高二物理磁場(chǎng)單元測(cè)試題含答案解析

1、高二物理磁場(chǎng)單元測(cè)試題注意:本試卷分為第卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分，共100分，考試時(shí)間90分鐘。第卷（選擇題 共60分） 一、選擇題（本題共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，1-8小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，9-12小題有多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分。）1指南針靜止時(shí)，其位置如圖中虛線所示若在其上方放置一水平方向的導(dǎo)線，并通以恒定電流，則指南針轉(zhuǎn)向圖中實(shí)線所示位置據(jù)此可能是 （ B ） A.導(dǎo)線南北放置，通有向北的電流 B.導(dǎo)線南北放置，通有向南的電流C.導(dǎo)線東西放置，通有向西的電流D.導(dǎo)線東西放置，通有向東的電流2磁場(chǎng)

2、中某區(qū)域的磁感線，如圖所示，則 （ B ）Aa、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba>BbBa、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba<BbC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3由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式可知，磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 （ D ）A隨通電導(dǎo)線中的電流I的減小而增大B隨IL乘積的減小而增大C隨通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力F的增大而增大D跟F、I、L的變化無(wú)關(guān)4質(zhì)量為m、帶電量為q的小球，從傾角為的光滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個(gè)斜面置于方向水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示。若帶電小球下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零

3、，下面說法中正確的是（ B ）小球帶正電 小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大，而速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)則小球在斜面上下滑過程中，當(dāng)小球?qū)π泵鎵毫榱銜r(shí)的速率為mgcosBqA B C D5如圖所示，三根通電直導(dǎo)線P、Q、R互相平行，通過正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，三條導(dǎo)線通入大小相等，方向垂直紙面向里的電流；通電直導(dǎo)線產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=KI/r，I為通電導(dǎo)線的電流強(qiáng)度，r為距通電導(dǎo)線的距離的垂直距離，K為常數(shù)；則R受到的磁場(chǎng)力的方向是（ A ）PxyQRA.垂直R，指向y軸負(fù)方向B.垂直R，指向y軸正方向C.垂直R，指向x軸正方向D.垂直R，指向x軸負(fù)方向6如圖

4、所示，在水平地面上方有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平向里?，F(xiàn)將一個(gè)帶正電的金屬小球從M點(diǎn)以初速度v0水平拋出，小球著地時(shí)的速度為v1，在空中的飛行時(shí)間為t1。若將磁場(chǎng)撤除，其它條件均不變，那么小球著地時(shí)的速度為v2，在空中飛行的時(shí)間為t2。小球所受空氣阻力可忽略不計(jì)，則關(guān)于v1和v2、t1和t2的大小比較，以下判斷正確的是（ D ）Av1v2，t1t2 Bv1v2，t1t2 Cv1=v2，t1t2 Dv1=v2，t1t27如圖所示，甲帶正電，乙是不帶電的絕緣物塊，甲、乙疊放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)用一水平恒力F拉乙

5、物塊，使甲、乙無(wú)相對(duì)滑動(dòng)一起向左加速運(yùn)動(dòng)，在加速運(yùn)動(dòng)階段()A甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大B甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷減小C甲、乙兩物塊間的摩擦力保持不變D乙物塊與地面之間的摩擦力不斷減小解析：選B甲、乙無(wú)相對(duì)滑動(dòng)一起向左加速運(yùn)動(dòng)，并且甲帶正電，由左手定則可判斷出甲所受洛倫茲力豎直向下，在加速運(yùn)動(dòng)階段，乙對(duì)地面壓力逐漸增大，乙與地面的摩擦力不斷增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；整體的加速度a逐漸減小，隔離甲，由牛頓第二定律，F(xiàn)fma，甲、乙兩物塊間的摩擦力Ff不斷減小，選項(xiàng)B正確，A、C錯(cuò)誤。8如圖所示，兩導(dǎo)體板水平放置，兩板間電勢(shì)差為U，帶電粒子以某一初速度v0沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入，穿過兩板

6、后又垂直于磁場(chǎng)方向射入邊界線豎直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則粒子射入磁場(chǎng)和射出磁場(chǎng)的M、N兩點(diǎn)間的距離d隨著U和v0的變化情況為()Ad隨v0增大而增大，d與U無(wú)關(guān)Bd隨v0增大而增大，d隨U增大而增大Cd隨U增大而增大，d與v0無(wú)關(guān)Dd隨v0增大而增大，d隨U增大而減小解析：選A設(shè)粒子從M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v，該速度與水平方向的夾角為，故有v。粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)半徑為r。而MN之間的距離為d2rcos 。聯(lián)立解得d2，故選項(xiàng)A正確。9用兩個(gè)一樣的彈簧吊著一根銅棒，銅棒所在虛線范圍內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，棒中通以自左向右的電流，如圖所示。當(dāng)棒靜止時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)為F1；若將棒中的電流方向反向

7、，當(dāng)棒靜止時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為F2，且F2F1，根據(jù)這兩個(gè)數(shù)據(jù)，可以確定（ ACD ）A磁場(chǎng)的方向 B磁感強(qiáng)度的大小 C安培力的大小 D銅棒的重力10設(shè)有一固定的極磁單極子，其磁場(chǎng)分布與負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)分布相似，周圍磁感線呈均勻輻射狀分布，如圖所示，距離它處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，為常數(shù)，現(xiàn)有一帶正電的小球在極附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的判斷正確的是 （ AC ）A小球的運(yùn)動(dòng)軌跡平面在的正上方，如圖甲所示B小球的運(yùn)動(dòng)軌跡平面在的正下方，如圖乙所示C從極看去小球的運(yùn)動(dòng)方向是順時(shí)針的D從極看去小球的運(yùn)動(dòng)方向是逆時(shí)針的11在光滑絕緣水平面上，一輕繩拉著一個(gè)帶電小球繞豎直方向的軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做逆

8、時(shí)針方向的水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向豎直向下，其俯視圖如圖所示若小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，繩子突然斷開，關(guān)于小球在繩斷開后可能的運(yùn)動(dòng)情況，以下說法正確的是 ( ACD )小球仍做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑不變小球仍做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但半徑減小小球做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑不變小球做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑減小12利用如圖所示的方法可以測(cè)得金屬導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n，現(xiàn)測(cè)得一塊橫截面為矩形的金屬導(dǎo)體的寬為b，厚為d，并加有與側(cè)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，當(dāng)通以圖示方向電流I時(shí)，在導(dǎo)體上、下表面間用電壓表可測(cè)得電壓為U。已知自由電子的電荷量為e，則下列判斷正確的是()A上表面電勢(shì)高B下表面電勢(shì)高C該導(dǎo)體單

9、位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為D該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為解析：選BD畫出平面圖如圖所示，由左手定則可知，自由電子向上表面偏轉(zhuǎn)，故下表面電勢(shì)高，B正確，A錯(cuò)誤。再根據(jù)eevB，IneSvnebdv得n，故D正確，C錯(cuò)誤。第II卷（非選擇題 共40分）二、解答題（本大題共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（6分）如圖，水平放置的光滑的金屬導(dǎo)軌M、N，平行地置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，間距為d，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面夾為 ，金屬棒ab的質(zhì)量為m，放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直。電源電動(dòng)勢(shì)為E，定值電

10、阻為R，其余部分電阻不計(jì)。則當(dāng)電鍵K閉合的瞬間，棒ab的加速度為多大？13解析：畫出導(dǎo)體棒ab受力的截面圖，如圖所示導(dǎo)體棒ab所受安培力：F = BIL 由牛頓第二定律得： Fsin=ma 導(dǎo)體棒ab 中的電流： I=E/R 得14（8分）如圖所示，一束電子流以速率v通過一個(gè)處于矩形空間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，速度方向與磁感線垂直，且平行于矩形空間的其中一邊，矩形空間邊長(zhǎng)分別為和，電子剛好從A點(diǎn)進(jìn)入矩形磁場(chǎng)從C點(diǎn)出磁場(chǎng)，求電子在磁場(chǎng)中的飛行時(shí)間。14解析：電子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖，由幾何關(guān)系得， 解得電子運(yùn)動(dòng)半徑，圓心角 電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間 將代入上式解得 15（12分）下圖是導(dǎo)軌式電

11、磁炮實(shí)驗(yàn)裝置示意圖兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌沿水平方向固定，其間安放金屬滑塊（即實(shí)驗(yàn)用彈丸）滑塊可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸電源提供的強(qiáng)大電流從一根導(dǎo)軌流入，經(jīng)過滑塊，再?gòu)牧硪粚?dǎo)軌流回電源滑塊被導(dǎo)軌中的電流形成的磁場(chǎng)推動(dòng)而發(fā)射在發(fā)射過程中，該磁場(chǎng)在滑塊所在位置始終可以簡(jiǎn)化為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于紙面，其強(qiáng)度與電流的關(guān)系為BkI，其中比例常量k2.5×106T/A已知兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距為l3.0cm，滑塊的質(zhì)量為m30g，滑塊沿導(dǎo)軌滑行5m后獲得的發(fā)射速度為v=3.0km/s（此過程視為勻加速運(yùn)動(dòng)）（1）求發(fā)射過程中金屬滑塊的加速度大??；電 源lm（2）求發(fā)射過程中電源提供的電流強(qiáng)

12、度大??；（3）若電源輸出的能量有9%轉(zhuǎn)換為滑塊的動(dòng)能，則發(fā)射過程中電源的輸出功率和輸出電壓各是多大？15、解析：（1）由勻加速運(yùn)動(dòng)公式 a9×105m/s2（2）由安培力公式和牛頓第二定律，有 FIBlkI2lkI2lma因此 I6.0×105A（3）滑塊獲得的動(dòng)能是電源輸出的能量轉(zhuǎn)化的，所以Pt×9%mv2發(fā)射過程中電源供電時(shí)間t×102s所需的電源輸出功率為P4.5×108W（或PFv/9%mav/9%由功率P=IU，解得輸出電壓 U 750V16. （14分）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第象限以O(shè)N為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從 y軸正半軸上yh處的M點(diǎn)，以速度v0垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上x2h處的P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，最后以垂直于y軸的方向射出磁場(chǎng)不計(jì)粒子重力求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；(