第 1 章 磁场力与现代科技 单元测试卷 一、单选题 1．（2022·四川泸州·高二期末）如图所示，三根导体杆的长度和流过其中的电流均相等，（a）图中磁场 方向垂直纸面向里，导体杆与水平面间的夹角为  ；（b）图中磁场方向竖直向上，导体杆水平放置； （c）图中磁场方向水平向右，导体杆水平放置。若三图中的磁感应强度大小均相等，则三根导体杆受到 的安培力 Fa、Fb、Fc 之间的大小关系为（　　） A． Fa  Fb  Fc B． Fc  Fa  Fb C． Fc  Fa  Fb D． Fc  Fa  Fb 2．（2021·重庆市江津中学校高二阶段练习）如图所示，真空容器中存在竖直向下的匀强电场 E 和水平向 里的匀强磁场 B，一质量为 m、带电量为 q 的带电小球以水平向右的速度 v 进入电磁场且在竖直平面内做 完整的圆周运动。则下列说法正确的是（　　） A．小球带正电且沿逆时针方向做匀速圆周运动 B．电场强度 E 与磁感应强度 B 应满足 E  Bv C．小球做圆周运动的半径 R mv Bq D．小球运动过程中机械能守恒 3．（2022·江西·赣州市赣县第三中学高二开学考试）如图所示，垂直穿过纸面的三根导线 a，b 和 c 分别 位于等边三角形的三个顶点，通有大小为 I、I 和 2I 的恒定电流，方向如图。导线 c 所受安培力的方向（ ） A．与 ab 边平行，竖直向上 B．与 ab 边平行，竖直向下 C．与 ab 边垂直，指向左边 D．与 ab 边垂直，指向右边 4．（2022·福建三明·高三期末）如图。在 xOy 区域存在方向垂直于 xOy 平面向外的匀强磁场。一个氕核 1 1 H 4 和一个氦核 2 He 同时从 y 轴上 O 点以相同的动能射出，速度方向沿 x 轴正方向。不计重力及两粒子间的 相互作用，以下对氕核 A． 1 1 H 4 和氦核 2 B． He 的运动轨迹图判断正确的是（　　） C． D． 5．（2022·江苏·盐城市伍佑中学高二阶段练习）如图所示，质量为 m，带电荷量为 q 的微粒以速度 v 与 水平方向成 45 �角进入匀强电场和匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，如果微粒做匀速直线运动，则 下列说法正确的是（　　） A．微粒受电场力、洛伦兹力、重力三个力作用 B．微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用 C．匀强电场的电场强度 E D．匀强磁场的磁感应强度 2mg q B mg qv 6．（2022·湖北·高二期末）如图所示，有宽度为 2R ，速度均为 v 的线状电子源，平行射入半径为 R 垂直 平面向里的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为 B。在磁场区域的正下方距离 d 处，有一长为 2d 的金 属板 MN 用于接收电子，若正对 O 点射入的电子恰好从 P 点射出磁场。电子质量为 m，电量为 e，不计电 子重力及它们间的相互作用。则打到 M 点的电子在磁场中运动的时间为（　　） A． m eB B． 3 m 4eB C． 7．（2022·安徽亳州·高二期末）如图所示，折成“ m 2eB D． m 4eB ”形的金属杆 ACD 固定在磁感应强度大小为 B 的匀强 磁场中，杆所在平面与磁场平行，A、D 连线与磁感线平行，CD 与磁感线垂直，AC 长为 a，CD 长为 b， 现给该段金属杆 A、D 两端通入大小为 I 的恒定电流，则该金属杆受到的安培力大小为（　　） A．BIa B．BIb C．BI(a+b) D．0 二、多选题 8．（2012·四川成都·高二期末）如图所示，一个质量为 m 的带电液滴在相互垂直的匀强磁场和匀强电场 中的竖直面内做半径为 R 的匀速圆周运动，电场和磁场的方向如图。那么这个液滴的电性与转动方向应 是（　　） A．一定带正电 B．一定带负电 C．一定沿顺时针方向转动 D．一定沿逆时针方向转动 9．（2022·广东·信宜市第二中学高二开学考试）如图所示，重力不计的带电粒子以某一速度从两平行金 属板中央进入正交的匀强电场和匀强磁场中，做匀速直线运动。若粒子进入场区的水平速度增大，但粒 子仍能穿越该区域，则（　 　） A．粒子一定向下偏转 B．粒子可能带正电 C．粒子的速度越来越小 D．粒子仍做直线运动 10．（2021·全国·高三阶段练习）如图所示，在 Rt△OCA 区域内存在着垂直平面向里的匀强磁场，磁感应 强度大小为 B。已知∠OCA=30°，OA 边的长度为 L。一群质量为 m、电荷量为 q 的带负电粒子以不同的初 速度从 OC 边的中点垂直 OC 边射入磁场中，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，则能从 OA 边射出 的粒子的初速度可能为（　　） A． 3qBL 5m B． 3qBL 3m C． 3qBL 2m D． 2 3 pBL m 11．（2022·山东·青岛西海岸新区第一高级中学高二期末）如图，有两根长为 L、质量为 m 的细导体棒 a、b，a 被水平固定，b 水平放置在与 a 同一水平面的光滑斜面上，斜面倾角 θ=30°，当两导体棒中均通 以电流强度为 I 的同向电流时，b 恰能在斜面上保持静止，下列说法正确的是（　　） A．a 的电流在 b 处产生磁场的方向向上 3mg B．a 的电流在 b 处产生磁场的感应强度为 3IL C．保持 a、b 中电流强度不变，将 a 上移一段距离，b 将不能保持静止 D．保持 a、b 中电流强度不变，将 a 下移一段距离，b 将不能保持静止 三、填空题 12．（2022·上海师大附中高三学业考试）如图所示，两平行导轨与水平面成 α=37°角，导轨间距为 L=1.0 m，匀强磁场的磁感应强度可调，方向垂直导轨所在平面向下。一金属杆长也为 L，质量 m=0.2 kg，水平 放在导轨上，与导轨接触良好而处于静止状态，金属杆与导轨间的动摩擦因数 μ=0.5，通有图示方向的电 流，电流强度 I=2.0 A，令最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则磁感应强度的最大值为___________；最小值 为___________ 13．（2021·重庆·高三阶段练习）如图，正方形 abcd 区域内有沿 ab 方向的匀强电场，一不计重力的粒子 以速度 v0 从 ab 边的中点沿 ad 方向射入电场，恰好从 c 点离开电场。若把电场换为垂直纸面向里的匀强磁 场，粒子也恰好从 c 点离开磁场。则匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度大小之比为______；粒 子离开电场时和离开磁场时的速度大小之比为______。 14．（2021·湖南·长郡中学高二期中）如图所示，两平行金属板 存在磁感应强度为 B1 P1 和 P2 之间的距离为 d、电压为 U，板间 的匀强磁场.一个质量为 m，电荷量为 q 的带正电粒子在两板间沿虚线所示路径做匀 速直线运动.粒子通过两平行板后从 O 点进入另一磁感应强度为 B2 的匀强磁场中，在洛伦兹力的作用下， 粒子做匀速圆周运动，经过半个圆周后打在挡板 MN 上的 A 点，不计粒子重力，那么粒子的速度大小 v=________，O、A 两点间的距离 x=_______。 四、解答题 15．（2022·浙江·宁波市奉化区教师进修学校高二期末）利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带 电粒子。图中板 MN 上方是磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为 2d 和 d 的缝，两缝近端相距 L。一群质量为 m、电荷为 q，具有不同速度的粒子从宽度为 2d 的缝垂直于板 MN 进入磁场，部分粒子能从宽度 d 的缝射出（不计粒子所受重力）。求： （1）粒子的电性，从 P 点入射到 Q 点出射粒子的速度； （2）能从狭缝射出的粒子，最大速度和最小速度的差值。 16．（2021·天津市红桥区教师发展中心高二期末）如图所示，光滑导轨与水平面成 α 角，导轨宽 L，金 属杆长也为 L，质量为 m，水平放在导轨上。当回路总电流为 I1 时，金属杆正好能静止。求： （1）若匀强磁场方向垂直斜面向上，B 需要多大； （2）若保持 B 的大小不变而将 B 的方向改为竖直向上，应把回路总电流 I2 调到多大才能使金属杆保持静 止。 17．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，平面直角坐标 xOy 的第一象限内存在着有界匀强磁场和匀强 电场，直线 y＝d 与 y 轴相交于 P 点，磁场分布在 x 轴与直线 y  d 之间，方向垂直纸面向里；电场分布在 直线 y＝d 上方，电场强度为 E，方向竖直向下，质量为 m、电荷量为 q 的带正电荷的粒子从坐标原点 O 垂直磁场方向射入，射入时的速度大小为 v0，方向与 x 轴正方向成 60°，并恰好从 P 点离开磁场．(不计粒 子的重力)。 (1)求磁场的磁感应强度大小 B； (2)若将磁感应强度大小变为 B ，其他条件不变，求： 2 ① 粒子能达到的纵坐标的最大值 ym ； ② 粒子在第一象限内运动的时间 t。 参考答案： 1．D 2．C 3．C 4．D 5．A 6．B 7．D 8．BC 9．BC 10．BC 11．BD 12． 13． 14． 1.0 T 0.2 T 5v0 : 4 2 :1 : U dB1 2mU qdB1 B2 15．（1）负电， 3dqB (3d  L)qB ，方向垂直于 MN 向下；（2） 2m 2m mg sin  I1 16．（1） I1 L ；（2） cos a 2 d 2mv0 mv0 mv02 17．(1) qd 　(2)①d+ 2qE 　② 3v0 + qE