2020届高中物理鲁教版高考第一轮专题复习第八章《磁场》测试卷

一、单选题

1. 难度：简单

如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是

A. 因导体运动而产生的感应电动势称为感生电动势

B. 动生电动势的产生与洛仑兹力有关

C. 动生电动势的产生与电场力有关

D. 动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的

2. 难度：中等

由相关电磁学理论可以知道，若圆环形通电导线的中心为O，环的半径为R，环中通以电流为I，如图甲所示，环心O处的磁感应强度大小B=，其中μ₀为真空磁导率。若P点是过圆环形通电导线中心O点的轴线上的一点，且距O点的距离是x，如图乙所示，有可能您不能直接求得P点处的磁感应强度B，但您能根据所学的物理知识判断出以下有关P点磁感应强度B的表达式是（　　）

A.

B.

C.

D.

3. 难度：简单

质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图两种虚线所示，下列表述正确的是

A.M带负电，N带正电

B.M的速度率小于N的速率

C.洛伦磁力对M、N做正功

D.M的运行时间大于N的运行时间

4. 难度：简单

如图所示，在A点的东、西、南、北方向相同距离处，各有一无限长直线电流，电流大小相同，方向如图，则A点的磁场方向为

A.正北方 B.东南方

C.正东方 D.正南方

5. 难度：简单

如图所示，带负电的金属环绕其轴OO′匀速转动时，放在环顶部的小磁针最后将( )

A.N极竖直向上

B.N极竖直向下

C.N极水平向左

D.小磁针在水平面内转动

6. 难度：简单

关于磁感应强度的概念，下列说法正确的是（ ）

A.由磁感应强度定义式B=可知，在磁场中某处，B与F成正比，B与IL成反比

B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度一定为零

C.磁场中某处磁感应强度的方向，与直线电流在该处所受磁场力方向相同

D.磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关

7. 难度：中等

如图所示，垂直纸面放置的两根直导线a和b，它们的位置固定并通有相等的电流I；在a、b沿纸面的连线的中垂线上放有另一直导线c，c可以自由运动。当c中通以电流I₁时，c并未发生运动，则可以判定a、b中的电流（　　）

A.方向相同都向里

B.方向相同都向外

C.方向相反

D.只要a、b中有电流，c就不可能静止

8. 难度：中等

如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为F_N1；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力为F_N2，则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是(　　)

A.F_N1＜F_N2，弹簧的伸长量减小

B.F_N1＝F_N2，弹簧的伸长量减小

C.F_N1＞F_N2，弹簧的伸长量增大

D.F_N1＞F_N2，弹簧的伸长量减小

二、多选题

9. 难度：简单

质量分别为m₁和m₂、电荷量分别为q₁和q₂的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，已知两粒子的动量大小相等．下列说法正确的是

A.若q₁=q₂，则它们做圆周运动的半径一定相等

B.若m₁=m₂，则它们做圆周运动的周期一定相等

C.若q₁≠q₂，则它们做圆周运动的半径一定不相等

D.若m₁≠m₂，则它们做圆周运动的周期一定不相等

三、单选题

10. 难度：简单

如下左图所示，为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O点(图中白点)为坐标原点，沿z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为(　　)

A. B.

C. D.

11. 难度：简单

关于磁感应强度的说法中，正确的是（　　）

A.一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零

B.一小段通电导体在磁场中某处受到的磁场力越小，说明该处的磁感应强度越小

C.磁场中某点的磁感应强度方向，就是放在该点的一小段通电导体所受磁场力方向

D.磁场中某点的磁感应强度的大小和方向与放在该点的通电导线所受磁场力无关

12. 难度：简单

质量为m的通电细杆置于倾角为的光滑导轨上，导轨的宽度为，有垂直于纸面向里的电流通过细杆，在如图所示的A、B、C、D四个图中，能使细杆沿导轨向上运动的最小磁感应强度是

A. B. C. D.

13. 难度：中等

如题图所示，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁块，在纸面民内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧，这些粒子的质量，电荷量以及速度大小如下表所示

由以上信息可知，从图中a、b、c处进大的粒子对应表中的编号分别为（   ）

A.3、5、4 B.4、 2、5 C.5、3、2 D.2、4、5

14. 难度：简单

同学们学习了地磁场和分子电流假说后在自主课堂上展开激烈讨论内容如下，根据你物理课所学判断谁说的较好（ ）

A.地球表面带正电，若地球自转变慢，地磁场将变弱

B.地球表面带正电，若地球自转变慢，地磁场将变强

C.地球表面带负电，若地球自转变慢，地磁场将变弱

D.地球表面带负电，若地球自转变慢，地磁场将变强

15. 难度：简单

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

四、填空题

16. 难度：简单

已知地磁场的水平分量为B，利用这一值可以测定某一弱磁场的磁感强度，如图所示为测定通电线圈中央一点的磁感强度．实验方法：①先将未通电线圈平面沿南北方向放置，中央放一枚小磁针N极指向北方；②给线圈通电，此时小磁针N极指北偏东θ角后静止，由此可以确定线圈中电流方向（由东向西看）是_____（填“顺”或“逆”）时针方向的，通电线圈在线圈中心处产生的磁感强度=___________．

17. 难度：简单

当接通电源后，小磁针A按图所示方向运动，则电源的      （填“左”或“右”）侧为电源正极，小磁针B的N极指向         方向

18. 难度：中等

利用右图所示装置可测磁感应强度B，矩形线圈宽为L，共N匝，磁场垂直于纸面，当线圈中通以方向如图所示的电流I时，天平如图示那样平衡。当电流改为反方向时（大小不变），右边再加质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知B的方向垂直纸面向      ，且B =               。

五、实验题

19. 难度：困难

图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场．现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；为电流表；S为开关．此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线．

(1)在图中画线连接成实验电路图________．

(2)完成下列主要实验步骤中的填空：

①按图接线．

②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m₁．

③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出________，并用天平称出________．

④用米尺测量________．

(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B＝________．

(4)判定磁感应强度方向的方法是：若________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里．

六、填空题

20. 难度：简单

如图所示，一束电子（电荷量为e）以速度v垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时的速度方向与电子原来入射方向的夹角为30°，则电子的质量是________，穿过磁场的时间是________．

七、解答题

21. 难度：中等

在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度的比值，叫做弹簧的劲度系数．为了测量一轻弹簧的劲度系数，某同学进行了如下实验设计：如图所示，将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好，水平放置的轻弹簧一端固定于O点，另一端与金属杆连接并保持绝缘．在金属杆滑动的过程中，弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直，弹簧的形变始终在弹性限度内，通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法，使摩擦对实验结果的影响可忽略不计．

请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题．

①帮助该同学完成实验设计．请你用低压直流电源（）、滑动变阻器()、电流表（）、开关（）设计一电路图，画在图中虚线框内，并正确连在导轨的C、D两端．

②若已知导轨间的距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,正确连接电路后，闭合开关，使金属杆随挡板缓慢移动，当移开挡板且金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I₁,记下金属杆的位置，断开开关，测出弹簧对应的长度为x₁;改变滑动变阻器的阻值，再次让金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I₂,弹簧对应的长度为x₂,则弹簧的劲度系数k=__________.

22. 难度：困难

如图所示，在无限长的竖直边界AC和DE间，上、下部分分别充满方向垂直于平面ADEC向外的匀强磁场，上部分区域的磁感应强度大小为B₀，OF 为上、下磁场的水平分界线，质量为m、带电荷量为＋q的粒子从AC边界上与O点相距为a的P点垂直于AC边界射入上方磁场区域，经OF上的Q点第一次进入下方磁场区域，Q与O点的距离为3a，不考虑粒子重力。

（1）求粒子射入时的速度大小；

（2）要使粒子不从AC边界飞出，求下方磁场区域的磁感应强度B₁应满足的条件；

（3）若下方区域的磁感应强度B=3B₀，粒子最终垂直DE边界飞出，求边界DE与AC间距离的可能值。

23. 难度：中等

在如图所示的xoy坐标系中，y>0的区域内存在着沿y轴正方向、场强为E的匀强电场，y<0的区域内存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的P（0，h）点以沿x轴正方向的初速度射出，恰好能通过x轴上的D（d，0）点。己知带电粒子的质量为m，带电量为-q。h、d、q均大于0。不计重力的影响。

（1）若粒子只在电场作用下直接到达D点，求粒子初速度的大小；

（2）若粒子在第二次经过x轴时到达D点，求粒子初速度的大小；

（3）若粒子在从电场进入磁场时到达D点，求粒子初速度的大小。

24. 难度：中等

在真空中，半径r＝3×10^－2m的圆形区域内有匀强磁场，方向如图所示，磁感应强度B＝0.2 T，一个带正电的粒子以初速度v₀＝1×10⁶m/s从磁场边界上直径ab的一端a点射入磁场，已知该粒子的比荷 ＝1×10⁸C/kg，不计粒子重力．

(1)求粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径；

(2)若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角，求入射时v₀与ab的夹角θ及粒子的最大偏转角．