2024新教材高中物理章末综合测评1磁场粤教版选择性必修第二册.docVIP

章末综合测评(一)磁场

1．如图所示，通电导线由Ⅰ位置绕固定轴转到Ⅱ位置，该导线所受安培力大小()

A．变大 B．变小

C．不变 D．不能确定

C[通电导线由Ⅰ位置绕固定轴转到Ⅱ位置的过程中，F、I与B三者大小不变且方向总是相互垂直的，所以F的大小不变。选C。]

2．两足够长直导线POF与EO′Q垂直叠放，相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，在距离导线d处所产生的磁场的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为()

A．B、0 B．0、2B

C．2B、2B D．B、B

B[依据安培定则可知，两根导线在M处产生的磁感应强度大小均为B，方向相反，叠加后磁感应强度大小为0；竖直方向的导线和水平方向的导线在N处产生的磁感应强度大小均为B，方向相同，叠加后磁感应强度大小为2B，B正确。]

3．如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面对里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以()

A．适当减小磁感应强度 B．使磁场反向

C．适当增大电流 D．使电流反向

C[首先对MN进行受力分析：受竖直向下的重力G，受两根软导线的竖直向上的拉力和安培力。处于平衡时：有2F＋BIL＝mg，重力mg恒定不变，欲使拉力F减小到0，应增大安培力BIL，所以可增大磁场的磁感应强度B或增加通过金属棒中的电流I，或二者同时增大，故选项C正确。]

4．下列四副图关于各物理量方向间的关系中，正确的是()

AB

CD

B[由左手定则可知，安培力的方向总是与磁感应强度的方向垂直，故A错误；磁场的方向向下，电流的方向向里，由左手定则可知安培力的方向向左，故B正确；由左手定则可知，洛伦兹力的方向总是与磁感应强度的方向垂直，应为垂直纸面对外，故C错误；通电螺线管内部产生的磁场的方向沿螺线管的轴线方向，由题图D可知电荷运动的方向与磁感线的方向平行，不受洛伦兹力，故D错误。]

5．如图所示，甲、乙两个带等量异种电荷而质量不同的带电粒子，以相同的速率经小孔P垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面对外的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直打在磁场边界MN上，运动轨迹如图中虚线所示。不计粒子所受重力、空气阻力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是()

A．甲带负电荷，乙带正电荷

B．甲的质量大于乙的质量

C．洛伦兹力对甲做正功

D．甲在磁场中运动的时间等于乙在磁场中运动的时间

B[在P点，带电粒子速度方向向下，磁场方向垂直纸面对外，甲受向左的洛伦兹力，依据左手定则可知，甲带正电荷；同理在P点，乙受向右的洛伦兹力，依据左手定则可知，乙带负电荷，A错误；粒子在磁场中做匀速圆周运动，依据牛顿其次定律，有qvB＝meq\f(v2,R)，解得R＝eq\f(mv,qB)；由于q、v、B均相同，甲的轨迹半径比乙的轨迹半径大，则甲的质量大于乙的质量，故B正确；依据左手定则，洛伦兹力与速度垂直，故洛伦兹力永不做功，故C错误；带电粒子在磁场中做圆周运动的周期T＝eq\f(2πR,v)＝eq\f(2πm,qB)，粒子在磁场中运动半个周期的时间t＝eq\f(1,2)T＝eq\f(πm,qB)；由于q、B均相同，甲的质量大于乙的质量，故甲在磁场中运动的时间大于乙在磁场中运动的时间，故D错误。]

6．有一混合正离子束先后通过正交电磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如图所示，假如这束正离子流在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径r相同，则它们肯定具有相同的()

①速度；②质量；③电量；④比荷

A．①③ B．②③④

C．①④ D．①②③④

C[在区域Ⅰ，运动的正离子受到竖直向下的电场力和竖直向上的洛伦兹力，且Eq＝Bqv，离子以速度v＝eq\f(E,B)匀速穿过区域Ⅰ，进入区域Ⅱ，离子做匀速圆周运动，轨道半径r＝eq\f(mv,qB)，因经区域Ⅰ的正离子v相同，当r相同时，必有eq\f(q,m)相同。]

7．如图所示为一种回旋加速器的示意图，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(eq\o\al(2,1)H)和氦核(eq\o\al(4,2)He)，下列推断中正确的是()

A．它们在D形盒中运动的周期不相同

B．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能

C．它们的最大动能相同

D．它们的最大速度相同

D[粒子做圆周运动的周期为eq\f(2πm,qB)，代入数值可知周期相同，选项A错误；粒子做圆周运动的最大半径等于D形盒半径，半径相同，依据半径公式R＝eq\f(mv,qB)可知最大速度相同，选