1、章末檢測九磁場(時間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分，15題每小題只有一個選項(xiàng)正確，68小題有多個選項(xiàng)符合題目要求，全選對得6分，選對但不全得3分，有選錯的得0分)1指南針是我國古代四大發(fā)明之一，東漢學(xué)者王充在論衡一書中描述的“司南”是人們公認(rèn)的最早的磁性定向工具，指南針能指示南北方向是由于()A指南針的兩個磁極相互吸引B指南針的兩個磁場相互排斥C地磁場對指南針的作用D指南針能吸引鐵、鋁、鎳等物質(zhì)解析：選C.地球本身就是一個巨大的磁體，司南靜止時指南的一端是南極，指北的一端是北極；故勺柄指的是南極指南針指示南北主要是因?yàn)榈卮艌龅淖饔茫蔆正確 2如圖所示

2、，用天平測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列各選項(xiàng)所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長NM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)，若磁場發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是()解析：選A.由題意知，當(dāng)處于磁場中的導(dǎo)體，受安培力作用的有效長度越長，根據(jù)FBIL知受安培力越大，越容易失去平衡，由圖知選項(xiàng)A中導(dǎo)體的有效長度最大，所以A正確3如圖所示，完全相同的甲、乙兩個環(huán)形電流同軸平行放置，甲的圓心為O1，乙的圓心為O2，在兩環(huán)圓心的連線上有a、b、c三點(diǎn)，其中aO1O1bbO2O2c，此時a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2.當(dāng)把環(huán)形電流乙撤去后，c點(diǎn)的

3、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()AB2B1BB1CB2 D.解析：選B.對于圖中單個環(huán)形電流，根據(jù)安培定則，其在中軸線上的磁場方向均是向左，故c點(diǎn)的磁場方向也是向左的設(shè)aO1O1bbO2O2cr，設(shè)單個環(huán)形電流在距離中點(diǎn)r位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1r，在距離中點(diǎn)3r位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B3r，a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度：B1B1rB3r，b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度：B2B1rB1r，當(dāng)撤去環(huán)形電流乙后，c點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度BcB3rB1，故B正確4如圖所示，臺秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來，此時臺秤的讀數(shù)為FN1，現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一通電導(dǎo)線，電流方向如圖，當(dāng)加上電流后，臺秤的示數(shù)為FN2

4、，則下列說法正確的是()AFN1FN2，彈簧長度將變長BFN1FN2，彈簧長度將變短CFN1FN2，彈簧長度將變長DFN1FN2，彈簧長度將變短解析：選B.以通電導(dǎo)線為研究對象，由左手定則可知，通電導(dǎo)線在磁場中受到斜向右下方的安培力，由牛頓第三定律可知條形磁鐵受到通電導(dǎo)線的磁場力為斜向左上方，該力產(chǎn)生對條形磁鐵向上提拉和向左壓縮彈簧的效果，則臺秤示數(shù)變小，彈簧被壓縮選項(xiàng)B正確5如圖所示，勻強(qiáng)磁場分布在平面直角坐標(biāo)系的整個第象限內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里一質(zhì)量為m、電荷量絕對值為q、不計重力的粒子，以某速度從O點(diǎn)沿著與y軸夾角為30的方向進(jìn)入磁場，運(yùn)動到A點(diǎn)時，粒子速度沿x軸正方向下

5、列判斷正確的是()A粒子帶正電B運(yùn)動過程中，粒子的速度不變C粒子由O到A經(jīng)歷的時間為tD離開第象限時，粒子的速度方向與x軸正方向的夾角為30解析：選C.根據(jù)題意和左手定則可判斷：該帶電粒子帶負(fù)電，故A選項(xiàng)錯誤；該帶電粒子在洛倫茲力作用下在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，雖然粒子的速度的大小不變，但速度的方向時刻改變，則粒子的速度不斷變化，故B選項(xiàng)錯誤；根據(jù)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的運(yùn)動時間t與圓心角、周期T的關(guān)系tT和帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期公式T，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可得，解得t，故C選項(xiàng)正確；根據(jù)帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的對稱性可知，該帶電粒子離開第象限時，粒子的速度方向與

6、x軸正方向的夾角應(yīng)該為60，故D選項(xiàng)錯誤6如圖所示，質(zhì)量為m的帶電小物塊在絕緣粗糙的水平面上以初速度v0開始運(yùn)動已知在水平面上方的空間內(nèi)存在方向垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場，則以下關(guān)于小物塊的受力及運(yùn)動的分析中，正確的是()A若物塊帶正電，可能受兩個力，做勻速直線運(yùn)動B若物塊帶負(fù)電，可能受兩個力，做勻速直線運(yùn)動C若物塊帶正電，一定受四個力，做減速直線運(yùn)動D若物塊帶負(fù)電，一定受四個力，做減速直線運(yùn)動解析：選AD.若小物塊帶正電，則受到的洛倫茲力豎直向上，如果洛倫茲力小于重力，則小物塊還會受到支持力和摩擦力，做變減速運(yùn)動，如果洛倫茲力恰好等于重力，則小物塊只受這兩個力而做勻速直線運(yùn)動，故A對，C錯；

7、若小物塊帶負(fù)電，洛倫茲力豎直向下，小物塊受四個力作用而做減速運(yùn)動，故B錯，D對7設(shè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示已知一帶電粒子在電場力和洛倫茲力的作用下，從靜止開始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動，到達(dá)B點(diǎn)時速度為零，C點(diǎn)是運(yùn)動的最低點(diǎn)，忽略粒子的重力，以下說法中正確的是()A此粒子必帶正電荷BA點(diǎn)和B點(diǎn)位于同一高度C粒子在C點(diǎn)時機(jī)械能最大D粒子到達(dá)B點(diǎn)后，將沿原曲線返回A點(diǎn)解析：選ABC.粒子從靜止開始運(yùn)動的方向向下，電場強(qiáng)度方向也向下，所以粒子必帶正電荷，A正確；因?yàn)槁鍌惼澚Σ蛔龉?，只有靜電力做功，A、B兩點(diǎn)速度都為0，根據(jù)動能定理可知，粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動過程中，電場

8、力不做功，故A、B點(diǎn)位于同一高度，B正確；C點(diǎn)是最低點(diǎn)，從A點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動過程中電場力做正功最大，根據(jù)動能定理可知粒子在C點(diǎn)時速度最大，動能最大，C正確；到達(dá)B點(diǎn)時速度為零，將重復(fù)剛才ACB的運(yùn)動，向右運(yùn)動，不會返回，故D錯誤8日本福島核電站的核泄漏事故，使碘的同位素131被更多的人所了解利用質(zhì)譜儀可分析碘的各種同位素，如圖所示，電荷量均為q的碘131和碘127質(zhì)量分別為m1和m2，它們從容器A下方的小孔S1進(jìn)入電壓為U的加速電場(入場速度忽略不計)，經(jīng)電場加速后從S2小孔射出，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最后打到照相底片上下列說法正確的是()A磁場的方向垂直于紙面向里B碘131進(jìn)入磁場

9、時的速率為 C碘131與碘127在磁場中運(yùn)動的時間差值為D打到照相底片上的碘131與碘127之間的距離為解析：選BD.粒子帶正電，根據(jù)左手定則可知，磁場方向垂直紙面向外，A錯誤；由動能定理知，粒子在電場中得到的動能等于電場對它所做的功，即qUm1v，解得v1，B正確；粒子在磁場中運(yùn)動的時間t為周期的一半，根據(jù)周期公式T，在磁場中運(yùn)動的時間差值t，故C錯誤；粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑R ，則它們的距離之差d2R12R2，故D正確二、非選擇題(共4小題，52分)9(12分)如圖所示，金屬梯形框架導(dǎo)軌放置在豎直平面內(nèi)，頂角為，底邊ab長為l，垂直于梯形平面有一個磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場在導(dǎo)

10、軌上端再放置一根水平金屬棒cd，質(zhì)量為m，導(dǎo)軌上接有電源，使abcd構(gòu)成回路，回路電流恒為I，cd棒恰好靜止已知金屬棒和導(dǎo)軌之間接觸良好，不計摩擦阻力，重力加速度為g.求：(1)cd棒所受磁場力；(2)cd棒與ab邊之間的高度差h.解析：(1)對于金屬棒cd，在安培力與重力的作用下處于平衡狀態(tài)，因此cd棒所受磁場力Fcdmg，方向豎直向上(2)設(shè)cd棒的有效長度為l，由cd棒靜止得：mgBIl，因此l根據(jù)幾何關(guān)系知cd棒的有效長度ll2htan 解得h.答案：(1)mg，方向豎直向上(2)10(12分)如圖所示，質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子，以初速度v沿垂直磁場方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁

11、場，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動不計帶電粒子所受重力(1)求粒子做勻速圓周運(yùn)動的半徑R和周期T；(2)為使該粒子做勻速直線運(yùn)動，還需要同時存在一個與磁場方向垂直的勻強(qiáng)電場，求電場強(qiáng)度E的大小解析：(1)洛倫茲力提供向心力，有F洛qvBm帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動的半徑R勻速圓周運(yùn)動的周期T(2)粒子受電場力F電qE，洛倫茲力F洛qvB，粒子做勻速直線運(yùn)動，則qEqvB，電場強(qiáng)度E的大小EvB.答案：(1)(2)vB11(14分)如圖所示，MN、PQ是平行金屬板，板長為L，兩板間距離為，PQ板帶正電，MN板帶負(fù)電，在PQ板的上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場一個電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電的粒子以速度v0從MN

12、板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間，結(jié)果粒子恰好從PQ板左邊緣飛進(jìn)磁場，然后又恰好從PQ板的右邊緣飛進(jìn)電場不計粒子重力，求：(1)兩金屬板間所加電場的場強(qiáng)大??；(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小解析：(1)如圖所示，設(shè)粒子在平行金屬板勻強(qiáng)電場中運(yùn)動的時間為t，由類平拋運(yùn)動可知：Lv0tat2a聯(lián)立解得：E.(2)粒子以速度v飛出電場后射入勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動，由qvBm，sin ，sin ，vyat聯(lián)立解得：B.答案：(1)(2)12(14分)如圖所示，空間中存在著水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小E5 N/C，同時存在著水平方向的勻強(qiáng)磁場，其方向與電場方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0.5 T有一帶正電的小球，質(zhì)量m1106 kg，電荷量q2106 C，正以速度v在圖示的豎直面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，當(dāng)經(jīng)過P點(diǎn)時撤掉磁場(不考慮磁場消失引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象)取g10 m/s2，求：(1)小球做勻速直線運(yùn)動的速度v的大小和方向；(2)從撤掉磁場到小球再次穿過P點(diǎn)所在的這條電場線經(jīng)歷的時間t.解析：(1)小球勻速直線運(yùn)動時受力如圖，其所受的三個力在同一平面內(nèi)，合力為零，有qvB代入數(shù)