磁场同步测试卷时间:90分钟总分:100分一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分.其中1~7为单项选择题,8~12题为多项选择题,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)1.中国宋代科学家沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家(术士)以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”.进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布如图所示,结合上述材料,下列说法正确的是(B)A.在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极,指北的磁极叫南极B.对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子,在南、北极所受阻挡作用最弱,赤道附近最强C.形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的D.由于地磁场的影响,在奥斯特发现电流磁效应的实验中,通电导线应相对水平地面竖直放置【解析】地球内部存在磁场,地磁南极在地理北极附近;所以在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫南极,指北的磁极叫北极,选项A错误;在地球的南、北极地磁的方向几乎与地面垂直,对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子,在南、北极所受阻挡作用最弱,赤道附近的磁场方向与地面平行,则高能粒子所受的磁场力最大,选项B正确;地球自转方向自西向东,地球的南极是地磁场的北极,由安培定则判断可能地球是带负电的,故C错误;在奥斯特发现电流磁效应的实验中,若通电导线相对水平地面竖直放置,地磁场方向与导线电流的方向垂直,则根据安培定则可知,地磁场对实验的影响较大,故在进行奥斯特实验时,通电导线南北放置时实验现象最明显,故D错误.2.如图,闭合圆环由一段粗细均匀的电阻丝构成,圆环半径为L,圆心为O,P、Q在圆环上,∠POQ=90°,圆环处在垂直于圆面的匀强磁场中,磁场磁感应强度为B.两根导线一端分别连接P、Q两点,另一端分别与直流电源正、负极相连,已知圆环的电阻为4r,电源的电动势为E,内阻为,则圆环受到的安培力的大小为(D)A.B.C.D.【解析】优弧PQ的电阻为3r,劣弧PQ的电阻为r,两部分并联在电路中,流过优弧PQ的电流由P到Q,流过劣弧的电流由P到Q,电流分别为×=,×=,将优、劣弧等效为直导线PQ,所受安培力为F1=B·L,F2=B·L,所以合力为F=F1+F2=,故D正确.3.已知通电长直导线周围某点的磁感应强度B=k,即磁感应强度B与导线中的电流I成正比,与该点到导线的距离r成反比.如图所示两根平行长直导线相距为R,通以大小、方向均相同的电流,规定磁场方向垂直纸面向外为正,则在0~R区间内磁感应强度B随x变化的图线可能是(C)【解析】根据安培定则可得通电导线a在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向内,通电导线b在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向外,离导线越远磁场越弱,在两根导线中间位置磁场为零.由于规定B的正方向为垂直纸面向外,所以C正确,A、B、D错误.4.如图1是回旋加速器D形盒外观图,如图2是回旋加速器工作原理图.微观粒子从S处从静止开始被加速,达到其可能的最大速度vm后将到达导向板处,由导出装置送往需要使用高速粒子的地方.下列说法正确的是(D)A.D形盒半径是决定vm的唯一因素B.粒子从回旋加速器的磁场中获得能量C.高频电源的电压是决定vm的重要因素D.高频电源的周期等于粒子在磁场中的运动周期【解析】回旋加速器中加速的粒子最后从磁场中做匀速圆周运动离开,根据半径公式R=,可得vm=,与加速的电压无关,而最大速度与加速器的半径、磁感应强度以及电荷的电量和质量有关.半径越大,能量越大;磁场越强,能量越大,则A、C错误.回旋加速器是利用电场加速增大速度、磁场偏转来改变粒子的速度方向,B错误.粒子在磁场中转动两个半圆的过程,电场的方向变换两次,则T电=2×=T磁=,D正确.5.在竖直放置的光滑绝缘圆环中,套有一个带电荷量为-q、质量为m的小环,整个装置放在如图所示的正交电磁场中,已知场强大小为E=,当小环从大环顶无初速下滑时,在滑过的角度为何值时,所受洛伦兹力最大(C)A.B.C.D.π【解析】把重力和电场力等效为一合力,当此合力对小环做功最多时,小环的速度最大,洛伦兹力也最大.此位置在下图中的P点,由几何知识可得小环滑过了的角度.6.如图所示,空间...