《第2章 磁场》2010年单元测试卷（湖北省示范中学）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图所示．若圆环为弹性环，其形状由I扩大变为II，那么圆环内磁通量变化的情况是（ ）

A．磁通量增大
B．磁通量减小
C．磁通量不变
D．条件不足，无法确定

2. 难度：中等

通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行，关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（ ）

A．线框有两边所受的安培力方向相同
B．线框有两边所受的安培力大小相同
C．线框所受安培力的合力为零
D．线框所受安培力的合力方向向左

3. 难度：中等

如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F₁，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F₂，则此时b受到的磁场力大小变为（ ）
A．F₂
B．F₁-F₂
C．F₁+F₂
D．2F₁-F₂

4. 难度：中等

如图所示，把一根通电的直导线AB放在蹄形磁铁两个磁极上方，导线可以自由转动，如果电流的方向是从A到B，那么导线的（ ）

A．A端向纸内，B端向纸外，在水平面内转动，同时向下运动
B．A端向纸外，B端向纸内，在水平面内转动，同时向上运动
C．A端向上，B端向下，在竖直平面内转动
D．A端向下，B端向上，在竖直平面内转动

5. 难度：中等

来自宇宙的电子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些电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．相对于预定点稍向东偏转
C．相对于预定点稍向西偏转
D．相对于预定点稍向北偏转

6. 难度：中等

如图所示，a、b是位于真空中的平行金属板，a板带正电，b板带负电，两板间的电场为匀强电场，场强为E．同时在两板之间的空间中加匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B．一束电子以大小为v的速度从左边S处沿图中虚线方向入射，虚线平行于两板，要想使电子在两板间能沿虚线运动，则v、E、B之间的关系应该是（ ）

A．
B．
C．
D．

7. 难度：中等

三个质子1、2和3分别以大小相等、方向如图所示的初速度v₁、v₂和v₃经过平板MN上的小孔O射入匀强磁场B，磁场方向垂直纸面向里，整个装置处在真空中，且不计重力．最终这三个质子打到平板MN上的位置到小孔的距离分别为s₁、s₂和s₃，则（ ）

A．s₁＜s₂＜s₃
B．s₂＞s₃＞s₁
C．s₁=s₃＞s₂
D．s₁=s₃＜s₂

8. 难度：中等

如图所示，质量为m、电量为q的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，磁场的磁感应强度为B，粒子经过a点时，速度与直线ab成60°角，ab与磁场垂直，ab间的距离为d．若粒子能从b点经过，则粒子从a到b所用的最短时间为（ ）

A．
B．
C．
D．

9. 难度：中等

关于磁场和磁感线的描述，下列说法正确的是（ ）
A．磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止
B．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管的北极
C．磁感线的方向就是磁场的方向
D．两条磁感线的空隙处不存在磁场

10. 难度：中等

如图所示，摆球带负电的单摆，在一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直纸面向里，摆球在AB间摆过程中，由A摆到最低点时，摆线拉力为F₁，摆球加速度大小为a₁；由B摆到最低点C时，摆线拉力的大小为F₂，摆球加速度为a₂，则（ ）

A．F₁＞F₂，a₁=a₂
B．F₁＜F₂，a₁=a₂
C．F₁＞F₂，a₁＞a₂
D．F₁＜F₂，a₁＜a₂

11. 难度：中等

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

12. 难度：中等

一个长螺线管中通有交变电流，把一个带电粒子沿管轴线射入管中，不计重力，粒子将在管中（ ）
A．做圆周运动
B．沿轴线来回运动
C．做匀加速直线运动
D．做匀速直线运动

二、解答题

13. 难度：中等

在倾角为θ的斜面上，放置一段电流为I、长度为L、质量为m的导体棒a（通电电流方向垂直纸面向里），如图所示，棒与斜面间摩擦因数μ＜tanθ，欲使导体棒静止在斜面上，所加匀强磁场磁感应强度B的最小值是多少？如果要求导体棒a静止在斜面上且对斜面无压力，则所加匀强磁场磁感应强度又如何？

14. 难度：中等

一带电质点，质量为m，电荷量为q，以平行于x轴的速度v从y轴上的a点射入如图所示的第一象限所示的区域、为了使该质点能从x轴上的b点以垂直于x轴的速度v射出，可在适当地方加一个垂直于xOy平面磁感应强度为B的匀强磁场．若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求这个圆形磁场区域的最小半径，重力忽略不计．

15. 难度：中等

如图所示，一束电子（电荷量为e）以速度v从A点垂直射入磁感应强度为B，宽为d的匀强磁场中，从C点穿出磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为30°，求：
（1）电子的质量；
（2）电子穿过磁场所用的时间．

16. 难度：中等

如图，电容器两极板相距为d，两端电压为U，极板间的匀强电场B₁，一束带正电的粒子从图示方向射入，穿过电容器后进入另一匀强磁场B₂，结果分别打在a、b两点，两点间的距离为△R，则打在两点的粒子的质量差为多少？（粒子电荷量为q）

17. 难度：中等

回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间的窄缝中形成匀强电场，使粒子每次穿过狭缝都得到加速，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，离子源置于盒的圆心附近，若离子源射出的粒子电荷量为q，质量为m，粒子最大回旋半径为R_max，其运动轨迹如图所示，问：
（1）盒内有无电场？
（2）粒子在盒内做何种运动？
（3）粒子离开加速器时速度为多大，最大动能为多少？