新课标人教版本1-1选修一第二章（磁场）单元试题1

1、2012届高三物理第一轮复习磁场单元测试综合练习（一）一单项选择题1.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根竖直 放置的平行导轨AB、CD，导轨上放有质量为m的金属棒MN，棒与导轨间的动摩擦因数为，现从t0时刻起，给棒通以图示方向的电流，且电流大小与时间成正比，即Ikt，其中k1为正恒量若金属棒与导轨始终垂直，则如图所示的表示棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中，正确的是 () 当FfBILBLkt<mg时，棒沿导轨向下加速；当FfBLkt>mg时，棒沿导轨向下减速；在棒停止运动前，棒所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为FfBLkt；当棒停止运动时，摩擦力立即变为静摩擦力，大小为Ffmg

2、，故选项C正确答案：C2如图所示，MN为两个匀强磁场的分界面，两磁场的磁感应强度大小的关系为B12B2，一带电荷量为q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场，则经过多长时间它将向下再一次通过O点()A. B. C. D. 解析：粒子在磁场中的运动轨迹如右图所示，由周期公式T知，粒子从O点进入磁场到再一次通过O点的时间t，所以B选项正确答案：B3如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里P为屏上的一个小孔PC与MN垂直一群质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力)，以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与

3、PC夹角为的范围内则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为( ) A. B. C. D.由图可知，沿PC方向射入磁场中的带负电的粒子打在MN上的点离P点最远，为PR，沿两边界线射入磁场中的带负电的粒子打在MN上的点离P点最近，为PQcos，故在屏MN上被粒子打中的区域的长度为：QRPRPQ，选项D正确答案：D4如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上， 并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中质量为m、带电荷量为Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是()A滑块受到的摩擦力不变 B滑块到达地面时的动能与B的大小无关C滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下DB很大时，滑块

4、可能静止于斜面上由左手定则知C正确而FfFN(mgcosBQv)要随速度增加而变大，A错误若滑块滑到斜面底端已达到匀速运动状态，应有Ffmgsin，可得v(cos)，可看到v随B的增大而减小若滑块滑到斜面底端时还处于加速运动状态，则在B越强时，Ff越大，滑块克服阻力做功越多，到达斜面底端的速度越小，B错误当滑块能静止于斜面上时应有mgsinmgcos，即tan，与B的大小无关，D错误答案：C5某空间存在着如图2所示的水平方向的匀强磁场，A、B两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平地面上物块A带正电，物块B为不带电的绝缘块水平恒力F作用在物块B上，使A、B一起由静止开始向左运动在A、B一起向左

5、运动的过程中，A、B始终保持相对静止以下关于A、B受力情况的说法中正确的是()AA对B的压力变小 BB、A间的摩擦力保持不变CA对B的摩擦力变大 DB对地面的压力保持不变解析：由牛顿第二定律：F(mAmB)a，a，A、B间摩擦力FfmAaF，保持不变，B正确，C错由左手定则可知，A受洛伦兹力向下，所以A对B、B对地面的压力均变大，A、D错，故应选B.答案：B6一重力不计的带电粒子以初速度v0(v0<)先后穿过宽度相同且相邻的有明显边界的匀强电场E和匀强磁场B，如图3甲所示，电场和磁场对粒子总共做功W1；若把电场和磁场正交叠加，如图3乙所示，粒子仍以v0的初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒

6、子总共做功W2，比较W1、W2的大小 ()A一定是W1W2B一定是W1>W2C一定是W1<W2D可能是W1>W2, 也可能是W1<W2无论粒子带何种电荷，电场力和洛伦兹力的方向总是相反的，因此，把电场和磁场正交叠加时，粒子在电场力方向上的位移减小了，电场力做的功比原来小了，即W2<W1，B项正确答案：B二多项选择题7极光是由来自太阳的高能量带电粒子流高速冲进高空稀薄大气层时，被地球磁场俘获，从而改变原有运动方向，向两极做螺旋运动而形成的科学家发现并证实，向两极做螺旋运动的这些高能粒子的旋转半径是不断减小的，这主要与下列哪些因素有关()A洛伦兹力对粒子做负功，使其动

7、能减小B空气阻力做负功，使其动能减小C南、北两极的磁感应强度增强D太阳对粒子的引力做负功答案：BC8如图所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t.若加上磁感应强度为B、垂直纸面向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出磁场时偏离原方向60°，利用以上数据可求出下列物理量中的( )A带电粒子的比荷B带电粒子在磁场中运动的周期 C带电粒子的初速度D带电粒子在磁场中运动的半径由带电粒子在磁场中运动的偏转角，可知带电粒子运动轨迹所对的圆心角为60°，因此由几何关系得磁场宽度lrsin60°sin60&#

8、176;，又未加磁场时有lv0t，所以可求得比荷，A项对；周期T可求出，B项对；因初速度未知，所以C、D项错答案：AB9如图所示，一带负电的质点在固定的正点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T0，轨道平面位于纸面内，质点的速度方向如图中箭头所示现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，已知轨道半径并不因此而改变，则 ()A若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于T0B若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T0 C若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T0D若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于T0当磁场方向指向纸里时，由左手定则可知电子受到背离圆心向外的洛伦兹力，向心力变小，由Fmr可知周

9、期变大，A对，B错同理可知，当磁场方向指向纸外时电子受到指向圆心的洛伦兹力，向心力变大，周期变小，C错，D对答案：AD10如图所示，质量为m、电荷量为q的带电液滴从h高处自由下落，进入一个互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度为B，电场强度为E.已知液滴在此区域中做匀速圆周运动，则圆周运动的半径r为() A. B. C. D.解析：液滴进入复合场的速度v，液滴在重力、电场力、洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，满足mgqE，qvBm，可得A、C选项正确答案：AC11场强为E的匀强电场与磁感应强度为B的匀强磁场正交，复合场的水平宽度为d，竖直方向足够长，如图8所示现有一束带电

10、荷量为q、质量为m的粒子以各不相同的初速度v0沿电场方向射入场区，则那些能飞出场区的粒子的动能增量Ek可能为 ()Adq(EB) B.CqEd D0 8解析：粒子可从左侧飞出或从右侧飞出场区，由于洛伦兹力不做功，电场力做功与路径无关，所以从左侧飞出时Ek0，从右侧飞出时EkEqd，选项C、D正确答案：CD12如图所示，Q1、Q2带等量正电荷，固定在光滑的绝缘杆的两端，杆上套一带正电 的小球，杆所在的区域同时存在一个匀强磁场，方向如图所示，小球的重力不计现将小球从图示位置由静止释放，在小球运动过程中，下列说法中正确的是() A小球的速度将一直增大B小球的加速度将不断变化C小球所受洛伦兹力将一直增

11、大D小球所受洛伦兹力大小变化，方向也变化解析：Q1、Q2连线上中点处电场强度为零，从中点向两侧电场强度增大且方向都指向中点，故小球所受电场力总是指向中点，又因杆光滑，所以小球将做关于Q1Q2连线中点对称的往复运动，中点位置速度最大，两端速度为零，所以洛伦兹力的大小和方向都不断变化由以上分析可知B、D项正确答案：BD三计算题13.如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m、电荷量为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；图 14(2)设两D形盒间距为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

12、需回旋周数；(3)加速到上述能量所需时间解析：(1)带电粒子在磁场中做匀圆周运动，由Bqv得，v，又Emv2m()2，所以B，方向垂直于纸面向里(2)带电粒子每经过一个周期被电场加速二次，能量增加2qU，则：E2qUn，n.(3)可以忽略带电粒子在电场中运动的时间，又带电粒子在磁场中运行周期T，所以t总nT×.答案：(1)方向垂直于纸面向里(2)(3)14.一质量为m、电荷量为q的带负电的带电粒子，从A点射入宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场，MN、PQ为该磁场的边界线，磁感线垂直于纸面向里，磁场区域足够长如图所示带电粒子射入时的初速度与PQ成45°角，且粒子恰好没有从MN

13、射出(不计粒子所受重力)求：(1)该带电粒子的初速度v0； (2)该带电粒子从PQ边界射出的射出点到A点的距离x.解析：(1)若初速度向右上方，设轨道半径为R1，如图甲所示则R1(R1d)/cos45°，R1(2)d.又R1，解得v0.若初速度向左上方，设轨道半径为R2，如图乙所示则(dR2)/cos45°R2，R2(2)d，v0.(2)若初速度向右上方，设射出点C到A点的距离为x1，则x1R12(1)d.若初速度向左上方，设射出点到A点的距离为x2，则x2R22(1)d.15如图所示，在坐标系xOy中，第一象限内充满着两个匀强磁场a和b，OP为分界线，在区域a中，磁感应强

14、度为2B，方向垂直于纸面向里；在区域b中，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外，P点坐标为(4l,3l)一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从P点沿y轴负方向射入区域b，经过一段时间后，粒子恰能经过原点O，不计粒子重力(sin37°0.6，cos37°0.8)求：(1)粒子从P点运动到O点的时间最少是多少？(2)粒子运动的速度可能是多少？解析：(1)设粒子的入射速度为v，用Ra、Rb、Ta、Tb分别表示粒子在磁场a区和b区运动的轨道半径和周期则：RaRbTaTb粒子先从b区运动，再进入a区运动，然后从O点射出时，粒子从P运动到O点所用时间最短如图所示tan得37°粒子在b区和a区运动的时间分别为：tbTbtaTa故从P点运动到O点所用最短时间为：ttatb.(2)由题意及图可知n(2Racos2Rbcos)解得：v(n1,2,3)答案：(1)(2)(n1,2,3)16.如图所示，第四象限内有互相正交的电场强度为E的匀强电场与磁感应强度为B1=025T的匀强磁场，第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向里、磁感应强度为B2的匀强磁场，磁场的下边界与x轴重合质量为m=×10-10kg、带电量q=