高二物理第一学期磁场测试题
高二物理x科卷
时量：120分钟 满分：150分
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。请将选择题答案填在第Ⅱ卷答题栏内。
第Ⅰ卷（选择题共64分）
一、本题共16小题，共64分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1、关于磁感线，下列说法中正确的是 （ ）
A、磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向；
B、磁感线一定从磁体的N极出发，到S极终止；
C、任何磁场的磁感线都是闭合曲线，磁感线在空间不能相交；
D、磁感线密处磁场强，磁感线疏处磁场弱；
2、如图所示，两根靠近但彼此绝缘的直导线互相垂直，通以大小相同的电流，在哪一个区域两根导线的磁场方向一致且向里（ ）
A、III区 B、II 区 C、III区 D、IV区
3、关于磁感强度，下列说法中正确的是( )
A、磁感强度的方向，就是通电直导线在磁场中的受力方向；
B、磁感强度大的地方，通电导线所受的力也一定大；
C、磁感强度的单位可以用Wb/m2表示；
D、通电导线在某处所受磁场力为零，则该处的磁感强度一定为零；
4、如图所示，在单匝线圈a中插入一条形磁铁，穿过线圈a的磁通量为
；同样在单匝线圈b中插入同一条形磁铁，穿过线圈b的磁通量为
，已知两线圈的横截面积分别为Sa和Sb，Sa<Sb，则(
)
A、<
B、>
C、=
D、条件不足，无法判断
5、下列说法中正确的是（ ）
A、磁极之间的相互作用是通过磁场发生的；
B、磁感线和磁场一样也是客观存在的物质；
C、一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用；
D、在外界磁场的作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体被磁化，两端形成磁极；
6、三个电子各具有与磁场方向垂直的速度v、2v、3v，则它们在匀强磁场中回旋的半径之比和周期之比为（ ）
A、1∶2∶3，1∶2∶3 B、1∶2∶3，1∶1∶1
C、1∶1∶1，1∶2∶3 D、1∶1∶1，1∶1∶1
7、有一小段通电导线，长为1cm，电流强度为5A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1N则该点的磁感应强度B 可能（ ）
A、等于2T； B、小于等于2T； C、大小2T； D、以上情况都有可能；
8、在赤道上空，水平放置一根通以由西向东电流的直导线，此导线受到地磁场的安培力方向为（ ）
A、竖直向上； B、竖直向下； C、由南向北； D、由西向东；
9、一只电流表，发现读数偏小，为纠正这一差错，可行的措施是 （ ）
A、减少表头线圈的匝数； B、减小永久磁铁的磁性；
C、减少分流电阻的阻值； D、增加表头线圈的匝数；
10、两个相同的圆形线圈，通以方向相同但大小不同的电流I1和I2，如图所示。先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上，问释放后它们的运动情况是（ ）
A、 相互吸引，电流大的加速度大； B、相互吸引，加速度大小相等；
C、相互排斥，电流大的加速度大； D、相互排斥，加速度大小相等；
11、带电量与质量都相同的两个粒子，以不同速率垂直于磁力线方向射入同一匀强磁场中，两粒子运动的轨迹如图，关于两粒子的运动速率v、在磁场中的运动时间t及圆周运动周期T，角速度ω表达正确的是：（ ）
A、v1 > v2 B、t1 < t2 C、T1 > T2 D、ω1=ω2
12、在图中实线框所围的区域内同时存在匀强磁场和匀强电场．一负离子（不计重力）恰好能沿直线MN通过这一区域．则匀强磁场和匀强电场的方向不可能为下列哪种情况（ ）
A、匀强磁场和匀强电场的方向都水平向右；
B、匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向里；
C、匀强磁场方向垂直于纸面向里，匀强电场方向竖直向下；
D、匀强磁场方向垂直于纸面向外，匀强电场方向竖直向下；
13、如图所示，连接平行金属板P1和P2，（板面垂直于纸面）的导线的一部分CD和另一连接电池的回路的一部分GH平行，CD和GH均在纸面内，金属板置于磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当一束等离子体射入两金属板之间时，CD段将受到力的作用，则：（ ）
A、等离子体从右方射入时，CD受力方向背离GH；
B、当从右方射入时，CD受力方向指向GH；
C、当从左方射入时，CD受力方向背离GH；
D、当从左方射入时，CD受力方向指向GH。
14、一质子以速度V穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转，则（ ）
A、若电子以相同速度V射入该区域，将会发生偏转；
B、无论何种带电粒子，只要以相同速度射入都不会发生偏转；
C、若质子的速度V'<V，它将向下偏转而做类似平抛运动；
D、若质子的速度V'>V，它将向上偏转，其运动轨迹既不是圆弧也不是抛物线；
15、在阴极射线管的正上方平行放置通以强电流的一根长直导线，其电流方向如图所示则阴极射线将：（ ）
A、向上偏斜； B、向下偏斜； C、向纸里偏斜； D、向纸外偏斜
16、从太阳或其它星体上放射出的宇宙射线中都含有大量的高能带电粒子，这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，如图所示，那么（ ）
A、地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同；
B、地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最强，
赤道附近最弱；
C、地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱，赤道附近最强；
D、地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转；
第Ⅱ卷(86分) 姓名_____________学号_____________
| 题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| 答案 |
二、本题共4小题，每题6分，共24分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
17、电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为2.0
g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到6 km/s.若这种装置的轨道宽2 m，长为100 m,通过的电流为10 A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为_____ T，磁场力的最大功率P=________W（轨道摩擦不计）
18、一回旋加速器，在外磁场一定时，可把质子（
）加速到
，使它获得动能为
，则：
（1）能把
粒子（
）加速到的最大速度为 ，
（2）能使粒子获得的最大动能为 ，
19、如图1和图2所示，长都为20cm的直导线中的电流强度都为2A，匀强磁场的磁感应强度都为0.5T，图1的磁场方向水平向右，图2中磁场方向垂直纸面向里，则图1中导线所受的安培力大小为 ，方向 ，图2中导线所受的安培力大小为 ，方向 。如果逆时针转动直导线将图1和图2中的300角都变为600，则图1中导线所受的安培力大小为 ，方向 ，图2中导线所受的安培力大小为 ，方向 。
20、如图所示，在MN上方有匀强磁场，磁感强度为B。电子经电压U加速后，从A孔进入磁场，最后打在MN上的P点。已知AP=d。则电子的电量与质量之比荷质比e/m= 。
三、本题共5小题，共62分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
21、（12分）如图所示，跟水平面成370角且连接电源的光滑金属框架宽为20cm，一根重为G的金属棒ab水平放在金属框架，磁感应强度B=0.6T，方向竖直向上，当通过金属棒的电流为5A时，它刚好处于静止状态，求金属棒的重力大小和电流方向？
22、（12分）如图所示为质谱仪的原理图，A为粒子加速器，电压为
；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为
，板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为
。今有一质量为m，电量为q的正离子经加速后，恰能通过速度选择器，进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动，
求：（1）粒子的速度；
（2）速度选择器的电压
；
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。
23、（12分）如图所示，以MN为界的两匀强磁场，磁感应强度
，方向垂直纸面向里。现有一质量为m、带电量为q的正粒子，从O点沿图示方向进入中。
（1）试画出粒子的运动轨迹；
（2）求经过多长时间粒子重新回到O点？
24、（12分）一个负粒子，质量为m，电量为q，以速度v垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中，如图所示，磁感应强度B的方向与离子的运动方向垂直，并垂直纸面向里，
求：（1）离子进入磁场后到达屏上的位置与O点的距离；
（2）如果离子进入磁场后经过t到达位置P，求直线OP与离子入射方向之间的夹角
的大小？（取弧度制）
25、（14分）如图所示，套在很长的绝缘直棒上的带正电的小球，质量为m，电量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放在互相垂直，且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度是B，小球与棒的动摩擦因数为u，
求（1）分析小球的运动情况；
（2）小球由静止下滑过程中的最大加速度和最大速度？
附加题：
26．（16分）如图所示，有一个长方体形匀强磁场和匀强电场区域，它的截面为边长L＝0.20ｍ的正方形，其电场强度E＝4×105V／m，磁感应强度B＝2×10－2T，磁场方向垂直纸面向里。现有一束质荷比m／q＝4×10－10kg／C的正离子流（不计离子重力），以一定的速度从电磁场区域的边界中点垂直于边界射入，且直线穿过电磁场区域。问：
（1）该区域的电场强度方向如何?离子流的速度多大?
（2）在离电磁场区域右边界D=0.4ｍ处有与边界平行的平直荧光屏，若撤去电场，离子流击中屏上a点；若撤去磁场，离子流击中屏上b点，则ab间的距离为多少？
磁场单元检测 答案
一、 选择题：
| 题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| 答案 | ACD | D | C | C | ACD | B | AC | A | CD | B | ABD | D | BC | BD | B | C |
二、 填空题：
17、18T；2.16*106W 18、1/2V Ek 19、0.1N 垂直于纸面向里 0.2N 垂直于杆向下 
垂直于纸面向里 0.2N 垂直于杆向下
20、
三、计算题：
22、（1）
（2）
（3）
23、
24、（1）
（2）
25、
26、（1）电场方向竖直向下 ，离子运动不偏转，则qE=qvB 解得 v=2×107m/s
（2）撤去电场，离子在磁场中做匀速圆周运动，如图甲所示．则 qvB＝mv2/R
解得 R=0.4ｍ ，离子离开磁场区边界时，偏转角sinθ＝L/R＝1／2，得 θ＝30°
偏离距离y1＝R－Rcosθ＝0.05ｍ ，离开磁场后离子做匀速直线运动，总的偏离距离为
y＝y1＋Dtgθ＝0.28ｍ ， 若撤去磁场，离子在电场中做匀变速曲线运动，
通过电场的时间 t＝L／v ，加速度 a＝qE／m
偏转角为θ′如图乙所示，则
tgθ′＝vy／v＝qEL／m v2
偏离距离为y2′＝a t2/2＝0.05ｍ
离开电场后离子做匀速直线运动，总的偏离距离
y′＝y2′＋Dtgθ′＝0.25ｍ
a、b间的距离为y+ y′＝0.53ｍ