磁場測試題.doc

新課標(biāo)第一網(wǎng)不用注冊，免費(fèi)下載！磁場測試題(時(shí)間：90分鐘，滿分：100分)一、選擇題(本題包括12小題，每小題5分共60分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對的得5分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1有關(guān)洛倫茲力和安培力的描述，正確的是()A通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中一定受到安培力的作用B安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)C帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)受到的洛倫茲力做正功D通電直導(dǎo)線在磁場中受到的安培力方向與磁場方向平行解析：選B.安培力方向與磁場垂直，洛倫茲力不做功，通電導(dǎo)線在磁場中不一定受安培力安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)2.圖36(2011年東北師大高二檢測)磁場中某區(qū)域的磁感線，如圖36所示，則()Aa、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，BaBbBa、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，BaBbC同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力大D同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力小解析：選A.由磁感線的疏密可知BaBb，由通電導(dǎo)線所受安培力與通電導(dǎo)線的放置有關(guān)，通電導(dǎo)線放在a處與放在b處受力大小無法確定3(2011年聊城高二檢測)圖37兩個(gè)絕緣導(dǎo)體環(huán)AA、BB大小相同，環(huán)面垂直，環(huán)中通有相同大小的恒定電流，如圖37所示，則圓心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)?AA面水平，BB面垂直紙面)()A指向左上方B指向右下方C豎直向上D水平向右答案：A4.圖38(2011年汕頭高二檢測)如圖38所示，垂直紙面放置的兩根直導(dǎo)線a和b，它們的位置固定并通有相等的電流I；在a、b沿紙面的連線的中垂線上放有另一直導(dǎo)線c，c可以自由運(yùn)動(dòng)當(dāng)c中通以電流I1時(shí)，c并未發(fā)生運(yùn)動(dòng)，則可以判定a、b中的電流()A方向相同都向里B方向相同都向外C方向相反D只要a、b中有電流，c就不可能靜止解析：選C.如果導(dǎo)線c并未發(fā)生運(yùn)動(dòng)，則導(dǎo)線a、b在導(dǎo)線c處的合磁場方向應(yīng)平行于導(dǎo)線c，由平行四邊形定則和直導(dǎo)線周圍磁場分布規(guī)律可知，兩電流I1、I2方向應(yīng)相反，故C正確5.圖39美國發(fā)射的航天飛機(jī)“發(fā)現(xiàn)者”號搭載了一臺磁譜儀，其中一個(gè)關(guān)鍵部件是由中國科學(xué)院電工研究所設(shè)計(jì)制造的直徑為1200 mm、高為80 mm、中心磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.314 T的永久磁體它的主要使命是要探測宇宙空間中可能存在的物質(zhì)，特別是宇宙中反氦原子核若如圖39所示的磁譜儀中的4條徑跡分別為質(zhì)子、反質(zhì)子、粒子、反氦核的徑跡，其中反氦核的徑跡為()A1B2C3 D4解析：選B.由速度選擇器的特點(diǎn)可知，進(jìn)入磁場B2的四種粒子的速度v相同由左手定則可以判斷，向左偏轉(zhuǎn)的為反質(zhì)子和反氦核(帶負(fù)電)又根據(jù)R知RHRHe，故2為反氦核的徑跡，故B正確6.圖310如圖310所示，平行板電容器的兩板與電源相連，板間同時(shí)有電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B，一個(gè)帶電荷量為q的粒子以v0為初速度從兩板中間沿垂直電磁場方向進(jìn)入，穿出時(shí)粒子的動(dòng)能減小了，若想使這個(gè)帶電粒子以v0沿原方向勻速直線運(yùn)動(dòng)穿過電磁場，可采用的辦法是()A減小平行板的正對面積X k b 1 . c o mB增大電源電壓C減小磁感應(yīng)強(qiáng)度BD增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B解析：選BC.帶電粒子在正交的電磁場中運(yùn)動(dòng)，由于射出時(shí)動(dòng)能小于mv2，可以判定洛倫茲力大于電場力，因此若使帶電粒子以v0沿原方向運(yùn)動(dòng)，則必須增大電場強(qiáng)度或減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，故C正確，D錯(cuò)誤電場強(qiáng)度可利用公式E求出，可知U越大，E越大，故B正確對于A答案，不改變電壓及板間距離，只改變正對面積，不影響電場強(qiáng)度，故A錯(cuò)誤7.圖311(2011年山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)由于科學(xué)研究的需要，常常將質(zhì)子(11H)和粒子(42He)等帶電粒子貯存在圓環(huán)狀空腔中，圓環(huán)狀空腔置于一個(gè)與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.如果質(zhì)子和粒子在空腔中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡相同(如圖311中虛線所示)，磁場也相同，比較質(zhì)子和粒子在圓環(huán)狀空腔中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能EkH和Ek及周期TH和T的大小，有()AEkHEk，THTw w w .x k b 1.c o mBEkHEk，THTCEkHEk，THTDEkHEk，THT解析：選D.由R，Ekmv2，可得：R，因RHR，m4mH，q2qH，可得：EkHEk，由T可得THT.故D正確8.圖312如圖312所示，在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v進(jìn)入磁場，粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成120角若粒子穿過y軸正半軸后在磁場中到x軸的最大距離為a，則該粒子的比荷和所帶電荷的正負(fù)是()A.，正電荷 B.，正電荷C.，負(fù)電荷 D.，負(fù)電荷解析：選C.粒子能穿過y軸的正半軸，所以該粒子帶負(fù)電荷，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，A點(diǎn)到x軸的距離最大，為RRa，R，得，故C正確9.圖313(2011年楚中高二檢測)半徑為r的圓形空間內(nèi)，存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)帶電粒子(不計(jì)重力)從A點(diǎn)以速度v0垂直磁場方向射入磁場中，并從B點(diǎn)射出AOB120，如圖313所示，則該帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為()A2r/3B2r/3v0Cr/3v0D.r/3v0解析：選D.從弧所對圓心角60，知t Tm/3qB.但題中已知條件不夠，沒有此選項(xiàng)，另想辦法找規(guī)律表示t.由勻速圓周運(yùn)動(dòng)t/v0，從圖示分析有Rr，則：Rrr，則t/v0r/3v0.所以選項(xiàng)D正確10.圖314(2011年濰坊高二練習(xí))如圖314所示，光滑絕緣軌道ABP豎直放置，其軌道末端切線水平，在其右側(cè)有一正交的勻強(qiáng)電場、磁場區(qū)域，電場豎直向上，磁場垂直紙面向里一帶電小球從軌道上的A點(diǎn)由靜止滑下，經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)入場區(qū)后，恰好沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)則可判定()A小球帶負(fù)電B小球帶正電C若小球從B點(diǎn)由靜止滑下，進(jìn)入場區(qū)后將立即向上偏D若小球從B點(diǎn)由靜止滑下，進(jìn)入場區(qū)后將立即向下偏答案：BD11在勻圖315強(qiáng)磁場中置一均勻金屬薄片，有一個(gè)帶電粒子在該磁場中按如圖315所示軌跡運(yùn)動(dòng)由于粒子穿過金屬片時(shí)有動(dòng)能損失，在MN上、下方的軌道半徑之比為109，不計(jì)粒子的重力及空氣的阻力，下列判斷中正確的是()A粒子帶正電B粒子沿abcde方向運(yùn)動(dòng)C粒子通過上方圓弧比通過下方圓弧時(shí)間長新課標(biāo)第一網(wǎng)D粒子恰能穿過金屬片10次解析：選A.依據(jù)半徑公式可得r，則知道r與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)速度成正比顯然半徑大的圓周是穿過金屬片前的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，半徑小的圓周是穿過金屬片后的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，所以粒子沿edcba方向運(yùn)動(dòng)再依據(jù)左手定則可知，帶電粒子帶正電，A對，B錯(cuò)依據(jù)周期公式可知，帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)周期與運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)，故選項(xiàng)C也是錯(cuò)誤的半徑之比為109，即速度之比為109.依據(jù)動(dòng)能定理解得，粒子能穿過金屬片的次數(shù)為：n100/19.故D是錯(cuò)誤的，本題的正確選項(xiàng)為A.12(2009年高考廣東單科卷)如圖316所圖316示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中質(zhì)量為m、帶電量為Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確的是()A滑塊受到的摩擦力不變B滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小無關(guān)C滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下DB很大時(shí)，滑塊可能靜止于斜面上解析：選C.由左手定則知C正確而FfFN(mgcosBqv)要隨速度增加而變大，A錯(cuò)誤若滑塊滑到底端已達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，應(yīng)有Ffmgsin ，可得v(cos )，可看到v隨B的增大而減小若在滑塊滑到底端時(shí)還處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則在B越強(qiáng)時(shí)，F(xiàn)f越大，滑塊克服阻力做功越多，到達(dá)斜面底端的速度越小，B錯(cuò)誤當(dāng)滑塊能靜止于斜面上時(shí)應(yīng)有 mgsin mgcos ，即tan ，與B的大小無關(guān)，D錯(cuò)誤二、計(jì)算題(本題包括4小題，共40分解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13(8分)如圖317所示圖317，光滑的平行導(dǎo)軌傾角為，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌中接入電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r的直流電源電路中有一阻值為R的電阻，其余電阻不計(jì)，將質(zhì)量為m、長度為L的導(dǎo)體棒由靜止釋放， 求導(dǎo)體棒在釋放瞬間的加速度的大小解析：受力分析如圖所示，導(dǎo)體棒受重力mg、支持力FN和安培力F，由牛頓第二定律：mgsin Fcos maFBILI由式可得agsin .答案：gsin 14(10分)(2011年長沙市第一中學(xué)高二階段性考試)如圖318所示，直線MN上方存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子在紙面內(nèi)以某一速度從A點(diǎn)射入，其方向與MN成30角，A點(diǎn)到MN的距離為d，帶電粒子重力不計(jì)圖318(1)當(dāng)v滿足什么條件時(shí)，粒子能回到A點(diǎn)；(2)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.解析：(1)粒子運(yùn)動(dòng)如圖所示，由圖示的幾何關(guān)系可知：r22d粒子在磁場中的軌道半徑為r，則有Bqvm聯(lián)立兩式，得v此時(shí)粒子可按圖中軌道回到A點(diǎn)(2)由圖可知，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的圓心角為300所以tT.答案：(1)v(2)15.圖319(10分)如圖319所示，勻強(qiáng)電場區(qū)域和勻強(qiáng)磁場區(qū)域是緊鄰的且寬度相等均為d，電場方向在紙平面內(nèi)，而磁場方向垂直紙面向里一帶正電粒子從O點(diǎn)以速度v0沿垂直電場方向進(jìn)入電場在電場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從A點(diǎn)離開電場進(jìn)入磁場，離開電場時(shí)帶電粒子在電場方向的偏移量為d，當(dāng)粒子從C點(diǎn)穿出磁場時(shí)速度方向與進(jìn)入電場O點(diǎn)時(shí)的速度方向一致，不計(jì)帶電粒子的重力，求：(1)粒子從C點(diǎn)穿出磁場時(shí)的速度v.(2)電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值.解析：(1)粒子在電場中偏轉(zhuǎn)，垂直于電場方向速度vv0，平行于電場方向速度v，因?yàn)閐vtv0t，dt，所以vvv0，所以vv0，tan1.因此45，即粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度方向與水平方向成45角斜向右下方粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，穿出磁場時(shí)速度大小為vv0，方向水平向右(2)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，vat，得E.在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示則Rd，又qvB，B，所以v0.答案：(1)v0，方向水平向右(2)v016(12分)如圖320所示，初速度為零的負(fù)離子經(jīng)電勢差為U的電場加速后，從離子槍T中水平射出，經(jīng)過一段路程后進(jìn)入水平放置的兩平行金屬板MN和PQ之間，離子所經(jīng)空間存在著磁感