高中物理磁场课后达标检测 新人教版选修31

1、磁场一、选择题1(多选)如图所示是粒子速度选择器的原理图，如果粒子所具有的速率v，那么()A带正电粒子必须沿ab方向从左侧进入场区，才能沿直线通过B带负电粒子必须沿ba方向从右侧进入场区，才能沿直线通过C不论粒子电性如何，沿ab方向从左侧进入场区，都能沿直线通过D不论粒子电性如何，沿ba方向从右侧进入场区，都能沿直线通过导学号99690330解析：选AC.按四个选项要求让粒子进入，洛伦兹力与电场力等大反向抵消了的就能沿直线匀速通过2.(2016济南外国语学校高二检测)长方体金属块放在匀强磁场中，有电流通过金属块，如图所示，则下面说法正确的是()A金属块上下表面电势相等B金属块上表面电势高于下表

2、面电势C金属块上表面电势低于下表面电势D无法比较两表面的电势高低导学号99690331解析：选C.由左手定则知金属内部的自由电子所受洛伦兹力方向向上，即自由电子向上偏，所以上表面电势比下表面的低3.(2016西安高二月考)一正电荷q在匀强磁场中，以速度v沿x轴正方向进入垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，如图所示，为了使电荷能做直线运动，则必须加一个电场进去，不计重力，此电场的场强应该是()A沿y轴正方向，大小为B沿y轴负方向，大小为BvC沿y轴正方向，大小为D沿y轴负方向，大小为导学号99690332解析：选B.要使电荷能做直线运动，必须用电场力抵消洛伦兹力，本题正电荷受洛伦兹力的方向

3、沿y轴正方向，故电场力必须沿y轴负方向且qEBqv，即EBv.4.如图所示，在正交的匀强电场和匀强磁场中，一带电粒子在竖直平面内做匀速圆周运动，则粒子带电性质和环绕方向分别是()A带正电，逆时针B带正电，顺时针C带负电，逆时针D带负电，顺时针导学号99690333解析：选C.粒子在复合场中做匀速圆周运动，所以粒子所受重力与电场力二力平衡，所以电场力方向向上，粒子带负电，根据左手定则，负电荷运动方向向上时受向左的作用力做逆时针运动，选项C正确5(多选)如图所示，光滑绝缘轨道ABP竖直放置，其轨道末端的切线水平，在其右侧有一正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场竖直向上，磁场垂直纸面向里一带电小球从轨

4、道上的A点由静止滑下，经P点进入场区后，恰好沿水平方向做直线运动，则可判定()A小球带负电B小球带正电C若小球从B点由静止滑下，进入场区后将立即向上偏D若小球从B点由静止滑下，进入场区后将立即向下偏导学号99690334答案：BD6(多选)目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，如图表示它的原理：将一束等离子体(包含正、负离子)喷射入磁场，在磁场中有两块金属板A、B，于是金属板上就会聚集电荷，产生电压以下说法正确的是()AB板带正电BA板带正电C其他条件不变，只增大射入速度，UAB增大D其他条件不变，只增大磁感应强度，UAB增大导学号99690335解析：选ACD.根据左手定则，正离子

5、进入磁场受到的洛伦兹力向下，A正确，B错误最后，离子受力平衡有qBvq，可得UABBvd，C、D正确7.如图所示，有理想边界的匀强磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，某带电粒子的比荷(电荷量与质量之比)大小为k，由静止开始经电压为U的电场加速后，从O点垂直射入磁场，又从P点穿出磁场下列说法正确的是(不计粒子所受重力)()A如果只增加U，粒子可以从dP之间某位置穿出磁场B如果只减小B，粒子可以从ab边某位置穿出磁场C如果既减小U又增加B，粒子可以从bc边某位置穿出磁场D如果只增加k，粒子可以从dP之间某位置穿出磁场导学号99690336解析：选D.由已知可得qUmv2，k，r，解得r.对于

6、选项A，只增加U，r增大，粒子不可能从dP之间某位置穿出磁场对于选项B，粒子电性不变，不可能向上偏转从ab边某位置穿出磁场对于选项C，既减小U又增加B，r减小，粒子不可能从bc边某位置穿出磁场对于选项D，只增加k，r减小，粒子可以从dP之间某位置穿出磁场8.(2016江西上饶高二检测)如图所示，在真空中，匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电荷，已知a静止，b向右做匀速运动，c向左做匀速运动，比较它们的质量应有()Aa油滴质量最大Bb油滴质量最大Cc油滴质量最大 Da、b、c质量一样导学号99690337解析：选C.a油滴受力平衡，有GaqE重力和

7、电场力等大、反向、共线，故电场力向上由于电场强度向下，故油滴带负电b油滴受力平衡，有GbqvBqEc油滴受力平衡，有GcqvBqE解得GcGaGb，可知选项C正确9(多选)如图所示，一带正电的粒子沿平行金属板中央直线以速度v0射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，粒子质量为m，带电荷量为q，磁场的磁感应强度为B，电场强度为E，粒子从P点离开电磁场区域时速度为v，P与中央直线相距为d，不计粒子所受重力则下列说法正确的是()A粒子在运动过程中所受磁场力可能比所受电场力小B粒子沿电场方向的加速度大小始终是C粒子的运动轨迹是抛物线D粒子到达P的速度大小v导学号99690338解析：选AD.由题意知，带

8、正电的粒子从中央线的上方离开混合场，说明在进入电、磁场时，竖直向上的洛伦兹力大于竖直向下的电场力在运动过程中，由于电场力做负功，洛伦兹力不做功，所以粒子的动能减小，从而使所受到的磁场力可能比所受电场力小，选项A正确又在运动过程中，洛伦兹力的方向不断发生改变，其加速度大小是变化的，运动轨迹是复杂的曲线而并非简单的抛物线，所以选项B、C错误由动能定理得Eqdmv2mv，故选项D正确二、非选择题10.如图所示，匀强磁场沿水平方向，垂直纸面向里，磁感应强度B1 T，匀强电场方向水平向右，场强E10 N/C.一带正电的微粒质量m2106 kg，电荷量q2106 C，在此空间恰好做直线运动，则：(g取10

9、 m/s2)(1)带电微粒运动速度的大小和方向怎样？(2)若微粒运动到P点的时刻，突然将磁场撤去，那么经多长时间微粒到达Q点(设PQ连线与电场方向平行)导学号99690339解析：(1)带电微粒在叠加场中做匀速直线运动，意味着微粒受到的重力、电场力和洛伦兹力平衡进一步分析可知洛伦兹力f与重力、电场力的合力F等大反向，微粒运动速度v与f垂直，如图所示由图可知：tan ，60，又F，fBqv解得v20 m/s.(2)撤去磁场后，微粒在电场力和重力作用下做类平抛运动，可将此曲线运动分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向的竖直上抛运动，经时间t微粒到达Q点则y0，yvsin 60tgt20，得t2 s.

10、答案：见解析11.如图所示，平面直角坐标系xOy中，第象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成60角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点与y轴正方向成60角射出磁场，不计粒子重力，求：(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R；(2)匀强电场的场强大小E.导学号99690340解析：(1)因为粒子在电场中做类平抛运动，设粒子过N点时的速度为v，把速度v分解如图甲所示根据平抛运动的速度关系，粒子在N点进入磁场时的速度v2v0.如图乙所示，分别

11、过N、P点作速度方向的垂线，相交于Q点，则Q是粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心根据牛顿第二定律得qvB，所以R，代入v2v0得粒子在磁场中运动的轨道半径R.甲乙(2)粒子在电场中做类平抛运动，设加速度为a，运动时间为t由牛顿第二定律：qEma设沿电场方向的分速度为vyat粒子在电场中沿x轴方向做匀速直线运动，由图根据粒子在磁场中的运动轨迹可以得出：粒子在x轴方向的位移Rsin 30Rcos 30v0t又vyv0tan 60由可以解得E.答案：(1)(2)12如图甲所示，间距为d、垂直于纸面的两平行板P、Q间存在匀强磁场取垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示t0时刻，一质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力)，以初速度v0由Q板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区当B0和TB取某些特定值时，可使t0时刻入射的粒子经t时间恰能垂直打在P板上(不考虑粒子反