高二物理《磁场》单元检测试题（二）
班级___姓名___学号___
一、不定项选择（每小题有一个或多个选项是正确的，每小题7分，漏选得4分）
1．如图所示，一带电小球质量为m，用丝线悬挂于o点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为60°，水平磁场垂直于小球摆动的平面，当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，则小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为。
a．0b．2mg c．4mg d．6mg
2．如图所示，相距为d的水平金属板m、n的左侧有一对竖直金属板p、q，板p上的小孔s正对板q上的小孔o，m、n间有垂直于纸面向里的匀强磁场，在小孔s处有一带负电粒子，其重力和初速度均不计，当滑动变阻器的滑片在ab的中点时，带负电粒子恰能在m、n间做直线运动，当滑动变阻器的滑片向上滑到a点后，则 (
a．粒子在m、n间运动过程中，动能一定不变。
b．粒子在m、n间运动过程中，动能一定增大。
c．粒子在m、n间运动过程中，动能一定减小。
d．以上说法都不对。
3．质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场．如图所示为质谱仪的原理图．设想有一个静止的质量为m、带电荷量为q的带电粒子(不计重力)，经电压为u的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为b的偏转磁场中，带电粒子打到底片上的p点，设op＝x，则在图中能正确反映x与u之间的函数关系的是 (
4．关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量，下列结论中正确的是 (
a．与加速器的半径有关，半径越大，能量越大。
b．与加速器的磁场有关，磁场越强，能量越大。
c．与加速器的电场有关，电场越强，能量越大。
d．与带电粒子的质量和电荷量均有关，质量和电荷量越大，能量越大。
5．显像管原理的示意图如图所示，当没有磁场时，电子束将打在荧光屏正中的o点，安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转。设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，若使高速电子流打在荧光屏上的位置由b点逐渐移动到a点，下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是 （
6．如图所示，一个质量为m、电荷量为＋q的带电粒子，不计重力，在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域ⅰ，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为r的圆弧．粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规定垂直于纸面向外的磁感应强度为正，则磁场区域ⅰ、ⅱ三部分的磁感应强度b随x变化的关系可能是图中的 (
7．如图所示，在屏mn的上方有磁感应强度为b的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．p为屏上的一个小孔．pc与mn垂直．一群质量为m、带电荷量为－q的粒子(不计重力)，以相同的速率v，从p处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域．粒子入射方向在与磁场b垂直的平面内，且散开在与pc夹角为θ的范围内．则在屏mn上被粒子打中的区域的长度为 (
abc. d.
8．为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计。该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口。在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为b的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极。
污水充满管口从右向左流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压u。若用q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是 (
a．若污水中正离子较多，前表面比后表面电势高。
b．若污水中负离子较多，前表面比后表面电势高。
c．电压表的示数与污水中离子浓度高低无关。
d．污水流量q与u成正比，与a、b无关。
二、计算题（写出重要的公式和必要的文字说明，共44分）
9（15分）．如图所示，在坐标系xoy中，第一象限内充满着两个匀强磁场a和b，op为分界线，在区域a中，磁感应强度为2b，方向垂直于纸面向里；在区域b中，磁感应强度为b，方向垂直于纸面向外，p点坐标为(4l,3l)．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从p点沿y轴负方向射入区域b，经过一段时间后，粒子恰能经过原点o，不计粒子重力．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：
1)能满足上述条件粒子运动的最大速度是多少？
2)粒子从p点运动到o点的最少时间是多少？
10（15分）. 如图所示，直角坐标系中的第ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场，在第ⅱ象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场。一电量为q、质量为m的带正电的粒子，在-x轴上的点a以速率v0，方向和-x轴方向成60°射入磁场，然后经过y轴上y＝l处的 b点垂直于y轴方向进入电场，并经过x轴上x＝处的c点。
不计重力。求：
1)磁感应强度b的大小。
2)电场强度e的大小。
3)粒子在磁场和电场中的运动时间之比。
11（14分）. 可控热核聚变反应堆产生能的方式和太阳类似，因此，它被俗称为“人造太阳”．热核反应的发生，需要几千万度以上的高温，然而反应中的大量带电粒子没有通常意义上的容器可装．人类正在积极探索各种约束装置，磁约束托卡马克装置就是其中一种．如图所示为该装置的简化模型．有一个圆环形区域，区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，已知其截面内半径为r1＝1.0 m，磁感应强度为b＝1.
0 t，被约束粒子的比荷为q/m＝4.0×107 c/kg ，该带电粒子从中空区域与磁场交界面的p点以速度v0＝4.0×107 m/s沿环的半径方向射入磁场(不计带电粒子在运动过程中的相互作用，不计带电粒子的重力)．
1)为约束该粒子不穿越磁场外边界，求磁场区域的最小外半径r2；
2)若改变该粒子的入射速度v，使v＝v0，求该粒子从p点进入磁场开始到第一次回到p
点所需要的时间t.
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