高中物理選修31 第三章 磁場(chǎng) 單元檢測(cè)

1、人教版高中物理選修3-1 第三章 磁場(chǎng) 單元檢測(cè)一、單項(xiàng)選擇題1.以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A.美國(guó)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(chǎng)中的通電導(dǎo)線和運(yùn)動(dòng)電荷的說(shuō)法中，正確的選項(xiàng)是 A.磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力方向一定與磁場(chǎng)方向垂直B.有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的通電線框在磁場(chǎng)中一定會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)C.帶電粒子只受洛倫茲力作用時(shí)，其動(dòng)能不變，速度一直不變D.電荷在磁場(chǎng)中不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)3.如下圖，在通電螺線管的周圍和內(nèi)部a、b、c、d四個(gè)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(shí)的位置是 A.aB.bC.cD.d4.以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A.通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中可能會(huì)受到力的作用B.磁鐵對(duì)通電導(dǎo)線不會(huì)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(shuō)法均不正確5.在如圖所示的電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，螺線管中小磁針的N極的指向如下圖程度向右當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，小磁針經(jīng)擾動(dòng)后靜止時(shí)，N極的指向?yàn)锳.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(chǎng)，MN是一豎直放置的感光板。從圓形磁場(chǎng)最高點(diǎn)P垂直磁場(chǎng)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(dòng)以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A.只要對(duì)著圓心入射，出射后均可垂直打到MN上B.對(duì)著圓心入射的粒子，其出射方向的反向延長(zhǎng)線不一定過(guò)圓心C.對(duì)著圓心入射的粒子，速度越大在磁場(chǎng)中通過(guò)的弧長(zhǎng)越長(zhǎng)，時(shí)間也越長(zhǎng)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(chǎng)的物理概念，以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是 A.磁感應(yīng)強(qiáng)度是描繪磁場(chǎng)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(chǎng)的電流方向有關(guān)C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向跟放入磁場(chǎng)中的受磁場(chǎng)力作用的電流方向有關(guān)D.磁感線的切線方向表示磁場(chǎng)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(chǎng)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(shuō)法正確的選項(xiàng)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(huì)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(huì)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(méi)有利用磁場(chǎng)對(duì)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(chǎng)，ab是圓的一條直徑一帶正電的粒子從a點(diǎn)射入磁場(chǎng)，速度大小為2v，方向與ab成3

5、0時(shí)恰好從b點(diǎn)飛出磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t；假設(shè)僅將速度大小改為v，那么粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為不計(jì)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(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子以速度v0從兩板的正中央垂直于電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向從做向右射入時(shí)，恰好能沿直線勻速通過(guò)，假設(shè)電子以速度v0從兩板的正中央垂直于電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向從左向右射入時(shí)，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(shuō)法中正確的選項(xiàng)是 A.磁感線可以形象地描繪各點(diǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針?lè)旁谠擖c(diǎn)靜止時(shí)北極所指的方向一致B.

6、磁感線可以用細(xì)鐵屑來(lái)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(chǎng)D.兩個(gè)磁場(chǎng)疊加的區(qū)域，磁感線就可能相交13.地球有一個(gè)較強(qiáng)的磁場(chǎng)，由于地磁場(chǎng)的作用，可以使從太陽(yáng)發(fā)出的高能粒子流在射向地面時(shí)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(chǎng)的磁感線方向是由南向北的，從太陽(yáng)噴射出帶正電的粒子垂直與地面射向赤道，在地磁場(chǎng)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(xiàng)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(shí)，那么 A.磁鐵對(duì)桌面的壓力減小B.磁鐵對(duì)桌面的壓力增大C.磁鐵

7、相對(duì)桌面有向左動(dòng)的趨勢(shì)D.磁鐵相對(duì)桌面有向右動(dòng)的趨勢(shì)15.如下圖，兩根足夠長(zhǎng)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(zhǎng)，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(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向上讓桿ab沿軌道由靜止開(kāi)場(chǎng)下滑，導(dǎo)軌和桿ab接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦，桿ab由靜止下滑間隔 S時(shí)，已處于勻速運(yùn)動(dòng)重力加速度為g那么A.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)桿ab的速度為 B.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)桿ab受到的安培力大小為mgsinC.桿ab由靜止下滑間隔 S過(guò)程中，安培力做功為mgSsinD.桿ab由靜止下滑間隔 S過(guò)程

8、中，電阻R產(chǎn)生的熱量為mgSsin16.質(zhì)譜儀是測(cè)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(duì)氫元素進(jìn)展測(cè)量氫元素的各種同位素沉著器A下方的小孔S無(wú)初速度飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)時(shí)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(xiàng)是 A.進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度從大到小排列的順序是氕、氘、氚B.進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)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(zhǎng)為l的金屬棒ab懸掛在c、d兩處，置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)的最小磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向?yàn)橐韵抡f(shuō)法不正確的選項(xiàng)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(dòng) 19.質(zhì)譜儀是一種測(cè)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(jiǎn)圖，電容器兩極板相距為d，兩端電壓為U，板間勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(guò)電容器后進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2 ， 結(jié)果分別打在a、b兩點(diǎn)，測(cè)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(jì) 20.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一小段長(zhǎng)為10cm的通電導(dǎo)線，電流為5A ， 這條導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，受到的安培力為1N ， 那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為_(kāi)T 21.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一段5cm的導(dǎo)線和磁場(chǎng)垂直當(dāng)導(dǎo)線通過(guò)的電流是1A時(shí)，受磁場(chǎng)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(zhǎng)度增大為原來(lái)的3倍，通過(guò)電流減小

11、為原來(lái)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(jì)算題22.邊長(zhǎng)為10 cm的正方形線圈，固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線圈平面夾角30，如下圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律為：B23tT，那么在第1 s內(nèi)穿過(guò)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(chǎng)，同時(shí)還有沿y方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)圖中電場(chǎng)未畫(huà)出磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示圖中B0，其余量均為未知t=0時(shí)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(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)，t0時(shí)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(shí)撤去電場(chǎng)t=t0+t1+t2時(shí)刻，粒子經(jīng)過(guò)x軸上x(chóng)=x0點(diǎn)，速度沿+x方向不計(jì)粒子重力，求：10t0時(shí)間內(nèi)OA兩點(diǎn)間電勢(shì)差UOA； 2粒子在t=0時(shí)刻的加速度大小a0； 3B1的最小值及對(duì)應(yīng)t2的表達(dá)式 24.如下圖，矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的長(zhǎng)為L(zhǎng)，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(chǎng)的上方邊界射入磁場(chǎng)，欲使該電子由下方邊界穿出磁場(chǎng)，sin37=0.60，cos37=0.80，求：1電子速率v的取值范圍？ 2電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化范圍 25.如下圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)平行金屬圓筒用導(dǎo)線通過(guò)一個(gè)電阻r0接地，最初金屬圓筒不帶電現(xiàn)有一電子槍對(duì)準(zhǔn)金屬圓桶中心O射出電子束，電子束從靜止開(kāi)場(chǎng)經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)后垂直于左邊界MN向右射入磁場(chǎng)區(qū)，電子質(zhì)量為m，電量為e電子重力忽略不計(jì)求：1最初金屬圓筒不帶電時(shí)，那么a當(dāng)加速電壓為U時(shí)，電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大?。籦加速電壓滿足什么條件時(shí)，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(chǎng)，電子都能打到金屬圓筒上不會(huì)引起金屬圓筒內(nèi)原子能級(jí)躍遷，那么當(dāng)金屬圓筒上電量到達(dá)相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，測(cè)量得到通過(guò)電阻r0的電流恒為I，忽略運(yùn)動(dòng)電子間的互相作用和金屬筒的電阻，求此時(shí)金屬圓筒的電勢(shì)和

14、金屬圓筒的發(fā)熱功率P取大地電勢(shì)為零 答案解析部分一、單項(xiàng)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(xiàng)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(jì)算題22.【答案】t0時(shí)，B02 Tt1 s時(shí)，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(dòng)過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：qUOA= mv2 mv02 ， 解得：UOA= ；答：0t0時(shí)間內(nèi)OA兩點(diǎn)間電勢(shì)差UOA為 ；2設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，那么有：UAO=Ey0 ， t=0時(shí)刻，由牛頓第二定律得：qv0B0qE=ma0 ， 解得：a0= ；答：粒子在t=0時(shí)刻的加速度大小a0為 ；3t0t0+t1時(shí)間內(nèi)，粒子在小的虛線圓上運(yùn)動(dòng)，t0+t1時(shí)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(shí)得：R= ，由牛頓第二定律得：qvB1=m ，B1的最小值：Bmin= ，對(duì)

16、應(yīng)于B1取最小值，帶電粒子由C點(diǎn)到經(jīng)過(guò)x軸上x(chóng)=x0點(diǎn)的時(shí)間t2滿足t2=k+ k=0，1，2；答：B1的最小值為 ，對(duì)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(shí)可知，電子要從下方邊界穿出磁場(chǎng)，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(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角：1=180，sin2= = =0.8，那么：2=53，電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t= T= = ，t1= ，t2= ，電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間范圍： t ；答：電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化范圍是 t 25.【答案】1解：a設(shè)電子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速后的速度為v1 ， 由動(dòng)能定理，有： 解得： b令電子恰好打在圓筒上時(shí)，加速電壓為U0 ， 設(shè)電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速