高二第一学期期末复习--磁场

高二第一学期期末复习--磁场

《磁场》期末复习卷

一、选择题

1．下面关于磁场的说法正确的是()

A．某点一小段通电直导线受到的磁场力方向与该点磁场的方向一致B．某点小磁针北极的受力方向与该点磁场方向一致C．某点小磁针的南极指向，即为该点的磁场方向

D．在通电螺线管外部小磁针北极受力方向与磁场方向一致，在内部小磁针北极受力方向与磁场方向相反

2．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一定是()

A．B＝2TB．B≤2TC．B≥2TD．以上情况都有可能

3．来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将()

A．竖直向下沿直线射向地面B．相对于预定地点，稍向东偏转C．相对于预定地点，稍向西偏转D．相对于预定地点，稍向北偏转4．美国发射的航天飞机“发现者”号搭载了一台α磁谱仪，其中一个关键部件是由中国科学院电工研究所设计制造的直径为1200mm、高为80mm、中心磁感应强度为0.314T的永久磁体．它的主要使命是要探测宇宙空间中可能存在的物质，特别是宇宙中反氦原子核．若如下左图所示的磁谱仪中的4条径迹分别为质子、反质子、α粒子、反氦核的径迹，其中反氦核的径迹为()

A．1B．2C．3D．4

5．如上中图所示，平行板电容器的两板与电源相连，板间同时有电场和垂直纸面向里的匀强磁场B，一个带电荷量为＋q的粒子以v0为初速度从两板中间沿垂直电磁场方向进入，穿出时粒子的动能减小了，若想使这个带电粒子以v0沿原方向匀速直线运动穿过电磁场，可采用的办法是()

A．减小平行板的正对面积B．增大电源电压C．减小磁感应强度BD．增大磁感应强度B6．在磁感应强度大小为B0，方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里，如上右图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中()

学科网ZXXK]A．c、d两点的磁感应强度大小相等B．a、b两点的磁感应强度大小相等C．c点的磁感应强度的值最小D．b点的磁感应强度的值最大

7．如下左图，水平导线中有电流I通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同，则电子将()

A．沿路径a运动，轨迹是圆B．沿路径a运动，轨迹半径越来越大C．沿路径a运动，轨迹半径越来越小D．沿路径b运动，轨迹半径越来越小

8．如图3－3－23所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通量将()A．逐渐增大B．逐渐减小C．始终为零D．不为零，但保持不变9．直导线AB与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离，直导线固定，线圈可以自由运动．当通过如上右图所示的电流时(同时通电)，从左向右看，线圈将()

A．顺时针转动，同时靠近直导线ABB．顺时针转动，同时离开直导线ABC．逆时针转动，同时靠近直导线ABD．不动

10．目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如下左图表示它的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性)沿图所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷．在磁极配置如图中所示的情况下，下列说法正确的是()A．A板带正电B．有电流从b经用电器流向aC．金属板A、B间的电场方向向下

D．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受静电力

11．如上中图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、强度为B的匀强磁场中．质量为m、带电量为＋Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是()

A．滑块受到的摩擦力不变B．滑块到达地面时的动能与B的大小无关C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下D．B很大时，滑块可能静止于斜面上12．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法正确的是（）

A．增大电场的加速电压B．增大D形金属盒的半径C．减小狭缝间的距离D．减小磁场的磁感应强度

13．如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道，k为轨道最低点，Ⅰ处于匀强磁场中，Ⅱ和Ⅲ处于匀强电场中，三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点k的过程中，下列说法中正确的有（）A．在k处球b速度最大B．在k处球c对轨道压力最大C．球b需时最长D．球c机械能损失最多

二、计算题

1．如图所示，两平行光滑导轨相距为L＝20cm，金属棒MN的质量为m＝10g，电阻R＝8Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝0.8T，方向竖直向下，电源电动势E＝10V，内阻r＝1Ω，当开关S闭合时，MN恰好平衡，求变阻器R1的取值为多少？设θ＝45°，g取10m/s2.

2．如图所示，在一底边长为2L，θ=45°的等腰三角形区域内（O为底边中点）有垂直纸面向外的匀强磁场.现有一质量为m，电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从O点垂直于AB进入磁场，不计重力与空气阻力的影响。（1）粒子经电场加速射入磁场时的速度？

（2）磁感应强度B为多少时，粒子能以最大的圆周半径偏转后打到OA板？

（3）增加磁感应强度的大小，可以再延长粒子在磁场中的运动时间，求粒子在磁场中运动的极限时间.（不计粒子与AB板碰撞的作用时间，设粒子与AB板碰撞前后，电量保持不变并以相同的速率反弹）

3．质量为m、电荷量为q的带负电粒子自静止开始释放，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示．已知M、N两板间的电压为U，粒子的重力不计．求：匀强磁场的磁感应强度B.

4．如图所示，第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1，E的大小为0.5×103V/m，B1大小为0.5T；第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直于纸面向里的匀强磁场B2，磁场的下边界与x轴重合。一个质量m=1×10-14kg、电荷量q=1×10-10C的带正电的微粒以某一速度v沿与y轴正方向成60°角从M点沿直线运动，经P点进入第一象限内的磁场B区域。一段时间后，小球经过y轴上的N点并沿与y轴正方向成60°角的方向飞出。M点的坐标为(0，-10)，N点的坐标为(0，30)，不计粒子重力，取g=10m/s2。(1)请分析判断匀强电场E的方向并求出微粒的运动速度v；(2)匀强磁场B2为多大?

(3)B2磁场区域的最小面积为多少?

5．如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为。不计空气阻力，重力加速度为g，求(1)电场强度E的大小和方向；

(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小；(3)A点到x轴的高度h。6．如下图，在0x3a区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。

在t=0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y轴正方向的夹角分布在0～180°范围内。已知沿y轴正方向发射的粒子在tt0时刻刚好从磁场边界上P(3a,a)点离开磁场。求：⑴粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q/m;

⑵此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围；⑶从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。

扩展阅读：高二物理第一学期期末练习(电场和磁场)

轻松备课网助您轻松备课高二物理第一学期期末练习

学校班级姓名

题号分数

一．选择题：（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，选错或不答的得0分）

1.关于静电场场强的概念，下列说法正确的是()A.由E＝F/q可知，某电场的场强E与q成反比,与F成正比

B.正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入检验电荷的正负有关

C.电场中某一点的场强与放入该点的检验电荷正负无关D.电场中某点不放检验电荷时，该点场强等于零

2．在匀强磁场中，有一个面积为0.50m2的导体圆环，圆环的平面与磁场方向垂直，穿过圆环的磁通量为4.0×10-2Wb，则该磁场的磁感强度大小为（）

A．4.0×10-2TB.8.0×10-2TC.2.0×10-2TD.8.0×10-3T3．连接电灯软导线的绝缘皮损坏，可能产生“短路”，此时会发生的现象是（）A．电灯烧坏B．线路电流减弱

C．由于损坏处接触不良而使线路总电阻增大D．线路总电阻将减小

4．如图1所示电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑

动片p向b端移动时，电压表和电流表的示数变化情况是R1R2（）

A.电压表示数增大，电流表示数变小B.电压表和电流表示数都增大C.电压表和电流表示数都减小图1D.电压表示数减小，电流表示数增大

5如图2所示，一根金属棒MN，两端用细软导线连接后

ab悬挂于a、b两点，棒中通有方向从M流向N的电流。为了减

小悬线的弹力，可以在金属棒的中部加一匀强磁场，关于该磁场的方向，以下判断正确的是（）

NMA．垂直纸面向里磁场区域IB．垂直纸面向外

图2C．平行纸面向上

D．平行纸面向下

6.在真空环境中，原来匀速直线运动的电子进入到与它运动方向垂直的匀强磁场中，在洛伦兹力的作用下，形成圆弧运动轨迹，下面的说法中正确的是()

一二三四四202122总分附加题分文档整理：轻松备课网（）轻松备课网助您轻松备课A.电子所受的洛伦兹力是恒力B.进入磁场后电子动能不变C.进入磁场后电子的动量不变D.若加一个方向与磁场方向相反的匀强电场后,就有可能使电子沿直线运动7．如图3所示。真空中一个点电荷Q在空间激发电场，在

B以Q为圆心的的同心圆上，分别有A、B、C三点。比较这三点的电势，以下有几个判断（）QC（1）若Q为正电荷，则有UAUC（3）若Q为负电荷，则有UA>UB>UC

图3（4）若Q为负电荷，则有UA轻松备课网助您轻松备课D．在闭合电路中，路端电压随外电路的电阻增大而减小13.在摄谱仪等许多仪器中都设有一个速度选择器，其作用就是使进入仪器的的带电粒子具有相同的速度，这些粒子在速度选择器中做的是匀速直线运动。下面就是一个速度选择器原理的示意图。有一束初速度大小不同的带正电的粒子（不计重力）沿水平向右的方向通过O点进入真空室内，若要使具有某一速度值的粒子保持匀速运动，从O点（OO点在同一水平线上）射出，需要将真空室置于匀强电场和匀强磁场中，下面图8所示的几种情况中，匀强电场和匀强磁场的方向正确的是（）

×代表磁场方向箭头代表电场方向

×代表磁场方向箭头代表电场方向

×代表电场方向箭头代表磁场方向

×代表电场方向箭头代表磁场方向

AB

图8

CD

14．如图9所示，在水平面上有一个闭合的线圈，将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中，在磁铁进入线圈的过程中，线圈中会产生感应电流，磁铁会受到线圈中电流的作用力，若从线圈上方俯视，关于感应电流和作用力的方向，以下判断正确的是（）

A．若磁铁的N极向下插入，线圈中产生顺时方向的感应电流B．若磁铁的S极向下插入，线圈中产生顺时方向的感应电流

C．无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向下的引力D．无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向上的斥力

三．填空题：（本题共3小题，共15分）

15．图10是示波管中的电子枪部分示意图。从灯丝K发射出的电子经过加速电压U的加速到达阳极B，电子的电荷为e，质量为m。电子从灯丝发射时的速度可看作为零，则加速电极的B极板应该接在电源的______极

图9

KBU图10（填“+”或“-”）。电子到达B羁绊时的速度大小为___________。

R16.在如图11所示电路中。电源电动势为6.0V，电源内电阻为2.0Ω，灯泡的灯丝电阻R=10Ω，闭合开关后灯泡两端的电压为

ErS___________V；经过10分钟，整个电路上产生的热能为___________J。

17．如图12所示，一个质子以速度v进入匀强磁场中，速度方图11向与磁场方向垂直。匀强磁场的磁感强度为B，质子的电荷为q，质

B量为m。质子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，用所给的这些物

R理量，推导出质子在磁场中做圆周运动的半径R的表达式为

___________________。已知磁场的磁感强度B=6.3×10-2T，质子电荷m-19-27vqq=1.6×10C，质子质量m=1.7×10kg，则计算出质子做圆周运动

图12的周期为______________s（保留二位有效数字）。

四．实验题：（本题共2小题，共10分）

文档整理：轻松备课网（）轻松备课网助您轻松备课18.（5分）在“测定金属的电阻率”的实验中，（1）除了电源和开关外，还要用到的测量仪器及工具的组合为（）A．天平、刻度尺、滑动变阻器、电压表、电流表B．刻度尺、滑动变阻器、螺旋测微器、电压表、电流表C．刻度尺、滑动变阻器、游标卡尺、电压表、电阻箱D．刻度尺、滑动变阻器、电压表、毫安表（2）已知被测的金属丝的电阻Rx比电压表的内阻小的多，测量时要采用如图13所示的电路，试根据电路图将图14所给的电路元器件连接成电路。

图13

图14

19．（5分）在“用伏-安法测量电池电动势和内电阻”的实验中，除了使用电流表和电压表外，还要用到滑动变阻器、开关。

(1)试根据以上的实验器件在图15的方框中画出实验电路图。

(2)根据实验所得测量数据，在U-I坐标系中画出一段U-I图线如图16所示。根据图线得出被测电池的电动势为_______V；内电阻为__________Ω。

第19题的实验电路图

图16图15

1.5U/V

1.00.5

00.20.40.60.81.0I/A

五．计算题：（本题共3小题，共29分）

文档整理：轻松备课网（）轻松备课网助您轻松备课20．（10分）如图17所示，宽度为L＝0.20m的平行金属导M轨放在水平面上，导轨的一端连接阻值为R=1.0的电阻。空间vR存在着方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.50T。B一根金属棒放在导轨上与导轨接触良好，金属棒的电阻忽略不N计。现用一水平拉力拉动金属棒向右匀速运动，运动速度v=10图17m/s，在运动过程中保持金属棒与导轨垂直。求

（1）在金属棒和电阻组成的闭合回路中产生的感应电流；（2）作用在导体棒上的拉力；

（3）在导体棒移动30cm的过程中，回路中产生的热量。21．（10分）质谱仪是一种能够把具有不同荷质比

B2（带电粒子的电荷和质量之比）的带电粒子分离开来的仪器，它的工作原理如图18所示。其中A部分为粒子速度选择器，C部分是偏转分离器。如果速度选择器的两

B1极板间匀强电场的电场强度为E，匀强磁场的磁感强度

A为B1。偏转分离器区域匀强磁场的磁感强度为B2，某种

带电粒子由O点沿直线穿过速度选择器区域后进入偏转

图18

分离器。求：

（1）粒子由孔O进入偏转分离器时的速度为多大？

（2）粒子进入偏转分离器后在洛伦兹力作用下做圆周运动，在照相底片MN上的D点形成感光条纹，测得D点到O点的距离为d，则该种带电粒子的荷质比q/m为多大？

O22．（9分）在空间的部分区域中有一水平方向的匀强磁场，磁场的边界如图19中的虚线所示。有一矩形线框abcd可以绕竖直

ab

的转动轴OO匀角速转动，OO恰好与磁场边界重合。在初始时刻，线框平面与磁场方向平行。已知磁场的磁感强度为B，线框ab边的长度为l，bc边的长度为2l，整个线框的电阻为R，线框转动

B的角速度为ω，试求：

（1）线框位于图示位置时，线框中的感应电动势为多大？dc（2）线框由图示位置转过30°时，线框受到的安培力矩为多

O大？

六．附加题（不计入总分）

23．（10分）在空间x轴以下的区域内存在方向平行于y轴的匀强电场，场强为E，在x轴的上方区域内存在方向垂直于xOy平面的匀强磁场，磁场的磁感强度为B。一个质量为m，电荷为q的带正电荷的粒子，从y轴上的A点由静止开始，在电场的作用下运动，A点到坐标原点的距离为d，如图20所示。在x轴上方有一点P，OP连线与y轴正方向间的夹角为θ。不计带电粒子的重力，求：从粒子开始运动到粒子到达P点所经历的时间。

图19

yBPθEOA图20

x文档整理：轻松备课网（）轻松备课网助您轻松备课高二第一学期期末练习物理参考答案201*.1一、单项选择题（每小题3分，共30分。选对的得3分，选错或不答的得0分）12345678910题号CBDCABBDCA答案

二、多项选择题（每小题4分，共16分。全部选对的得4分，选不全得2分，有选错或不答的得0分）

题号11121314答案BCABC

BCBD

三、填空题（答案后的圆圈内数字为得分）

15．+②；2eU③16.5.0③；1800②

m17.Rmv③；1.1×10-6②（得1.0×10-6也算

qB对）

四、实验题（答案后的圆圈内数字为得分）18．（1）B②（2）见答图1②（说明：电压表和电流表的量程选择不做要求）19．（1）见答图2②（说明：电流表如果采用外接，也算正确）。

（2）1.5V；②1.25Ω②

五、计算题（每个步骤后的圆圈内数字为该步骤的得分）20．（10分）解：（1）根据电磁感应定律，感应电动势为

EBLv=1.0V②

感应电流为

答图1

RVAIE=1.0A；②R答图2

S（2）导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡，即有

FBIL=0.1N；③

（3）导体棒移动30cm的时间为

tl=0.03sv根据焦耳定律，回路中产生的热为

QI2Rt=0.03J③

21．(10分)解：（1）粒子在OO间做匀速直线运动，所以粒子受电场力和磁场力大小相等，方向相反，即qvB1qE②由此解出粒子进入偏转分离器时的速度为

文档整理：轻松备课网（）轻松备课网助您轻松备课vE③B1（2）粒子进入偏转分离器的磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即

v2qvBm

Rmv②

由此解出粒子运动的圆周半径为RqB2将（1）中求出的v代入上式，并由题意d2R解出

q2E③mdB1B222．（9分）解：（1）根据法拉第电磁感应定律，在图示位置，线框中的感应电动势为

EBLv②

由题，L2l，vl，

因此，得E2Bl2③

E（2）当线框转过30°，线框中的瞬时感应电流为Icos30R3Bl2R23B2l3ad边受到的安培力为F2BIl②

R3B2l4安培力矩为MFlcos30②

R六、附加题

23．（10分）解：粒子在电场中做匀加速直线运动，加速度为a由运动学公式可解得粒子在电场中运动的时间为t1qE，m2md③qE进入磁场后粒子做匀速圆周运动，粒子受洛伦兹力提供向心力，可得粒子运动的周期T为T2mqB根据几何关系，到达P点粒子转过的弧线所对的圆心角α=2θ，因此有

t22④T2m②qB联立以上各式得出粒子在磁场中运动的时间为t2所以，粒子从A点到P点的运动时间为tt1t2

2md2m①qEqB文档整理：轻松备课网（）轻松备课网助您轻松备课文档整理：轻松备课网（）

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