2024-2025人教版高二下学期期末复习之磁场

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页2024-2025人教版高二下学期期末复习之磁场一、单选题1．如图所示，宽为l的光滑导轨与水平面成角，质量为m、长为l的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场，当回路中电流为I时，金属杆恰好能静止。磁场方向竖直向上，则（）A．金属杆所受安培力竖直向上B．金属杆所受安培力沿斜面向上C．磁感应强度大小为D．磁感应强度大小为2．如图所示的平面内，在通有图示方向电流Ⅰ的长直导线右侧，固定一矩形金属线框abcd，ad边与导线平行，线框中的电流方向为a→b→c→d→a，线框各边的相互作用力忽略不计。下列判断正确的是（）A．线框ad边所受的安培力方向向右B．线框ab边与cd边受力相同C．线框ad边与bc边受力相同D．线框整体受到的安培力向左3．如图所示，在纸面内半径为R的圆形区域中存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，O点为圆形区域的圆心，磁感应强度大小为B，一个比荷绝对值为k的带电粒子以某速率从M点沿着直径MON方向垂直射入磁场，并从P点离开磁场，运动轨迹如图中实线所示。已知直径MON、POQ的夹角∠MOP＝120°，不计粒子的重力，下列说法正确的是（

）A．粒子带正电 B．粒子做圆周运动的半径为2RC．粒子运动的速率为 D．粒子在磁场中运动的时间为4．质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（）A．M带正电，N带负电B．M的速率小于N的速率C．洛伦兹力对M、N做正功D．M的运动时间等于N的运动时间5．如图所示，有界匀强磁场边界线SP∥MN，速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场。其中穿过a点的粒子速度v₁与MN垂直；穿过b点的粒子速度v₂与MN成60°角，设粒子从S运动到a、b所需时间分别为t₁和t₂，则t₁：t₂为（重力不计）（）A．1：3 B．4：3 C．1：1 D．3：2二、多选题6．磁流体发电机是利用磁偏转作用进行发电的装置，如图所示，A、B是两块在磁场中相互平行的金属板，一束含有大量异种电荷的等离子体以一定的速度射入磁场，则（）A．A极板带正电B．B极板带正电C．等离子体的入射速度增大，A、B两板间的电势差减小D．等离子体的入射速度增大，A、B两板间的电势差增大7．某种回旋加速器示意图如图所示，A、C板间有恒定电场，两个D形盒内有相同的匀强磁场，两条平行虚线之间没有电场和磁场。带电粒子（重力不计）从小孔P进入电场，加速后进入D形盒内做匀速圆周运动，回到P孔后再次加速，依次类推，则（）A．粒子每次在D形盒内运动的时间均相等B．粒子每次在A、C板间加速过程增加的动能不同C．磁感应强度越小，粒子所能获得的最大速度越大D．D形盒的半径越大，粒子所能获得的最大速度越大8．质谱仪工作原理如图所示，一质量为m电荷量为q的粒子，从容器A下方小孔飘入电压为U的加速电场中（初速度为0），经过沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度大小为B的匀强磁场中，最后打到照相的底片D上，不计离子重力。则（）A．粒子进入磁场时的速率为B．粒子在磁场中运动的轨道半径为C．电荷量相同质量越大的粒子，最后打到底片上的位置离越远D．电荷量相同质量越小的粒子，最后打到底片上的位置离越远三、解答题9．如图所示，质量的小物块，带有的电荷，放在倾角为的光滑绝缘斜面上，整个斜面置于的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，物块由静止开始下滑，滑到某一位置时开始离开斜面，。求：（1）物块带什么电？（2）物块离开斜面时速度多大？（3）斜面至少有多长？10．如图所示，在的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面并指向纸外，磁感应强度大小为B。一带负电的粒子（质量为m、电荷量为q）以速度从O点射入磁场，入射方向在xOy平面内，与x轴正向的夹角为，粒子重力不计。求：（1）该粒子在磁场中离x轴的最远距离；（2）该粒子在磁场中运动的时间。

11．如图所示，长方形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，AB边长为l，AD边足够长，一质量为m，电荷量为+q的粒子从BC边上的О点以初速度垂直于BC方向射入磁场，粒子从A点离开磁场，速度方向与直线AB成30°角，不计粒子重力。求：（1）OB的长度；（2）磁场的磁感应强度大小B；（3）粒子在磁场中经历的时间。12．某质子治疗机通过质子轰击肿瘤细胞以达到治疗效果。因外界因素的干扰经常导致质子无法准确轰击到肿瘤靶标。需要轨迹矫正器修正质子的轨迹。如图为轨迹矫正器原理图，质子束被干扰后经过坐标原点O时的速度v0沿x轴正方向，现用区域I的第一矫正磁场使质子束前进方向发生预设角度的偏移。再用区域II的第二矫正磁场将质子束前进方向调整至沿x轴的正方向而击中靶标。两区域磁场的方向相反。磁感应强度大小均为B，磁场左右边界平行于y轴。宽度均为d。质子的质量为m，电荷量为q，已知。不计质子的重力及相互作用。（1）定性画出质子在两矫正磁场区域中的运动轨迹；（2）求该轨迹矫正器的矫正距离y。13．如图所示，两金属板平行放置，金属板右侧的矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，分别为边和边的中点，，，金属板与矩形区域的轴线垂直。质量为、电荷量为的粒子在板附近自由释放，经两板间电压加速后，穿过板上的小孔，以速度沿轴线进入磁场区域，并由点离开磁场。不计粒子重力，求：(1)加速电压的大小；(2)矩形磁场中磁感应强度的大小。14．如图所示，在xOy坐标系所在的平面内，第一象限内有沿x轴负方向的匀强电场，第二、三象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。在x轴上C点沿y轴正方向发射一比荷为k的带正电粒子，粒子初速度为v0，C点坐标为（d，0），粒子从y轴上的D点离开电场，D点坐标为（0，2d），粒子经磁场后再次到达y轴时刚好从坐标原点O处经过。不计粒子重力。求：（1）匀强电场的场强E的大小和匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）粒子从C运动到O经历的时间。

答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页《2024-2025天津市武清区城关中学高二下学期期末复习之磁场》参考答案题号12345678答案DDDDDBDADAC1．D【详解】AB．根据左手定则可知，金属杆受到的安培力沿水平方向，与磁场方向垂直，如下图所示

AB错误；CD．根据平衡条件可得解得磁感应强度的大小为C错误，D正确。故选D。2．D【详解】AC．根据右手螺旋定则可知，长直导线右侧磁场垂直纸面向里，根据左手定则可知，线框ad边所受的安培力方向向左，线框bc边所受的安培力方向向右，故AC错误；B．线框ab边所受安培力方向向上，线框cd边所受安培力方向向下，故B错误；D．离长直导线越远，磁场的磁感应强度越小，ad边的安培力大于bc边所受向右的安培力，ab边与cd边所受安培力平衡，线框整体受到的安培力方向水平向左，故D正确。故选D。3．D【详解】A．由左手定则可知，粒子带负电，选项A错误；B．由题意可知，粒子在磁场中运动轨迹如图所示，由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径为选项B错误；C．根据洛伦兹力提供向心力可得可得粒子运动的速率为选项C错误；D．粒子在磁场中运动的周期则粒子在磁场中运动的时间为选项D正确。故选D。4．D【详解】A．由左手定则可判断出N带正电，M带负电，故A错误；B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力可得可得由于两粒子的质量和电荷量都相等，且M粒子的轨道半径大于N粒子的轨道半径，则M的速率大于N的速率，故B错误；C．洛伦兹力始终与粒子的速度方向垂直，对M、N均不做功，故C错误；D．粒子在磁场中运动半周，即运动时间为周期的一半，则有由于两粒子的质量和电荷量都相等，则M的运动时间等于N的运动时间，故D正确。故选D。5．D【详解】粒子在磁场中运动的由洛伦兹力提供向心力，得周期的公式为由此可知，粒子的运动时间与粒子的速度大小无关，所以粒子在磁场中的周期相同，由粒子的运动的轨迹可知，通过a点的粒子的偏转角为90°，通过b点的粒子的偏转角为60°，所以通过a点的粒子的运动的时间为，通过b点的粒子的运动的时间为，所以从S到a、b所需时间为3:2。故选D。6．BD【详解】AB．根据左手定则可知，正离子在洛伦兹力作用下向B极板聚集，正离子在洛伦兹力作用下向A极板聚集，则A极板带负电，B极板带正电，故A错误，B正确；CD．稳定时，离子所受电场力与洛伦兹力平衡，则有解得可知，等离子体的入射速度增大，A、B两板间的电势差增大，故C错误，D正确。故选BD。7．AD【详解】A．由题意可知，粒子每次在D形盒内偏转半个周期，即运动时间相等，为故A正确；B．根据动能定理，可知粒子每次在A、C板间加速过程增加的动能为故B错误；C．当粒子从D形盒中出来时，速度最大，设D形盒半径为R，则有解得可知磁感应强度越小，粒子所能获得的最大速度越小，故C错误；D．当粒子从D形盒中出来时，速度最大，设D形盒半径为R，则有解得可知D形盒的半径越大，粒子所能获得的最大速度越大，故D正确。故选AD。8．AC【详解】A．粒子在电场中加速有解得A正确；BCD．粒子在磁场中做匀速圆周运动有解得可知与有关，电荷量相同质量越大的粒子越大，最后打到底片上的位置离越远，BD错误；C正确。故选AC。9．（1）负电；（2）；（3）1.2m【详解】（1）由题意可知：滑到某一位置时开始离开斜面，则小滑块受到的安培力垂直斜面向上。根据左手定则可得：小滑块带负电。（2）当物体离开斜面时，弹力为零，因此有故（3）由于斜面光滑，物体在离开斜面之前一直做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得mgsin30°=ma由匀变速直线运动的速度位移公式得v2=2ax解得x=1.2m10．（1）；（2）【详解】（1）粒子的运动轨迹如图所示

粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，由洛伦兹力提供向心力可得解得由几何关系知在磁场中离x轴最远距离为（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为，则有11．（1）；（2）；（3）【详解】（1）粒子运动轨迹如图根据几何关系解得粒子在磁场中运动的半径为2l，所以（2）粒子在磁场中做圆周运动有解得（3）粒子在磁场中经历的时间解得12．（1）；（2）【详解】(1)质子在两矫正磁场区域中的运动轨迹如图所示(2)设质子在磁场中做圆周运动的半径为r，由洛伦兹力提供向心力有解得据几何关系可知，质子一次偏转的侧移量为根据对称性可知，质子在区域II沿y轴方向的偏移量故质子在磁场区域的总偏移量13．(1)；(2)【详解】(1