一轮单元训练金卷·高三·物理(B)卷第十单元磁场注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、(本题共10小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用。
下列表述正确的是( )A．洛伦兹力一定会对带电粒子做功C．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向B．洛伦兹力的大小与速度无关D．洛伦兹力不改变带电粒子的动能2．有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图。
在图中所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两根导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等。
若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是()A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同C．在O点的磁感应强度方向水平向右D．在O 点的磁感应强度方向水平向左3．将圆柱形强磁铁吸在干电池的负极，强磁铁的S极朝上N极朝下，金属导线折成上端有一支点，下端开口的导线框，使导线框的顶端支点和底端分别与电源的正极和磁铁都接触良好但不固定，这样整个线框就可以绕电池旋转起来。
下列判断正确的是()A．线框能旋转起来，是因为惯性B．俯视观察，线框沿逆时针方向旋转C．电池输出的电功率等于线框旋转的机械功率D．导线框将上下振动4．“极光”是由太阳发射的高速带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子发光引起的。
假如我们在北极地区忽然发现正上方的某一高空出现了射向地球的、沿逆时针方向生成的紫色弧状极光（显示带电粒子的运动轨迹），考虑大气的阻力。
则关于引起这一现象的高速粒子的电性及弧状极光的弯曲程度的说法中，正确的是()A．高速粒子带正电C．轨迹半径不变B．高速粒子带负电D．轨迹半径逐渐增大5．如图所示的天平可用来测定磁感应强度，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。
当线圈中通有电流I时，方向如图，在天平左、右两边各加质量分别为m、m的砝码，天平平衡；当电流反向时(大小不变)，右边再加上质量为m12的砝码后，天平重新平衡，由此可知()(m m)gA．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为 1 2NILB．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为C．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为D．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为mg2N IL (m m)g1 2NIL mg2N IL6．如图所示，电子经电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，在磁场中转半个圆周后打在P点，通过调节电压U可以控制P点的位置，设OP=x，能够正确反映U与x关系的图象是( )7．磁流体发电是一项新兴技术。
如图所示，平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束含有大 量正、负带电粒子的的等离子体，沿图中所示方向喷入磁场，图中虚线框部分相当于发电机，把两 个极板与用电器相连，则()A ．用电器中的电流方向从B 到 AB ．用电器中的电流方向从 A 到 BC ．若只增大带电粒子电量，发电机的电动势增大D ．若只增大喷入粒子的速度，发电机的电动势增大8．如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的 M 、N 两小孔中，O 为 M 、N 连线 中点，连线上 a 、b 两点关于 O 点对称，导线通有大小相等、方向相反的电流 I 。
已知通电长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度 B kIr，式中 k 是常数，I 是导线中的电流，r 为点到导线的距离。
一带正电的小球(图中未画出)以初速度 v 从 a 点出发沿连线运动到 b 点，关于上述过程，下列说法正确的是()A ．小球先做加速运动后做减速运动B ．小球一直做匀速直线运动C ．小球对桌面的压力先增大后减小D ．小球对桌面的压力一直在增大9．如图，ab 、cd 是两根长度均为 L ＝4.0 m ，质量分别为 m ＝0.6 kg 和 m12＝0.2 kg 的金属棒，两根等长的细金属杆将两节干电池与两个金属棒串联成闭合 回路，整个回路用绝缘细线悬挂在天花板上，保证金属棒水平。
整个装置处于竖 直向下的匀强磁场中，磁感应强度 B ＝1.0 T ，电路中的电流 I ＝0.5 A ，待系统稳定之后(金属棒、细金属杆在力的作用下不会发生变形，取 g ＝10 m/s )，则( )A ．绝缘细线与竖直方向的夹角 0°2B．绝缘细线与竖直方向的夹角45°C．细金属杆与竖直方向的夹角45°D．细金属杆与竖直方向的夹角90°10．如图(a)所示，在半径为R的虚线区域内存在周期性变化的磁场，其变化规律如图(b)所示。
薄挡板MN两端点恰在圆周上，且MN所对的圆心角为120°。
在t=0时，一质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以初速度v从A点沿直径AOB射入场区，运动到圆心O后，做一次半径为R2的完整的圆周运动，再沿直线运动到B点，在B点与挡板碰撞后原速率返回（碰撞时间不计，电荷量不变），运动轨迹如图(a)所示。
粒子的重力不计，不考虑变化的磁场所产生的电场，下列说法正确的是()A．磁场方向垂直纸面向外B．图(b)中B02m v qRC．图(b)中T(π1)R vD．若t=0时，质量为m、电荷量为-q 的带电粒子，以初速度v从A点沿AO入射，偏转、碰撞后，仍可返回A点二、(本题共4小题，共50分。
把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11．(10分)如图所示，虚线所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。
一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场，电子束经过磁场区后，其运动的方向与原入射方向成θ角。
设电子质量为m，电荷量为e，不计电子之间的相互作用力及所受的重力。
求：(1)电子在磁场中运动轨迹的半径R；(2)电子在磁场中运动的时间t；(3)圆形磁场区域的半径r。
12．(12 分)如图所示，有一平行板电容器左边缘在 y 轴上，下极板与 x 轴重合，两极板间匀强电 场的场强为 E 。
一电荷量为 q ，质量为 m 的带电粒子，从 O 点与 x 轴成 θ 角斜向上射入极板间，粒 子经过 K 板边缘 a 点平行于 x 轴飞出电容器，立即进入一磁感应强度为B 的圆形磁场的一部分(磁场 分布在电容器的右侧且未画出)，随后从 c 点垂直穿过 x 轴离开磁场。
已知粒子在 O 点的初速度大小为 v ＝3E 3，∠acO ＝45°，cos θ＝ ，磁场方向垂直于坐标平面向外，磁场与电容器不重合，带电粒子重力不计，试求：(1)K 极板所带电荷的电性；(2)粒子经过 c 点时的速度大小；(3)圆形磁场区域的最小面积。
13．(14 分)如图所示，空间有垂直 xOy 平面向里、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场和沿 - y 方向电场强度大小为 E 的匀强电场。
一质量为 m 、电荷量为+q 的带电粒子(重力不计)以速度 v 从 y 轴上的 M点沿 x 轴正方向射入电磁场区域，一段时间后粒子经过 x 轴的正半轴上的 N 点，且此时速度大小为E B，方向与+x 轴的夹角为 θ = 60°，此时撤去电场，再经过一段时间，粒子恰好垂直经过 y 轴上的 P 点(图 中未画出)，不计粒子重力，求：(1)粒子到达 N 点时加速度的大小 a ；(2)M 点的坐标和 P 点的坐标。
B 3 014．(14分)如图所示，xOy坐标系中，在y轴右侧有一平行于y轴的边界PQ，PQ左侧和右侧存在磁感应强度大小分别为B与B2的匀强磁场，磁场方向均垂直于xOy平面向里．y轴上有一点A 与原点O的距离为l．电荷量为q、质量为m的带正电粒子，以某一速度从坐标原点O处沿x轴正方向射出，经过的时间为t 4πm3qB时恰好到达A点，不计粒子的重力作用。
(1)粒子在左右中圆周运动半径大小之比r:r12(2)求边界PQ与y轴的距离d和粒子从O点射出的速度大小v；(3)若相同的粒子以更大的速度从原点O处沿x轴正方向射出，为使粒子能经过A点，粒子的速度大小应为多大？一轮单元训练金卷·高三·物理(B)卷第十单元磁场答案一、(本题共10小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．【答案】D2．【答案】A3．【答案】B4．【答案】B【解析】在北极上空有竖直向下的磁场，由地面上看带电粒子的运动轨迹沿逆时针方向，则从上空看带电粒子的轨迹沿顺时针方向，由左手定则得粒子带负电。
故A 错误，B正确；运动过程中粒子因空气阻力做负功，运动动能变小，速度减小，则半径小，故C、D错误。
5．【答案】B【解析】当B的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向下，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安培力大小，所以需要在右边加砝码，则有mg 2N BIL，所以mg2N IL，故B正确，A错误；当B的方向垂直纸面向外，开始线圈所受安培力的方向向上，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向下，相当于右边多了两倍的安培力大小，所以需要在左边加砝码，故C、D错误。
6．【答案】C1【解析】带电粒子在电场中加速运动，根据动能定理得mv22Uq，进入磁场后做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，则有qvB m v2r，粒子运动半个圆打到P点，所以x 2r2mU，解得x ，B q即x与U 成正比，故C 正确。
7．【答案】BD8．【答案】BC9．【答案】AC【解析】以整体为研究对象，整体总共受到四个力的作用，水平方向上，两金属棒受到力的大小均为F＝BIL，方向相反的安倍力，这两个力互相平衡；竖直方向上，绝缘细线的拉力与总的重力平衡，因为重力的方向竖直向下，所以，绝缘细线的拉力一定是竖直向上，也就是说，绝缘细线与竖直方向的夹角为0°，A正确，B错误；以cd棒为研究对象，cd棒受三个力而平衡，安培力F＝BIL＝1×0.5×4N＝2N，cd棒的重力m g＝0.2×10N＝2N，由平衡条件得F＝m g tanθ，解22得θ＝45°，即金属丝与竖直方向的夹角为45°，C 正确，D错误。