1、單元評(píng)估檢測(cè)(九)磁場(chǎng)(90分鐘100分)一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的1如圖所示，一束電子流沿管的軸線進(jìn)入螺線管，忽略重力，電子在管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是()A當(dāng)從a端通入電流時(shí)，電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B當(dāng)從b端通入電流時(shí)，電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C不管從哪端通入電流，電子都做勻速直線運(yùn)動(dòng)D不管從哪端通入電流，電子都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)22020武漢模擬如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向斜向右上方，與水平方向所夾的銳角為45.將一個(gè)金屬圓環(huán)ab置于磁場(chǎng)中，圓環(huán)的圓心為點(diǎn)O，半徑為r，兩條半徑Oa和Ob相互垂直，且Oa沿水平方向當(dāng)圓環(huán)中

2、通以電流I時(shí)，圓環(huán)受到的安培力大小為()A.BIrB.BIrCBIr D2BIr3.如圖所示，蹄形磁鐵用柔軟的細(xì)繩懸吊在天花板上，在磁鐵兩極的正下方固定著一根水平直導(dǎo)線當(dāng)直導(dǎo)線中通以向右的電流時(shí)()A磁鐵的N極向紙外、S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，繩子對(duì)磁鐵的拉力減小B磁鐵的S極向紙外、N極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，繩子對(duì)磁鐵的拉力減小C磁鐵的N極向紙外、S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，繩子對(duì)磁鐵的拉力增大D磁鐵的S極向紙外、N極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，繩子對(duì)磁鐵的拉力增大4.已知通入電流為I的長(zhǎng)直導(dǎo)線在周圍某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B與該點(diǎn)到導(dǎo)線間的距離r的關(guān)系為Bk(k為常量)如圖所示，豎直通電長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流I方向向上，絕緣的光滑水平面上P處有

3、一帶正電小球從圖示位置以初速度v0水平向右運(yùn)動(dòng)，小球始終在水平面上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡用實(shí)線表示，若從上向下看，則小球的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是()5電磁泵在目前的生產(chǎn)、科技中得到了廣泛應(yīng)用如圖所示，泵體是一個(gè)長(zhǎng)方體，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，兩側(cè)端面是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2的正方形；流經(jīng)泵體內(nèi)的液體密度為、在泵頭通入導(dǎo)電劑后液體的電導(dǎo)率為(電阻率倒數(shù))，泵體處有方向垂直向外的磁場(chǎng)B，泵體的上下兩表面接在電壓為U(內(nèi)阻不計(jì))的電源上，則()A泵體上表面應(yīng)接電源負(fù)極B通過(guò)泵體的電流IC增大磁感應(yīng)強(qiáng)度可獲得更大的抽液高度D增大液體的電阻率可獲得更大的抽液高度6如圖所示，兩完全相同的導(dǎo)線a、b固定不動(dòng)，它們的連線是一個(gè)圓的水平直徑，兩導(dǎo)

4、線中通有垂直紙面向外，且大小相同的電流，將質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為l的導(dǎo)線c放在圓的最低點(diǎn)，當(dāng)通有垂直紙面向外的電流I時(shí)，導(dǎo)線c剛好靜止不動(dòng)，已知重力加速度為g.則導(dǎo)線a在導(dǎo)線c處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A.B.C. D.72020福建漳州八校第一次聯(lián)考如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌CD、EF間距為L(zhǎng)，與電動(dòng)勢(shì)為E0的電源相連，質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置構(gòu)成閉合回路，回路平面與水平面成角，回路其余電阻不計(jì)為使ab棒靜止，需在空間施加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值及其方向分別為()A.，水平向右B.，垂直于回路平面向上C.，豎直向下D.，垂直于回路平面向下8.如圖所示，在等腰直角三角形A

5、BC的A點(diǎn)和B點(diǎn)分別固定一垂直紙面向外和向里的無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線，其電流強(qiáng)度分別為IA和IB，A45，通電直導(dǎo)線形成的磁場(chǎng)在空間某點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小Bk，k為比例系數(shù)，r為該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離，I為導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度當(dāng)一小磁針在C點(diǎn)N極所受磁場(chǎng)力方向沿BC方向時(shí)，兩直導(dǎo)線的電流強(qiáng)度IB與IA之比為()A. B.C. D.二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分92020三明模擬如圖所示，在玻璃皿的中心放一個(gè)圓柱形電極P，緊貼邊緣內(nèi)壁放一個(gè)圓環(huán)形電極Q，并把它們與電源的兩極相連，然后在玻璃皿中放入

6、導(dǎo)電液體現(xiàn)在把玻璃皿放在圖示磁場(chǎng)中，下列判斷正確的是()A若P接電源的正極，Q接電池的負(fù)極，俯視時(shí)液體逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B若P接電源的正極，Q接電池的負(fù)極，俯視時(shí)液體順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C若兩電極之間接50 Hz正弦交流電，液體不轉(zhuǎn)動(dòng)D若兩電極之間接50 Hz正弦交流電，液體不斷往返轉(zhuǎn)動(dòng)102020四川樹(shù)德中學(xué)二診如圖所示，一根重力G0.1 N、長(zhǎng)L1 m的質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體ab，在其中點(diǎn)彎成60角，將此導(dǎo)體放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體兩端a、b懸掛于兩相同的彈簧下端，彈簧均為豎直狀態(tài)，當(dāng)導(dǎo)體中通過(guò)I1 A的電流時(shí)，兩根彈簧比原長(zhǎng)各縮短了x0.01 m，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B0.4 T，則(

7、)A導(dǎo)體中電流的方向?yàn)閎aB每根彈簧的彈力大小為0.10 NC彈簧的勁度系數(shù)k5 N/mD若導(dǎo)體中不通電流，則彈簧伸長(zhǎng)0.02 m112020太原模擬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)若速度相同的同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，則下列相關(guān)說(shuō)法中正確的是()A該束帶電粒子帶負(fù)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，比荷越小D在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，質(zhì)量m不一定大122020福建福州質(zhì)檢如圖所示，在圓心為O、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一系列電子以不同的速率v(0vv

8、m)從邊界上的P點(diǎn)沿垂直于磁場(chǎng)方向與OP成60角方向射入磁場(chǎng)，在1/3區(qū)域的磁場(chǎng)邊界上有電子射出已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，不考慮電子之間的相互作用力則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的()A最大半徑為rRB最大速率為vmC最長(zhǎng)時(shí)間為tD最短時(shí)間為t三、非選擇題：本題共6個(gè)小題，共60分132020岳陽(yáng)模擬(6分)如圖所示，粒子源P會(huì)發(fā)出電荷量相等的帶電粒子，這些粒子經(jīng)裝置M加速并篩選后，能以相同的速度從A點(diǎn)垂直磁場(chǎng)方向沿AB射入正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)ABCD，粒子1、粒子2分別從AD中點(diǎn)和C點(diǎn)射出磁場(chǎng)(不計(jì)粒子重力)(1)分析粒子1和粒子2的電性；(2)粒子1和粒子2的質(zhì)量比142020梅州模擬(8分)如圖所示

9、，質(zhì)量為60 g的銅棒長(zhǎng)為a20 cm，棒的兩端與長(zhǎng)為L(zhǎng)30 cm的細(xì)軟銅線相連，吊在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中當(dāng)棒中通過(guò)恒定電流I后，銅棒向上擺動(dòng)，最大偏角60，g取10 m/s2，求：(1)銅棒中電流I的大??；(2)銅棒在擺動(dòng)過(guò)程中的最大速率15(8分)如圖甲所示的直角坐標(biāo)系內(nèi)，在x0(x00)處有一垂直x軸放置的擋板在y軸與擋板之間的區(qū)域內(nèi)存在一個(gè)與xOy平面垂直且指向紙內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.2 T位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處的粒子源向xOy平面內(nèi)發(fā)射出大量同種帶正電的粒子，所有粒子的初速度大小均為v01.0106 m/s，方向與x軸正方向的夾角為，且09

10、0，該粒子的比荷為1.0108 C/kg，不計(jì)粒子所受重力和粒子間的相互作用，粒子打到擋板上后均被擋板吸收(1)求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R.(2)如圖乙所示，為使沿初速度方向與x軸正方向的夾角30射出的粒子不打到擋板上，則x0必須滿足什么條件？該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少？16(8分)如圖所示，兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為，間距為d.導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面垂直質(zhì)量為m的金屬棒被固定在導(dǎo)軌上，距底端的距離為s，導(dǎo)軌與外接電源相連，使金屬棒通有電流金屬棒被松開(kāi)后，以加速度a沿導(dǎo)軌勻加速下滑，金屬棒中的電流始終保持恒定，重力加速度為g.求下滑到

11、底端的過(guò)程中，金屬棒(1)末速度的大小v；(2)通過(guò)的電流大小I；(3)通過(guò)的電荷量Q.17(14分)如圖甲所示，以兩虛線M、N為邊界，中間存在平行紙面且與邊界垂直的水平電場(chǎng)，M、N間電壓UMN的變化圖象如圖乙所示，電壓的最大值為U0、周期為T0；M、N兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域、，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.t0時(shí)，將一帶正電的粒子從邊界線M上的A處由靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期也為T0，兩虛線M、N間寬度很小，粒子在其間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不計(jì)，也不考慮粒子所受的重力(1)求該粒子的比荷；(2)求粒子第1次和第2次從右向左經(jīng)邊界線N離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)兩位置間的距離

12、d.18(16分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)直線AB與豎直方向成30角，AB左側(cè)有勻強(qiáng)電場(chǎng)，右側(cè)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)一質(zhì)量為m、電量為q的帶負(fù)電的粒子，從P點(diǎn)以初速度v0豎直向下射入電場(chǎng)，粒子首次回到邊界AB時(shí)，經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)且速度大小不變，已知P、Q間距為l，之后粒子能夠再次通過(guò)P點(diǎn)(粒子重力不計(jì))求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向；(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的可能值單元評(píng)估檢測(cè)(九)1解析：由于通電螺線管內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電子運(yùn)動(dòng)方向與磁感線平行，電子不受磁場(chǎng)力作用，所以不管從哪端通入電流，電子都做勻速直線運(yùn)動(dòng)答案：C2解析：圓環(huán)受到的安培力大小等效為ab連線的長(zhǎng)度電流受到的安培力，ab連線的長(zhǎng)度為

13、r，則FBIrBIr，選項(xiàng)A正確答案：A3解析：假設(shè)磁鐵不動(dòng)，導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)安培定則可知，通電導(dǎo)線左邊的磁場(chǎng)斜向下，而右邊的磁場(chǎng)斜向上，那么在導(dǎo)線兩側(cè)取兩小段，根據(jù)左手定則可知，左邊一小段所受安培力的方向垂直紙面向里，右側(cè)一小段所受安培力的方向垂直紙面向外，從上往下看，導(dǎo)線順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)如今導(dǎo)線不動(dòng)，磁鐵運(yùn)動(dòng)，根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則知磁鐵逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(從上向下看)，即N極向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)，S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)90時(shí)，導(dǎo)線所受的安培力方向豎直向上，根據(jù)牛頓第三定律可得磁鐵受到導(dǎo)線向下的作用力，故繩子對(duì)磁鐵的拉力增大，C正確答案：C4解析：通電長(zhǎng)直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向在水平面內(nèi)，由于洛倫茲力F與B、v0

14、的方向均垂直，所以F沿豎直方向，小球在水平方向上不受力而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，只有A項(xiàng)正確答案：A5解析：當(dāng)泵體上表面接電源的正極時(shí)，電流從上向下流過(guò)泵體，這時(shí)受到的磁場(chǎng)力水平向左，拉動(dòng)液體，故A錯(cuò)誤；根據(jù)電阻定律，泵體內(nèi)液體的電阻R，因此流過(guò)泵體的電流IUL1，故B錯(cuò)誤；增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，受到的磁場(chǎng)力變大，因此可獲得更大的抽液高度，故C正確；若增大液體的電阻率，可以使電流減小，受到的磁場(chǎng)力減小，使抽液高度減小，故D錯(cuò)誤答案：C6解析：假設(shè)導(dǎo)線a在導(dǎo)線c處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)線a、c通有同向的電流，則兩導(dǎo)線之間的作用力為吸引力，a對(duì)c的吸引力大小為F1BIl，同理可知導(dǎo)線b對(duì)c的吸引力大小為

15、F2BIl，由幾何知識(shí)可知兩個(gè)吸引力相互垂直，則由力的平衡條件得mgBIl，解得B，A正確答案：A7.解析：對(duì)金屬棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如圖所示由圖看出，當(dāng)安培力沿斜面向上時(shí)，有最小值，此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是垂直于回路平面向下安培力的最小值FAmgsin ，故磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值B，根據(jù)歐姆定律，有E0IR，故B.選D.答案：D8解析：由題意可知C點(diǎn)處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B合的方向平行BC向右，設(shè)A點(diǎn)處導(dǎo)線和B點(diǎn)處導(dǎo)線在C點(diǎn)處形成的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為BA和BB，方向分別與AC和BC垂直，如圖所示，由圖可知sin 45，又，計(jì)算可得，選項(xiàng)A正確答案：A9解析：若P接電源正極，Q接

16、電源負(fù)極，在電源外部電流由正極流向負(fù)極，因此電流由中心流向邊緣；玻璃皿所在處的磁場(chǎng)豎直向上，由左手定則可知，導(dǎo)電液體受到的磁場(chǎng)力沿順時(shí)針?lè)较?，因此液體順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤，B正確；P、Q與50 Hz的交流電源相接，電流方向變化過(guò)快，液體不會(huì)旋轉(zhuǎn)，故C正確，D錯(cuò)誤答案：BC10解析：本題考查在安培力作用下的平衡問(wèn)題當(dāng)導(dǎo)體中通過(guò)I1 A的電流時(shí)，兩根彈簧比原長(zhǎng)縮短，安培力方向向上，由左手定則判斷可知，導(dǎo)體中電流的方向?yàn)閎a，故A正確；通電后，導(dǎo)體棒的有效長(zhǎng)度L有0.5 m，受到的安培力FAIL有B10.50.4 N0.2 N，受力分析有G2FFA，解得F0.05 N，即每根彈簧的彈力大小為0.

17、05 N，故B錯(cuò)誤；根據(jù)Fkx得k5 N/m，故C正確；若導(dǎo)體中不通電流G2F2，F(xiàn)2kx2解得x20.01 m，彈簧伸長(zhǎng)0.01 m，故D錯(cuò)誤答案：AC11解析：帶電粒子在磁場(chǎng)中向下偏轉(zhuǎn)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外，根據(jù)左手定則知，該粒子帶正電，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在平行金屬板間，根據(jù)左手定則知，帶電粒子所受的洛倫茲力方向豎直向上，則電場(chǎng)力的方向豎直向下，知電場(chǎng)強(qiáng)度的方向豎直向下，所以速度選擇器的P1極板帶正電，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；進(jìn)入B2磁場(chǎng)中的粒子速度是一定的，根據(jù)qvB得，r，知r越大，比荷越小，而質(zhì)量m不一定大，故選項(xiàng)C、D正確答案：CD12解析：本題考查帶電粒子在圓形磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題根據(jù)題意，

18、電子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在速度的垂線上，當(dāng)電子速度最大時(shí)，對(duì)應(yīng)的圓周運(yùn)動(dòng)半徑最大，離開(kāi)出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，如圖所示軌跡恰好為半個(gè)圓周，最大半徑rmRcos 30R，得vm，此時(shí)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角最小，時(shí)間最短為tminT，根據(jù)T，解得tmin；電子速度越小，半徑越小，軌跡圓弧對(duì)應(yīng)圓心角越大，當(dāng)v無(wú)窮小時(shí)，電子近似做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，即最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間tmaxT，故B、C錯(cuò)誤，A、D正確答案：AD13解析：(1)由圖示可知，粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的洛倫茲力水平向左，由左手定則可知，粒子帶負(fù)電(2)設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，由圖示可知，粒子軌道半徑分別為r1L，r2L，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第

19、二定律得qvBm，mr，則.答案：(1)均帶負(fù)電(2)14解析：(1)銅棒上擺的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理得：FBLsin 60mgL(1cos 60)0，又因?yàn)榘才嗔镕BBIa代入解得：I2 A.(2)由題意，銅棒向上擺動(dòng)的最大偏角60，根據(jù)對(duì)稱性可知，偏角是30時(shí)是其平衡位置，則有：mgFB，當(dāng)銅棒偏角是30時(shí)，速度最大，動(dòng)能最大，由動(dòng)能定理可得：mvFBLsin 30mgL(1cos 30)代入解得最大速度為vm0.96 m/s.答案：(1)2 A(2)0.96 m/s15解析：(1)由牛頓第二定律得：qv0B解得R5.0102 m.(2)如圖所示，設(shè)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與擋板相切，由幾何關(guān)系得：x0RRsin 解得x07.5102 m為使該粒子不打到擋板上：x07.5102 m設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為T，則T107 s由幾何知識(shí)可知，粒子的軌道對(duì)應(yīng)的圓心角為2則該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tTT107 s.答案：(1)5.0102 m(2)x07.5102 m107 s16解析：(1)勻加速直線運(yùn)動(dòng)v22as解得v.(2)安培力F安IdB金屬