高三物理單元測(cè)試：磁場(chǎng)

1、高三物理單元測(cè)試：磁場(chǎng)- 1 - / 5 高三復(fù)習(xí)磁場(chǎng)單元檢測(cè)題一、本題共10 題；每小題5 分，共50 分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確全部選對(duì)的得5 分，選不全的得2 分，有選錯(cuò)或不答的得0 分1、由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式b=f/il 可知（）若某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則通電導(dǎo)線放在該處所受安培力一定為零通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中某處不受安培力的作用時(shí)，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零同一條通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中某處所受的磁場(chǎng)力是一定的磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與該點(diǎn)是否放通電導(dǎo)線無(wú)關(guān)2、如圖所示 , 在水平放置的光滑絕緣桿ab 上, 掛有兩個(gè)相同的金屬環(huán)m和 n當(dāng)兩環(huán)均

2、通以圖示的相同方向的電流時(shí)，分析下列說(shuō)法中，哪種說(shuō)法正確（）a兩環(huán)靜止不動(dòng) b兩環(huán)互相靠近c(diǎn)兩環(huán)互相遠(yuǎn)離 d兩環(huán)同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)3、如圖，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正上方固定一根直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直，給導(dǎo)線通以垂直紙面向外的電流，則（）a、磁鐵對(duì)桌面壓力減小，不受桌面的摩擦力作用；b、磁鐵對(duì)桌面壓力減小，受到桌面的摩擦力作用；c、磁鐵對(duì)桌面壓力增大，不受桌面的摩擦力作用；d、磁鐵對(duì)桌面壓力增大，受到桌面的摩擦力作用. 4、在赤道上空，水平放置一根通以由西向東的電流的直導(dǎo)線，則此導(dǎo)線 ( ) a受到豎直向上的安培力 b受到豎直向下的安培力c受到由南向北的安培力 d受到由西向東的安培力5、如圖所示

3、，螺線管兩端加上交流電壓，沿著螺線管軸線方向有一電子射入，則該電子在螺線管內(nèi)將做( ) a加速直線運(yùn)動(dòng) b 勻速直線運(yùn)動(dòng) c勻速圓周運(yùn)動(dòng) d 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)6、為了利用海洋資源，海洋工作者有時(shí)根據(jù)水流切割地磁場(chǎng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)來(lái)測(cè)量海水的流速。 假設(shè)海洋某處地磁場(chǎng)豎直分量為b=0.5 104t，水流是南北流向，如圖所示，將兩電極豎直插入此處海水中，且保持兩電極的連線垂直水流方向。若兩電極相距l(xiāng)=20m ，與兩電極相連的靈敏電壓表讀數(shù)為u=0.2mv ，則海水的流速大小為（）a.10m/s b.0.2m/s c.5m/s d.2m/s 7、場(chǎng)強(qiáng)為 e的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)正交。如圖所示，

4、質(zhì)量為m的帶電粒子在垂直于磁場(chǎng)方向的豎直平面內(nèi)，做半徑為r 的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)重力加速度為g，則下列結(jié)論正確的是（）a粒子帶負(fù)電，且qmg e b粒子順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)高三物理單元測(cè)試：磁場(chǎng)- 2 - / 5 乙甲c粒子速度大小vbgr e d粒子的機(jī)械能守恒8、如圖所示，甲是一個(gè)帶正電的小物塊，乙是一個(gè)不帶電的絕緣物塊，甲、乙疊放在一起靜置于粗糙的水平地板上，地板上方空間有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)用水平恒力拉乙物塊，使甲、乙無(wú)相對(duì)滑動(dòng)地一起水平向左加速運(yùn)動(dòng)，在加速運(yùn)動(dòng)階段（）a乙物塊與地之間的摩擦力不斷增大b甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大c甲、乙兩物塊間的摩擦力大小不變。d甲、乙兩物塊間的摩擦力不

5、斷減小9、如圖， ab 和 cd 為兩條相距較遠(yuǎn)的平行直線，ab 的左邊和cd 的右邊都有磁感應(yīng)強(qiáng)度為b、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線是由兩個(gè)相同的半圓及和半圓相切的兩條線段組成。甲、乙兩帶電體分別從圖中的a、d兩點(diǎn)以不同的初速度開(kāi)始向兩邊運(yùn)動(dòng)，軌跡正好和虛線重合，它們?cè)赾點(diǎn)碰撞后結(jié)為一體向右運(yùn)動(dòng)，若整個(gè)過(guò)程中重力不計(jì)，則下面說(shuō)法正確的是（）a開(kāi)始時(shí)甲的動(dòng)量一定比乙的小b甲帶的電量一定比乙?guī)У亩郼甲、乙結(jié)合后運(yùn)動(dòng)的軌跡始終和虛線重合d甲、乙結(jié)合后運(yùn)動(dòng)的軌跡和虛線不重合10、 如圖，在一水平放置的平板mn的上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為b，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。許多質(zhì)量為m帶電量為 +

6、q 的粒子，以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向，由小孔o(hù)射入磁場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)重力，不計(jì)粒子間的相互影響。下列圖中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過(guò)的區(qū)域，其中bqmvr。哪個(gè)圖是正確的？（）題號(hào)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案二、本題共4 小題，共20 分把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答11、如圖所示， 帶電液滴從h 高處自由落下， 進(jìn)入一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)互相垂直的區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面，電場(chǎng)強(qiáng)度為e，磁感強(qiáng)度為b。已知液滴在此區(qū)域中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r_12、如圖所示，質(zhì)量為m ，帶電量為 +q 的粒子， 從兩平行電極板正中央垂直電場(chǎng)線和磁感線以速度v 飛入，

7、已知兩板間距為d，磁感強(qiáng)度為b，這時(shí)粒子恰能直線穿過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域 ( 不計(jì)重力 ) 。今將磁感強(qiáng)度增大到某值，則粒子將落到極板上。當(dāng)粒子落到極板上時(shí)動(dòng)能為 _。高三物理單元測(cè)試：磁場(chǎng)- 3 - / 5 13、. 如圖所示，用粗細(xì)均勻的電阻絲折成平面三角形框架，三邊長(zhǎng)度分別為3l、4l 、5l， 電阻絲 l 長(zhǎng)度的電阻為r ?？蚣芘c一電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為r 的電源相連通，垂直于框架平面有磁感強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 則框架受到的磁場(chǎng)力大小為_(kāi) _，方向是 _。14、如圖所示，豎直絕緣桿處于彼此垂直，大小分別為e和 b的勻強(qiáng)電磁場(chǎng)中，電場(chǎng)方向水平向右，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，一個(gè)質(zhì)量為m ，帶正電為q 的

8、小球從靜止開(kāi)始沿桿下滑，且與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大加速度為；下滑的最大速度是。三計(jì)算題 （50 分）解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫(xiě)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(xiě)出數(shù)值和單位15、 （8 分） 如圖所示為貝恩布里奇（bainbridge）設(shè)計(jì)的用來(lái)測(cè)量同素荷質(zhì)比的儀器。有一束速度相同的同位素離子速（有兩種離子）以相同的速度通過(guò)狹縫s1、s2，向下運(yùn)動(dòng)到兩極板p1、p2之間，在這兩極板之間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，同時(shí)加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為e，調(diào)節(jié) e、b，使離子沿著直線通過(guò)狹縫 s3，然后進(jìn)入半圓形的勻強(qiáng)

9、磁場(chǎng)區(qū)域，此區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，最后離子在此勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)半個(gè)圓周打到照相底片上d1、d2兩點(diǎn)，測(cè)量出 s3d1=l1，s3d2=l2。試求這兩種離子的荷質(zhì)比。16、 （12 分）一微粒質(zhì)量為m帶負(fù)電荷，電量大小是q，如圖 16 所示，將它以一定初速度在磁場(chǎng)中m點(diǎn)釋放以后， 它就做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 b，空氣對(duì)微粒的阻力大小恒為f，求微粒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度。m 圖 16 高三物理單元測(cè)試：磁場(chǎng)- 4 - / 5 17、 （15 分） 如圖所示，厚度為h 寬度為 d 的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的均勻磁場(chǎng)中， 當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板的上側(cè)面a

10、和下側(cè)面a/之間會(huì)產(chǎn)生電熱差，這種現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)，電熱差u、電流 i 和磁感應(yīng)強(qiáng)度b的關(guān)系dibku式中的比例系數(shù)k稱(chēng)為霍爾系數(shù)。霍爾效應(yīng)可解釋如下：外部磁場(chǎng)的洛侖茲力使運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)多余的正電荷， 從而形成橫向電場(chǎng)，橫向電場(chǎng)對(duì)電子施加與洛倉(cāng)茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛侖茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板上下兩面之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢(shì)差。設(shè)電流 i 是由電子的定向流動(dòng)形成的，電子的平均定向速度為 v，電量為e?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體板上側(cè)面a的電勢(shì) _下側(cè)面 a的電勢(shì)（填高于、低于或等于）（2）電子所受的洛侖茲力的大

11、小為_(kāi)。（3）當(dāng)導(dǎo)體板上下兩面之間的電勢(shì)差為u時(shí)，電子所受靜電力的大小為_(kāi)。（4）由靜電力和洛侖茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)為nek1，其中n 代表導(dǎo)體板單位體積中電子的個(gè)數(shù)。18、 （15 分） 如圖 18 所示，空間分布著有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)左側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為e、方向水平向右，電場(chǎng)寬度為l；中間區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b，方向垂直紙面向外一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q、不計(jì)重力的帶正電的粒子從電場(chǎng)的左邊緣的o點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)中間磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域后，又回到o點(diǎn)，然后重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程求：（1）中間磁場(chǎng)區(qū)域的寬度d; （2）帶電粒子從o點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第一次回到o點(diǎn)所用時(shí)

12、間t. 參考答案b i b b e l d o 圖 18 高三物理單元測(cè)試：磁場(chǎng)- 5 - / 5 一、選擇題題號(hào)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案ad b a a b b abc ad bc a 二、填空題11、 e/bgh2 12、21(mv2-qdvb) 13、rlb4760在框架平面內(nèi)垂直于ac 斜向上14、 amax=g vmax=(mg+qe)/bq 三、計(jì)算題15、 （q/m）1=2e/bbl1，（q/m）2=2e/bbl2。16、解：帶電微粒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到重力mg、洛侖茲力f=bqv和阻力f的作用。受力圖如圖所示。根 據(jù) 平 衡 條 件 可 得 ：222)()(bqvfmg)/(222bqfgmv方向與豎直方向成mgfarccos17、 (1) 低于 (2)evb (3)ee/h (或 evb) （4）證明略18、解析： （1）帶電粒子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理， 可得：221mvqel帶電粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，由牛頓第二定律，可得：rvmbqv2由以上兩式，可得qmelbr21可見(jiàn)在兩磁場(chǎng)區(qū)粒子運(yùn)動(dòng)半徑相同