷距离为r，不计带电粒子受到的重力，则粒子在电、磁场中的运动轨迹可能为( )图920A以点电荷Q为圆心，以r为半径，在纸平面内的圆周B初阶段在纸面内向右偏的曲线C初阶段在纸面内向左偏的曲线D沿初速度v0方向的直线3如图921所示，a、b是一对平行金属板，板间存在着方向竖直向下的匀强电

12、场及方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个不计重力的带电粒子从两板左侧正中位置以初速度v沿平行于金属板的方向射入场区。若撤去磁场。电场保持不变，则带电粒子进入场区后将向上偏转，并恰好从a板的右边边缘处飞出；若撤去电场，磁场保持不变，则带电粒子进入场区后将向下偏转，并恰好从b板的右边边缘处飞出。现电场和磁场同时存在，下面的判断中哪个正确( )图921A带电粒子将做匀速直线运动B带电粒子将偏向a板一方做曲线运动C带电粒子将偏向b板一方做曲线运动D无法确定带电粒子做哪种运动4地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，且磁场方向垂直纸面向里(电场未画出)。一个带电油滴沿着一条与竖直方向成a 角的直线

13、MN运动，如图922所示，由此可以判断( )图922A如果油滴带负电，则它是从M点运动N点B如果油滴带负电，则它是从N点运动到M点C如果水平电场方向向左，则油滴是从M点运动到N点D如果水平电场方向向右，则油滴是从M点运动到N点5如图923所示，在场强为E方向水平向左的匀强电场和磁感强度为B垂直纸面向里的匀强磁场区域内，固定着一根足够长的粗糙绝缘杆，杆上套着一个质量为m，带有电荷量q的小球。小球由静止开始沿杆下滑，则下列说法正确的是( )图923A小球的加速度不断减小，直至为零B小球的加速度先增加后减小，最终为零C小球的速度得先增大后减小，最终为零D小球的动能不断增大，直至某一最大值6如图924

14、所示，水平放置的两块带电金属极板a、b平行正对。极板长度为l，板间距为d，板间存在着方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场。假设电场、磁场只存在于两板间。一质量为m、电荷量为q的粒子，以水平速度v0从两极板的左端正中央沿垂直于电场、磁场的方向射极板间，恰好做匀速直线运动。不计粒子的重力及空气阻力。图924(1)求匀强磁场磁感应强度B的大小；(2)若撤去磁场，粒子能从极板间射出，求粒子穿过电场时沿电场方向移动的距离；(3)若撤去磁场，并使电场强度变为原来的2倍，粒子将打在下极板上，求粒子到达下极板时动能的大小。7如图925所示，一块铜块，左、右两面接入电路中，有电流I自左

15、向右流过铜块，当一磁感应强度为B的匀强磁场垂直前表面穿入铜块，从后表面垂直穿出时，在铜块上、下两面之间产生电势差，若铜块前、后两面间距为d，上、下两面间距为l。铜块单位体积内的自由电子数为n，电子电荷量为e，求铜板上、下两面之间的电势差U为多少?并说明哪个面的电势高。图925*8在一真空室内存在着匀强电场和匀强磁场，电场与磁场的方向相同，已知电场强度E40.0V/m，磁感应强度B0.30T。如图926所示，在该真空室内建立Oxyz三维直角坐标系，其中z轴竖直向上。质量m1.0×104 kg、带负电的质点以速度v0100m/s沿x方向做匀速直线运动，速度方向与电场、磁场垂直，取g10m

16、/s2。图926(1)求质点所受电场力与洛仑兹力的大小之比；(2)求带电质点的电荷量；(3)若在质点通过O点时撤去磁场，求经过时间t0.20s带电质点的位置坐标。磁场 单元练习 一、选择题1通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线在同一平面内，电流方向如图927所示，ab边与直导线平行。关于直线电流的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是( )图927A线框有两条边所受的安培力方向相同B线框有两条边所受安培力大小相同C线框所受安培力的合力朝左Dcd边所受安培力对ab边的力矩不为零2处于同一平面内的两根平行长直导线中通有方向相反、大小不同的电流，这两根导线把它们所在平面分成a、b、c三个区域，如图9

17、28所示。则磁感强度为零的区域( )图928A可能出现在b区B可能同时出现在a、c区C可能出现在a区D可能出现在c区3如图929中，一根重力不可忽略的金属棒AC。用软线悬挂在磁感强度为B的匀强磁场中。电流由A至C，此时悬线张力不为零，欲使悬线张力为零必须( )图929A改变电流方向，并适当增加电流强度B不改变电流方向，适当增加电流强度C改变磁场方向，并适当增强磁感强度D不改变磁场方向，适当减小磁感强度4如图930所示，通电螺线管旁边有一个通电矩形线圈，当线圈中通有图中所示方向的电流时，线圈的运动情况是( )图930Aad边向里，bc边向外，并远离螺线管Bad边向外，bc边向里，并远离螺线管Ca

18、d边向里，bc边向外，并靠近螺线管Dad边向外，bc边向里，并靠近螺线管5如图931所示，在威尔逊云雾室中，有垂直纸面向里的匀强磁场。图中曲线ab，是一个垂直于磁场方向射入的带电粒子的径迹。由于它在行进中使周围气体电离，其能量越来越小，由此可知( )图931A粒子带正电，由b向a运动B粒子带正电，由a向b运动C粒子带负电，由b向a运动D粒子带负电，由a向b运动6在M、N两条长直导线所在的平面内，一带电粒子的运动轨迹如图932所示。已知两条导线M、N只有一条导线中通有恒定电流，另一条导线中无电流，关于电流、电流方向和粒子带电情况及运动情况，可能的是( )图932AM中通有自下而上的恒定电流，带负

19、电的粒子从a点向b点运动BM中通有自下而上的恒定电流，带正电的粒子从b点向a点运动CN中通有自下而上的恒定电流，带负电的粒子从b点向a点运动DN中通有自下而上的恒定电流，带正电的粒子从a点向b点运动7在图933中虚线所围的区域内。存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场。已知从左方水平射入的电子，穿过该区域时未发生偏转。设重力可忽略不计，则在这区域中的E和B的方向可能是( )图933AE和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相同BE和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相反CE竖直向上，B垂直纸面向外DE竖直向上，B垂直纸面向里8一带电粒子以速度v射入某一空间，下列说法正确的是( )A

20、若空间只有电场，粒子动能、动量必变化B若空间只有电场，粒子动能可能不变C若空间只有磁场，粒子动能、动量必变化D若空间只有磁场，粒子动能必不变9如图934所示，氕、氘、氚核以相同的动能射入速度选择器，结果氘核沿直线运动，则( )图934A偏向正极板的是氕核B偏向正极板的是氚核C射出时动能最大的是氕核D射出时动能最大的是氚核10如图935所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向。已知小球所受电场力与重力

21、大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是( )图935A当小球运动的弧长为圆周长的1/4时，洛仑兹力最大B当小球运动的弧长为圆周长的1/2时，洛仑兹力最大C小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大D小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小二、填空题11在赤道上，地球磁场在地球表面的磁感应强度大小是0.5×104T，则沿东西方向长为20m，通有由西向东30A电流的水平导线，受地磁场作用力的大小为_N，方向为_。12如图936所示，在正方形空腔内有匀强磁场，一束电子以不同速率从a孔垂直于磁场方向平行于ab边射入，其中从c孔和从d孔射出的电子的速率之比vcv

22、d_，在磁场中运动的时间之比tctd_。图93613如图937所示，质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力)以速度v垂直于磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场区域的宽度为d，则粒子要穿过磁场区域，其速度大小应满足的条件是_。图937三、论述、计算题14如图938所示，两平行光滑金属导轨宽10cm，与电源连通，导轨平面与水平面成30°角，导轨上放置一质量为0.2kg的金属棒MN。当导体棒上通过10A的电流时，为使其能静止在轨道上，需在金属棒所在空间加一匀强磁场，若要磁场的磁感强度最小，所加磁场方向如何?磁感强度多大?图93815如图939所示，在x轴的上方(y0的空间内)存在着垂

23、直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带正电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成45°角，若粒子的质量为m，电量为q，求：图939(1)该粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径；(2)粒子在磁场中运动的时间。16如图940(甲)所示，质量和电荷量均相同的带正电的粒子连续从小孔O1进入电压U050V的加速电场区(初速度可忽略不计)，加速后由小孔O2沿竖直放置的平行金属板ab中心线射入金属板间的匀强电场区，然后再进入平行金属板a、b下面的匀强磁场区，最后打到感光片上。已知平行金属板a、b间的距离d0.15m，两板间的电压U随时间t变化的随时间变化的Ut图线如图(乙)所示，且a板电势高于b板电势。磁场的上边界MN与金属板ab下端相平，且与O1、O2连线垂直，交点为O，磁场沿水平方向，且与a、b板间的电场方向垂直，磁感应强度B1.0×102T。带电粒子在匀强磁场区运动，最后打在沿MN水平放置的感光片上，打在感光片上形成一条亮线P1P2