高三物理备考一轮复习：磁场过关卷

高三物理高考备考一轮复习磁场过关卷一、单选题（共7题，每题5分，共35分）1．最早发现电流的磁效应的物理学家是（）A．奥斯特 B．法拉第 C．洛伦兹 D．特斯拉2．关于电流周围的磁感线分布情况，图中哪一个是正确的是（）A．B．C． D．3．如图所示，“U”型导线框abcd固定并垂直放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，ab垂直bc，bc垂直cd，已知，，导线通入恒定电流I时，导线框abcd受到的安培力大小为F，则（）A． B． C． D．4．下列说法正确的是（）A．一运动电荷在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零B．电场强度的方向就是放入电场中电荷所受电场力的方向，且其大小C．由知，通电直导线垂直于磁场方向放置，B与通电直导线所受的安培力F成正比，与通电导线I、L的乘积成反比D．洛伦兹力的方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向不一定与电荷运动方向垂直。5．质谱仪的结构原理图如图所示，带有小孔的两个水平极板间有垂直极板方向的匀强电场，圆筒N内可以产生质子和氚核，它们由静止进入极板间，经极板间的电场加速后进入下方的匀强磁场，在磁场中运动半周后打到底片P上。不计质子和氚核的重力及它们间的相互作用。则下列判断正确的是（）A．质子和氚核在极板间运动的时间之比为B．质子和氚核在磁场中运动的时间之比为C．质子和氚核在磁场中运动的速率之比为D．质子和氚核在磁场中运动的轨迹半径之比为6．下列说法正确的是（）A．通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B．运动电荷在某处不受洛伦兹力，则该处的磁感应强度一定为0C．带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期与轨道半径成正比D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向一定与磁场方向垂直7．某一空间存在着磁感应强度为且大小不变、方向随时间做周期性变化的匀强磁场（如图甲所示），规定垂直纸面向里的磁场方向为正。为使静止于该磁场中的带正电的粒子能按的顺序做横“∞”字曲线运动（即如图乙所示的轨迹），下列办法可行的是（粒子只受洛伦兹力的作用，其他力不计）（）A．若粒子的初始位置在处，在时给粒子一个沿切线方向水平向右的初速度B．若粒子的初始位置在处，在时给粒子一个沿切线方向竖直向下的初速度C．若粒子的初始位置在处，在时给粒子一个沿切线方向水平向左的初速度D．若粒子的初始位置在处，在时给粒子一个沿切线方向竖直向下的初速度二、多选题（共5题，每题5分，共25分）8．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是（）A．磁铁周围磁感线越密的地方磁感应强度越大B．磁感线起始于磁体的N极，终止于磁体的S极C．沿磁感线方向磁场逐渐减弱D．磁感线总是封闭的曲线9．、、、四种离子，它们带等量同种电荷，质量关系为，以不相等的速率（）进入速度选择器后，有两种离子从选择器中射出，进入磁感应强度为的磁场，如图所示。由此可以判断（不计离子重力）（）A．四种离子带正电，射向的是离子B．四种离子带负电，射向的是离子C．四种离子带正电，射向的是离子D．四种离子带负电，射向的是离子10．回旋加速器的工作原理如图甲所示，置于真空中的正对的D形金属盒Ⅰ和Ⅱ半径均为，两盒间狭缝的间距为，磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直，被加速粒子的质量为，电荷量为，加在狭缝间的方波型电压如图乙所示。粒子在时间内，从处均匀地飘入狭缝，视初速度为零。下列说法正确的是（）A．粒子每次在D形金属盒Ⅰ中运动时间不同B．粒子每次在D形金属盒Ⅰ中运动时间相同C．粒子射出时的动能与成正比D．粒子射出时的动能与无关11．磁感应强度大小为B的匀强磁场方向竖直向上，将一个三分之二圆弧形导体ab固定在图示位置，其圆心为O，半径为r。在导体中通以方向从a→b的恒定电流I，将磁场沿顺时针方向绕垂直纸面并过O点的轴缓慢旋转，下列说法正确的是（）

A．导体ab受到的安培力方向始终垂直纸面向外B．导体ab受到的安培力大小可能为零C．导体ab受到的安培力大小可能为BIrD．导体ab受到的安培力最大值为2BIr12．下列各图中，已标出电流I、磁感应强度B的方向，其中符合安培定则的是（）A．B．C． D．三、解答题（共4题，每题10分，共40分）13．如图所示，一个课外物理兴趣小组通过实验研究通电螺线管中心轴线上磁感应强度的分布规律。他们将磁传感器从螺线管外部，沿轴心线逐步向内部移动，绘制出磁感应强度与相对距离关系的图线，改变通电螺线管中的电流，重复实验操作，得到不同电流下A、B两条曲线，如图所示。（1）由图所示的图像可知，通电螺线管内部的磁感应强度具有什么特点？（2）比较图线A、B所对应的电流大小关系，并说明理由。14．回旋加速器原理如图所示，和是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在交流电源上，位于圆心处的离子源A能不断产生正离子，它们在两盒之间被电场加速，当正离子被加速到最大动能后，再设法将其引出。已知正离子的电荷量为q，质量为m，加速时电极间电压大小恒为U，磁场的磁感应强度为B，D型盒的半径为R，狭缝之间的距离为d。设正离子从离子源出发时的初速度为零。（1）试计算上述正离子被第一次加速后进入中运动的轨道半径；（2）计算正离子飞出D形盒时的最大动能；（3）设该正离子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同，求正离子在电场中加速的总时间与正离子在D形盒中回旋的总时间之比（正离子在电场中运动时，不考虑磁场的影响）。

15．如图所示，上方存在着无限大，垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场，下方存在垂直、方向向上的匀强电场，场强为。质量为、电荷量为的粒子在纸面内以速度从点射入磁场，其方向与的夹角，粒子重力不计。（1）求带电粒子在上方运动的时间和在磁场中运动的位移大小；（2）若在下方垂直放置一挡板，要使带电粒子垂直打在挡板上，求挡板与交点到点的距离。16．如图甲所示，是一台质谱仪的简化结构模型。大量质量为、电荷量为的粒子（即核），从容器A下方飘入电势差为的加速电场中，其初速度可视为0。若偏转电场不加电压，粒子经加速后，将沿偏转电场的中轴线（图中虚线路径）出射后紧跟着马上垂直屏的方向射入一垂直纸面向外的匀强磁场中，经磁场偏转后击中屏。现在偏转电场两极间加上如图乙所示随时间变化的电压，其中远大于粒子经过偏转电场的时间。偏转电场两板间宽度，两极板正对区域可视为匀强电场，正对区域以外的电场忽略不计。不计粒子所受重力和阻力，求：（1）粒子出加速电场时速度的大小；（2）为使粒子经偏转电场后能全部进入偏转磁场，偏转电场极板长度的取值范围；（3）当偏转电场极板长度时，若容器中除了题干中已知的粒子外