2022届高考二轮复习跟踪测试：磁场物理试卷一、选择题1.图中表示磁场B,正电荷运动方向v和磁场对电荷作用力f的相互关系图，这四个图中画的正确的选项是(已知B垂直于f与v决定的平面，B、f、V两两垂直)2.以以下图所示的磁场B、电流I和安培力F的相互关系，其中正确的选项是3.有一小段通电导线，长为10厘米，其中的电流强度为5安培，把它置于匀强磁场中某处，受到的磁场力为100牛顿，那么该处的磁感应强度B一定是：A．B=200特斯拉B．B≤200特斯拉C．B≥200特斯拉D．以上几种情况都有可能4.比荷为的电子以速度沿AB边射入边长为a的等边三角形的匀强磁场区域中，如以下图，为使电子从BC边穿出磁场，磁感应强度B的取值范围为15/15\nA．B．C．D．5.两个粒子带电量相等，在同一匀强磁场中只受磁场力的作用而做匀速圆周运动，那么以下判断正确的选项是A．假设速率相等，那么半径必相等 B．假设质量相等，那么周期必相等C．假设动能相等，那么半径必相等 D．假设比荷相等，那么周期必相等6.质量为m，带正电量q的粒子，垂直磁场方向从A射入匀强磁场，磁感应强度为B，途经P点。已知AP连线与入射方向成角。如以下图，那么离子从A到P经历的时间为：A．B．C．D．7.如以下图，质量为m，电量为q的带正电物体，在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的水平面向左运动，那么15/15\nA．物体的速度由v减小到零的时间等于mv/μ(mg+Bqv)B．物体的速度由v减小到零的时间大于mv/μ(mg+Bqv)C．假设另加一个电场强度大小为(mg+Bqv)/q，方向水平向右的匀强电场，物体将作匀速运动D．假设另加一个电场强度大小为(mg+Bqv)/q，方向竖直向上的匀强电场，物体将作匀速运动8.如以下图空间的某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开区域；如果这个区域只有电场，那么粒子从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，那么粒子从D点离开场区；设粒子在上述三种情况下，从A到B点、A到C点和A到D点所用的时间分别是t1、t2和t3，比较t1、t2和t3的大小，那么有(粒子重力忽略不计) A．t1=t2=t3 B．t2<T1<T3C．t1=t3>t2 D．t1=t2<T3二、填空题9.通电直导线所受安培力的方向，跟、和,之间的关系可以用左手定那么来判断：伸开左手，使________________________让______________________使四指指向________________的方向，这时___________的方向就是导线所受安培力的方向。15/15\n10.在垂直于纸面向外的匀强磁场中，从A处垂直于磁场飞出一批速度相同的粒子，形成如图的径迹，那么中子的径迹是，质子的径迹是，电子的径迹是，α粒子的径迹是。11.如以下图。一质量为m、带电量为＋q的粒子以速度V沿着与磁场边界CD成θ角的方向射入磁感应强度为B的足够大的匀强磁场区域。那么该粒子在磁场中的运动时间为t＝ ，粒子在磁场运动的过程中距离射入点的最大距离为 。12.一束电子流从东向西射来，受地磁场的作用，电子流将偏向 。13.如以下图，质量为，带电量为的微粒以速度与水平成45°15/15\n进入匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。如微粒在电场、磁场、重力场作用下做匀速直线运动，那么电场强度 ，磁感应强度 ，当微粒到达图中点时，突然将电场方向变为竖直向上，此后微粒将作 运动。三、实验题14.磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明：（1）如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应_______。A．平行于南北方向，位于小磁针上方B．平行于东西方向，位于小磁针上方C．平行于东南方向，位于小磁针下方D．平行于西南方向，位于小磁针下方此时从上向下看，小磁针的旋转方向是_________________（2）如图（b）所示，是一个抽成真空的电子射线管，从阴极发射出来的电子束，在阴极和阳极间的高压作用下，轰击到长方形的荧光屏上激发出荧光，可以显示出电子束运动的径迹。实验说明，在没有外磁场时，电子束是沿直线前进的。如果把射线管放在蹄形磁铁的两极间，荧光屏上显示的电子束运动径迹发生了弯曲，这说明：___________，图中a为____极。15/15\n（3）如图（c）所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互________，当通以相反方向的电流时，它们相互___________，这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用，也就是说，电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用。15.为了探究通电长直导线(足够长)产生的磁场的磁感应强度B与导线上电流I和距该导线的距离r间的关系，某探究小组设计了如以下图的实验：一根固定通电长直导线通以可调节的电流I，一根可以自由运动的短导线与之平行，通以恒定的电流。实验方法为控制变量法。(1)保持距离r不变，调节电流I，测出短导线所受磁场力F，实验数据如下：实验次数12345电流5.010152025磁场力4.018.0011.9815.9620.02(2)保持电流I不变，调节距离r，测出短导线所受磁场力F，实验数据如下：实验次数12345距离0.050.100.150.200.25磁场力12.05.954.13.02.4在误差允许的范围内，由以上数据可初步归纳出B与I及r的关系是A．B与I成正比，B与r成正比B．B与I成正比，B与r成反比15/15\nC．B与I成反比，B与r成正比D．B与I成反比，B与r成反比四、计算题16.如以下图为垂直纸面向里的、宽度为D、磁感应强度为B的匀强磁场，它的左侧与右侧的边界分别为MN、PQ。现有一束质量为m、带电量为q的正离子（不计重力）以大小不同的速度（有的速度很小，有的速度很大）沿着与X轴正方向从坐标原点进入磁场区域，试求在磁场的边界PQ和MN上有带电粒子射出的范围。（用坐标表示）17.据有关资料介绍，受控热核聚变反响装置中有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的容器可装，而是由磁场约束带电粒子运动将其束缚在某个区域内，现按下面的简化条件来讨论这个问题，如以下图，有一个环形区域，其截面内半径为，外半径为R2=1.0m，区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，已知磁感应强度B=1.0T，被束缚粒子的荷质比为=4.0×107C/kg，不计带电粒子在运动过程中的相互作用，不计带电粒子的重力。15/15\n（1）假设中空区域中的带电粒子沿环的半径方向射入磁场，求带电粒子不能穿越磁场外边界的最大速度v0；（2）假设中空区域中的带电粒子以（1)中的最大速度v0沿圆环半径方向射入磁场，求带电粒子从进入磁场开场到第一次回到该点所需要的时间t。18.如以下图，一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动，经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域（图中未画出磁场区域），粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场。电场强度大小为E，方向垂直向上。当粒子穿出电场时速度方向改变了45°角。已知带电粒子的质量为m，电量为q，重力不计。粒子进入磁场前的速度如图与水平方向成θ=60°角。试解答： （1）粒子带正电还是负电？ （2）带电粒子在磁场中运动时速度多大？ （3）假设磁场区域为圆形，那么最小的圆形磁场区域的半径为多大？19.如以下图，竖直平面内存在水平向右的匀强电场，场强大小E=10N／C，在y≥15/15\n0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T.一带电量、质量的小球由长的细线悬挂于点,小球可视为质点，现将小球拉至水平位置A无初速释放，小球运动到悬点正下方的坐标原点时，悬线突然断裂，此后小球又恰好能通过点正下方的N点.(g=10m／s)，求：(1)小球运动到点时的速度大小；(2)悬线断裂前瞬间拉力的大小；(3)间的距离。20.设在地面上方的真空室内，存在着方向水平向右的匀强电场和方向垂直于纸面向内的匀强磁场，如以下图.一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内，其圆心为O点，半径R=1.8m，O、A连线在竖直方向上，AC弧对应的圆心角θ=37°，今有一质量m=3.6×10－4kg、电荷量q=+9.0×10－4C的带电小球，以=4.0m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内，一段时间后从C点离开，此后小球做匀速直线运动.重力加速度g=10m/s2， 求：（1）匀强电场的场强E.（2）小球射入圆弧轨道后的瞬间，小球对轨道的压力。参考答案15/15\n一、选择题1.D2.D3.C4.B解析：电子进入磁场时向上偏，刚好从C点沿切线方向穿出是一临界条件，要使电子从BC边穿出，其运动半径应比临界半径大，由可知，磁感应强度只要比临界时的小就可以了，如题图，由对称性作辅助线，由几何关系可得，半径，又，解得，应选B。5.BD6.D7.BD8.D二、填空题9.磁场方向，电流方向，拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，磁感线垂直穿入手心，电流，拇指所指10.②，③，①，④11.2（π—θ）m／Bq（2分），2mV／Bq（2分）12.上方13.；；匀速圆周三、实验题14.（1）A（2分），逆时针（2分）；（2）运动电荷受到了磁场力（2分），阴（2分）；（3）吸引（2分），排斥（2分）。15.B四、计算题16.由BqV＝mV2／R得V＝BqR／m（1分）当V＜BqD／m时，粒子从MN边界射出（1分）15/15\n所以射出的范围为（0，0）和（0，2D）（2分）当V＞BqD／m时，粒子从PQ边界射出（1分）所以射出的范围为（D，0）和（D,D）（2分）17.解析：（1）设粒子在磁场中做圆周运动的最大半径为r，那么r=，如以下图，由几何关系得那么（2）故带电粒子进入磁场绕圆转过3600－（1800一600）=2400又回到中空局部．粒子的运动轨迹如以下图，故粒子从P点进入磁场到第一次回到P点时，粒子在磁场中运动时间为粒子在中空局部运动时间为粒子运动的总时间为＋=5.74×10-7s18. 解析： （1）根据粒子在磁场中偏转的情况和左手定那么可知，粒子带负电。 （3分） （215/15\n）由于洛仑兹力对粒子不做功，故粒子以原来的速率进入电场中，设带电粒子进入电场的初速度为v0，在电场中偏转时做类平抛运动，由题意知粒子离开电场时的末速度与初速度夹角为45°，将末速度分解为平行于电场方向和垂直于电场方向的两个分速度vx和vy，由几何关系知 vx=vy=v0 （2分） vy=at （1分） qE=ma （1分） L=v0t （1分） 解得： （2分） 15/15\n（3）如以下图，带电粒子在磁场中所受洛仑兹力作为向心力，设在磁场中做圆周运动的半径为R，圆形磁场区域的半径为r，那么： （1分） （1分） 由几何知识可得： （2分）19.解析：（1）小球从A运到O的过程中，根据动能定理： ①2分 那么得小球在点速度为： ②2分 （2）小球运到点绳子断裂前瞬间，对小球应用牛顿第二定律： ③2分 ④1分 15/15\n 由③、④得： ⑤3分 （3）绳断后，小球水平方向加速度 ⑥1分 小球从点运动至点所用时间 ⑦2分 间距离 ⑧2分20.解析：（1）小球在C点的受力图如以下图（2分） ① （2分） 代入数据 得E=3.0N/C ②（1分） （2）小球在A点，有 ③（2分）15/15\n 小球从A点运动到C点，有 ④（3分） 代入数据 得=5.0m/s ⑤（1分） 小球在C点，有 ⑥（2分） 代入数据 得NA=3.2×10－3N ⑦ （2分） 小球射入圆弧轨道后瞬间，小球对轨道的压力为3.2×10－3N，方向向下.（1分）15/15
