第5、6章《磁场》《磁场对电流和运动电荷的作用》单元测试
1.取两根完全相同的长导线，用其中一根绕成如图甲所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B.若将另一根长导线对折后绕成如图乙所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为( )
甲 乙 A.0 B.0.5B C.B D.2B
解析：本题应将螺线管看成是由两股电流相反的导线绕制而成，所产生的磁场相互抵消，合磁场为零.
答案：A
2.图示为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图，其工作原理类似打点计时器.当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是( )
A.电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极 B.电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极 C.电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极 D.电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极
解析：由安培定则知电磁铁的上端为S极，下端为N极，又由小磁铁被吸下，故知小磁铁的下端为N极.
答案：D
3.如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2.则此时b受到的磁场力大小变为( )
A.F2 B.F1－F2 C.F1＋F2 D.2F1－F2
解析：根据安培定则和左手定则，可以判定a导线受b中电流形成的磁场的作用力F1的方向向左，同理b受a磁场的作用力大小也是F1，方向向右.新加入的磁场无论什么方向，a、b受到的这个磁场的作用力F总是大小相等、方向相反. 如果F与F1方向相同，则两导线受到的力大小都是F＋F1，若F与F1方向相反，a、b受到的力的大小都是|F－F1|.因此，当再加上磁场时，若a受的磁场力大小是F2，则b受的磁场力大小也是F2.选项A正确.
答案：A
4.图示为一“滤速器”装置的示意图.a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间.为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电
压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO′运动，由O′射出.不计重力作用.可能达到上述目的的办法是( )
A.使a板的电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里 B.使a板的电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里 C.使a板的电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外 D.使a板的电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外
解析：要使电子能沿直线通过复合场，电子所受电场力与洛伦兹力必是一对平衡力.由左手定则及电场的相关知识可知，选项A、D正确.
答案：AD
5.1930年，劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示.这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙.下列说法正确的是( )
A.离子由加速器的中心附近进入加速器 B.离子由加速器的边缘进入加速器 C.离子从磁场中获得能量 D.离子从电场中获得能量
解析：回旋加速器的两个D形盒间隙分布周期性变化的电场，不断地给带电粒子加速使其获得能量；而D形盒处分布匀强磁场，具有一定速度的带电粒子在D形盒内受到洛伦兹力提供的向心力而做匀速圆周运动；洛伦兹力不做功不能使离子获得能量；选项C错误；离子源在回旋加速器的中心附近.所以选项A、D正确.
答案：AD
6.如图甲所示，长方形abcd的长ad＝0.6 m，宽ab＝0.3 m，O、e分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场)，磁感应强度B＝0.25 T.一群不计重力、质量m＝3×10－7 kg、电荷量q＝＋2×10－3 C的带电粒子以速度v＝5×102 m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域( )
A.从Od边射入的粒子，出射点全部分布在Oa边 B.从aO边射入的粒子，出射点全部分布在ab边 C.从Od边射入的粒子，出射点分布在Oa边和ab边 D.从aO边射入的粒子，出射点分布在ab边和be边 解析：
由左手定则可知粒子射入后向上偏转，轨迹半径R＝
mv
＝0.3 m.若qB
整个矩形区域都有磁场，则从O点射入的粒子必从b点射出如图乙中的轨迹1，而在题给磁场中粒子的运动轨迹则如图乙中的2，射出点必落在be边上，所以A、B、C均错，选项D正确.
答案：D