高二物理磁場單元測試題附答案(人教)

磁場單元練習(xí)班級(jí)姓名1、如圖1所示，在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，水平放置著一根長直流導(dǎo)線，電流方向指向讀者，ａ、ｂ、ｃ、ｄ是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中：ａ、ｂ兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同C、ａ點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大ｃ、ｄ兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等D、b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大2、如圖2所示，直角三角形通電閉合線圈處于勻強(qiáng)磁場中，磁場垂直紙面對(duì)里，則線圈所受磁場力的合力為：大小為零B、方向豎直向上C、方向豎直向下D、方向垂直紙面對(duì)里3、質(zhì)量為ｍ，電荷量為ｑ的帶電粒子以速率ｖ垂直射入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，在磁場力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，帶電粒子在圓形軌道上運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于一環(huán)形電流，則：A、環(huán)形電流跟ｑ成正比B、環(huán)形電流跟ｖ成正比C、環(huán)形電流跟B成反比D、環(huán)形電流跟ｍ成反比4、如圖4所示，要使線框ａｂｃｄ在受到磁場力作用后，ａｂ邊向紙外，ｃｄ邊向紙里轉(zhuǎn)動(dòng)，可行的方法是：加方向垂直紙面對(duì)外的磁場，通方向?yàn)椋帷狻恪洹岬碾娏骷臃较蚱叫屑埫鎸?duì)上的磁場，通以方向?yàn)椋帷狻恪洹犭娏骷臃较蚱叫杏诩埫鎸?duì)下的磁場，通以方向?yàn)椋帷狻恪涞碾娏骷臃较虼怪奔埫鎸?duì)內(nèi)的磁場，通以方向?yàn)椋帷洹恪狻岬碾娏?、從太陽或其他星體上放射出的宇宙射線中含有大量的高能帶電粒子，這些高能粒子流到達(dá)地球會(huì)對(duì)地球上的生命帶來危害，但是由于地球四周存在磁場，地磁場能變更宇宙射線中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，對(duì)地球上的生命起到愛護(hù)作用，如圖所示。那么（） A．地磁場對(duì)宇宙射線的阻擋作用各處相同 B．地磁場對(duì)垂直射向地球表面的宇宙射線的阻擋作用在南、北兩極最強(qiáng)，赤道旁邊最弱 C．D．地磁場會(huì)使沿地球赤道平面內(nèi)射來的宇宙射線中的帶電粒子向兩極偏轉(zhuǎn)NS6.一束粒子沿水平方向飛過小磁針的下方，如圖所示，此時(shí)小磁針的S極向NSA、向右飛行的正離子束B、向左飛行的負(fù)離子束C、向右飛行的電子束D、向左飛行的電子束OabO'7.圖中為一“濾速器”裝置示意圖。a、b為水平放置的平行金屬板，一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔O進(jìn)入a、b兩板之間。為了選取具有某種特定速率的電子，可在a、b間加上電壓，并沿垂直于紙面的方向加一勻強(qiáng)磁場，使所選電子仍能夠沿水平直線'運(yùn)動(dòng)，由O'OabO'A.使a板電勢(shì)高于b板，磁場方向垂直紙面對(duì)里B.使a板電勢(shì)低于b板，磁場方向垂直紙面對(duì)里C.使a板電勢(shì)高于b板，磁場方向垂直紙面對(duì)外D.使a板電勢(shì)低于b板，磁場方向垂直紙面對(duì)外8、如力所示，彈簧稱下掛一條形磁鐵，條形磁鐵的N極的一部分位于未通電的螺線管內(nèi)，下列說法中正確的是：A、若將ａ接電源正極，ｂ接電源負(fù)極，彈簧稱示數(shù)將減小B、若將ａ接電源正極，ｂ接電源負(fù)極，彈簧稱示數(shù)將增大C、若將ａ接電源負(fù)極，ｂ接電源正極，彈簧稱示數(shù)將增大D、若將ａ接電源負(fù)極，ｂ接電源正極，彈簧稱示數(shù)將減小9．質(zhì)子（p）和α粒子以相同的速率在同一勻強(qiáng)磁場中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑分別為和R，周期分別為和T，則下列選項(xiàng)正確的是A．R：Rp＝2：1；T：Tp＝2：1B．R：Rp＝1：1；T：Tp＝1：1C．R：Rp＝1：1；T：Tp＝2：1D．R：Rp＝2：1；T：Tp＝1：110.如圖所示，在傾角為α的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長為L，質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒.在導(dǎo)體棒中的電流I垂直紙面對(duì)里時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，下列外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向正確是A．B＝，方向垂直斜面對(duì)上B．B＝，方向垂直斜面對(duì)下C．B＝，方向垂直斜面對(duì)下D．B＝，方向垂直斜面對(duì)上12345678910Bθ11、電子（e，m）以速度ｖ0Bθaadb14題圖15題圖12、如圖11所示，帶負(fù)電的小球從右端向左經(jīng)過最低點(diǎn)A時(shí)，懸線張力為T1，當(dāng)小球從左向右經(jīng)過最低點(diǎn)A時(shí)，懸線張力為T2，則T1＿＿T2（填＞、＜或＝）13、如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根相互平行的長直導(dǎo)線1和2，通有大小相等、方向相反的電流，a、b兩點(diǎn)與兩導(dǎo)線共面，a點(diǎn)在兩導(dǎo)線的中間與兩導(dǎo)線的距離均為r，b點(diǎn)在導(dǎo)線2右側(cè)，與導(dǎo)線2的距離也為r．現(xiàn)測得a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，則去掉導(dǎo)線1后，b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向．14．如上圖所示，是等離子體發(fā)電機(jī)的示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩板間距離為d，要使輸出電壓為U，則等離子的速度V為，a是電源的極。15．如上圖所示質(zhì)量為m，長為L的導(dǎo)體棒靜止于水平軌道上，通過的電流為I，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其方向與軌道平面成θ角斜向上方，則所受的支持力為，摩擦力為 16、為一根足夠長的絕緣細(xì)直桿，處于豎直的平面內(nèi)，與水平夾角為斜放，空間充溢磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場，方向水平如圖所示。一個(gè)質(zhì)量為m，帶有負(fù)電荷的小球套在桿上，小球可沿桿滑動(dòng)，球與桿之間的摩擦系數(shù)為（<），小球帶電量為q?，F(xiàn)將小球由靜止起先釋放，求小球在沿桿下滑過程中：（1）小球最大加速度為多少？此時(shí)小球的速度是多少？（2）下滑過程中，小球可達(dá)到的最大速度為多大？17、在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面對(duì)里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示。一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場邊界與x軸的交點(diǎn)A處以速度v沿－x方向射入磁場，它恰好從磁場邊界與y軸的交點(diǎn)C處沿方向飛出。（1）請(qǐng)推斷該粒子帶何種電荷，并求出其比荷；（2）若磁場的方向和所在空間范圍不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)?，該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場，但飛出磁場時(shí)的速度方向相對(duì)于入射方向變更了60°角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？此次粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間t是多少？18、如圖所示，在傾角為300的斜面上，放置兩條寬0.5m的平行導(dǎo)軌，將電源、滑動(dòng)變阻器用導(dǎo)線連接在導(dǎo)軌上，在導(dǎo)軌上橫放一根質(zhì)量0.2的金屬桿，電源電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻0．3Ω，金屬桿與導(dǎo)軌間最大靜摩擦力為0.6N，磁場方向垂直軌道所在平面，0.8T．金屬桿的電阻為0.2Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．欲使桿的軌道上保持靜止，滑動(dòng)變阻器的運(yùn)用電阻的范圍多大?(g取10m／s2)×××××××××××××abcdθOv029、如圖所示，一足夠長的矩形區(qū)域內(nèi)充溢方向垂直紙面對(duì)里的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，在邊中點(diǎn)O，方向垂直磁場向里射入一速度方向跟邊夾角θ=30°、大小為v0的帶正電粒子，已知粒子質(zhì)量為m，電量為q，邊長為L，邊足夠長，粒子重力不計(jì)，求：（1）粒子能從邊上射出磁場的v0大小范圍.（2）假如帶電粒子不受上述v0大小范圍的限制，求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間.DθBU1U2vL20、如圖所示，一帶電微粒質(zhì)量為2.0×10-11kg、電荷量1.0×10-5C，從靜止起先經(jīng)電壓為U1=100V的電場加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中，微粒射出電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ=30o，并接著進(jìn)入一個(gè)方向垂直紙面對(duì)里、寬度為34.6cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。DθBU1U2vL⑴帶電微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速率v1；⑵偏轉(zhuǎn)電場中兩金屬板間的電壓U2；⑶為使帶電微粒不會(huì)由磁場右邊射出，該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大？abEB21、如圖所示，虛線上方有場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，方向豎直向下，虛線上下有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面對(duì)外，是一根長為L的絕緣細(xì)桿，沿電場線放置在虛線上方的場中，b端在虛線上.將一套在桿上的帶正電的小球從a端由靜止釋放后，小球先做加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)b端.已知小球與絕緣桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，小球重力忽視不計(jì)，當(dāng)小球脫離桿進(jìn)入虛線下方后，運(yùn)動(dòng)軌跡是半圓，圓的半徑是3，求帶電小球從a到abEB12345678910ADCBAA110、π312、＜13、,正，14、θθ15、2，垂直紙面對(duì)外）16、（1） （2）17．（1）由粒子的飛行軌跡，利用左手定則可知，該粒子帶負(fù)電荷。粒子由A點(diǎn)射入，由C點(diǎn)飛出，其速度方向變更了90°，則粒子軌跡半徑 \o\(○,1)又 \o\(○,2)則粒子的比荷 \o\(○,3)（2）粒子從D點(diǎn)飛出磁場速度方向變更了60°角，故弧所對(duì)圓心角60°，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 \o\(○,4)又 \o\(○,5)所以 \o\(○,6)粒子在磁場中飛行時(shí)間 \o\(○,7)18、【答案】2.5Ω≤R≤11.5Ω【解析】重力沿斜面對(duì)下的分力G1300=1.0N>,所以在沒有安培力的狀況下，金屬桿將下滑．金屬桿所受的安培力方向沿斜面對(duì)上，假如所取電阻較小，電流強(qiáng)度較大，則安培力可能大于金屬桿的重力沿斜面方向的分力G1，金屬桿有向上滑動(dòng)的趨勢(shì)，靜摩擦力沿斜面對(duì)下，當(dāng)靜摩擦力為最大值時(shí)，金屬桿處于臨界狀態(tài)；反之，假如所取電阻較大，電流強(qiáng)度較小，則安培力可能小于G1，金屬桿有向下滑動(dòng)的趨勢(shì)，靜摩擦力沿斜面對(duì)上，當(dāng)靜摩擦力為最大值時(shí)，金屬桿又處于臨界狀態(tài)；在兩個(gè)臨界狀態(tài)的臨界條件分別為：和，對(duì)應(yīng)的電流強(qiáng)度和A，依據(jù)閉合電路歐姆定律最小電阻和最大電阻．19、【答案】（1）＜v0≤（2）【解析】（1）若粒子速度為v0，則0B=， 所以有R=，設(shè)圓心在O1處對(duì)應(yīng)圓弧與邊相切，相應(yīng)速度為v01，則R1＋R1θ=，將R1=代入上式可得，v01=類似地，設(shè)圓心在O2處對(duì)應(yīng)圓弧與邊相切，相應(yīng)速度為v02，則R2－R2θ=，將R2=代入上式可得，v02=所以粒子能從邊上射出磁場的v0應(yīng)滿意＜v0≤（2）由t=與T=可知，粒子在磁場中經(jīng)過的弧所對(duì)的圓心角α越長，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也越長。由圖可知，在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑r≤R1時(shí)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長，弧所對(duì)圓心角為（2π－2θ），所以最長時(shí)間為t20、【解析】⑴帶電微粒經(jīng)加速電場加速后速度為v，依據(jù)動(dòng)能定理=1.0×104m⑵帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場中只受電場力作用，做類平拋運(yùn)動(dòng)。在水平方向微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)水平方向：帶電微粒在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a，出電場時(shí)豎直方向速度為v2DθBDθBU1U2vL由幾何關(guān)系得U2=100V⑶帶電微粒進(jìn)入磁場做勻速圓周