高二物理选修3-1磁场试卷一套

第十一章测试卷磁场一、选择题1．下列说法中正确的是（）A．回旋加速器可以将带电粒子的速度加速到无穷大；B．回旋加速器的两个D形盒之间应加上高压直流电源；C．回旋加速器的两个D形盒之间应加上高频沟通电源；D．带电粒子在D形盒中的轨迹半径是不变的。2．安培的分子环形电流假说不行以用来说明（）A．磁体在高温时失去磁性；B．磁铁经过敲击后磁性会减弱；C．铁磁类物质放入磁场后具有磁性；D．通电导线四周存在磁场。3．一电子以固定的正电荷为中心在匀强磁场中做匀速圆周运动，磁场方向与电子运动平面垂直。电子所受正电荷的电场力是磁场力的3倍。若电子电量为e，质量为m，磁感强度为B，则电子运动的角速度可能是（）（A）4Be/m（B）3Be/m（C）2Be/m（D）4Be/m4．如图所示，两块平行金属板中间有正交的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入两板间，不计重力，射出时它的动能减小了，为了使粒子动能增加，应实行的方法是（） （） A．使粒子带电性质相反 B．使粒子带电量增加 C．使电场的场强增大 D．使磁场的磁感应强度增大5．如图为电视机显像管及其偏转线圈L的示意图，假如发觉电视画面幅度比正常时偏小，可能是下列哪些缘由造成的 ①电子枪放射实力减弱，电子数减小 ②加速电场电压过高，电子速率偏大 ③偏转线圈匝间短路，线圈匝数减小 ④偏转线圈电流过小，偏转磁场减弱 其中正确的有（） A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④6．宽为d的金属条放入匀强磁场中，磁场方向与金属条垂直，磁感强度为B，当金属条中通入如图所示的电流时，电子定向移动速度为v，则下面说法中正确的是（）（A）导体左侧聚集较多电子，使得b点电势高于a点电势（B）导体右侧聚集较多电子，使得b点电势低于a点电势（C）ab两点之间电势差为v·B·dab两点之间电势相等7．如图所示，水平直导线中通有恒定电流I。在与导线在同一平面内在导线正下方的电子，初速度方向跟导线中的电流方向一样，则该电子的运动轨迹是（）（A）抛物线（B）半径肯定的圆半径越来越大的圆（D）半径越来越小的圆8．三个质子1、2和3，分别以大小相等、方向如图所示的初速度v1、v2、和v3，经过平板MN上的小孔O射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面对里，整个装置放在真空中，不计重力。这三个质子打到平板MN上的位置到小孔O的距离分别为s1、s2和s3，则（）（A）s1＞s2＞s3（B）s1＜s2＜s3（C）s1=s3＞s2（D）s1=s3＜s29．平行板电容器的两极板M、N之间的距离等于板长的。今有一束正离子以速度v0贴着M板射入两极之间，离子所受重力可以忽视。第一次在两板间加恒定电压，板间电场强度为E，正离子束正好从N板的边缘飞出；其次次撤去电场，在两板间加上垂直于纸面对外、磁感强度为B的匀强磁场，正离子束又刚好从N板边缘飞出，则E与B的比值（E/B）可能为（）v0/49（B）v0/7（C）25v0/49（D）50v0/49ababP-+A．带电小球的动能将会增大B．带电小球的电势能将会增大C．带电小球所受洛伦兹力将会减小乙T乙Tt/sB/TONMB甲11．如图甲所示，电流恒定的通电直导线MN，垂直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上电流方向由M指向N，在两导轨间存在着垂直纸面对里的磁场，当t＝0时，导线恰好静止，若磁感应强度B按如图乙所示的余弦规律变更，则下列说法中正确的是（）A．在最初的一个周期内，导线在导轨上做简谐振动B．在最初的一个周期内，导线始终向左运动C．在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小D．在最初的半个周期内，导线的速度先增大后减小NBFbNBFbfaGA．a、b一起运动的加速度减小 B．a、b一起运动的加速度增大C．a、b物块间的摩擦力减小D．a、b物块间的摩擦力增大二、计算题13．如图所示，在POQ区域内分布有磁感强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面对里，有一束负离子流沿纸面垂直于磁场边界OQ方向从A点射入磁场。已知OA=s，∠POQ=45°，负离子的质量为m，带电量为q。要使负离子不从OP边射出，负离子进入磁场时速度最大不能超过多少？14．在相互垂直的匀强磁场和匀强电场中固定放置一光滑的绝缘斜面，其倾角为θ。设斜面对上，如图所示。一质量为m、带电量为q的小球静止放在斜面的最高点A，小球对斜面的压力恰好为零。在释放小球的同时，将电场方向快速改为竖直向下，场强大小不变，设B、q、θ和m为已知。求：①小球沿斜面下滑的速度v为多大时，小球对斜面的正压力再次为零？②小球在斜面上滑行的最大距离为多大？③小球从释放到离开斜面一共历时多少？15．如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质为m，电量为q的质子，使质子由静止加速到能量为E后由A孔射出，求：（1）加速器中匀强磁场B的方向和大小。 （2）设两D形盒间距离为d，其间电压为U，电场视为匀强电场，质子每次经电场加速后能量增加，加速到上述能量所需回旋周数。 （3）加速到上述能量所需的时间。16．如图所示，A、B为水平放置的足够长的平行板，板间距离d=1.0×10-2m，A板中心有一电子源P，在纸面内沿PQ方向放射速度在0~3.2×107m/s范围内的电子，Q为P点正上方B板上的一点，若板间加一垂直于纸面对里的匀强磁场，磁感应强度B=9.1×10-3T，已知电子的质量m=9.1×10-31kg，电子电量e=1.6×10-19C，不计电子的重力和电子间的相互作用，且电子打到板上均被汲取，并转移到大地。求电子击中A、B板上的范围，并画出电子经过相应范围边界的运动轨迹图。BBAPvQ17．（本题只能选做一题）（Ⅰ）如图所示，空间分布着图示的匀强电场E(宽为L)和匀强磁场B，一带电粒子质量为m，电量为q,(不计重力)从A点由静止释放后经电场加速后进入磁场，穿过中间磁场进入右边磁场后能按某一路径再返回A点而重复前述过程．求中间磁场的宽度d和粒子的运动周期（虚线为磁场分界线，并不表示有什么障碍物）（Ⅱ）如图所示，有一半径为r的圆形有界匀强磁场B垂直纸面对里，其四周对称放置带有中心孔a,b,c的三个相同的平行板电容器，三个电容器两板间距离为d，接有相同的电压U，在D处有一静止的电子，质量为m，电量为e，释放后从a孔射入匀强磁场中，并先后穿过b、c孔再从a孔穿出回到D处，求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）电子从D动身到第一次回到D处所用的时间.单元测试1．C（可由回旋加速器的原理推断）2．D（通电导线中电荷的定向移动在其四周产生变更的电场，变更的电场可产生磁场，可由麦克斯韦电磁场理论说明）3．AC（洛仑兹力可指向圆心，也可背向圆心；另外不能不分前提条件乱用公式）4．C（粒子动能削减，说明电场力与洛仑兹力反向，且洛仑兹力较大；变更粒子电性，两力方向同时相反，不变更大小关系；增加带电量，两力同时增大，也不变更大小关系；只有增大电场强度，仅增大电场力，才可能使电场力大于洛仑兹力，粒子向电场力方向偏转，电场力做正功，动能增加）5．B（电视画面幅度比正常时偏小，说明电子偏转半径偏大，可知②③④可能；①只会引起亮度变弱）6．BC（留意电子定向移动方向与I相反，用左手定则时，四指方向与电子移动方向相反）7．C（电子受力向下，远离导线，B减弱，半径变大）8．D9．D10．AB(由小球直线通过知小球肯定带正电，电场力和洛仑兹力均向上，合力与重力平衡；由较低处释放后，洛仑兹力减小，小球向下偏转，由重力大于电场力，知其动能增大，洛仑兹力也增大。)11．AD12．AC13．14．15．（1）由左手定则判定B的方向垂直纸面对里 （2）E=nuq转一周加速两次旋转周数为PQHPQHNMF16．如图，沿PQ方向射出的电子最大轨道半径由qvB=mv2/r，解得Rm=带入数据解得Rm=2×10-2m=2d该电子运动轨迹圆心在A板上H处，且恰能击中B板的M处。随着电子速度的渐渐减小，电子轨道半径也减小。当电子的轨道半径等于d时，电子轨道与B板相切与N点，并打在A板的H点。所以电子能击中B板的范围为MN区域，击中A板的范围为PH区域。在三角形MFH中，FH===dQM=PF=(2-)d=2.68×10-3mQN=d=1.0×10-2mPH=2d=2.0×10-2m电子能击中B板上Q点右侧与Q点相距2.68×10-3m~1.0×10-2m的范围。电子能击中A板上P点右侧与P点相距0~2.0×10-2m。17．（Ⅰ）解析：由题意，粒子在磁场中的轨迹应关于υ方向的直线对称，如图所示，电场中：①②由几何学问：sinθ=R/2R=1/2所以θ=30o又R=mυ/qB③d=Rsin60o④在中间磁场的时间：⑤在右边磁场的时间⑥由①③④得（Ⅱ）．（1）设电子加速后获得的速率为v，进入磁场后做匀速圆周运动的轨道半径为R，依据能量守恒，有：eU=mv2 ①由洛伦兹力公式和牛顿定律知：evB=m ②由三角学问得：R=rtan60° ③由①