新課標人教版本1-1選修一第二章（磁場）單元試題1

1、2012屆高三物理第一輪復習磁場單元測試綜合練習（一）一單項選擇題1.如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中，有兩根豎直 放置的平行導軌AB、CD，導軌上放有質量為m的金屬棒MN，棒與導軌間的動摩擦因數為，現從t0時刻起，給棒通以圖示方向的電流，且電流大小與時間成正比，即Ikt，其中k1為正恒量若金屬棒與導軌始終垂直，則如圖所示的表示棒所受的摩擦力隨時間變化的四幅圖中，正確的是 () 當FfBILBLkt<mg時，棒沿導軌向下加速；當FfBLkt>mg時，棒沿導軌向下減速；在棒停止運動前，棒所受摩擦力為滑動摩擦力，大小為FfBLkt；當棒停止運動時，摩擦力立即變?yōu)殪o摩擦力，大小為Ffmg

2、，故選項C正確答案：C2如圖所示，MN為兩個勻強磁場的分界面，兩磁場的磁感應強度大小的關系為B12B2，一帶電荷量為q、質量為m的粒子從O點垂直MN進入B1磁場，則經過多長時間它將向下再一次通過O點()A. B. C. D. 解析：粒子在磁場中的運動軌跡如右圖所示，由周期公式T知，粒子從O點進入磁場到再一次通過O點的時間t，所以B選項正確答案：B3如圖所示，在屏MN的上方有磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里P為屏上的一個小孔PC與MN垂直一群質量為m、帶電荷量為q的粒子(不計重力)，以相同的速率v，從P處沿垂直于磁場的方向射入磁場區(qū)域粒子入射方向在與磁場B垂直的平面內，且散開在與

3、PC夾角為的范圍內則在屏MN上被粒子打中的區(qū)域的長度為( ) A. B. C. D.由圖可知，沿PC方向射入磁場中的帶負電的粒子打在MN上的點離P點最遠，為PR，沿兩邊界線射入磁場中的帶負電的粒子打在MN上的點離P點最近，為PQcos，故在屏MN上被粒子打中的區(qū)域的長度為：QRPRPQ，選項D正確答案：D4如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上， 并處于方向垂直紙面向外、磁感應強度為B的勻強磁場中質量為m、帶電荷量為Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確的是()A滑塊受到的摩擦力不變 B滑塊到達地面時的動能與B的大小無關C滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下DB很大時，滑塊

4、可能靜止于斜面上由左手定則知C正確而FfFN(mgcosBQv)要隨速度增加而變大，A錯誤若滑塊滑到斜面底端已達到勻速運動狀態(tài)，應有Ffmgsin，可得v(cos)，可看到v隨B的增大而減小若滑塊滑到斜面底端時還處于加速運動狀態(tài)，則在B越強時，Ff越大，滑塊克服阻力做功越多，到達斜面底端的速度越小，B錯誤當滑塊能靜止于斜面上時應有mgsinmgcos，即tan，與B的大小無關，D錯誤答案：C5某空間存在著如圖2所示的水平方向的勻強磁場，A、B兩個物塊疊放在一起，并置于光滑的絕緣水平地面上物塊A帶正電，物塊B為不帶電的絕緣塊水平恒力F作用在物塊B上，使A、B一起由靜止開始向左運動在A、B一起向左

5、運動的過程中，A、B始終保持相對靜止以下關于A、B受力情況的說法中正確的是()AA對B的壓力變小 BB、A間的摩擦力保持不變CA對B的摩擦力變大 DB對地面的壓力保持不變解析：由牛頓第二定律：F(mAmB)a，a，A、B間摩擦力FfmAaF，保持不變，B正確，C錯由左手定則可知，A受洛倫茲力向下，所以A對B、B對地面的壓力均變大，A、D錯，故應選B.答案：B6一重力不計的帶電粒子以初速度v0(v0<)先后穿過寬度相同且相鄰的有明顯邊界的勻強電場E和勻強磁場B，如圖3甲所示，電場和磁場對粒子總共做功W1；若把電場和磁場正交疊加，如圖3乙所示，粒子仍以v0的初速度穿過疊加場區(qū)，電場和磁場對粒

6、子總共做功W2，比較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無論粒子帶何種電荷，電場力和洛倫茲力的方向總是相反的，因此，把電場和磁場正交疊加時，粒子在電場力方向上的位移減小了，電場力做的功比原來小了，即W2<W1，B項正確答案：B二多項選擇題7極光是由來自太陽的高能量帶電粒子流高速沖進高空稀薄大氣層時，被地球磁場俘獲，從而改變原有運動方向，向兩極做螺旋運動而形成的科學家發(fā)現并證實，向兩極做螺旋運動的這些高能粒子的旋轉半徑是不斷減小的，這主要與下列哪些因素有關()A洛倫茲力對粒子做負功，使其動

7、能減小B空氣阻力做負功，使其動能減小C南、北兩極的磁感應強度增強D太陽對粒子的引力做負功答案：BC8如圖所示，在一矩形區(qū)域內，不加磁場時，不計重力的帶電粒子以某初速度垂直左邊界射入，穿過此區(qū)域的時間為t.若加上磁感應強度為B、垂直紙面向外的勻強磁場，帶電粒子仍以原來的初速度入射，粒子飛出磁場時偏離原方向60°，利用以上數據可求出下列物理量中的( )A帶電粒子的比荷B帶電粒子在磁場中運動的周期 C帶電粒子的初速度D帶電粒子在磁場中運動的半徑由帶電粒子在磁場中運動的偏轉角，可知帶電粒子運動軌跡所對的圓心角為60°，因此由幾何關系得磁場寬度lrsin60°sin60&#

8、176;，又未加磁場時有l(wèi)v0t，所以可求得比荷，A項對；周期T可求出，B項對；因初速度未知，所以C、D項錯答案：AB9如圖所示，一帶負電的質點在固定的正點電荷作用下繞該正電荷做勻速圓周運動，周期為T0，軌道平面位于紙面內，質點的速度方向如圖中箭頭所示現加一垂直于軌道平面的勻強磁場，已知軌道半徑并不因此而改變，則 ()A若磁場方向指向紙里，質點運動的周期將大于T0B若磁場方向指向紙里，質點運動的周期將小于T0 C若磁場方向指向紙外，質點運動的周期將大于T0D若磁場方向指向紙外，質點運動的周期將小于T0當磁場方向指向紙里時，由左手定則可知電子受到背離圓心向外的洛倫茲力，向心力變小，由Fmr可知周

9、期變大，A對，B錯同理可知，當磁場方向指向紙外時電子受到指向圓心的洛倫茲力，向心力變大，周期變小，C錯，D對答案：AD10如圖所示，質量為m、電荷量為q的帶電液滴從h高處自由下落，進入一個互相垂直的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面，磁感應強度為B，電場強度為E.已知液滴在此區(qū)域中做勻速圓周運動，則圓周運動的半徑r為() A. B. C. D.解析：液滴進入復合場的速度v，液滴在重力、電場力、洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，滿足mgqE，qvBm，可得A、C選項正確答案：AC11場強為E的勻強電場與磁感應強度為B的勻強磁場正交，復合場的水平寬度為d，豎直方向足夠長，如圖8所示現有一束帶電

10、荷量為q、質量為m的粒子以各不相同的初速度v0沿電場方向射入場區(qū)，則那些能飛出場區(qū)的粒子的動能增量Ek可能為 ()Adq(EB) B.CqEd D0 8解析：粒子可從左側飛出或從右側飛出場區(qū)，由于洛倫茲力不做功，電場力做功與路徑無關，所以從左側飛出時Ek0，從右側飛出時EkEqd，選項C、D正確答案：CD12如圖所示，Q1、Q2帶等量正電荷，固定在光滑的絕緣桿的兩端，桿上套一帶正電 的小球，桿所在的區(qū)域同時存在一個勻強磁場，方向如圖所示，小球的重力不計現將小球從圖示位置由靜止釋放，在小球運動過程中，下列說法中正確的是() A小球的速度將一直增大B小球的加速度將不斷變化C小球所受洛倫茲力將一直增

11、大D小球所受洛倫茲力大小變化，方向也變化解析：Q1、Q2連線上中點處電場強度為零，從中點向兩側電場強度增大且方向都指向中點，故小球所受電場力總是指向中點，又因桿光滑，所以小球將做關于Q1Q2連線中點對稱的往復運動，中點位置速度最大，兩端速度為零，所以洛倫茲力的大小和方向都不斷變化由以上分析可知B、D項正確答案：BD三計算題13.如圖所示，回旋加速器D形盒的半徑為R，用來加速質量為m、電荷量為q的質子，使質子由靜止加速到能量為E后，由A孔射出，求：(1)加速器中勻強磁場B的方向和大??；圖 14(2)設兩D形盒間距為d，其間電壓為U，電場視為勻強電場，質子每次經電場加速后能量增加，加速到上述能量所

12、需回旋周數；(3)加速到上述能量所需時間解析：(1)帶電粒子在磁場中做勻圓周運動，由Bqv得，v，又Emv2m()2，所以B，方向垂直于紙面向里(2)帶電粒子每經過一個周期被電場加速二次，能量增加2qU，則：E2qUn，n.(3)可以忽略帶電粒子在電場中運動的時間，又帶電粒子在磁場中運行周期T，所以t總nT×.答案：(1)方向垂直于紙面向里(2)(3)14.一質量為m、電荷量為q的帶負電的帶電粒子，從A點射入寬度為d、磁感應強度為B的勻強磁場，MN、PQ為該磁場的邊界線，磁感線垂直于紙面向里，磁場區(qū)域足夠長如圖所示帶電粒子射入時的初速度與PQ成45°角，且粒子恰好沒有從MN

13、射出(不計粒子所受重力)求：(1)該帶電粒子的初速度v0； (2)該帶電粒子從PQ邊界射出的射出點到A點的距離x.解析：(1)若初速度向右上方，設軌道半徑為R1，如圖甲所示則R1(R1d)/cos45°，R1(2)d.又R1，解得v0.若初速度向左上方，設軌道半徑為R2，如圖乙所示則(dR2)/cos45°R2，R2(2)d，v0.(2)若初速度向右上方，設射出點C到A點的距離為x1，則x1R12(1)d.若初速度向左上方，設射出點到A點的距離為x2，則x2R22(1)d.15如圖所示，在坐標系xOy中，第一象限內充滿著兩個勻強磁場a和b，OP為分界線，在區(qū)域a中，磁感應強

14、度為2B，方向垂直于紙面向里；在區(qū)域b中，磁感應強度為B，方向垂直于紙面向外，P點坐標為(4l,3l)一質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從P點沿y軸負方向射入區(qū)域b，經過一段時間后，粒子恰能經過原點O，不計粒子重力(sin37°0.6，cos37°0.8)求：(1)粒子從P點運動到O點的時間最少是多少？(2)粒子運動的速度可能是多少？解析：(1)設粒子的入射速度為v，用Ra、Rb、Ta、Tb分別表示粒子在磁場a區(qū)和b區(qū)運動的軌道半徑和周期則：RaRbTaTb粒子先從b區(qū)運動，再進入a區(qū)運動，然后從O點射出時，粒子從P運動到O點所用時間最短如圖所示tan得37°粒子在b區(qū)和a區(qū)運動的時間分別為：tbTbtaTa故從P點運動到O點所用最短時間為：ttatb.(2)由題意及圖可知n(2Racos2Rbcos)解得：v(n1,2,3)答案：(1)(2)(n1,2,3)16.如圖所示，第四象限內有互相正交的電場強度為E的勻強電場與磁感應強度為B1=025T的勻強磁場，第一象限的某個矩形區(qū)域內，有方向垂直紙面向里、磁感應強度為B2的勻強磁場，磁場的下邊界與x軸重合質量為m=×10-10kg、帶電量q=