新课标2021年高二物理暑假作业7《磁场一》.docx

【KS5U原创】新课标2021年高二物理暑假作业7《磁场一》
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题（本题共8道小题）
1.关于磁体，下列说法正确的是（　　）
A．永磁体的磁性永久不会消逝
B．高温使得磁体的磁性越来越强
C．猛烈地敲击，会使磁体失去磁性
D．同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥
2.关于磁场中的磁感应强度，以下说法正确的是(　　)
A．一电流元或一运动电荷在某一区域不受力，则表明该区域不存在磁场
B．磁感应强度是反映磁场本身性质的物理量，与放入其中电流元或小磁针无关
C．若电流元探测到磁场力，则该力的方向即为磁场的方向
D．当一电流元在磁场中某一位置探测到磁场力F时，可以利用公式B＝求出磁感应强度的大小
3.如图所示的四个试验现象中，不能表明电流能产生磁场的是（    ）

A．图甲中，导线通电后磁针发生偏转
B．图乙中，通电导线在磁场中受到力的作用
C．图丙中，当电流方向相同时，导经相互靠近
D．图丁中，当电流方向相反时，导线相互远离
4.如图所示，三根长直通电导线中的电流大小相同，通过b、d导线的电流方向为垂直纸面对里，c导线的电流方向为垂直纸面对外，a点为b、d两点连线的中点，ac垂直bd，且ab=ad=ac，则a点的磁场方向为（　　）

A．
垂直纸面对外
B．
垂直纸面对里

C．
沿纸面由a指向b
D．
沿纸面由a指向d
5.一个磁场的磁感线如图所示，有一个小磁针被放入磁场中，则该小磁针将会

A．向右移动 B．向左移动　　　
C．顺时针转动 D．逆时针转动
6.三根通电长直导线P、Q、R相互平行、垂直纸面放置。三根导线中电流方向均垂直纸面对里，且每两根导线间的距离均相等。则P、Q中点O处的磁感应强度方向为（   　   ）

A．方向水平向左 B. 方向水平向右
C. 方向竖直向上 D. 方向竖直向下
7.如图所示，两根平行放置、长度均为L的直导线a和b，放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中，当a导线通有电流强度为I，b导线通有电流强度为2I，且电流方向相反时，a导线受到磁场力大小为F1，b导线受到的磁场力大小为F2，则a通电导线的电流在b导线处产生的磁感应强度大小为（　　）

　 A． B． C． D．
8.关于电荷所受电场力和洛仑兹力，正确的说法是（　　）

A．
电荷在磁场中确定受洛仑兹力作用

B．
电荷在电场中确定受电场力作用

C．
电荷所受电场力确定与该处电场方向相同

D．
电荷所受的洛仑兹力确定与该处磁场方向相同

二、计算题（本题共3道小题）
9.如图所示，在同一水平面内的两导轨ab、cd相互平行，相距2m并在竖直向上的磁场中，一根质量为3.6kg、有效长度为2m的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5A时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增大到8A时，金属棒能获得2m/s2的加速度．则磁场的磁感应强度大小为多少？

10.如图所示，在y小于0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感应强度为B，一带正电的粒子以速度从O点射入磁场，入射速度方向为xy平面内，与x轴正向的夹角为θ，若粒子射出磁场的位置与O点的距离为L，求
(1) 该粒子电量与质量之比；
(2) 该粒子在磁场中运动的时间。

11.如图所示，一个质量为m=2.0×10﹣11kg，电荷量q=+1.0×10﹣5C的带电微粒（重力忽视不计），从静止开头经U1=25V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中．金属板长L=20cm，两板间距d=10cm．求：
（1）微粒进入偏转电场时的速度v是多大？
（2）若微粒射出电场过程的偏转角为θ=30°，并接着进入一个方向垂直与纸面对里的匀强磁场区，则两金属板间的电压U2是多大？
（3）若该匀强磁场的宽度为D=10cm，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？

试卷答案
1.C
2.B
3.
4.解：依据右手螺旋定则知，b导线在a点产生的磁场方向竖直向下，d导线在a点产生的磁场方向竖直向上，c导线在a点产生的磁场方向水平向左．由于b、d导线在a点产生的磁场大小相等，方向相反，所以最终的磁场方向为c导线在a点产生的磁场方向，沿纸面由a指向b．故C正确，A、B、D错误．
故选：C．

5.C
6.A
7.解：两个导线间的作用力是相互作用力，依据牛顿第三定律，等大、反向、共线，大小设为Fab；
对左边电流，有：F1=BIL+Fab
对右边电流，有：F2=2BIL+Fab
两式联立解得：Fab=2F1﹣F2
则a通电导线的电流在b导线处产生的磁感应强度大小为：
B′=
故选：C．
8.解：A、电荷在磁场中不愿定受到磁场力，比如：运动方向与磁场平行，故A错误；
B、电荷在电场中确定受到电场力，故B正确；
C、电荷在电场中确定受电场力作用，与电荷运动状态无关，正电荷受力和电场方向全都，负电荷受力和电场方向相反，故C错误；
D、电荷在磁场中的运动方向和磁场方向不在同一线上时，电荷受洛伦兹力作用，洛伦兹力方向和磁场垂直，故D错误．
故选：B．
9.解：当金属棒匀速运动时有：Ff=BI1L
当金属棒中电流为8A时，依据牛顿其次定律：BI2L﹣Ff=ma
联立以上方程代入数据解得：B=1.2T
答：磁场的磁感应强度大小为1.2T．
10.解：（1）设从A点射出磁场，O、A间的距离为L，射出时速度的大小仍为v，射出方向与x轴的夹角仍为θ，由洛伦兹力公式和牛顿定律可得：qv0B=
圆轨道的圆心位于OA的中垂线上，由几何关系可得： =Rsinθ
联解两式，得：
（2）由于T==
所以粒子在磁场中运动的时间，t＝=
11.带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动
解：（1）带电微粒经加速电场加速后速率为v1，依据动能定理有：
U1q=mv12
解得：v1===5.0×103m/s．
（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，设微粒进入磁场时的速度为v′，则有：
v′=
得出：v′=×104m/s
由动能定理有：m（v′2﹣v12）=qU2
解得：U2=16.7V．
（3）带电微粒进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力供应向心力，微粒恰好不从磁场右边射出时运动轨迹与右边边界相切，设做匀速圆周运动的轨道半径为R，由几何关系知：
R+=D
由牛顿运动定律及运动学规律：
qv′B=m，
得B=1×10﹣3T．
若带电粒子不射出磁场，磁感应强度B至少为1×10﹣3T．
答：（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1为5.0×103m/s；
（2）偏转电场中两金属板间的电压U2为16.7V；
（3）为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少1×10﹣3T．