1、章末檢測(cè)九磁場(chǎng)（時(shí)間：60 分鐘滿分：100 分）一、選擇題（本題共 8 小題，每小題 6 分，共 48 分，15 題每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，68 小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全選對(duì)得6 分，選對(duì)但不全得 3 分，有選錯(cuò)的得 0 分）1指南針是我國(guó)古代四大發(fā)明之一，東漢學(xué)者王充在論衡一書(shū)中描述的“司南”是人們公認(rèn)的最早的磁性定向工具，指南針能指示南北方向是由于（）A. 指南針的兩個(gè)磁極相互吸引B. 指南針的兩個(gè)磁場(chǎng)相互排斥C. 地磁場(chǎng)對(duì)指南針的作用D. 指南針能吸引鐵、鋁、鎳等物質(zhì)解析：選 C.地球本身就是一個(gè)巨大的磁體，司南靜止時(shí)指南的一端是南極，指北的一端是北極；故勺柄指的是南極.指南針指

2、示南北主要是因?yàn)榈卮艌?chǎng)的作用，故C 正確.2 .如圖所示，用天平測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列各選項(xiàng)所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長(zhǎng)NM相等，將它們分別掛在天平的右臂下方，線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)，若磁場(chǎng)發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是（）解析：選 A.由題意知，當(dāng)處于磁場(chǎng)中的導(dǎo)體，受安培力作用的有效長(zhǎng)度越長(zhǎng)，根據(jù)F=BIL知受安培力越大，越容易失去平衡，由圖知選項(xiàng)A 中導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度最大，所以 A 正確.3.如圖所示，完全相同的甲、乙兩個(gè)環(huán)形電流同軸平行放置，甲的圓心為O,乙的圓心為Q,在兩環(huán)圓心的連線上有a、b、c三點(diǎn)，其中aO=Ob=bC2=Qc,此時(shí)a點(diǎn)的磁感 應(yīng)強(qiáng)度

3、大小為Bi, b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.當(dāng)把環(huán)形電流乙撤去后，c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）23解析：選 B.對(duì)于圖中單個(gè)環(huán)形電流，根據(jù)安培定則，其在中軸線上的磁場(chǎng)方向均是向左，故c點(diǎn)的磁場(chǎng)方向也是向左的.設(shè)aO=Ob=bQ=Qc=r,設(shè)單個(gè)環(huán)形電流在距離中點(diǎn)r位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度為Br，在距離中點(diǎn) 3r位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 蟲(chóng),a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度：B=Br+ Br ,b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度：Ba=Bi r+Bir，當(dāng)撤去環(huán)形電流乙后，C點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度Bc= * =BB2，故 B 正確.4.如圖所示，臺(tái)秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形 磁鐵連接起來(lái)，此時(shí)臺(tái)秤的讀數(shù)為FNI，現(xiàn)在磁鐵上方中心

4、偏左位置固定一通電導(dǎo)線，電流方向如圖，當(dāng)加上電流后，臺(tái)秤的示數(shù)為FN2,則下列說(shuō)法正確的是（）A.FN1FN2,彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)B.FN1FN2,彈簧長(zhǎng)度將變短C.FN1FN2,彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)D.FN1FN2,彈簧長(zhǎng)度將變短解析：選 B.以通電導(dǎo)線為研究對(duì)象，由左手定則可知，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到斜向右 下方的安培力，由牛頓第三定律可知條形磁鐵受到通電導(dǎo)線的磁場(chǎng)力為斜向左上方，該力產(chǎn)生對(duì)條形磁鐵向上提拉和向左壓縮彈簧的效果，則臺(tái)秤示數(shù)變小，彈簧被壓縮.選項(xiàng) B 正確.5.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在平面直角坐標(biāo)系的整個(gè)第I象限內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里.一質(zhì)量為m電荷量絕對(duì)值為q、不計(jì)重力

5、的粒子，以某速度從Q點(diǎn)沿著與y軸夾角為 30的方向進(jìn)入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，粒子速度沿x軸正方向.下列判斷正確的是（）A. B2一BB2B. B-BiD.3C.BNS4A.粒子帶正電5B.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，粒子的速度不變c.粒子由O到A經(jīng)歷的時(shí)間為t= 3qmD.離開(kāi)第I象限時(shí)，粒子的速度方向與x軸正方向的夾角為 30解析：選 C.根據(jù)題意和左手定則可判斷：該帶電粒子帶負(fù)電，故A 選項(xiàng)錯(cuò)誤；該帶電粒子在洛倫茲力作用下在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，雖然粒子的速度的大小不變，但速度的方向時(shí)刻改變，則粒子的速度不斷變化，故 B 選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻 速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t與圓心角e、周期T的

6、關(guān)系t= 2nT和帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式T=2nBm根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可得e=n3，解得t= 3qB故 C 選項(xiàng)正確；根據(jù)帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，該帶電粒子離開(kāi)第I象限時(shí)，粒子的速度方向與x軸正方向的夾角應(yīng)該為 60,故 D 選項(xiàng)錯(cuò)誤.6如圖所示，質(zhì)量為m的帶電小物塊在絕緣粗糙的水平面上以初速度vo開(kāi)始運(yùn)動(dòng)已知在水平面上方的空間內(nèi)存在方向垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則以下關(guān)于小物塊的受力及運(yùn)動(dòng)的分析中，正確的是（）XXXXXXXXmX一陽(yáng)XXA. 若物塊帶正電，可能受兩個(gè)力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)B. 若物塊帶負(fù)電，可能受兩個(gè)力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)C. 若物塊帶正電，一定

7、受四個(gè)力，做減速直線運(yùn)動(dòng)D. 若物塊帶負(fù)電，一定受四個(gè)力，做減速直線運(yùn)動(dòng)解析：選 AD.若小物塊帶正電，則受到的洛倫茲力豎直向上，如果洛倫茲力小于重力，則小物塊還會(huì)受到支持力和摩擦力，做變減速運(yùn)動(dòng)，如果洛倫茲力恰好等于重力，則小物塊只受這兩個(gè)力而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A 對(duì)，C 錯(cuò)；若小物塊帶負(fù)電，洛倫茲力豎直向下，小物塊受四個(gè)力作用而做減速運(yùn)動(dòng)，故B 錯(cuò)，D 對(duì).7.設(shè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示.已知一帶電粒子在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下，從靜止開(kāi)始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，C點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)，忽略粒子的重力，以下說(shuō)法中正確的是（）+ + + +

8、 + +A.此粒子必帶正電荷B. A點(diǎn)和B點(diǎn)位于同一高度6C.粒子在 C 點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最大D.粒子到達(dá)B點(diǎn)后，將沿原曲線返回A點(diǎn)解析：選 ABC.粒子從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的方向向下，電場(chǎng)強(qiáng)度方向也向下，所以粒子必帶正電荷，A 正確；因?yàn)槁鍌惼澚Σ蛔龉Γ挥徐o電力做功，A、B兩點(diǎn)速度都為 0，根據(jù)動(dòng)能定理可知，粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力不做功，故A、B點(diǎn)位于同一高度，B 正確；C點(diǎn)是最低點(diǎn)，從A點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力做正功最大，根據(jù)動(dòng)能定理可知粒子在C點(diǎn)時(shí)速度最大，動(dòng)能最大，C 正確；到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，將重復(fù)剛才ACB的運(yùn)動(dòng)，向右運(yùn)動(dòng)，不會(huì)返回，故 D 錯(cuò)誤.&日本福島核電站的核泄漏

9、事故，使碘的同位素 131 被更多的人所了解利用質(zhì)譜儀可分析碘的各種同位素，如圖所示，電荷量均為+q的碘 131 和碘 127 質(zhì)量分別為m和m.正確的是（）131127丄日IIUSi1_USiF廠A.磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里解析：選 BD.粒子帶正電，根據(jù)左手定則可知，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，A 錯(cuò)誤；由動(dòng)它們從容器A下方的小孔S進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)（入場(chǎng)速度忽略不計(jì)），經(jīng)電場(chǎng)加速后從 S 小孔射出，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打到照相底片上下列說(shuō)法C.碘 131 與碘 127 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差值為2nmmqB-D.打到照相底片上的碘2mU的時(shí)間差值71mmqB,故 C 錯(cuò)誤

10、；粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑mvR=qB12mUBg則它們的距離之差d=2R-2mUq，故 D 正確.B.碘 131 進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率為131 與碘 127 之間的距離為12即qU= ?mv1，解得V1=7能定理知，粒子在電場(chǎng)中得到的動(dòng)能等于電場(chǎng)對(duì)它所做的功,t為周期的一半，根據(jù)周期公式T=,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)qB、非選擇題（共 4 小題，52 分）9.（12 分）如圖所示，金屬梯形框架導(dǎo)軌放置在豎直平面內(nèi)，頂角為0，底邊ab長(zhǎng)為I，垂直于梯形平面有一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).在導(dǎo)軌上端再放置一根水平金屬棒B 正確；粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間8cd,質(zhì)量為m導(dǎo)軌上接有電源，使abed構(gòu)成回路

11、，回路電流恒為I,cd棒恰好靜止已知金屬棒和導(dǎo)軌之間接觸良好，不計(jì)摩擦阻力，重力加速度為g.求：(1)cd棒所受磁場(chǎng)力；(2)cd棒與ab邊之間的高度差h.解析：(1)對(duì)于金屬棒cd,在安培力與重力的作用下處于平衡狀態(tài)，因此cd棒所受磁場(chǎng)力Fcd=mg方向豎直向上.(2)設(shè)cd棒的有效長(zhǎng)度為I,由cd棒靜止得：mg= BIl,mg BIA根據(jù)幾何關(guān)系知cd棒的有效長(zhǎng)度I=I+ 2htan pmg |BI-1答案：(1)mg方向豎直向上(2)-2tan p10. (12 分)如圖所示，質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子，以初速度v沿垂直磁場(chǎng)方向 射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng).不

12、計(jì)帶電粒子所受重力.(1)求粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R和周期T;(2)為使該粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，還需要同時(shí)存在一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)，求 電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小.2解析：(1)洛倫茲力提供向心力，有帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑mvR=Bq解得h=9粒子受電場(chǎng)力F電=qE,洛倫茲力F洛=qvB,粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則qE=qvB電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小E=vB.11. (14 分)如圖所示，MN PQ是平行金屬板，板長(zhǎng)為L(zhǎng),兩板間距離為L(zhǎng) PQ板帶正電,MN板帶負(fù)電，在PQ板的上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電的粒子以速度w從MN板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間，結(jié)果粒子恰好

13、從PQ板左邊緣飛進(jìn)磁場(chǎng)，然后又恰好從PC板的右邊緣飛進(jìn)電場(chǎng).不計(jì)粒子重力，求：卄、，” ,口2mv勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期2nR2nmT=v qB答案：mv2nmBq qBvB(1) 兩金屬板間所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小；(2) 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.解析：(1)如圖所示，設(shè)粒子在平行金屬板勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,由類平拋運(yùn)動(dòng)a=Eqm(2)粒子以速度2qvB=mR, sinv飛出電場(chǎng)后射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由Le= 2RsinVy丄e= v，vy=at聯(lián)立解得:2mvoXXXXM,10聯(lián)立解得：B=11“宀mV2mv答案：-(2)-qL qL12.(14 分)如圖所示，空間中存在著水平向右

14、的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E= 5 3 N/C ,同時(shí)存在著水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其方向與電場(chǎng)方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B= 0.5 T .有帶正電的小球，質(zhì)量 m= 1x106kg，電荷量q= 2X106C,正以速度v在圖示的豎直面 內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)撤掉磁場(chǎng)(不考慮磁場(chǎng)消失引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象)取g= 10m/s2，求：tfxxXXK XXXX X EK XXXX X(1) 小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v的大小和方向；(2) 從撤掉磁場(chǎng)到小球再次穿過(guò)P點(diǎn)所在的這條電場(chǎng)線經(jīng)歷的時(shí)間t.解析：(1)小球勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受力如圖，其所受的三個(gè)力在同一平面內(nèi)，合力為零,有qvB=#q2W+nig2代入數(shù)據(jù)解得v= 20