湖南省邵陽市隆回縣萬和實驗學校高中物理 第三章 磁場單元測試試題（答案不全）新人教版選修3-1

1、2020年下學期萬和實驗學校高二物理磁場單元測試試題 時間：110分鐘 滿分；120分一、選擇題（每小題4分，共60分。在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項是正確的，全部選對得4分，對而不全得2分。請將正確的答案填在答卷的表格內。）1關于磁場、磁感應強度和磁感線的描述，下列敘述正確的是（ ）A磁感線可以形象地描述磁場的強弱和方向，在磁場中是客觀存在的B磁極間的相互作用是通過磁場發(fā)生的 C磁感線總是從磁體的N極指向S極D不論通電導體在磁場中如何放置，都能夠檢測磁場的存在2、有關電荷所受電場力和洛侖茲力的說法中,正確的是: （）A、電荷在磁場中一定受磁場力的作用 B、電荷在電場中一定受電場力的

2、作用C、電荷受電場力的方向與該處的電場方向一致D、電荷若受磁場力,則受力方向與該處的磁場方向垂直3、一根豎直放置的長直導線,通以由下向上的電流,則在它正西方某點所產生的磁場方向是: （）A、向東 B、向南 C、向西 D、向北4、如圖所示,電流從A點分兩路對稱地且電流強度相等地通過圓形支路再匯合于B點,則圓環(huán)中心處O點的磁感應強度的方向是: （）A、垂直圓環(huán)面指向紙內 B、垂直圓環(huán)面指向紙外C、磁感應強度為零 D、條件不足,無法判斷5根據安培的思想，認為磁場是由于運動電荷產生的，這種思想如果對地磁場也適用，而目前在地球上并沒有發(fā)現相對地球定向移動的電荷，那么由此可斷定地球應該（）A帶負電帶正電C

3、不帶電無法確定6安培的分子環(huán)形電流假說不可以用來解釋（ ）A磁體在高溫時失去磁性； B磁鐵經過敲擊后磁性會減弱； C鐵磁類物質放入磁場后具有磁性； D通電導線周圍存在磁場。7磁感應強度，與下列哪個物理量的表達式體現了相同的物理方法（ ）A加速度 B電場強度 C電容 D電阻8圖為某磁譜儀部分構件的示意圖圖中，永磁鐵提供勻強磁場，硅微條徑跡探測器可以探測粒子在其中運動的軌跡宇宙射線中有大量的電子、正電子和質子當這些粒子從上部垂直進入磁場時，下列說法正確的是()A電子與正電子的偏轉方向一定不同B電子與正電子在磁場中運動軌跡的半徑一定相同C僅依據粒子運動軌跡無法判斷該粒子是質子還是正電子D粒子的動能越

4、大，它在磁場中運動軌跡的半徑越小9回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時的動能，則下列說法中正確的是( )A增大勻強電場間的加速電壓B增大磁場的磁感應強度C減小狹縫間的距離D增大D形金屬盒的半徑10、如圖所示是一帶電粒子垂直磁場方向進入磁場后的運動軌跡,已知磁場垂直紙面向內,則關于粒子的運動,下列說法中正確的是: （）A、如果是勻強磁場,且粒子運動過程中因受阻力影響，動能越來越小,則粒子一定是從b運動到a,且

5、粒子帶正電B、如果是勻強磁場,且粒子運動過程中因受阻力影響，動能越來越小,則粒子一定是從a運動到b,且粒子帶負電C、如果是非勻強磁場,不考慮能量損失,則磁場的分布應是從左向右逐漸減弱D、如果是非勻強磁場,不考慮能量損失,則磁場的分布應是從左向右逐漸增強11.如圖所示，用兩個一樣的彈簧秤吊著一根銅棒（與彈簧秤接觸處絕緣），銅棒所在的虛線范圍內有垂直于紙面的勻強磁場，棒中通以自左向右的電流，當棒平衡時，彈簧秤的讀數都為F1；若將棒中電流反向，當棒再次平衡時，彈簧秤的讀數都為F2，且F2 F1。根據上述信息，可以確定（） A.磁感應強度的方向 B.磁感應強度的大小C.銅棒所受安培力的大小 D.銅棒的

6、重力12如圖所示，勻強電場E方向豎直向下，水平勻強磁場B垂直紙面向里，三個油滴a、b、c帶有等量同種電荷。已知a靜止，b、c在紙面內均做勻速圓周運動（軌跡未畫出）。以下說法正確的是 （ ）abcEAa的質量最大，c的質量最小，b、c都沿逆時針方向運動Bb的質量最大，a的質量最小，b、c都沿順時針方向運動C三個油滴質量相等，b沿順時針方向運動，c沿逆時針方向運動 D三個油滴質量相等，b、c都沿順時針方向運動13如圖所示，一水平放置的光滑絕緣直槽軌連接一豎直放置的半徑為R的絕緣半圓形光滑槽軌。槽軌處在垂直紙面向外的勻強磁場中，磁感應強度為B。有一個質量為m，帶電量為+q的小球在水平軌道上以一定初速

7、度向右運動。若小球恰好能通過最高點，則下列說法正確的是（）Bm qv0A小球在最高點只受到洛侖茲力和重力的作用B由于無摩擦力，且洛侖茲力不做功，所以小球到達最高點時與小球在水平軌道上的機械能相等C如果設小球到達最高點的線速度是v，小球在最高點時式子mgqvBmv2/R成立D小球從最高點脫離軌道后將做平拋運動14如圖所示，在豎直放置的金屬板M上放一個放射源C，可向紙面內各個方向射出速率均為v的粒子，P是與金屬板M 平行的足夠大的熒光屏，到M的距離為d現在 P與金屬板M間加上垂直紙面的勻強磁場，調整磁感應強度的大小，恰使沿M板向上射出的粒子剛好垂直打在熒光屏上。若粒子的質量為m，電荷量為+2e。則

8、（ ） A磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度B的大小為B磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度B的大小為C在熒光屏上能觀察到的亮斑區(qū)的長度為2dD在熒光屏上能觀察到的亮斑區(qū)的長度為4d15如圖所示，邊長為a的等邊三角形ABC區(qū)域中存在垂直紙面向里的勻強磁場，AC邊右側存在豎直方向的勻強電場，場強為E，一帶正電、電量為q的小球以速度v0沿AB邊射入勻強磁場中恰能做勻速圓周運動，欲使帶電小球能從AC邊射出，磁場的磁感應強度B的取值應為（ ）A B CB= D二、本題共2小題，共12分把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答16（4分）質譜儀是一種測定帶電粒子質量和分析同位素的重要工具，在科學研究中具有重要應

9、用。如圖所示是質譜儀工作原理簡圖，電容器兩極板相距為d，兩端電壓為U，板間勻強磁場磁感應強度為B1，一束帶電量均為q的正電荷粒子從圖示方向射入，沿直線穿過電容器后進入另一勻強磁場B2，結果分別打在a、b兩點，測得兩點間的距離為，由此可知，打在兩點的粒子質量差為=_。（粒子重力不計）17（8分）某研究性小組的同學們在探究安培力的大小和方向與哪些因素有關時，設計了以下兩個實驗。實驗一：利用如圖所示的安培力演示器先探究影響安培力大小的因素。第一步，當通電導線長度和磁場一定，調節(jié)滑動變阻器的滑片改變電流，觀察：指針發(fā)生偏轉，且偏轉角度隨電流增大而增大。第二步，當通電電流和磁場一定，改變導線的長度，分別

10、觀察：指針發(fā)生偏轉的角度隨導線長度的增大而增大。第三步，當通電電流和導線長度一定，更換磁鐵，再次分別觀察：指針發(fā)生偏轉的角度不同。實驗二：利用安培力演示器對安培力的方向進行對比探究。先后按照下表實驗序號1、2、3的圖例做實驗，觀察到的相關現象已分別記錄在對應的圖例下面的表格里。實驗序號 123圖例BFIFBIIFB磁場方向豎直向下豎直向下豎直向上電流方向水平向里水平向外水平向外受力方向水平向左水平向右水平向左（1）通過實驗一的對比探究，可以得到影響安培力大小的因素有：_；且安培力大小與這些因素的定性關系是：_。（2）通過實驗二的對比探究，可以得到安培力的方向與_方向、_方向有關；且三者方向的關

11、系是：當IB時，_。（3）通過實驗一的對比探究，能否得出安培力大小的計算公式？_（填“能”或“不能”）通過實驗二的對比探究，能否得出安培力方向的規(guī)律左手定則？_ _（填“能”或“不能”）三、本題共4小題，滿分48分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。18（10分）如圖，水平放置的光滑的金屬導軌M、N，平行地置于勻強磁場中，間距為d，金屬棒ab的質量為m，電阻為r，放在導軌上且與導軌垂直。磁場的磁感應強度大小為B，方向與導軌平面成夾角 且與金屬棒ab垂直，定值電阻為R，導軌電阻不計。當電鍵閉合的瞬間，測得棒ab

12、的加速度大小為a，則電源電動勢為多大？19、如圖所示,PQ和MN為水平、平行放置的金屬導軌,相距1m,導體棒ab跨放在導軌上,棒的質量為m=0.2kg,棒的中點用細繩經滑輪與物體相連,物體的質量M=0.3kg,棒與導軌的動摩擦因數為=0.5,勻強磁場的磁感應強度B=2T,方向豎直向下.為了使物體勻速上升,應在棒中通入多大的電流?方向如何?(g=10m/s2)20. 用一根長L=0.8m的輕繩，吊一質量為m=1.0g的帶電小球，放在磁感應強度B=0.1T，方向如圖11-14所示的勻強磁場中，將小球拉到與懸點等高處由靜止釋放，小球便在垂直于磁場的豎直面內擺動，當球第一次擺到低點時，懸線的張力恰好為

13、零（重力加速度g=10m/s2）（1）小球帶何種電荷？電量為多少？（2）小球第二次經過最低點時，懸線對小球的拉力多大？21如圖，在第一象限存在勻強磁場，磁感應強度方向垂直于紙面(xy平面)向外；在第四象限存在勻強電場，方向沿x軸負向在y軸正半軸上某點以與x軸正向平行、大小為v0的速度發(fā)射出一帶正電荷的粒子，該粒子在(d，0)點沿垂直于x軸的方向進入電場不計重力若該粒子離開電場時速度方向與y軸負方向的夾角為，求：(1 )電場強度大小與磁感應強度大小的比值；(2)該粒子在電場中運動的時間22如圖所示，某一新型發(fā)電裝置的發(fā)電管是橫截面為矩形的水平管道，管道的長為L、寬為d、高為h，上下兩面是絕緣板前

14、后兩側面M、N是電阻可忽略的導體板，兩導體板與開關S和定值電阻R相連整個管道置于磁感應強度大小為B、方向沿z軸正方向的勻強磁場中管道內始終充滿電阻率為的導電液體(有大量的正、負離子)，且開關閉合前后，液體在管道進、出口兩端壓強差的作用下，均以恒定速率v0沿x軸正向流動，液體所受的摩擦阻力不變(1)求開關閉合前，M、N兩板間的電勢差大小U0；(2)求開關閉合前后，管道兩端壓強差的變化p；(3)調整矩形管道的寬和高，但保持其他量和矩形管道的橫截面積Sdh不變，求電阻R可獲得的最大功率Pm及相應的寬高比的值23、如題圖所示，在無限長的豎直邊界NS和MT間充滿勻強電場，同時該區(qū)域上、下部分分別充滿方向

15、垂直于NSTM平面向外和向內的勻強磁場，磁感應強度大小分別為B和2B，KL為上下磁場的水平分界線，在NS和MT邊界上，距KL高h處分別有P、Q兩點，NS和MT間距為1.8h，質量為m，帶電荷量為q的粒子從P點垂直于NS邊界射入該區(qū)域，在兩邊界之間做圓周運動，重力加速度為g.(1)求電場強度的大小和方向(2)要使粒子不從NS邊界飛出，求粒子入射速度的最小值(3)若粒子能經過Q點從MT邊界飛出，求粒子入射速度的所有可能值2020年下學期萬和實驗學校高二物理磁場單元測試答卷班級 班號 姓名 一、選擇題：在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項是正確的，請將答案填在下表中。題號 12345 67 8答

16、案題號 910 1112 13 14 15 答案二實驗題：(將答案填在題中的橫線上，共12分) 16、_ _ 17、（1）_ _ _ _ _ （2）_ _ _ （3）_ _ 三、計算題：（48分）解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后的答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。18、解： 19、解：20、解：21、解：22、 解：23、解：18（10分）解析：畫出導體棒ab受力的截面圖，如圖所示導體棒ab所受安培力：F = BIL （2分）由牛頓第二定律得： Fsin=ma （4分）導體棒ab 中的電流： （2分）得（2分）21解析 (1)如圖，粒子進入

17、磁場后做勻速圓周運動設磁感應強度的大小為B，粒子質量與所帶電荷量分別為m和q，圓周運動的半徑為R0.由洛倫茲力公式及牛頓第二定律得qv0Bm由題給條件和幾何關系可知R0d設電場強度大小為E，粒子進入電場后沿x軸負方向的加速度大小為ax，在電場中運動的時間為t，離開電場時沿x軸負方向的速度大小為vx.由牛頓定律及運動學公式得Eqmaxvxaxt td由于粒子在電場中做類平拋運動(如圖)，有tan 聯立式得v0tan2 (2)聯立式得t22解析 (1)設帶電離子所帶的電荷量為q，當其所受的洛倫茲力與電場力平衡時，U0保持恒定，有qv0Bq 得U0Bdv0(2)設開關閉合前后，管道兩端壓強差分別為p

18、1、p2，液體所受的摩擦阻力均為f，開關閉合后管道內液體受到的安培力為F安，有p1hdf p2hdfF安F安BId根據歐姆定律，有I兩導體板間液體的電阻r由式得p(3)電阻R獲得的功率為PI2RPR當時，電阻R獲得的最大功率Pm.23答案 (1)E，方向豎直向上(2) (96)(3)可能的速度有三個：，本題考查了帶電粒子在復合場、組合場中的運動 答題9圖1答題9圖2解析 (1)設電場強度大小為E.由題意有mgqE得E，方向豎直向上(2)如答題9圖1所示，設粒子不從NS邊飛出的入射速度最小值為vmin，對應的粒子在上、下區(qū)域的運動半徑分別為r1和r2，圓心的連線與NS的夾角為.由r有r1，r2r1由(r1r2)sinr2 r1r1coshvmin(96)(3)如答題9圖2所示，設粒子入射速度為v，粒子在上、下方區(qū)域的運動半徑分別為r1和r2，粒子第一次通過KL時距離K點為x.由題意有3nx1.8h(n1，2，3) xx得r1，n3.5即n1時，v；n2時，v；n3時，v23（15分）如圖所示，真空室內存在寬度為d=8cm的勻強磁場區(qū)域，磁感應強度B=0.332T，磁場方向垂直于紙面向里；ab、cd足夠長，cd為厚度不計的金箔，金箔右側有一勻強電