2020版高考物理一轮复习 第九章 磁场章末综合测试
第九章 磁场
章末综合测试(九)
(时间：60分钟 分数：100分)
一、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8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．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是
( )
解析：B 由日常知识可知，地球的南极为磁场的N极，由右手螺旋定则可知，电流方向如图B，故选项B正确．
2.不计重力的两个带电粒子M和N沿同一方向经小孔S垂直进入匀强磁场，在磁场中的运动轨迹如图．分别用vM与vN，tM与tN，与表示它们的速率、在磁场中运动的时间、比荷，则( )
A．如果＝，则vM>vN
B．如果＝，则vM
D．如果tM＝tN，则>
解析：A 由图可知rM>rN.若＝，利用r＝，可得vM>vN，A项正确、B项错误；若tM＝tN，利用T＝，可得＝，D项错误；若vM＝vN，利用r＝，可得<，C项错误．
3．利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度B.用绝缘轻质丝线把底部长为L、电阻为R、质量为m的“U”型线框固定在力敏传感器的挂钩上，并用轻质导线连接线框与电源，电源内阻不计，电压可调，导线的电阻忽略不计．当外界拉力F作用于力敏传感器的挂钩上时，力敏传感器会显示拉力的大小F.当线框接入恒定电压为E1的电源时，力敏传感器显示拉力的大小为F1；当线框接入恒定电压为E2的电源时，力敏传感器显示拉力的大小为F2.下列说法正确的是
8
( )
A．当线框接入恒定电压为E1的电源时所受安培力为F1
B．当线框接入恒定电压为E2的电源时力敏传感器显示拉力的大小为线框所受安培力与重力之差
C．待测磁场的磁感应强度B的大小为
D．待测磁场的磁感应强度B的大小为
解析：D 当线框接入恒定电压为E1的电源时，“U”型线框中电流I1＝，所受安培力F安＝BLI1＝，力敏传感器显示拉力的大小为F1＝＋mg，F1>F安，A错误．同理，当线框接入恒定电压为E2的电源时，力敏传感器显示拉力的大小F2＝＋mg，B错误．由F1＝＋mg和F2＝＋mg，联立解得B＝，C错误，D正确．
4.(2017·湖北宜昌调研)如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a(0,2L)．一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度的方向与x轴正方向的夹角为60°.下列说法正确的是( )
A．电子在磁场中运动的时间为
B．电子在磁场中运动的时间为
C．磁场区域的圆心坐标为(L，)
D．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，－L)
解析：A 本题考查带电粒子在磁场中的运动，意在考查考生对带电粒子在磁场中运动知识的应用能力．由图可以计算出电子做圆周运动的半径为4L.故在磁场中运动的时间为t＝＝，A正确，B错误；ab是磁场区域圆的直径，故圆心坐标为(L，L
8
)，电子在磁场中做圆周运动的圆心为O′，计算出其坐标为(O，－2L)，所以C、D错误．
5．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B1的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B2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m甲＝m乙FG＋F，则在垂直于杆的方向上，小球还受到垂直于杆向下的支持力，则摩擦力Ff＝μFN，小球将做减速运动．随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐减小，摩擦力减小，小球做加速度不断减小的减速运动，最后当速度减小到时，小球开始做匀速直线运动，B错误．若小球的初速度为，则洛伦兹力f＝qv0B＝mg
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