高中物理第三章磁场章末检测卷选修3-1剖析

第三章 磁场

(时间：90分钟 满分：100分)

一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分) 1.关于磁感应强度B，下列说法中正确的是( )

A.磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关 B.磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力的方向一致 C.在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零 D.在磁场中磁感线越密集的地方，B值越大 答案 D

解析 磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与试探电流元无关.而磁感线可以描述磁感应强度的强弱，疏密程度表示大小.

2.如图1所示，AC是一个用导线弯成的半径为R、以O为圆心的四分之一圆弧，将其放置在与平面AOC垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中.当在该导线中通以方向由A到C，大小为I的恒定电流时，该导线受到的安培力的大小和方向是( )

图1

A.B.

πBIR，垂直AC的连线指向右上方 2

πBIR，垂直AC的连线指向左下方 2

C.2BIR，垂直AC的连线指向右上方 D.2BIR，垂直AC的连线指向左下方 答案 C

3.如图所示，直导线通入垂直纸面向里的电流，在下列匀强磁场中，能静止在光滑斜面上的是( )

1

答案 A

4.MN板两侧都是磁感应强度为B的匀强磁场，方向如图2所示，带电粒子从a位置以垂直磁场方向的速度开始运动，依次通过小孔b、c、d，已知ab＝bc＝cd，粒子从a运动到d的时间为t，则粒子的比荷为( )

图2

A.3π

tBtB 4πB. 3tBD. 2π

πC. 答案 A

解析 画出粒子的运动轨迹如图.

tB

22πmq3π

则有t＝1.5T，则得T＝t.由周期公式T＝解得，粒子的比荷＝.故选A.

3qBmtB5.如图3所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的足够宽的匀强磁场，磁感应强度为B.在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角(0＜θ＜π)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计).则下列说法正确的是( )

图3

A.若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短

2

B.若v一定，θ越大，则粒子在离开磁场的位置距O点越远 C.若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大 D.若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短 答案 A

解析 带电粒子进入磁场后运动轨迹如图.由T＝

2πmqB知周期大小和速度大

小无关，根据几何关系，粒子在磁场中运动的圆心角为2π－2θ，运动时间

t＝2π－2θ2m?π－θ?

T＝.故θ越大，运动时间越短，A对；θ一定，2πqB则运动时间一定，角速度一定，C、D错.粒子离开磁场的位置到O点的距离为2Rsin θ＝2mvsin θ

qB.若v一定，θ越大，则粒子离开磁场的位置距O点先变远后变近，B错.

6.如图4所示，带电粒子(不计重力)以初速度v0从a点进入匀强磁场，运动过程中经过b点，

Oa＝Ob.若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度v0从a点进入电场，

仍能通过b点，则电场强度E和磁感应强度B的比值为( )

图4

1v0

A.v0 B. C.2v0 D. v02答案 C

解析 设Oa＝Ob＝d，因带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，所以圆周运动的半径正好等于d即d＝mv0mv0qEd2

，得B＝.如果换成匀强电场，带电粒子做类平抛运动，那么有d＝()，qBqd2mv0

B2mv02E得E＝，所以＝2v0.选项C正确.

qd二、多项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)

7.如图5所示是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连.现分别加速氘核(21H)和氦核(42He).下列说法中正确的是( )

3

图5

A.它们的最大速度相同 B.它们的最大动能相同

C.它们在D形盒中运动的周期相同

D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能 答案 AC

8.如图6所示，一个质子和一个α粒子先后垂直磁场方向进入一个有理想边界的匀强磁场区域，它们在磁场中的运动轨迹完全相同，都是以图中的O点为圆心的半圆.已知质子与α粒子的电荷量之比q1∶q2＝1∶2，质量之比m1∶m2＝1∶4，则以下说法中正确的是( )

图6

A.它们在磁场中运动时的动能相等 B.它们在磁场中所受到的向心力大小相等 C.它们在磁场中运动的时间相等

D.它们在磁场中运动时的质量与速度的乘积大小相等 答案 AB

解析 质子与α粒子的电荷量之比q1∶q2＝1∶2，质量之比m1∶m2＝1∶4，由r＝

mv2mEk

＝qBqBv22Ek

可知，只有动能Ek相同时，半径才相同.由F＝m＝可知，动能Ek相同，半径r相同，则

rr2πmmv向心力大小相等.由T＝可知，它们在磁场中运动的时间不等.由r＝可知，mv大小不

qBqB相等.

9.如图7所示，光滑绝缘轨道ABP竖直放置，其轨道末端切线水平，在其右侧有一正交的匀强电场、磁场区域，电场竖直向上，磁场垂直纸面向里.一带电小球从轨道上的A点由静止滑

4