专题测试【满分：100分时间：90分钟】一、选择题（本题共包括10小题，每小题5分，共50分）1．(2020·江西临川一中高三调研)如图所示，三根通电长直导线P、Q、R均垂直纸面放置，ab为直导线P、Q连线的中垂线，P、Q中电流强度的大小相等、方向均垂直纸面向里，R中电流的方向垂直纸面向外，则R受到的磁场力可能是()A．F1B．F2C．F3D．F42．(2020·福建泉州二中模拟)如图，光滑斜面上放置一根通有恒定电流的导体棒，空间有垂直斜面向上的匀强磁场B，导体棒处于静止状态。
现将匀强磁场的方向沿图示方向缓慢旋转到水平方向，为了使导体棒始终保持静止状态，匀强磁场的磁感应强度应同步()A．增大B．减小C．先增大，后减小D．先减小，后增大3．(2020·辽宁大连质检)如图所示，AC是四分之一圆弧，O为圆心，D为圆弧中点，A、D、C处各有一垂直纸面的通电直导线，电流大小相等，方向垂直纸面向里，整个空间还存在一个磁感应强度大小为B 的匀强磁场，O处的磁感应强度恰好为零。
如果将D处电流反向，其他条件都不变，则O处的磁感应强度大小为()A．2(2－1)B B．2(2＋1)BC．2B D．04．(2020·河南郑州模拟)如图所示，边界OM与ON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界ON上有一粒子源S。
某一时刻，从粒子源S沿平行于纸面，向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用)，所有粒子的初速度大小相等，经过一段时间后有大量粒子从边界OM 射出磁场。
已知∠MON ＝30°，从边界OM 射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T 2(T 为粒子在磁场中运动的周期)，则从边界OM 射出的粒子在磁场中运动的最短时间为( )A.T 3B.T 4C.T 6D.T 85．(2020·重庆巴蜀中学一诊)如图所示，两根平行固定放置的长直导线a 和b 载有大小、方向均相同的电流，a 受到的磁场力大小为F ，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2F ，则此时b 受到的磁场力大小可能为( )A ．4FB ．3FC ．2FD ．06．(2020·江西南昌调研)如图所示，三条长直导线a 、b 、c 都通以垂直纸面的电流，其中a 、b 两条导线中的电流方向垂直纸面向外。
O 点与a 、b 、c 三条导线距离相等，且Oc ⊥ab 。
现在O 点垂直纸面放置一小段通电导线，电流方向垂直纸面向里，导线受力方向如图所示。
则可以判断( )A ．O 点处的磁感应强度的方向与F 相同B ．长导线c 中的电流方向垂直纸面向外C ．长导线a 中电流I 1小于b 中电流I 2D ．长导线c 中电流I 3小于b 中电流I 27．(2020·贵州毕节模拟)如图所示，空间存在方向垂直于纸面向里的分界磁场，其中在MN 左侧区域的磁感应强度大小为B ，在MN 右侧区域的磁感应强度大小为3B 。
一质量为m 、电荷量为q 、重力不计的带电粒子以平行纸面的速度v 从MN 上的O 点垂直MN 射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次与入射方向相同时，下列说法正确的是( )A ．粒子运动的时间是4πm 3qBB ．粒子运动的时间是2πm 3qBC ．粒子与O 点间的距离为4mv 3qBD ．粒子与O 点间的距离为mv 3qB 8．(2020·安徽合肥高三一诊)如图所示，一根固定的绝缘竖直长杆位于范围足够大且相互正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度大小为E ＝2mg q，磁感应强度大小为B 。
一质量为m 、电荷量为q 的带正电小圆环套在杆上，环与杆间的动摩擦因数为μ。
现使圆环以初速度v 0向下运动，经时间t 0，圆环回到出发点。
若圆环回到出发点之前已经开始做匀速直线运动，不计空气阻力，重力加速度为g 。
则下列说法中正确的是( )A ．环经过t 02时间刚好到达最低点 B ．环的最大加速度大小为a m ＝g ＋μqv 0B mC ．环在t 0时间内损失的机械能为12m ⎝⎛⎭⎫v 20－m 2g 2μ2q 2B 2 D ．环下降过程和上升过程系统因摩擦产生的内能相等9．(2020·云南曲靖一中高三调研)粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D 形金属盒的半径为R ，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B 的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频交流电的频率为f ，加速电压为U ，若中心粒子源处产生的质子质量为m 、电荷量为＋e ，在加速器中被加速。
不考虑相对论效应，则下列说法正确的是( )A ．不改变磁感应强度B 和交流电的频率f ，该加速器也可加速α粒子B ．加速的粒子获得的最大动能随加速电压U 的增大而增大C ．质子被加速后的最大速度不能超过2πRfD ．质子第二次和第一次经过D 形盒间狭缝后轨道半径之比为2∶110．(2020·河北衡水中学高三调研)如图所示为长为2L 、板间距离为L 的水平极板P 、Q ，现有质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子(不计重力)，从左边极板间中点处，以速度v 0平行极板射入，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法有( )A ．在极板间加垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度B <4mv 017qLB ．在极板间加垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度B >4mv 0qLC ．在极板间加垂直极板指向P 极板的匀强电场，电场强度E <mv 204qLD ．在极板间加垂直极板指向Q 极板的匀强电场，电场强度E >17mv 204qL二、非选择题（本题共 50分）11．(2020·山东枣庄高三模拟)如图所示，从离子源产生的某种离子，由静止经加速电压U 加速后在纸面内水平向右运动，自M 点射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场的磁感应强度大小为B ，磁场左边界与水平方向的夹角为θ(0°＜θ＜90°)。
已知该离子在磁场边界的N点射出，MN长为l。
不计重力影响。
则该离子的比荷为________，进入磁场时的速度大小为________。
12．(2020·山东日照质检)一导体材料的样品的体积为a×b×c，A′、C、A、C′为其四个侧面，如图所示。
已知导体样品中载流子是自由电子，且单位体积中的自由电子数为n，电阻率为ρ，电子的电荷量为e，沿x 方向通有电流I。
(1)导体样品A′、A两个侧面之间的电压是________，导体样品中自由电子定向移动的速率是________。
(2)将该导体样品放在匀强磁场中，磁场方向沿z轴正方向，则导体侧面C的电势________(填“高于”“低于”或“等于”)侧面C′的电势。
(3)在(2)中，达到稳定状态时，沿x方向的电流仍为I，若测得C、C′两侧面的电势差为U，则匀强磁场的磁感应强度B的大小为________。
13. (2020·天津南开区模拟)喷墨打印机的部分结构可简化为如图所示的装置。
两块水平放置、相距为d 的长金属板接在电压可调的电源上，两板之间的右侧、长度为3d的区域还存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。
喷墨打印机的喷口可在两板左侧上下自由移动，并且从喷口连续不断喷出质量均为m、速度水平且大小相等、带等量电荷的墨滴。
调节电源电压至U，使墨滴在两板之间左侧的电场区域恰能沿水平方向向右做匀速直线运动。
重力加速度为g。
(1)判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；(2)要使墨滴不从两板间射出，求墨滴的入射速率应满足的条件。
14．(2020·湖南怀化模拟)如图所示，在平面直角坐标系xOy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向里的有界矩形匀强磁场区域(图中未画出)；在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场。
一粒子源固定在x轴上坐标为(－L,0)的A点，粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v0的电子，电子通过y轴上的C点时速度方向与y轴正方向成α＝45°角，电子经过磁场偏转后恰好垂直通过第一象限内与x轴正方向成β＝15°角的射线OM。
已知电子的质量为m，电荷量为e，不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用。
求：(1)匀强电场的电场强度E 的大小；(2)电子在电场和磁场中运动的总时间t ；(3)矩形磁场区域的最小面积S min 。
15．(2020·浙江宁波高三联考)如图甲所示，在y ≥0的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示；与x 轴平行的虚线MN 下方有沿＋y 方向的匀强电场，电场强度E ＝8π×103 N/C 。
在y 轴上放置一足够大的挡板。
t ＝0时刻，一个带正电粒子从P 点以v ＝2×104 m/s 的速度沿＋x方向射入磁场。
已知电场边界MN 到x 轴的距离为π－210m ，P 点到坐标原点O 的距离为1.1 m ，粒子的比荷q m＝106 C/kg ，不计粒子的重力。
求粒子：(1)在磁场中运动时距x 轴的最大距离；(2)连续两次通过电场边界MN所需的时间；(3)最终打在挡板上的位置到坐标原点O的距离。
专题测试【满分：100分时间：90分钟】一、选择题（本题共包括10小题，每小题5分，共50分）1．(2020·江西临川一中高三调研)如图所示，三根通电长直导线P、Q、R均垂直纸面放置，ab为直导线P、Q连线的中垂线，P、Q中电流强度的大小相等、方向均垂直纸面向里，R中电流的方向垂直纸面向外，则R受到的磁场力可能是()A．F1B．F2C．F3D．F4【答案】C【解析】由于三根直导线平行，根据安培定则和左手定则可知R受到P、Q的磁场力方向分别沿PR、QR连线，表现为斥力。
P、Q中电流强度的大小相等，R离P距离较近，P在R处产生的磁感应强度较大，P对R的磁场力较大，结合平行四边形定则可知，R受到P、Q的磁场力的合力可能是F3，C正确，A、B、D错误。
2．(2020·福建泉州二中模拟)如图，光滑斜面上放置一根通有恒定电流的导体棒，空间有垂直斜面向上的匀强磁场B，导体棒处于静止状态。
现将匀强磁场的方向沿图示方向缓慢旋转到水平方向，为了使导体棒始终保持静止状态，匀强磁场的磁感应强度应同步()A．增大B．减小C．先增大，后减小D．先减小，后增大【答案】A【解析】对导体棒进行受力分析如图，当磁场方向缓慢旋转到水平方向，安培力方向缓慢从沿斜面向上旋转到竖直向上，因光滑斜面对通电导体棒的支持力方向始终不变，导体棒的重力大小和方向也始终不变，初始时刻安培力沿斜面向上，与支持力方向垂直，此时安培力最小，所以随着磁场方向的改变，若使导体棒始终保持静止状态，安培力逐渐增大，直到等于导体棒的重力，而安培力F安＝BIL，所以磁感应强度一直增大，B、C、D错误，A正确。