专题训练：磁场单元
1.
关于电场强度E与磁感应强度仪下列说法中错误的是（）
A.电场强度E是矢量，方向与正电荷受到的电场力方向相同
B.磁感应强度B是欠量，方向与小磁针N极的受力方向相同
C.电场强度定义式为E =匚，但电场中某点的电场强度E与尸、9无关
q
D.磁感应强度定义式R -匚，同样的电流元〃在磁场中同一点受到的力一定相同
H
2.如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在具正屮心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导
线/并处于平衡状态，/与螺线管垂肓，M导线中的电流方向垂玄纸面向里，开关S闭仑后，绝缘绳
对/拉力变化情况是（）
A.增人
B.减小
C.不变
D.无法判断
3.如图所示，在兀轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为3。
在xOy内，
从原点O处沿与x轴疋方向成0角（0＜〃＜兀）以速率v发射一个带正电的粒子（重力不计）。
则下列说法正确的
A.若卩一定，&越大，则粒子在磁场中运动的时间越短
B.若u—定，0越人，则粒子在离开磁场的位置距O点越远
C.若0—定，v越人，则粒子在磁场屮运动的时间越短
D.若&一定，v越大，则粒了在磁场中运动的角速度越大
4.如图所示为电视机显像管偏转线圈的示意图，当
线圈通以图示的直流电吋，形成的磁场如图所示，一束沿着管颈轴线射向纸内的电子将（）
A.向上偏转
B.向下偏转
C.向左偏转
D.向右偏转
5.如图所示，光滑的平行导轨与电源连接后，与水平方向成&角倾斜放置，导轨上另放一个质量为加的金属导体棒。
通电后，在棒所在区域内加-个合适的匀强磁场，可以使导体棒静止平衡，图中分别加了不同方向的磁场，其中一定不能平衡的是（）
6.关于回旋加速器加速带电粒了所获得的能量，下列结论中正确的是（）
A.只与加速器的半径有关，半径越大，能量越大
B.与加速器的磁场和半径均有关，磁场越强、半径越人，能量越人
C.只与加速器的电场有关，电场越强，能量越大
D.与带电粒子的质量和电荷量均有关，质量和电荷量越大，能量越大
7.如图所示，冇一四面体OABC处在Ox方向的匀强磁场中，下列关于穿过各个面的
磁通量的说法错误的
是（）
XXX /XXX
A.13.
A.穿过205而的磁通量为零
B.穿过MCiAi和socifii的磁通量相等
C.穿过/0C面的磁通量为零
D.穿过面的磁通量大于穿过BOC \\\\的磁通呈:
二、计算题
11.
如图所示，相距为R 的两块平行金属板M 、N 正对着放置，Si 、$分别为M 、N 板上的小孔，$、 S2、O 三点共线，它们的连线垂直M 、N, K520=/?O 以O 为圆心、7?为半径的圜形区域内存在磁感应强 度为
B 、方向垂直纸面向外的匀强磁场。
Q 为收集板，板上各点到O 点的距离以及板两端点的距离都为2R, 板两端
点的连线垂HM 、N 板。
质量为〃八带电荷量为+q 的粒子经$进入M 、N 间的电场后，通过S2 进入磁场。
粒子在S 】处的速度和粒子所受的重力均不计。
（1） 当M 、N 间的电压为U 时，求粒了进入磁场时速度的大小" （2） 若粒子恰好打在收集板D 的中点上,求M 、N 间的电压值S ；
（3） 当M 、N 间的电压不同时，粒了从Si 到打在D 上经历的时间/会不同，求/的最小值。
8. 如图所示为一种口动跳闸的闸刀开关示意图，O 是转动轴，/是绝缘手柄，C 是闸刀卡
口，M 、N 接电源线，闸刀处于垂肓纸面向里B=1T 的匀强磁场屮，CO 间距离10cm 。
当磁场力为0.2N 时，闸刀开关会自动跳开。
则要使闸刀开关能跳开，CO 中通过的电流 为（ ）
A.电流方向C->0
B.电流方向O-C
C.电流大小为1 A
D.电流大小为0.5 A
9. 如图所示在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电荷量为q 、质量为加的带电
球体，管道半径略人于球体半径。
整个管道处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场屮，磁感应强度方向与管 道垂直。
现给带电球体一个水平速度％,则在整个运动过程中，带电球体克服摩擦力 所做的功不可能为（
）
A. 0 C. -mvl
X
X
X
X
X
X
舅
X
艺
X X X O_忱
X X X
X
X
X
8
X X X X
X X
10•如图所示，虚线间空间存在由匀强电场E 和匀强磁场B 组成的正交或平行的电场和磁场，冇一个带正 电
小球（电荷量为+如质量为加）从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可 能沿直线通过下列的哪个电磁混合场（ ）
B.
A.
♦ +彳"
D.
12.如图所示，在倾角为30。
的斜而％的左侧有一竖直挡板，其上有一小孔现有一质量加=4X IO-20 kg,带电荷最q =+2X10WC的粒子，从小孔以速度v0=3X104 m/s水平射向磁感应强度B=0.2T、方向垂直纸面向里的一正三角形区域。
该粒了在运动过程中始终不碰及竖直挡板，在飞出磁场区域后能垂直打在Q4而上，粒子重力不计。
求：n
(1)粒了在磁场中做圆周运动的半径；
(2)粒子在磁场中运动的时间；p
(3)正三角形磁场区域的最小边长。
专题训练：磁场单元参考答案
1-10： DBADBBDBBBC
11.解析：⑴粒子从S ］到达$的过程中，根据动能定理得 qU^^mv 2
① 3 分
解得粒子进入磁场时速度的大小e =、/直' ..... 3分
(2)粒子进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有
qvB =加牛② 3分
由①②得，加速电压U 与轨迹半径r 的关系为U =彳：： .... 3分 当粒子打在收集板D 的中点时，粒子在磁场中运动的半径zo = 7?……3分 对应电压Uo= .......... 3分
(3)M 、N 间的电压越大，粒子进入磁场时的速度越大，粒子在极板间经历的时间越短，同时在磁场中 运
动轨迹的半径越大，在磁场中运动的时间也会越短，出磁场后匀速运动的时间也越短，所以当粒子打在 收集板
D 的右端时，对应时间f 最短。
根据几何关系可以求得，对应粒子在磁场中运动的半径
r = R ............ 3 分
由②得粒子进入磁场时速度的大小V =
=也理^
ni m
粒子在电场中经历的时间t\ =万=器# ...... 3分
2
J 7T/?7
粒子在磁场中经历的时间t 2 =—=為^ ......... 3分 粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间(3=号=鲁# 粒子从$到打在收集板D 上经历的最短时间为
附加题.解析：(1)粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由qv^B = w-, T 琴得:粒子 r % 在磁场中做圆周运动的半径尸=专# = 0.3 m,粒子在磁场中做圆周运动的周期T ==
^~ = 27iX 10 5 s = 6.28 XlO^So
/ = /] + /2 + 厶 （3筋+兀）加 3qB
得"亍X10「's = 5.23Xl(r's。
2厂 + 7*cos 30°⑶由如图粒子的运动轨迹和数学知识可得正三角形磁场区域的最小边长：L = cos 30。
、得厶
=
0.99m。