2020届人教版物理高考一轮专题复习 专题8《磁场》考试测试卷

专题8《磁场》测试卷

一、单选题(共15小题)

1.如图所示，两平行、正对金属板水平放置，使上面金属板带上一定量正电荷，下面金属板带上等量的负电荷，再在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场，一个电性未知的带电粒子以初速度v0沿垂直于电场和磁场的方向从两金属板左端中央射入后向上偏转．若带电粒子所受重力可忽略不计，仍按上述方式将带电粒子射入两板间，为使其向下偏转，下列措施中一定不可行的是( )

A． 仅增大带电粒子射入时的速度

B． 仅增大两金属板所带的电荷量 C． 仅减小粒子所带电荷量

D． 仅改变粒子的电性

2.如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平面声的M，N两小孔中，O为M，N连线的中点，连线上a，b两点关于O点对称．导线中均通有大小相等，方向向上的电流．已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度B=，式中K是常数，I是导线中的电流，r为点到导线的距离．一带正电小球以初速度V0从a点出发沿连线运动到b点．关于上述过程，下列说法正确的是（ ）

A． 小球对桌面的压力先减小后增大

B． 小球对桌面的压力一直在增大 C． 小球先做加速运动后做减速运动

D． 小球先做减速运动后做加速运动

3.电流计的主要结构如图所示，固定有指针的铝框处在由磁极与软铁芯构成的磁场中，并可绕轴转动．铝框上绕有线圈，线圈的两端与接线柱相连．有同学对软铁芯内部的磁感线分布提出了如下的猜想，可能正确的是( )

A． B． C． D．

4.长为L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，弹簧伸长x，棒处于静止状态．则( )

A． 导体棒中的电流大小为

B． 导体棒中的电流方向从b流向a

C． 若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，x变大

D． 若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变大

5.如图所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架abcd.其中ab、cd边均与ad边成60°角，ab＝bc＝cd＝L，长度为L的电阻丝电阻为R0，框架与一电动势为E，内阻r＝0.8R0的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则梯形框架abcd受到的安培力的大小为( )

A． 0

B． C．

D．

6.如图所示，一带电小球质量为m，用丝线悬挂于O点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为60°，水平磁场垂直于小球摆动的平面，当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，则小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为 ( )

A． 0

B． 2mg C． 4mg

D． 6mg

7.如图所示，一束高速带电粒子流在P点产生了一垂直于纸面向外的磁场，则这束带电粒子流为( )

A．P点上方向右的带正电粒子

B．P点右侧向上的带负电粒子 C．P点上方向左的带负电粒子

D．P点下方向右的带正电粒子

8.图为带电微粒的速度选择器示意图，若使之正常工作，则以下叙述哪个是正确的（ ）

A．P1的电势必须高于P2的电势

B． 从S2出来的只能是正电荷，不能是负电荷

C． 如果把正常工作时的B和E的方向都改变为原来的相反方向，选择器同样正常工作

D． 匀强磁场的磁感应强度B、匀强电场的电场强度E和被选择的速度v的大小应满足v=BE

9.安培在研究电流之间的相互作用时，用一根硬导线弯成如图(a)所示形状的线圈，这线圈是由两个形状和大小相同、但电流方向相反的平面回路组成一个整体，线圈的端点A、B通过水银槽和固定支架相联，这样，线圈既可通入电流，又可自由转动，被称为无定向秤．则通电后( )

A． 当处于非匀强磁场中，线圈可能会发生转动

B． 当处于平行线圈平面的匀强磁场中，线圈可能会发生转动

C． 当处于垂直线圈平面的匀强磁场中，线圈可能会发生转动

D． 将如图(b)那样的通电导线靠近该秤，线圈可能会发生转动

10.如图，在xOy平面中有一通电直导线与Ox、Oy轴相交，导线中电流方向如图所示．该区域有匀强磁场，通电直导线所受磁场力的方向与Oz轴的正方向相同．该磁场的磁感应强度的方向可能是( )

A． 沿z轴正方向

B． 沿z轴负方向 C． 沿x轴正方向

D． 沿y轴负方向

11.长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I1时导体处于平衡状态，若B方向改为垂直斜面向上，则电流为I2时导体处于平衡状态，电流比值应为( )

A． cosθ

B． C． sinθ

D．

12.如图所示，真空中两点电荷＋q和－q以共同的角速度绕轴OO′匀速运动，P点距＋q近，则P点磁感应强度的方向为( )

A． 沿O′O向上

B． 沿OO′向下 C． 从＋q指向－q

D． 磁感应强度为0

13.为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在如图四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是( )

A．

B． C．

D．

14.欧姆在探索通过导体的电流、电压、电阻的关系时因无电源和电流表，他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I时，小磁针偏转了30°，问当他发现小磁针偏转了60°，通过该直导线的电流为(直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比)( )

A． 2I

B． 3I C．I

D． 无法确定

15.带电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是( )

A． 只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同

B． 如果把＋q改为－q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变

C． 洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直

D． 粒子在只受到洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变

二、填空题(共3小题)

16.在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度的比值，叫做弹簧的劲度系数．为了测量一轻弹簧的劲度系数，某同学进行了如下实验设计：如图所示，将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好，水平放置的轻弹簧一端固定于O点，另一端与金属杆连接并保持绝缘．在金属杆滑动的过程中，弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直，弹簧的形变始终在弹性限度内，通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法，使摩擦对实验结果的影响可忽略不计．

请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题．

①助该同学完成实验设计．请你用低压直流电源、滑动变阻器、电流表、开关设计一电路图，画在图中虚线框内，并正确连在导轨的C、D两端．

①若已知导轨间的距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，正确连接电路后，闭合开关，使金属杆随挡板缓慢移动，当移开挡板且金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I1，记下金属杆的位置，断开开关，测出弹簧对应的长度为x1；改变滑动变阻器的阻值，再次让金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I2，弹簧对应的长度为x2，则弹簧的劲度系数k＝________.

17.如图所示，一根通电导线垂直放在磁感应强度为B＝1 T，方向水平向右的匀强磁场中，以导线横截面“○”为圆心，以r为半径的圆周a、c两点，其中a点为圆周最高点，且a、c两点对称．已知a点的实际磁感应强度为零．则通电导线的电流方向为______________(填“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”)，c点的磁感应强度大小为________ T.

18.如图所示,离子源S产生质量为m,电荷量为q的离子,离子产生出来的速度很小,要以看做速度为0,产生的离子经过电压U加速后,进入磁感强度为B的一匀强磁场,沿着半圆周运动到达P点,测得P点到入口处S1的距离为L,则N极板为________极板,此离子荷质比=_____________.

三、实验题(共2小题)

19.如图所示，一束电子（电荷量为e）以速度v垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为30°，求电子的质量和穿过磁场所用的时间．

20.如图所示，一束电子（电荷量为e）以速度v垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为30°，求电子的质量和穿过磁场所用的时间．

四、计算题(共3小题)

21.如图，在竖直平面内有以O为坐标原点的xOy坐标系，x≥0处有一块水平放置的粗糙薄板，已知P点坐标（L，0）。原点O处放一个质量为2m的绝缘物块A（可看做质点），A与薄板间的动摩擦因数为μ；第二、三象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；第三、四象限内有沿y轴正向的匀强电场，第三象限内电场强度大小为，第四象限内电场强度大小为；另有一个质量为m，带电量为q（q>0）的小球B从第二象限内的某点由静止释放，当它的运动方向变为水平方向时恰与A相撞，碰撞过程系统损失了的能量，B球电荷量不变。碰后A获得沿x轴正向的速度，最后停止在P点；B球反弹后最后也打在P点。求：

①B球经过y轴时的坐标；

①B球静止释放点离x轴的高度。

22.如图所示真空中在直线DC与EF间宽为d的区域内有强度为B的匀强磁场方向如图，质量m带电+q的粒子以与DC成θ角的速度v0垂直射入磁场中。

求(1)要使粒子只能从DC射出，则初速度v0应满足什么条件？

(2)从DC边飞出的粒子飞行的时间是多少？

23.如图所示，在0≤x≤a、0≤y≤范围内垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B.坐标原点O处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在xOy平面内，与y轴正方向的夹角分布在0～90°范围内．已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a/2到a之间，从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子