高中物理選修31 第三章 磁場 單元檢測

1、人教版高中物理選修3-1 第三章 磁場 單元檢測一、單項選擇題1.以下說法正確的選項是 A.美國物理學(xué)家勞倫斯創(chuàng)造了盤旋加速器B.彩色電視機(jī)的顏色由紅、綠、紫三色組成C.黑白顯示器可以改裝成彩色顯示器D.直線加速器比盤旋加速器加速粒子的速度大2.以下關(guān)于磁場中的通電導(dǎo)線和運(yùn)動電荷的說法中，正確的選項是 A.磁場對通電導(dǎo)線的作用力方向一定與磁場方向垂直B.有固定轉(zhuǎn)動軸的通電線框在磁場中一定會轉(zhuǎn)動C.帶電粒子只受洛倫茲力作用時，其動能不變，速度一直不變D.電荷在磁場中不可能做勻速直線運(yùn)動3.如下圖，在通電螺線管的周圍和內(nèi)部a、b、c、d四個位置分別放置了小磁針，小磁針涂黑的一端是N極圖中正確表示小

2、磁針靜止時的位置是 A.aB.bC.cD.d4.以下說法正確的選項是 A.通電導(dǎo)線在磁場中可能會受到力的作用B.磁鐵對通電導(dǎo)線不會有力的作用C.兩根通電導(dǎo)線之間不可能有力的作用D.以上說法均不正確5.在如圖所示的電路中，當(dāng)開關(guān)S斷開時，螺線管中小磁針的N極的指向如下圖程度向右當(dāng)開關(guān)S閉合，小磁針經(jīng)擾動后靜止時，N極的指向為A.垂直紙面向里B.垂直紙面向外C.程度向右D.程度向左6.如以下圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，MN是一豎直放置的感光板。從圓形磁場最高點(diǎn)P垂直磁場射入大量的帶正電，電荷量為q，質(zhì)量為m，速度為v的粒子，不考慮粒子間的互相作用力，關(guān)于這些粒子的運(yùn)

3、動以下說法正確的選項是 A.只要對著圓心入射，出射后均可垂直打到MN上B.對著圓心入射的粒子，其出射方向的反向延長線不一定過圓心C.對著圓心入射的粒子，速度越大在磁場中通過的弧長越長，時間也越長D.只要速度滿足，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打到MN上7.有關(guān)磁場的物理概念，以下說法中錯誤的選項是 A.磁感應(yīng)強(qiáng)度是描繪磁場強(qiáng)弱的物理量，是矢量B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向跟產(chǎn)生磁場的電流方向有關(guān)C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向跟放入磁場中的受磁場力作用的電流方向有關(guān)D.磁感線的切線方向表示磁場的方向，其疏密表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小8.如圖，傾角為的粗糙絕緣體斜面固定于程度向左的勻強(qiáng)磁場B中，將通電直導(dǎo)線垂直于斜面程

4、度放置，導(dǎo)線中電流方向垂直于紙面向里假如導(dǎo)線能靜置于斜面上，那么以下說法正確的選項是： A.導(dǎo)線一定受到斜面彈力，但不一定受斜面摩擦力B.導(dǎo)線一定受到斜面摩擦力，但不一定受斜面彈力C.假如導(dǎo)線受彈力作用，那么也一定會受摩擦力的作用，且彈力和摩擦力合力一定垂直向上D.假如導(dǎo)線受彈力作用，那么也一定會受摩擦力的作用，且彈力和摩擦力合力不一定垂直向上9.下面列舉的四種儀器或電器中，沒有利用磁場對帶電粒子作用原理的是 A. 盤旋加速器B.質(zhì)譜儀C.磁流體發(fā)電機(jī)D.示波器10.如下圖，在圓形區(qū)域內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，ab是圓的一條直徑一帶正電的粒子從a點(diǎn)射入磁場，速度大小為2v，方向與ab成3

5、0時恰好從b點(diǎn)飛出磁場，粒子在磁場中運(yùn)動的時間為t；假設(shè)僅將速度大小改為v，那么粒子在磁場中運(yùn)動的時間為不計帶電粒子所受重力 A.3tB.tC.tD.2t11.在兩平行金屬板間，有如下圖的互相正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，粒子以速度v0從兩板的正中央垂直于電場方向和磁場方向從做向右射入時，恰好能沿直線勻速通過，假設(shè)電子以速度v0從兩板的正中央垂直于電場方向和磁場方向從左向右射入時，電子將 A.不偏轉(zhuǎn)B.向上偏轉(zhuǎn)C.向下偏轉(zhuǎn)D.向紙內(nèi)或紙外偏轉(zhuǎn)12.關(guān)于磁感線的描繪，以下說法中正確的選項是 A.磁感線可以形象地描繪各點(diǎn)磁場的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時北極所指的方向一致B.

6、磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因此是真實(shí)存在的C.兩條磁感線的空隙處一定不存在磁場D.兩個磁場疊加的區(qū)域，磁感線就可能相交13.地球有一個較強(qiáng)的磁場，由于地磁場的作用，可以使從太陽發(fā)出的高能粒子流在射向地面時發(fā)生偏轉(zhuǎn)，因此起到保護(hù)地球上的生命免受高能粒子流傷害的作用地球赤道上空地磁場的磁感線方向是由南向北的，從太陽噴射出帶正電的粒子垂直與地面射向赤道，在地磁場的作用下，這些質(zhì)子偏轉(zhuǎn)方向是 A.向東B.向南C.向西D.向北二、多項選擇題14.如圖，條形磁鐵放在程度桌面上，在磁鐵右上方固定一根直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直，當(dāng)導(dǎo)線通入向里的電流時，那么 A.磁鐵對桌面的壓力減小B.磁鐵對桌面的壓力增大C.磁鐵

7、相對桌面有向左動的趨勢D.磁鐵相對桌面有向右動的趨勢15.如下圖，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L，底端接有阻值為R的電阻一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌和桿ab的電阻可忽略整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直斜面向上讓桿ab沿軌道由靜止開場下滑，導(dǎo)軌和桿ab接觸良好，不計它們之間的摩擦，桿ab由靜止下滑間隔 S時，已處于勻速運(yùn)動重力加速度為g那么A.勻速運(yùn)動時桿ab的速度為 B.勻速運(yùn)動時桿ab受到的安培力大小為mgsinC.桿ab由靜止下滑間隔 S過程中，安培力做功為mgSsinD.桿ab由靜止下滑間隔 S過程

8、中，電阻R產(chǎn)生的熱量為mgSsin16.質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具如下圖為質(zhì)譜儀的原理示意圖現(xiàn)利用這種質(zhì)譜議對氫元素進(jìn)展測量氫元素的各種同位素沉著器A下方的小孔S無初速度飄入電勢差為U的加速電場加速后垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中氫的三種同位素最后打在照相底片D上，形成a，b，c三條“質(zhì)譜線關(guān)于三種同位素進(jìn)入磁場時速度的排列順序以及a，b，c三條“質(zhì)譜線的排列順序，以下判斷正確的選項是 A.進(jìn)入磁場時速度從大到小排列的順序是氕、氘、氚B.進(jìn)入磁場時速度從大到小排列的順序是氚、氘、氕C.a，b，c三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氕，氘、氚D.a，b，c三條質(zhì)譜線依次排列的順序是

9、氚、氘、氕17.如下圖，用兩根輕細(xì)金屬絲將質(zhì)量為m、長為l的金屬棒ab懸掛在c、d兩處，置于勻強(qiáng)磁場內(nèi)當(dāng)棒中通以從a到b的電流I后，兩懸線偏離豎直方向角而處于平衡狀態(tài)為了使棒平衡在該位置上，所需的磁場的最小磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向為以下說法不正確的選項是 A.tan ，豎直向上B.tan ，豎直向下C.sin ，平行懸線向下D.sin ，平行懸線向上三、填空題18.丹麥的物理學(xué)家_發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)用安培定那么斷定直線電流的磁感線方握住直導(dǎo)線_選填“左手、“右手，使伸直的大拇指指向_方向選填“電流、“磁感線、“運(yùn)動 19.質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，在科學(xué)研究中具有重要應(yīng)

10、用如下圖是質(zhì)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(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)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(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場B2 ， 結(jié)果分別打在a、b兩點(diǎn)，測得兩點(diǎn)間的間隔 為R，由此可知，打在兩點(diǎn)的粒子質(zhì)量差為m=_粒子重力不計 20.在勻強(qiáng)磁場中，一小段長為10cm的通電導(dǎo)線，電流為5A ， 這條導(dǎo)線與磁場方向垂直時，受到的安培力為1N ， 那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為_T 21.在勻強(qiáng)磁場中，有一段5cm的導(dǎo)線和磁場垂直當(dāng)導(dǎo)線通過的電流是1A時，受磁場的作用力是0.1N，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B=_T；現(xiàn)將導(dǎo)線長度增大為原來的3倍，通過電流減小

11、為原來的一半，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B=_T；假如把該通電導(dǎo)體拿走，那么該處磁感應(yīng)強(qiáng)度B=_T 四、計算題22.邊長為10 cm的正方形線圈，固定在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與線圈平面夾角30，如下圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化規(guī)律為：B23tT，那么在第1 s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量為多少？五、綜合題23.如圖甲所示，y軸右側(cè)空間有垂直xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場，同時還有沿y方向的勻強(qiáng)電場圖中電場未畫出磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示圖中B0，其余量均為未知t=0時刻，一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子以速度v0從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸射入電場和磁場區(qū)，t0時刻粒子到達(dá)坐標(biāo)為x0 ， y0的點(diǎn)A x0y0，速度大

12、小為v，方向沿+x方向，此時撤去電場t=t0+t1+t2時刻，粒子經(jīng)過x軸上x=x0點(diǎn)，速度沿+x方向不計粒子重力，求：10t0時間內(nèi)OA兩點(diǎn)間電勢差UOA； 2粒子在t=0時刻的加速度大小a0； 3B1的最小值及對應(yīng)t2的表達(dá)式 24.如下圖，矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的長為L，寬為 ，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，質(zhì)量為m，電量為e的電子沿著矩形磁場的上方邊界射入磁場，欲使該電子由下方邊界穿出磁場，sin37=0.60，cos37=0.80，求：1電子速率v的取值范圍？ 2電子在磁場中運(yùn)動時間t的變化范圍 25.如下圖，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，MN為其左邊界磁場中放置一半徑為R的圓柱形金屬圓筒

13、，圓心O到MN的間隔 OO1=2R，金屬圓筒軸線與磁場平行金屬圓筒用導(dǎo)線通過一個電阻r0接地，最初金屬圓筒不帶電現(xiàn)有一電子槍對準(zhǔn)金屬圓桶中心O射出電子束，電子束從靜止開場經(jīng)過加速電場后垂直于左邊界MN向右射入磁場區(qū)，電子質(zhì)量為m，電量為e電子重力忽略不計求：1最初金屬圓筒不帶電時，那么a當(dāng)加速電壓為U時，電子進(jìn)入磁場時的速度大小；b加速電壓滿足什么條件時，電子可以打到圓筒上； 2假設(shè)電子束以初速度v0進(jìn)入磁場，電子都能打到金屬圓筒上不會引起金屬圓筒內(nèi)原子能級躍遷，那么當(dāng)金屬圓筒上電量到達(dá)相對穩(wěn)定時，測量得到通過電阻r0的電流恒為I，忽略運(yùn)動電子間的互相作用和金屬筒的電阻，求此時金屬圓筒的電勢和

14、金屬圓筒的發(fā)熱功率P取大地電勢為零 答案解析部分一、單項選擇題1.【答案】A 2.【答案】A 3.【答案】A 4.【答案】A 5.【答案】D 6.【答案】D 7.【答案】C 8.【答案】C 9.【答案】D 10.【答案】D 11.【答案】A 12.【答案】A 13.【答案】A 二、多項選擇題14.【答案】B,C 15.【答案】A,B 16.【答案】A,D 17.【答案】A,B,C 三、填空題18.【答案】奧斯特 ；右手；磁感線 19.【答案】20.【答案】2 21.【答案】2；2；2 四、計算題22.【答案】t0時，B02 Tt1 s時，B1231T5 T由BS得：BSsin 30B1B0L2

15、sin 30520.12 Wb1.5102 Wb。 五、綜合題23.【答案】1解：帶電粒子由O到A運(yùn)動過程中，由動能定理得：qUOA= mv2 mv02 ， 解得：UOA= ；答：0t0時間內(nèi)OA兩點(diǎn)間電勢差UOA為 ；2設(shè)電場強(qiáng)度大小為E，那么有：UAO=Ey0 ， t=0時刻，由牛頓第二定律得：qv0B0qE=ma0 ， 解得：a0= ；答：粒子在t=0時刻的加速度大小a0為 ；3t0t0+t1時間內(nèi)，粒子在小的虛線圓上運(yùn)動，t0+t1時刻粒子從C點(diǎn)切入大圓，大圓最大半徑為x0 ， 相應(yīng)小圓最大半徑為R，由幾何知識得：R= ，由牛頓第二定律得：qvB1=m ，B1的最小值：Bmin= ，對

16、應(yīng)于B1取最小值，帶電粒子由C點(diǎn)到經(jīng)過x軸上x=x0點(diǎn)的時間t2滿足t2=k+ k=0，1，2；答：B1的最小值為 ，對應(yīng)t2的表達(dá)式為：t2=k+ k=0，1，2 24.【答案】1解：由幾何知識可知，電子要從下方邊界穿出磁場，電子的最小軌道半徑為：r1= ，最大軌道半徑為：r2 ， L2+r2 2=r22 ， 解得：r2= L，電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：evB=m ，解得：v= ，v1= ，v2= ，那么電子的速率范圍是： v ；答：電子速率v的取值范圍是 v ；2解：電子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角：1=180，sin2= = =0.8，那么：2=53，電子在磁場中的運(yùn)動時間：t= T= = ，t1= ，t2= ，電子的運(yùn)動時間范圍： t ；答：電子在磁場中運(yùn)動時間t的變化范圍是 t 25.【答案】1解：a設(shè)電子經(jīng)過電場加速后的速度為v1 ， 由動能定理，有： 解得： b令電子恰好打在圓筒上時，加速電壓為U0 ， 設(shè)電子進(jìn)入磁場時速