第三章 磁场（A）-2021年高考物理一轮复习单元滚动双测卷

优创卷·一轮复习单元测评卷第三章 磁场A卷 名校原创基础卷一.选择题：本大题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1-9题只有一项符合题目要求，第10-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得0分。1.如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与直面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（　　）A.O点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同2.如图所示A、B为两个同心圆环，当一有界匀强磁场恰好完全垂直穿过A环面时，A环的磁通量为Φ1，B环磁通量为Φ2，则有关磁通量的大小，下列说法中正确的是（　　）A.Φ1<Φ2 B.Φ1＝Φ2C.Φ1>Φ2 D.无法确定3.图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示.一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是（　　）A.向上 B.向下 C.向左 D.向右4.磁流体发电的原理如图所示。将一束速度为v的等离子体（含有大量正、负带电粒子）垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在相距为d、宽为a、长为b的两平行金属板间便产生电压。如果把上、下板和电阻R连接，上、下板就是一个直流电源的两极。稳定时两板间等离子体有电阻。忽略边缘效应，下列判断正确的是（　　）A.上板为负极B.上、下两极板间的电压U=BvdC.等离子体浓度越高，电动势越大D.该发电机不需要外界提供能量5.如图所示，金属棒ab质量为m，通过电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为，ab静止于宽为L水平导轨上。下列说法正确的是（　　）A.金属棒受到的安培力大小为B.金属棒受到的摩擦力大小为C.若只改变电流方向，金属棒对导轨的摩擦力将减小D.若只增大磁感应强度B后，金属棒对导轨的压力将减小6.如图（a）所示，在倾角的斜面上放置着一个金属圆环，圆环的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场（未画出）中，磁感应强度的大小按如图（b）所示的规律变化。释放圆环后，在和时刻，圆环均能恰好静止在斜面上。假设圆环与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，则圆环和斜面间的动摩擦因数为（　　）     A. B. C. D.7.质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.如图所示为质谱仪的原理示意图，现利用质谱仪对氢元素进行测量.让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔s无初速度飘入电势差为U的加速电场.加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中.氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”.则下列判断正确的是（　　）A.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚B.进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚C.在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚D.a、b、C三条“质谱线”依次排列的顺序是氕、氘、氚8.如图所示，折成不同形状的四个导线框质量相等、匝数相同，高度相同，MN边长度相等，将它们用相同的细线悬挂在空中，四个导线框的下边处在同一水平线上，且四个线框的下半部分都处在与线框平面垂直的同一匀强磁场中，磁场的上边界水平（如图中虚线所示），四个导线框中都通有顺时针方向、电流强度相同的电流，均处于平衡状态。若使磁场缓慢变强，细线最不易拉断的是（　　）A.B. C.D.9.如图所示为“用质谱仪测定带电粒子质量”的装置示意图.速度选择器中场强E的方向竖直向下，磁感应强度B的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B的方向垂直纸面向外，在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B1入射到速度选择器中，若它们的质量关系满足<，速度关系满足，它们的重力均可忽略，则打在P1、P2、P3、P4，四点的粒子（　　）A.甲、丁、乙、丙 B.乙、甲、丙、丁C.丙、丁、乙、甲 D.丁、甲、丙、乙10.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ν从MN上的O点垂直M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B.粒子运动的时间是C.粒子与O点间的距离为D.粒子与O点间的距离为11.如图所示带电小球a以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为ha；带电小球b在水平方向的匀强磁场以相同的初速度v0竖直向上抛出，上升的最大高度为hb；带电小球c在水平方向的匀强电场以相同的初速度v0竖直向上抛出，上升的最大高度为hc，不计空气阻力，三个小球的质量相等，则（　　）A.它们上升的最大高度关系为ha=hb=hcB.它们上升的最大高度关系为hb<ha=hcC.到达最大高度时，c小球机械能最大D.到达最大高度时，b小球动能最小12.如图所示，矩形区域abcd内（包括边界）存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，其中，。a处有一正粒子源，均沿ad方向释放出相同比荷、速率不同的粒子，其速率范围为。不考虑粒子间的相互作用，不计空气阻力和粒子的重力。下列判断正确的是（　　）A.粒子在磁场中运动的最长时间为B.粒子在磁场中运动的最长时间为C.粒子在磁场中运动的最大位移为D.粒子以的速度进入磁场时，粒子穿过磁场的位移最大二、非选择题：本大题共5小题，共52分。13.（10分）用图甲所示装置测量磁场的磁感应强度和某导电液体（有大量的正、负离子）的电阻率.水平管道长为l、宽度为d、高为h，置于竖直向上的匀强磁场中.管道上下两面是绝缘板，前后两侧面M、N是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S、电阻箱R、灵敏电流表G（内阻为Rg）连接.管道内始终充满导电液体，液体以恒定速度v自左向右通过.闭合开关S，调节电阻箱的取值，记下相应的电流表读数.（1）图乙所示电阻箱接入电路的电阻值为________Ω.（2）与N板相连接的是电流表G的_________极（填“正”或“负”）.（3）图丙所示的电流表读数为_________μA.（4）将实验中每次电阻箱接入电路的阻值R与相应的电流表读数I绘制出图象为图丁所示的倾斜直线，其延长线与两轴的交点坐标分别为（-a，0）和（0，b），则磁场的磁感应强度为_________，导电液体的电阻率为________.14.（10分）直角坐标系 xoy 位于竖直平面内，在第一象限存 在磁感应强度 B=0.1 T、方向垂直于纸面向里、边界为矩形的匀强磁场。现有一束比荷为（ 108 C / kg  带正电的离子，从磁场中的A点（m，0）沿与x轴正方向成 （ =60°角射入磁场，速度大小 v0≤1.0 ×10 6m / s，所有离子经磁场偏转后均垂直穿过y轴的正半轴，不计离子的重力和离子间的相互作用。（1）求速度最大的离子在磁场中运动的轨道半径；（2）求矩形有界磁场区域的最小面积；（3）若在x>0区域都存在向里的磁场，离子仍从 A 点以  v0 =（ 10 6 m /s向各个方向均匀发射，求y轴上有离子穿出的区域长度和能打到y轴的离子占所有离子数的百分比。                      15.（10分）如图所示，在平面直角坐标系的第一、二象限存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E；在第三、四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在y轴的P点有一个质量为m、电荷量为－q（q>0）的带电粒子，具有沿x正方向的初速度v0（大小未知）。在x轴上有一点D，已知OD=d，OP=h。带电粒子重力可忽略，试求：（1）若该粒子第1次经过x轴时恰好经过D点，初速度v0多大？（2）若该粒子第3次经过x轴时恰好经过D点，初速度v0'多大？   16.（10分）如图所示，直角坐标系第二象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，第一象限中有竖直向上的匀强电场，大小均未知。一带电量为+q，质量为 m 的粒子从 P（-1.2d，0）点以初速度 v0 射入磁场，速度方向与 x 轴负方向夹角为 37°，经磁场偏转后，从 Q 点进入第一象限时与 y 轴负方向夹角为 53°，粒子在第一象限运动时，恰能与 x 轴相切。重力不计，求：（1）磁感应强度大小（2）电场强度大小（3）粒子与 x 轴相切点的坐标 17.（12分）如图所示，水平虚线AB和CD间距为L，中间存在着方向向左且与虚线平行的匀强电场，CD的上侧存在一半径为R的圆形磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，圆形磁场与CD相切于点M。一质量为m、带电量为q（q>0）的粒子由电场下边界的S点以初速度v0垂直射人电场，一段时间后从M点离开电场进入磁场。粒子进入磁场的速度大小为2v0，且其运动轨迹恰好过圆形磁场的圆心O。粒子所受重力忽略不计，求：（1）电场强度的大小；（2）圆形磁场磁感应强度的大小。