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1、章末质量检测(八) (时间:60分钟 满分:100分)一、单项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分。每小题只有一个选项符合题意。)1.(2014·广东江门一模)如图1所示,带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后静止时( )图1A.N极竖直向上B.N极竖直向下C.N极沿轴线向左D.N极沿轴线向右解析 金属环带负电,按题图所示的方向旋转,则金属环的电流方向与旋转方向相反。由右手螺旋定则可知磁极的方向:左端N极,右端S极。因此小磁针N极沿轴线向左。故C正确,A、B、D错误。答案 C2.如图2所示,一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属
2、框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中。若通以图示方向的电流(从A点流入,从C点流出),电流强度为I,则金属框受到的磁场力为( )图2A.0B.ILBC.ILBD.2ILB解析 可以把正三角形金属框看做两根导线并联,且两根导线中的总电流等于I,由安培力公式可知,金属框受到的磁场力为ILB,选项B正确。答案 B3.(2014·安徽安庆二模)如图3所示,a、b为竖直正对放置的两平行金属板,其中a板带正电、两板间的电压为U,在金属板下方存在一有界的匀强磁场,磁场的上边界为与两金属板下端重合的水平面PQ,PQ下方的磁场范围足够大,磁场的磁感应强度大小为B,一比荷为的带正电粒子以速度v0
3、从两板中间位置沿与a、b平行方向射入两板间的偏转电场,不计粒子重力,粒子通过偏转电场后从PQ边界上的M点进入磁场,运动一段时间后又从PQ边界上的N点射出磁场,设M、N两点距离为x(M、N点在图中未画出)。则以下说法中正确的是( )图3A.只减小磁感应强度B的大小,则x减小B.只增大初速度v0的大小,则x减小C.只减小带电粒子的比荷,则x不变D.只减小偏转电场的电压U的大小,则x不变解析 粒子进入磁场后做匀速圆周运动,设粒子进入磁场时速度方向与磁场边界的夹角为θ,速度大小为v=,轨道半径R=,由几何关系可知x=2Rsinθ=,只减小磁感应强度B、只增大初速度v0或只减小带电粒
4、子的比荷时,都可使x增大,而x与偏转电场的电压U无关,故选项A、B、C错误,D正确。答案 D4.两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b,以不同的速率沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域,其运动轨迹如图4所示。若不计粒子的重力,则下列说法正确的是( )图4A.a粒子带正电,b粒子带负电B.a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C.b粒子的动能较大D.b粒子在磁场中运动时间较长解析 由左手定则可知,a粒子带负电,b粒子带正电,A错误;由qvB=m得r=,故运动的轨迹半径越大,对应的速率越大,所以b粒子的速率较大,在磁场中所受洛伦兹力较大,B错误;由Ek=mv2可得b粒子的动能较大,C
5、正确;由T=知两者的周期相同,b粒子运动的轨迹对应的圆心角小于a粒子运动的轨迹对应的圆心角,所以b粒子在磁场中运动时间较短,D错误。答案 C6.(2014·安徽黄山三校联考)如图5所示,在x>0,y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里,大小为B。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从x轴上的某点P沿着与x轴成30°角的方向射入磁场。不计重力的影响,则下列有关说法正确的是( )图5A.只要粒子的速率合适,粒子就可能通过坐标原点B.粒子在磁场中运动所经历的时间一定为C.粒子在磁场中运动所经历的时间可能为D.粒子在磁场中运动所经历的时间可能为解析
6、 根据同一直线边界上粒子运动的对称性可知,粒子不可能通过坐标原点,A错误;粒子运动的情况有两种,一种是从y轴边界射出,最短时间要大于,故D错;对应轨迹①时,t1==,C正确;另一种是从x轴边界飞出,如轨迹③,时间t3=T=,此时粒子在磁场中运动时间最长,故B错误。答案 C二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有多个选项符合题意。)6.如图6所示,在x轴下方的第Ⅲ、Ⅳ象限中,存在垂直于xOy平面方向的匀强磁场,磁感应强度B1=2B2=2B,带电粒子a、b分别从x轴上的P、Q两点(图中没有标出)以垂直于x轴方向的速度同时进入匀强磁场B1、B2中,两粒子恰在第一
7、次通过y轴时发生正碰,碰撞前带电粒子a的速度方向与y轴正方向成60°角,若两带电粒子的比荷分别为k1、k2,进入磁场时的速度大小分别为v1、v2,不计粒子重力和两粒子间相互作用,则下列关系正确的是( )图6A.k1=2k2B.k1=k2C.v1=2v2D.2v1=v2解析 两粒子在y轴上发生正碰时粒子a的速度与y轴正方向成60°角,则粒子b速度与y轴负方向成60°角,轨迹对应的圆心角分别为120°和60°,如图所示。两粒子同时进入磁场并相撞,则运动时间相等,即t1=t2,而t1==,t2==,将B1=
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