20182019學(xué)年粵教版高中物理選修21 第二章 磁場與磁磁場偏轉(zhuǎn) 單元測試

1、2019-2019學(xué)年粵教版高中物理選修2-1 第二章 磁場與磁磁場偏轉(zhuǎn) 單元測試一、單項選擇題1.如圖 ,當(dāng)接通電源后 ,小磁針A按如下圖方向運動 ,那么 A.小磁針B的N極向紙外轉(zhuǎn)B.小磁針B的N極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)C.小磁針B不轉(zhuǎn)動D.因電流未標(biāo)出 ,所以無法判斷小磁針B如何轉(zhuǎn)動2.用天平測量磁場對電流作用力的示意圖如下圖 ,虛線區(qū)域內(nèi)有勻強磁場 ,輕質(zhì)線框懸掛在天平左盤下面 ,線框的一局部置于磁場中 ,此時天平平衡現(xiàn)在線框中通以圖示方向的電流I ,同時在右盤中參加一定量的砝碼 ,天平再次平衡那么磁場方向A.水平向左B.豎直向下C.垂直紙面向里D.垂直紙面向外3.兩根鋼條相互靠近時 ,能自動吸引那

2、么 A.兩鋼條均為磁鐵B.一根是磁鐵 ,另一根一定不是磁鐵C.兩根鋼條都不是磁鐵D.一根為磁鐵 ,另一根可能是磁鐵4.與電場強度相對應(yīng) ,我們把描述磁場強弱的物理量叫作磁感應(yīng)強度 ,關(guān)于磁感應(yīng)強度的概念及其定義式 ,以下說法中正確的選項是() A.在同一磁場中磁感線越密集的地方 ,磁感應(yīng)強度越大B.磁場中某點B的方向 ,與垂直放在該點的試探電流元所受安培力方向相同C.磁場中某點B的大小 ,與垂直放在該點的試探電流元所受到的安培力大小成正比D.在磁場中的某點 ,試探電流元不受磁場力作用時 ,該點B的大小一定為零5.關(guān)于磁場中某點的磁感應(yīng)強度 ,以下說法正確的選項是( ) A.由可知 ,B與F成正

3、比 ,與IL的乘積成反比B.B的大小與IL的乘積無關(guān) ,由磁場本身決定C.長通電螺線管周圍的磁場是勻強磁場D.B的方向與通電導(dǎo)線的受力方向相同6.如圖：一個小磁針位于圓心 ,且于與園在同一豎直平面內(nèi) ,現(xiàn)使一個帶正電小球在豎直平面內(nèi)沿圓周高速旋轉(zhuǎn) ,那么 A.小磁針的N極向內(nèi)轉(zhuǎn)B.小磁針的N極向外轉(zhuǎn)C.小磁針在紙面內(nèi)向左擺動D.小磁針在紙面內(nèi)向右擺動7.在地球赤道上空 ,地磁場的磁感線平行赤道平面由南向北 ,沿東西方向水平放置一根通以由西向東的直線電流 ,那么此導(dǎo)線受到的安培力方向 A.豎直向上B.豎直向下C.由南向北D.由西向東8.如下圖為兩根互相平行的通電導(dǎo)線ab的橫截面圖 ,ab的電流方

4、向已在圖中標(biāo)出那么導(dǎo)線a中電流產(chǎn)生的磁場的磁感線環(huán)繞方向及導(dǎo)線b所受的磁場力的方向應(yīng)分別是A.磁感線順時針方向 ,磁場力向左B.磁感線順時針方向 ,磁場力向右C.磁感線逆時針方向 ,磁場力向左D.磁感線逆時針方向 ,磁場力向右二、多項選擇題9.如圖 ,兩根平行長直導(dǎo)線相距2l ,通有大小相等、方向相同的恒定電流 ,a、b、c是導(dǎo)線所在平面內(nèi)的三點 ,左側(cè)導(dǎo)線與它們的距離分別為 、l和3l關(guān)于這三點處的磁感應(yīng)強度 ,以下判斷正確的選項是 A.a處的磁感應(yīng)強度大小比c處的大B.b、c兩處的磁感應(yīng)強度大小相等C.a、c兩處的磁感應(yīng)強度方向相同D.b處的磁感應(yīng)強度為零10.如下圖 ,M,N為兩塊帶等量

5、異種電荷的平行金屬板 ,兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。靜止的帶電粒子帶電荷量為q ,質(zhì)量為m不計重力 ,從點P經(jīng)電場加速后 ,從小孔Q進(jìn)入N板右側(cè)的勻強磁場區(qū)域 ,磁感應(yīng)強度大小為B ,方向垂直于紙面向外 ,CD為磁場邊界上的一絕緣板 ,它與N板的夾角為30 ,孔Q到板的下端C的距離為L ,當(dāng)M,N兩板間電壓取最大值時 ,粒子恰垂直打在CD板上 ,那么以下說法正確的選項是( ) A.兩板間電壓的最大值 B.CD板上可能被粒子打中區(qū)域的長度 C.粒子在磁場中運動的最長時間 D.能打到N板上的粒子的最大動能為 11.如下圖 ,直導(dǎo)線處于足夠大的勻強磁場中 ,與磁感線成=30角 ,導(dǎo)

6、線中通過的電流為I為了增大導(dǎo)線所受的磁場力 ,采取了以下四種方法 ,其中正確的選項是 A.增大電流IB.增加直導(dǎo)線的長度C.使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)30D.使導(dǎo)線在紙面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)60三、填空題12.光滑絕緣桿與水平面保持角 ,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場充滿整個空間 ,一個帶正電q ,質(zhì)量為m ,可以自由滑動的小環(huán)套在桿上 ,如下圖 ,小環(huán)下滑過程中對桿的壓力為零時 ,小環(huán)的速度為_。13.如下圖 ,將兩根細(xì)鐵絲靠近條形磁鐵的S極 ,細(xì)鐵絲會被吸引到磁鐵的S極上 這是因為鐵絲_ 選填：“磁化或“退磁 后 ,上端相當(dāng)于_ 選填“N極“S極 ,與條形磁鐵的S極相吸引 ,下端相當(dāng)于_ 選填“N極“S極 兩

7、鐵絲的下端極性_ 選填“相同“相反 ,由于_ 選填“同名“異名 磁極相互排斥 ,故兩鐵絲的上端距離較近 ,下端距離較遠(yuǎn)14.如圖 ,兩根通電長直導(dǎo)線a、b平行放置 ,a、b中的電流強度分別為I和2I , 此時a受到的磁場力為F , 假設(shè)以該磁場力的方向為正 ,那么b受到的磁場力為_；a、b的正中間再放置一根與a、b平行共面的通電長直導(dǎo)線c后 ,a受到的磁場力大小變?yōu)?F , 那么此時b受到的磁場力為_。四、解答題15.關(guān)于月球上的物理現(xiàn)象和規(guī)律 ,同學(xué)們提出了很多問題和猜測 ,有關(guān)月球有無磁場 ,同學(xué)們提出了自己的猜測和檢驗猜測的實驗方案：取一小磁針用細(xì)線懸掛在月球外表附近 ,如果它靜止時指向

8、某一方向 ,那么可說明月球周圍存在磁場小磁針靜止時 ,它的N極指向就是“月磁的北極 ,你認(rèn)為這個實驗方案中有沒有需要改良或改正的地方 ,如有 ,請改良或改正。 五、綜合題16.如下圖 ,在傾角為37的斜面上 ,固定著寬L=0.25m的平行金屬導(dǎo)軌 ,在導(dǎo)軌上端接入電源和變阻器電源電動勢E=12V ,內(nèi)電阻r=1.0一質(zhì)量m=20g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好 ,導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計 ,整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.80T、垂直于斜面向上的勻強磁場中假設(shè)金屬導(dǎo)軌是光滑的 ,取g=10m/s2 , 且sin37=0.60 ,cos37=0.80 ,要保持金屬棒靜止在導(dǎo)軌上求：1金屬棒ab所

9、受的安培力； 2回路中電流的大??； 3滑動變阻器接入電路的阻值 17.如下圖 ,y軸上A點距坐標(biāo)原點的距離為L ,坐標(biāo)平面內(nèi)有邊界過A點和坐標(biāo)原點O的圓形勻強磁場區(qū)域 ,磁場方向垂直坐標(biāo)平面向里有一電子質(zhì)量為m、電荷量為e從A點以初速度v0沿著x軸正方向射入磁場區(qū)域 ,并從x軸上的B點射出磁場區(qū)域 ,此時速度方向與x軸正方向之間的夾角為60求：1磁場的磁感應(yīng)強度大小； 2電子在磁場中運動的時間 答案解析局部一、單項選擇題1.【答案】A 【解析】【分析】同名極磁極間相互排斥 ,異名極磁極間相互吸引 ,根據(jù)小磁針A的運動方向可得 ,通電螺線管的左端為S極 ,根據(jù)右手螺旋定那么可得電源的左端為正極

10、,在小磁針B處產(chǎn)生的磁場方向垂直向外 ,所以小磁針B的N極向紙外轉(zhuǎn) ,A正確?！军c評】此題由磁極間的作用判斷電磁鐵的磁極 ,再由安培定那么判定電流方向 ,安培定那么內(nèi)容為：用右手握住通電螺線管 ,使四指彎曲與電流方向一致 ,那么大拇指所指的方向是通電螺線管的N極。2.【答案】C 【解析】【解答】線框中未通電流時 ,天平處于平衡狀態(tài) ,通上電流后 ,在右盤中參加一定量的砝碼 ,天平再次平衡 ,說明線框產(chǎn)生的安培力向下 ,根據(jù)左手定那么可知磁場方向垂直紙面向里 ,故C正確應(yīng)選：C【分析】天平是等臂杠桿 ,根據(jù)平衡關(guān)系判斷出線框產(chǎn)生的安培力方向 ,利用左手定那么判斷出磁場的方向3.【答案】D 【解析

11、】【分析】磁體除了異名磁極相互吸引外 ,假設(shè)是一個磁體去靠近另一磁性材料 ,也可以相互吸引；故此題中有兩種可能：一是兩異名磁極相靠近；二是一個為磁體 ,另一個為磁性材料；D正確?！军c評】此題應(yīng)掌握磁極間的相互作用 ,排斥的兩端磁極是同名的 ,吸引的兩端可能是異名磁極 ,也可能是磁體吸引磁性材料。4.【答案】A 【解析】【解答】磁感應(yīng)強度的定義式為比值法定義 ,即磁感應(yīng)強度大小與該點的試探電流元無關(guān) ,磁感線越密 ,磁感應(yīng)強度越大 ,A符合題意 ,C不符合題意；磁感應(yīng)強度的方向 ,與垂直放在該點的試探電流元所受安培力方向垂直 ,B不符合題意；假設(shè)試探電流元平行于磁場方向 ,該電流元受到的磁場力為

12、零 ,所以假設(shè)試探電流元不受磁場力作用 ,并不表示該點的磁感應(yīng)強度大小為零 ,D不符合題意故答案為：A【分析】磁感應(yīng)強度是表示磁場強弱的物理量 ,磁感應(yīng)強度數(shù)值上可用計算其大小 ,但磁場中某點磁場的強弱是由磁場本身性質(zhì)決定的 ,與該點的試探電流元無關(guān)；在描述磁場的分布時 ,可用磁感線的疏密表示磁感應(yīng)強度的大小。5.【答案】B 【解析】【分析】磁場的磁感應(yīng)強度取決于磁體本身 ,A錯誤 ,B正確；而長通電螺線管內(nèi)部的磁場才是勻強磁場 ,C錯誤 ,磁感應(yīng)強度的方向與磁場的方向相同 ,故與通電導(dǎo)線受力的方向垂直。D錯誤；應(yīng)選B【點評】磁感應(yīng)強度的定義式是屬于比值定義法 ,且通電導(dǎo)線垂直放在磁場中。即B

13、與F、I、L均沒有關(guān)系 ,它是由磁場的本身決定。6.【答案】B 【解析】【解答】解：帶正電小球在豎直平面內(nèi)沿圓周高速旋轉(zhuǎn) ,相當(dāng)于沿逆時針方向的電流 ,根據(jù)右手螺旋定那么知內(nèi)部磁感線方向向外 ,故小磁針的N極向外轉(zhuǎn)應(yīng)選：B【分析】根據(jù)右手螺旋定那么知內(nèi)部磁感線方向 ,小磁針靜止時N極的指向即為磁感線的方向7.【答案】A 【解析】【解答】解：左手定那么的內(nèi)容：伸開左手 ,使拇指與其余四指垂直 ,并且與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入 ,并使四指指向電流的方向 ,這時拇指所指的方向就是安培力的方向磁場的方向從南向北 ,電流的方向由西向東 ,所以安培力的方向豎直向上故A正確 ,B、C、D錯誤應(yīng)

14、選：A【分析】此題考查用左手定那么判斷安培力的方向。解題時首先要明確地磁場的分布情況 ,然后根據(jù)左手定那么判斷安培力方向。8.【答案】B 【解析】【解答】根據(jù)安培定那么 ,伸開右手 ,大拇指與電流方向相同 ,四指彎曲方向為磁場的方向 ,知導(dǎo)線a中電流產(chǎn)生的磁場為順時針方向在導(dǎo)線b處 ,磁場方向豎直向下 ,根據(jù)左手定那么 ,安培力方向水平向右故B正確 ,A、C、D錯誤應(yīng)選B【分析】由安培定那么判斷磁場的方向再用左手定那么判斷安培力的方向二、多項選擇題9.【答案】A,D 【解析】【解答】解：A、B、C、根據(jù)安培定那么判斷知：左側(cè)導(dǎo)線在a點產(chǎn)生的磁場方向向里 ,在c點產(chǎn)生的磁場方向向外 ,右側(cè)導(dǎo)線在

15、a點產(chǎn)生的磁場方向向里 ,在b點產(chǎn)生的磁場方向向里 ,根據(jù)磁感線的疏密表示磁場的強弱 ,可知離直導(dǎo)線越遠(yuǎn) ,磁場越弱 ,可知：a處磁感線比c處密 ,那么a處的磁感應(yīng)強度大小比c處的大由磁場的疊加可知：a、c兩處的磁感應(yīng)強度方向相反故A正確 ,BC錯誤；D、由于左右側(cè)導(dǎo)線在b處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向相反 ,大小相等 ,所以b處的磁感應(yīng)強度為零 ,故D正確應(yīng)選：AD【分析】根據(jù)安培定那么判斷兩根直導(dǎo)線在三個點產(chǎn)生的磁場方向 ,由磁場的疊加原理分析即可10.【答案】A,C,D 【解析】【解答】據(jù)題 ,M、N兩板間電壓取最大值時 ,粒子恰垂直打在CD板上 ,所以其軌跡圓心在C點 ,CH=QC=L ,故軌

16、跡半徑R1=L又由牛頓第二定律得 粒子在MN間加速時 ,有 所以聯(lián)立得 ,選項A正確；打在QC間的粒子在磁場中運動的時間最長 ,均為半周期粒子運動的周期為 所以最長時間 ,選項C正確；設(shè)軌跡與CD板相切于K點 ,半徑為R2 , 在AKC中： 可得 ,即KC長等于 , 所以CD板上可能被粒子打中的區(qū)域即為HK的長度 , ,選項B錯誤；能到達(dá)N板上的粒子最大半徑為R2 , 根據(jù) ,最大動能為： ,選項D正確；應(yīng)選ACD【分析】帶電粒子在勻強磁場中的運動；此題考查帶電粒子在勻強磁場中的運動 ,畫出粒子的運動軌跡后 ,由幾何關(guān)系求軌跡半徑和圓心角是關(guān)鍵 ,要掌握住半徑公式、周期公式；當(dāng)注意當(dāng)粒子的運動

17、的軌跡恰好與CD板相切時 ,這是粒子能到達(dá)的最下邊的邊緣 ,對應(yīng)的到達(dá)N板上的粒子的動能最大。11.【答案】A,B,D 【解析】【解答】解：A、由公式F=BIL ,當(dāng)增大電流時 ,可增大通電導(dǎo)線所受的磁場力故A正確；B、由公式F=BIL ,當(dāng)增加直導(dǎo)線的長度時 ,可增大通電導(dǎo)線所受的磁場力故B正確；C、當(dāng)使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)30時 ,導(dǎo)線有效切割長度縮短 ,那么所受磁場力變小 ,故C錯誤；D、當(dāng)使導(dǎo)線在紙面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)60時 ,導(dǎo)線有效切割長度伸長 ,那么所受磁場力變大 ,故D正確；應(yīng)選：ABD【分析】根據(jù)左手定那么的內(nèi)容 ,判定安培力的方向左手定那么的內(nèi)容是：伸開左手 ,讓大拇指與四指方向垂

18、直 ,并且在同一平面內(nèi) ,磁感線穿過掌心 ,四指方向與電流的方向相同 ,大拇指所指的方向為安培力的方向而安培力的大小F=BIL ,且B與I垂直； 假設(shè)不垂直時 ,那么將B沿導(dǎo)線方向與垂直方向進(jìn)行分解三、填空題12.【答案】【解析】【解答】以帶電小環(huán)為研究對象 ,受力如圖。fmgcos ,fqvB解得v 【分析】在垂直于桿方向合力為零 ,洛倫茲力與重力垂直于桿方向分力等大反向即可。13.【答案】磁化；N極；S極；相同；同名 【解析】【解答】鐵絲被磁體吸引后 ,本身也具有了磁性 ,該過程是磁化的過程；根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知：同名磁極相互排斥 ,異名磁極相互吸引。那么可知上端N極 ,下端為S極

19、；兩鐵絲下端極性相同 ,所以相互排斥而張開 ,而由于上端兩鐵絲均受磁鐵的作用 ,所以形成上端距離較近 ,下端距離較遠(yuǎn)的現(xiàn)象【分析】鐵絲靠近磁體后會被磁化 ,并且兩磁極間的相互作用規(guī)律是同極相斥、異極相吸。14.【答案】-F；-3F或5F 【解析】【解答】由牛頓第三定律 ,b受到a對它的磁場力為-F；a、b的正中間再放置一根與a、b平行共面的通電長直導(dǎo)線c后 ,c在a、b 兩導(dǎo)線處的磁感應(yīng)強度大小相等 ,方向相反 ,c導(dǎo)線對b導(dǎo)線的作用力是它對a導(dǎo)線的作用力的兩倍 ,方向相反 ,a受到的磁場力大小變?yōu)?F , 那么c導(dǎo)線對a導(dǎo)線的作用力可能是F也可能是-3F , c導(dǎo)線對b導(dǎo)線的作用力可能是-2F也可能是6F , 故此時b受到的磁場力為-3F或5F?！痉治觥看祟}考查安培力的理解和應(yīng)用。四、解答題15.【答案】有需改良或改正的地方 ,具體改良措施：應(yīng)做屢次實驗 ,觀察小磁針N極是否總是指向某一個方向 小磁針靜止時 ,它的N極指向就是“月磁的南極。 【解析】【解答