高三物理复习专题---磁场
一、单选题（每题4分，共16分）
1．如图所示，带负电的橡胶环绕轴OO'以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是 A．N 极竖直向下 B．N 极竖直向上 C．N 极沿轴线向左 D．N 极沿轴线向右
2．如图所示，两根相互平行放置的长直导线a和b通有大小相等、方 向相反的电流，a受到磁场力的大小为F1，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F2，则此时b受到 的磁场力大小为
A．F2 B．F1－F2 C．F1+F2 D．2F1－F2
3．载流导线L1、L2处在同一平面内，L1是固定的，L2可绕垂直纸面的固定转轴O转动，各自的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是 A．因不受磁场力作用，故L2不动 B．因L2所受的磁场力平衡，故L2不动 C．L2绕轴O按顺时针方向转动 D．L2绕轴O按逆时针方向转动
4．图为某粒子穿过铅板P前后的轨迹。匀强磁场的方向与轨迹所在平 面垂直（图中垂直于纸面向里）。由此可知此粒子 A．一定带正电 B．一定带负电
C．不带电 D．可能带正电，也可能带负电
二、双选题（每题6分，共30分）
5．两个粒子，带电量相等，在同一匀强磁场中只受磁场力而作匀速圆周运动
A．若速率相等，则半径必相等 B．若质量相等，则周期必相等 C．若动量大小相等，则半径必相等 D．若动能相等，则周期必相等
6．如图所示，某空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，已知一离子在电场力和磁场力作用下，从静止开始沿曲线acb运动，到达b点时速度为零，c为运动的最低点．则
A．离子必带负电 B．a、b两点位于同一高度 C．离子在c点速度最大 D．离子到达b点后将沿原曲线返回
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7．如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电量均相同的正、负离 子，从O点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与边界成θ角。若不计重力，关于正、 负离子在磁场中的运动，下列说法正确的是 A．运动的轨道半径不相同
B．重新回到边界的速度大小和方向都相同 C．重新回到边界的位置与O点距离不相同 D．运动的时间不相同
8．场强为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场正交。如图所示，质量为m的带电粒子在垂直于磁场方向的竖直平面内，做半径为R的匀速圆周 运动，设重力加速度为g，则下列结论正确的是 A．粒子带负电，且q?mg/E B．粒子逆时针方向转动 C．粒子速度大小v?BgR/E D．粒子的机械能守恒
9．如图所示，质量为m、电荷量为q的带正电的物体在绝缘的水平面上向左运动，物体与地面间的动摩擦因素为μ，整个装置放在磁感强度为B方向垂直纸面向里的匀强磁场中，设某时刻物体的速率为v，则下列叙述中正确的是
mv2A．物体速率由v减小到零通过的位移等于
?(mg?qvB)mv2B．物体速率由v减小到零通过的位移大于
?(mg?qvB)C．如果再加一个方向水平向左的匀强电场，物体有可能做匀速运动 D．如果再加一个方向竖直向上的匀强电场，物体有可能做匀速运动
三、计算题（每题18分，共54分）
10．如图所示，两个宽度为d的有界磁场区域，磁感应强度都为B，方向如图所示，不考虑
左右磁场相互影响且有理想边界。一带电质点质量为m，电量为q，以一定的初速度从边界外侧垂直磁场方向射入磁场，入射方向与CD成θ角。若带电质点经过两磁场区域后又与初速度方向相同的速度出射（重力不计）。求： (1)初速度的最小值;
(2)经过磁场区域的最长时间。
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11．如图所示，虚线上方有场强为E的匀强电场，方向竖直向下，虚线上下有磁感应强度
相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一根长为L的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端在虚线上，将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后，小球先做加速运动，后做匀速运动到达b端．已知小球与绝缘杆间的动摩擦因数μ＝0.3，小球重力忽略不计，当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是L /3，求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值．
12．如图甲所示，在两平行金属板的中线OO' 某处放置一个粒子源，粒子沿OO' 方向连续
不断地放出速度v0?1.0?10m/s的带正电的粒子。在直线MN的右侧分布有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度B?0.01?T,方向垂直纸面向里，MN与中线OO'垂直。两平行金属板间的电压U随时间变化的U－t图线如图乙所示。已知带电粒子的荷质比
5q若t＝0.1s 时刻粒?1.0?108C/kg,粒子的重力和粒子之间的作用力均可忽略不计，
m子源放出的粒子恰能从平行金属板边缘离开电场（设在每个粒子通过电场区域的时间内，可以把板间的电场看作是恒定的）。求：
(1)t?0.1s时刻粒子源放出的粒子离开电场时的速度大小和方向； (2)从粒子源放出的粒子在磁场中运动的最短时间和最长时间。
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参考答案
1 C 2 A 3 D 4 A 5 BC 6 BC 7 BD 8 AC 9 BC
10．解：(1)带电质点只要能进入第二磁场，就可满足要求
即带电质点至少能进入的第二个磁场的速度为最小值
2v0d?R(1?cos?)，Bqv0?m
RBqRBqd所以v0? ?mm(1?cos?)(2)因为t1?t2?所以t?2t2?
???(???)m T?2?qB2(???)m
qB11．解：小球在沿杆向下运动时，受力情况如图所示：
在水平方向：N?qvB, 所以摩擦力f??N??qvB
当小球做匀速运动时：qE?f??qvbB
2vb小球在磁场中做匀速圆周运动时，qvbB?m
RLqBL又R?, 所以vb?
33m小球从a运动到b的过程中，由动能定理得：W电?Wf?12mvb 2q2B2L2而W电?qEL??qvbBL?
10mWf4122B2q2L2所以Wf?W电?mvb?，则
W电?9 45m2
12．解：(1)设板间距为d, t?0.1s时刻释放的粒子在板间做类平抛运动
在沿电场方向上
dqU2?t…………① 22dmqUt…………② dm粒子离开电场时，沿电场方向的分速度vy?粒子离开电场时的速度v?22v0?vy…………③
4
粒子在电场中的偏角为θ ，tan??v…………④
0由①②③④得v?2v0?vyqU?1.4?105m/s， mtan??qU?1，??45? 2mv0(2)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期T?不同时刻释放的粒子在电场中的偏角θ不同，
2?m?2?10?6s qB进入磁场后在磁场中运动的时间不同，θ大的磁场中的偏角大，运动时间长
t?0时刻释放的粒子，在电场中的偏角为0，
在磁场中运动的时间最短t1?T?1?10?6s， 23T?1.5?10?6s 4， t?0.1s时刻释放的粒子，在电场中的偏角最大为45°在磁场中的运动时间最长t2?
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