閰嶅�桲12鏂拌�炬�?019灞婇珮鑰冪墿鐞嗕竴杞�澶嶄範绗�9绔犵�佸満绔犳湯杩囧叧妫�娴嬩節 - 鐧惧害鏂囧簱

小学+初中+高中+努力=大学

第9章 磁场

章末过关检测(九)

(时间：60分钟 满分：100分)

一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)

1.如图所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡时的位置是( ) A．N极竖直向上 B．N极竖直向下 C．N极沿轴线向左

D．N极沿轴线向右

解析：选C.负电荷匀速转动，会产生与旋转方向反向的环形电流，由安培定则知，在磁针处磁场的方向沿轴OO′向左．由于磁针N极指向为磁场方向，可知选项C正确． 2．如图所示是电子射线管的示意图．接通电源后，电子射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向上(z轴正方向)偏转，在下列措施中可采用的是( )

A．加一沿y轴正方向的磁场 B．加一沿y轴负方向的磁场 C．加一沿z轴正方向的磁场 D．加一沿z轴负方向的磁场

解析：选B.若加一沿y轴正方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿z轴负方向，亮线向下偏转，故A错误．若加一沿y轴负方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿z轴正方向，亮线向上偏转，故B正确．若加一沿z轴正方向的磁场，电子受沿y轴正向的磁场力作用，亮线向y轴正方向偏转，故C错误．若加一沿z轴负方向的磁场，电子受沿y轴负向的磁场力作用，亮线向y轴负方向偏转，故D错误．

3.如图所示，一电子束沿垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A极板，为了使电子束沿射入方向做直线运动，可采用的方法是( ) A．将变阻器滑动头P向右滑动 B．将变阻器滑动头P向左滑动 C．将极板间距离适当减小 D．将极板间距离适当增大

解析：选D.电子射入极板间后，偏向A板，说明qE>qvB，由E＝可知，减小场强E的方法小学+初中+高中+努力=大学

Ud小学+初中+高中+努力=大学

有增大板间距离和减小板间电压，故C错误，D正确；而移动变阻器滑动头P并不能改变板间电压，故A、B均错误．

4.不计重力的两个带电粒子M和N经小孔S垂直磁场边界且垂直磁场方向进入匀强磁场，在磁场中的轨迹如图．分别用vM与vN，tM与tN，与qMqNmMmN表示它们的速率、在磁场中运动的时间、比荷，下列说法正确的是( ) A．如果＜，则vM>vN B．如果＜，则tM

qMqNmMmNqMqNmMmNqMqNmMmNqMqNmMmNv2

解析：选C.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由qvB＝m，

r得v＝B·r·，由它们在磁场中的轨迹可知两个带电粒子M和N轨迹半径关系为rM＞rN，结合上式可知，如果＜，vM不一定大于vN，选项A错误．由题意可知，两个带电粒子M和

qmqMqNmMmNqMqN2πr2πmN在匀强磁场中的轨迹均为半个圆周，运动时间均为半个周期，如果＜，由T＝＝mMmNvqB可知，两个带电粒子M和N在匀强磁场中运动周期关系为TM＞TN，则tM＞tN，选项B错误．由

qvqMqNTπmqπ

＝且rM＞rN可知，如果vM＝vN，则＜，选项C正确．由t＝＝可知＝，如果mrBmMmN2qBmBtqMqNtM＝tN，则＝，选项D错误．

mMmN5．空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直于横截面．一质量为m、电荷量为q(q＞0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°.不计重力，该磁场的磁感应强度大小为( ) A.

3mv0

3qRB．

mv0

qRqRC.

qR3mv0

3mv0D． 解析：选A.如图所示，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向

v20

心力，即qv0B＝m，据几何关系，粒子在磁场中的轨道半径r＝Rtan 60°

r小学+初中+高中+努力=大学

小学+初中+高中+努力=大学

3mv0

，选项A正确． 3qR＝3R，解得B＝

二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分) 6．(2018·河北定州中学模拟)速度相同的一束粒子(不计重力)经速度选择器射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是( )

A．该束带电粒子带正电 B．速度选择器的P1极板带负电

C．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于

EB1

D．若粒子在磁场中运动半径越大，则该粒子的比荷越小

解析：选ACD.由图可知，带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断得知该束粒子带正电，故A正确．在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，所以速度选择器的P1极板带正电，故B错误．粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡，则有：qvB1＝qE，解得：v＝，故C正确．粒

EB1

v2

子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB＝m，解得：

rmvqr＝.可见，由于v是一定的，B不变，半径r越大，则越小，故D正确. qBm7.(2018·江西吉安一中段考)如图所示是某粒子速度选择器截面的示意图，在一半径为R＝10 cm的圆柱形桶内有B＝10T的匀强磁场，方向平行于轴线，在圆柱桶某一截面直径的两端开有小孔，作为入射孔和出射孔，粒子束以不同角度入射，最后有不同速度的粒子束射出．现有一粒子源发射比荷为＝2×10 C/kg的正粒子，粒子束中速度分布连续，当角α＝45°时，出射粒子速度v的大小错误的是( ) A.2×10 m/s C．22×10 m/s

86

－4

qm11

B．22×10 m/s D．42×10 m/s

6

6

小学+初中+高中+努力=大学

小学+初中+高中+努力=大学

解析：选ACD.粒子从小孔a射入磁场，与ab方向的夹角为α＝45°，则粒子从小孔b离开磁场时速度与ab的夹角也为α＝45°，过入射速度和出射速度方向作垂线，得到轨迹的圆心O′，画出轨迹如图，由几何知识得到轨迹所对应的圆心角为：θ＝2α＝90° ，则粒子的轨迹半径有关系：2r＝2R，由牛

v2qBr6

顿第二定律得：Bqv＝m，解得：v＝＝22×10 m/s，故选项B正确．

rm8.(2018·长沙市长郡中学模拟)绝缘光滑斜面与水平面成α角，质量为m、带电荷量为－q(q>0)的小球从斜面上的h高度处释放，初速度为v0(v0>0)，方向与斜面底边MN平行，如图所示，整个装置处在匀强磁场B中，磁场方向平行斜面向上．如果斜面足够大，且小球能够沿斜面到达底边MN.则下列判断正确的是( )

A．匀强磁场磁感应强度的取值范围为0≤B≤B．匀强磁场磁感应强度的取值范围为0≤B≤C．小球在斜面做变加速曲线运动 D．小球达到底边MN的时间t＝

2h

gsin2α

mg qv0

mgcos α

qv0

解析：选BD.对小球受力分析，受重力、支持力、洛伦兹力，根据左手定则，可知，洛伦兹力垂直斜面向上，即使速度的变化，不会影响重力与支持力的合力，由于速度与合力垂直，因此小球做匀变速曲线运动，故C错误；根据小球能够沿斜面到达底边MN，则小球受到的洛伦兹力0≤f＝qv0B≤mgcos α，解得磁感应强度的取值范围为0≤B≤

mgcos α

，故A错qv0

误，B正确；小球做类平抛运动，则在斜面上，沿着斜面方向做初速度为零的匀加速直线运动，根据力的分解法则及牛顿第二定律，则小球的加速度a＝球到达底边MN的时间t＝2h，故D正确．

gsin2α

mgsin α

，再由运动学公式，m三、非选择题(本题共4小题，共52分，按题目要求作答．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)

9．(10分)如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L＝1 m．导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m＝0.2 kg，棒的中点用细绳经定滑轮与一物体相连(绳与棒垂直)，物体的质量为M＝0.3

kg.导体棒与导轨的动摩擦因数为μ＝0.5(g取10 m/s)，匀强磁场的磁感应强度B＝2 T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？ 解析：对导体棒ab受力分析，由平衡条件得，竖直方向FN＝mg 小学+初中+高中+努力=大学

2