高三物理：第三章《磁場(chǎng)》復(fù)習(xí)題

第三章《磁場(chǎng)》復(fù)習(xí)題一、單選題1．指南針靜止時(shí)，其位置如圖中虛線所示．若在其上方放置一水平方向的導(dǎo)線，并通以恒定電流，則指南針轉(zhuǎn)向圖中實(shí)線所示位置．據(jù)此可能是（）A．導(dǎo)線南北放置，通有向北的電流B．導(dǎo)線南北放置，通有向南的電流C．導(dǎo)線東西放置，通有向西的電流D．導(dǎo)線東西放置，通有向東的電流2．如圖所示，用天平測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列各選項(xiàng)所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長(zhǎng)MN相等，將它們分別掛在天平的右臂下方，線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)，若磁場(chǎng)發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是（）A． B． C． D．\3．如圖所示，一個(gè)靜止的質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶電粒子(不計(jì)重力)，經(jīng)電壓U加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，粒子最后落到P點(diǎn)，設(shè)OP＝x，下列圖線能夠正確反映x與U之間的函數(shù)關(guān)系的是()A．B．C． D．4．在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域內(nèi)，電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E，方向豎直向下，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里，一質(zhì)量為m的帶電粒子，在場(chǎng)區(qū)內(nèi)的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則可判斷該帶電質(zhì)點(diǎn)（）A．帶有電荷量為的正電荷 B．沿圓周逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)C．運(yùn)動(dòng)的角速度為 D．運(yùn)動(dòng)的速率為5．如圖直導(dǎo)線通入垂直紙面向里的電流，在下列勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，能靜止在光滑斜面上的是（）A．B．C．D．6．如圖所示，甲、乙兩圖是兩個(gè)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直放置的金屬框架，乙圖中除了一個(gè)電阻極小、自感系數(shù)為L(zhǎng)的線圈外，兩圖其他條件均相同．如果兩圖中AB桿均以相同初速度、相同加速度向右運(yùn)動(dòng)相同的距離，外力對(duì)AB桿做功的情況是()A．甲圖中外力做功多B．兩圖中外力做功相等C．乙圖中外力做功多D．無(wú)法比較7．如圖3甲所示，一個(gè)電阻為R、面積為S的矩形導(dǎo)線框abcd，水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與ad邊垂直并與線框平面成45°角，O、O′分別是ab邊和cd邊的中點(diǎn)．現(xiàn)將線框右半邊ObcO′繞OO′逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°到圖7乙所示位置．在這一過程中，導(dǎo)線中通過的電荷量是()A．B．C．D．08．如圖2所示，一帶電小球質(zhì)量為m，用絲線懸掛于O點(diǎn)，并在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，最大擺角為60°，水平磁場(chǎng)垂直于小球擺動(dòng)的平面，當(dāng)小球自左方擺到最低點(diǎn)時(shí)，懸線上的張力恰為零，則小球自右方擺到最低點(diǎn)時(shí)懸線上的張力為()A．0B．2mgC．4mgD．6mg9．如圖所示為電視機(jī)顯像管偏轉(zhuǎn)線圈的示意圖，當(dāng)線圈通以直流電時(shí)，形成的磁場(chǎng)如圖所示．一束沿著管徑軸線射向紙內(nèi)的電子將（）A．向上偏轉(zhuǎn) B．向下偏轉(zhuǎn) C．向右偏轉(zhuǎn) D．向左偏轉(zhuǎn)10．如圖在豎直方向上的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2中，各放入一個(gè)完全一樣的水平金屬圓盤a和b，它們可繞豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)．用導(dǎo)線將a盤中心與b盤邊緣相連，b盤中心與a盤邊緣相連．從上向下看，當(dāng)a盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（）A．b盤總是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B．若B1和B2同向，b盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C．若B1和B2反向，b盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．b盤總是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)二、多選題11．如圖所示，兩虛線之間的空間內(nèi)存在著正交或平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，有一個(gè)帶正電的小球（電荷量+q，質(zhì)量為m）從正效或平行的電磁復(fù)合場(chǎng)上方的某一高度處自由落下，那么，帶電小球不可能沿直線通過下列的哪個(gè)電磁混合場(chǎng)（）A．B．C．D．12．磁流體發(fā)電機(jī)可簡(jiǎn)化為如下模型：兩塊長(zhǎng)、寬分別為a、b的平行板，彼此相距L，板間通入已電離的速度為v的氣流，兩板間存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與兩板平行，并與氣流垂直，如圖所示。把兩板與外電阻R連接起來(lái)，在磁場(chǎng)力作用下，氣流中的正、負(fù)離子分別向兩板移動(dòng)形成電流。設(shè)該氣流的導(dǎo)電率（電阻率的倒數(shù)）為σ，則（）A．該磁流體發(fā)電機(jī)模型的內(nèi)阻為r＝B．產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝BavC．流過外電阻R的電流強(qiáng)度I＝D．該磁流體發(fā)電機(jī)模型的路端電壓為13．1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖所示，這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形合D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法正確的是A．離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器B．離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器C．離子從磁場(chǎng)中獲得能量D．離子從電場(chǎng)中獲得能量14．如圖所示，通電直導(dǎo)線ab質(zhì)量為m、水平地放置在兩根傾角均為的光滑絕緣導(dǎo)體軌道上，通以圖示方向的電流，電流強(qiáng)度為E，兩導(dǎo)軌之間距離為l，要使導(dǎo)線ab靜止在導(dǎo)軌上，則關(guān)于所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向（從b向a看）、大小的判斷正確的是A．磁場(chǎng)方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．磁場(chǎng)方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C．磁場(chǎng)方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D．磁場(chǎng)方向垂直斜面向上時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度有最小值15．利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域．如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差UCD，下列說法中正確的是()A．電勢(shì)差UCD僅與材料有關(guān)B．若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢(shì)差UCD<0C．在測(cè)定地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持水平D．僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，電勢(shì)差UCD變大16．如圖所示，在OA和OC兩射線間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，∠AOC為30°，正負(fù)電子(質(zhì)量、電荷量大小相同，電性相反）以相同的速度均從M點(diǎn)以垂直于OA的方向垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下列說法可能正確的是A．若正電子不從OC邊射出，正負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比可能為3∶1B．若正電子不從OC邊射出，正負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比可能為6∶1C．若負(fù)電子不從OC邊射出，正負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比可能為1∶1D．若負(fù)電子不從OC邊射出，正負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比可能為1∶617．如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的圓環(huán)可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，不計(jì)空氣阻力，現(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v0，在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的速度圖象可能是圖中的（）A．②③B．①③C．②④ D．①④18．下圖是小麗自制的電流表原理圖，質(zhì)量為m的均勻細(xì)金屬桿MN與一豎直懸掛的絕緣輕彈簧相連，彈簧勁度系數(shù)為k，在邊長(zhǎng)為ab＝L1，bc＝L2的矩形區(qū)域abcd內(nèi)均有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外。MN的右端連接一絕緣輕指針，可指示出標(biāo)尺上的刻度，MN的長(zhǎng)度大于ab，當(dāng)MN中沒有電流通過且處于靜止時(shí)，MN與ab邊重合，且指針指在標(biāo)尺的零刻度；當(dāng)MN中有電流時(shí)，指針示數(shù)可表示電流大小。MN始終在紙面內(nèi)且保持水平，重力加速度為g，則A．要使電流表正常工作，金屬桿中電流方向應(yīng)從M至NB．當(dāng)該電流表的示數(shù)為零時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為零C．該電流表的量程是D．該電流表的刻度在范圍內(nèi)是不均勻的19．帶電小球以一定的初速度v0豎直向上拋出，能夠達(dá)到的最大高度為h1；若加上水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h2；若加上水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h3，若加上豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h4，如圖所示．不計(jì)空氣，則（）A．一定有h1=h3B．一定有h1＜h4C．h2與h4無(wú)法比較D．h1與h2無(wú)法比較20．1922年英國(guó)物理學(xué)家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。若一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列說法中正確（）A．該束帶電粒子帶正電B．速度選擇器的P1極板帶負(fù)電C．在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，質(zhì)量越大D．在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，比荷q/m越小21．如圖所示，正方形abcd區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，O點(diǎn)是cd邊的中點(diǎn)．一個(gè)帶正電的粒子(重力忽略不計(jì))從O點(diǎn)沿紙面以垂直于cd邊的速度射入正方形區(qū)域內(nèi)，經(jīng)過時(shí)間t0剛好從c點(diǎn)射出磁場(chǎng)．現(xiàn)設(shè)法使該帶電粒子從O點(diǎn)沿紙面以與Od成30°的方向(如圖中虛線所示)，以各種不同的速率射入正方形內(nèi)，那么下列說法正確的是()A．該帶電粒子不可能剛好從正方形的某個(gè)頂點(diǎn)射出磁場(chǎng)B．若該帶電粒子從ab邊射出磁場(chǎng)，它在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間可能是t0C．若該帶電粒子從bc邊射出磁場(chǎng)，它在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間可能是3t0/2D．若該帶電粒子從cd邊射出磁場(chǎng)，它在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間一定是5t0/2三、解答題22．如圖所示，質(zhì)量為m＝1kg、電荷量為q＝5×10－2C的帶正電的小滑塊，從半徑為R＝0.4m的光滑絕緣1/4圓弧軌道上由靜止自A端滑下．整個(gè)裝置處在方向互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．已知E＝100V/m，方向水平向右，B＝1T，方向垂直紙面向里，g＝10m/s2.求：(1)滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度；(2)在C點(diǎn)時(shí)滑塊所受洛倫茲力．23．如圖所示，A點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為l，坐標(biāo)平面內(nèi)有邊界過A點(diǎn)和坐標(biāo)原點(diǎn)O的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向于垂直坐標(biāo)平面向里。有一電子（質(zhì)量為m、電荷量為e）從A點(diǎn)以初速度v0平行x軸正方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，在磁場(chǎng)中運(yùn)行，從x軸上的B點(diǎn)射出磁場(chǎng)區(qū)域，此時(shí)速度方向與x軸的正方向之間的夾角為60°，求：⑴磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。虎拼艌?chǎng)區(qū)域的圓心O1的坐標(biāo)；⑶電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。24．一小滑塊帶有q=5×10﹣4C的電荷放置在傾角α=30°的光滑絕緣斜面上，斜面置于磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，如圖所示．小滑塊由靜止開始沿斜面滑下，其斜面足夠長(zhǎng)，小滑塊滑至某一位置時(shí)的速度為3.5m/s時(shí)，恰好離開斜面，g取10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，則：（1）小滑塊帶何種電荷？（2）小滑塊質(zhì)量多大？（3）該斜面的長(zhǎng)度至少多長(zhǎng)？25．如圖所示，abcd是一個(gè)正方形的盒子，在cd邊的中點(diǎn)有一小孔e，盒子中矗著ad方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E，一粒子源不斷地從a處的小孔沿ab方向向盒內(nèi)發(fā)射相同的帶電粒子，粒子的速度為v0，經(jīng)電場(chǎng)作用后恰好從e處的小孔射出，現(xiàn)撤去電場(chǎng)，在盒子中加一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，粒子仍恰好從e也射出。求：電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值。26．如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球以水平初速度v0從離地高為h的地方做平拋運(yùn)動(dòng)，落地點(diǎn)為N，不計(jì)空氣阻力，求：（1）若在空間加一個(gè)豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使小球沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則場(chǎng)強(qiáng)E為多大？（2）若在空間再加上一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小球的落地點(diǎn)仍為N，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？27．如圖所示，在xOy直角坐標(biāo)平面內(nèi)﹣0.05m≤x＜0的區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，0≤x≤0.08m的區(qū)域有沿﹣x方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．在x軸上坐標(biāo)為（﹣0.05m，0）的S點(diǎn)有一粒子源，它一次能沿紙面同時(shí)向磁場(chǎng)內(nèi)每個(gè)方向發(fā)射一個(gè)比荷=5×107C/kg，速率v0=2×106m/s的帶正電粒子．若粒子源只發(fā)射一次，其中只有一個(gè)粒子Z恰能到達(dá)電場(chǎng)的右邊界，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用（結(jié)果可保留根號(hào)）．求：（1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑R；（2）粒子Z從S發(fā)射時(shí)的速度方向與磁場(chǎng)左邊界的夾角θ；（3）第一次經(jīng)過y軸的所有粒子中，位置最高的粒子P的坐標(biāo)；（4）若粒子P到達(dá)y軸瞬間電場(chǎng)突然反向，求粒子P到達(dá)電場(chǎng)右邊界時(shí)的速度．28．豎直放置的平行光滑金屬導(dǎo)軌，其電阻不計(jì)，磁場(chǎng)方向如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，有兩根相同的導(dǎo)體棒ab及cd，長(zhǎng)0.2m，電阻0.1Ω，重0.1N，現(xiàn)用力向上拉動(dòng)導(dǎo)體ab，使之勻速上升（與導(dǎo)軌接觸良好）。此時(shí)cd恰好靜止不動(dòng)，求：（1）ab受到的拉力大?。唬?）ab向上的速度；（3）在2s內(nèi)，拉力做功轉(zhuǎn)化的電能；（4）在2s內(nèi)，拉力做的功。29．如圖甲所示，間距為d、垂直于紙面的兩平行板P、Q間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)。取垂直于紙面向里為磁場(chǎng)的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻，一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子（不計(jì)重力），以初速度由Q板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁場(chǎng)且平行于板面的方向射入磁場(chǎng)區(qū)。當(dāng)和取某些特定值時(shí)，可使時(shí)刻入射的粒子經(jīng)時(shí)間恰能垂直打在P板上（不考慮粒子反彈）。上述為已知量。（1）若，求；（2）若，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大??；（3）若，為使粒子仍能垂直打在P板上，求

第三章《磁場(chǎng)》復(fù)習(xí)題參考答案1．B2．A3．B4．C5．A6．A7．A8．C9．C10．C11．CD12．AC13．AD14．AD15．BD16．CD17．BD18．AC19．AC20．AD21．AD22．(1)2m/s，方向水平向左(2)0.1N，方向豎直向下23．（1）（2）（，L/2）（3）2πL/3v024．（1）負(fù)電荷；（2）1.1×10﹣4kg；（3）1.2m

26．（1）（2）27．28．（1）F=0.2N（2）V=2m/s（3）Q=0.4J（4）W=0.8J29．（1）（2）（3）或【解析】解：（1）設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，由牛頓第二定律得

①據(jù)題意由幾何關(guān)系得R1=d

②聯(lián)立①②式得

③（2）設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R2，加速度大小為a，由圓周運(yùn)動(dòng)公式得

④據(jù)題意由幾何關(guān)系得

⑤聯(lián)立④⑤式得

⑥（3）設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，周期為T，由圓周運(yùn)動(dòng)公式得

⑦由牛頓第二定律得

⑧由題意知