高中物理 人教版選修3-1 第三章磁場(chǎng) 單元試卷A卷

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1、高中物理 人教版選修3-1 第三章磁場(chǎng) 單元試卷A卷 姓名:________ 班級(jí):________ 成績(jī):________ 一、 選擇題 (共10題；共24分) 1. （2分） (2017高二下鳩江期中) 下列說法正確的是（ ） A . 可用陶瓷容器盛放食物在電磁爐上加熱 B . 電磁爐是利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流原理制成的 C . 磁帶錄音機(jī)的工作過程與磁現(xiàn)象無關(guān) D . 電腦硬盤不是用磁記錄信息 2. （2分） (2018高二上佛山月考) 如圖所示，一帶負(fù)電的粒子以初速度v進(jìn)入范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，初速度方向與電場(chǎng)方向平行，

2、粒子不計(jì)重力．下列說法正確的是（ ） A . 粒子一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B . 粒子一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng) C . 粒子先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，再反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng) D . 粒子先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再反向做勻減速直線運(yùn)動(dòng) 3. （2分） 如圖所示，一帶負(fù)電的滑塊從粗糙斜面的頂端滑至底端時(shí)的速率為v，若加一個(gè)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，并保證滑塊能滑至底端，則它滑至底端時(shí)的速率（ ） A . 變大 B . 變小 C . 不變 D . 條件不足，無法判斷 4. （2分） (2017如東會(huì)考) 用天平測(cè)量磁場(chǎng)對(duì)電流作用力的示意圖如圖所示，虛線區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，輕質(zhì)線

3、框懸掛在天平左盤下面，線框的一部分置于磁場(chǎng)中，此時(shí)天平平衡．現(xiàn)在線框中通以圖示方向的電流I，同時(shí)在右盤中加入一定量的砝碼，天平再次平衡．則磁場(chǎng)方向（ ） A . 水平向左 B . 豎直向下 C . 垂直紙面向里 D . 垂直紙面向外 5. （2分） 科學(xué)研究中經(jīng)常利用磁場(chǎng)來改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 現(xiàn)有兩個(gè)速率相同的質(zhì)子分別在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 、 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 已知 ，下列說法正確的是 　　 A . 兩質(zhì)子所受洛侖茲力大小之比 ： ：2 B . 兩質(zhì)子加速度的大小之比 ： ：1 C . 兩質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比 ： ：1 D .

4、 兩質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的角速度之比 ： ：1 6. （2分） 如圖所示，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（ ） A . v1＞v2 ， t1＞t2 B . v1＜v2 ， t1＜t2 C . v1=v2 ， t1＜t2 D . v1=v2 ， t1＞t2

5、7. （3分） (2017宜春模擬) 如圖所示，在0≤x≤ a，0≤y≤a的長(zhǎng)方形區(qū)域有垂直于xoy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)粒子源，在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（重力不計(jì)），它們的速度方向均在xoy平面內(nèi)的第一象限，且與y軸正方向的夾角分布在0～90范圍內(nèi)，速度大小不同，且滿足 ≤v≤ ，已知粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，則下列說法正確的是（ ） A . 所有粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷最長(zhǎng)的時(shí)間為 B . 所有粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷最長(zhǎng)的時(shí)間小于 C . 從磁場(chǎng)上邊界飛出的粒子經(jīng)歷最短的時(shí)間小于 D . 從磁場(chǎng)上邊

6、界飛出的粒子經(jīng)歷最短的時(shí)間為 8. （3分） (2017高三上沈陽期末) 在如圖所示的虛線MN上方存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，紙面上直角三角形OPQ的角Q為直角，角O為30，兩帶電粒子a、b分別從O、P兩點(diǎn)垂直于MN同時(shí)射入磁場(chǎng)，恰好在Q點(diǎn)相遇，則由此可知（ ） A . 帶電粒子a的速度一定比b大 B . 帶電粒子a的比荷一定比b大 C . 帶電粒子a的運(yùn)動(dòng)周期一定比b大 D . 帶電粒子a的軌道半徑一定比b大 9. （3分） 在只受洛倫茲力的條件下，關(guān)于帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的有（ ） A . 只要粒子的速度大小相同

7、，帶電量相同，粒子所受洛倫茲力大小就相同 B . 洛倫茲力只改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡 C . 洛倫茲力始終與速度垂直，所以洛倫茲力不做功 D . 洛倫茲力始終與速度垂直，所以粒子在運(yùn)動(dòng)過程中的動(dòng)能、速度保持不變 10. （3分） (2020高二上吳起期末) 速度相同的一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后分成甲、乙兩束，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，其中 ，則下列相關(guān)說法中正確的是（ ） A . 甲束粒子帶正電，乙束粒子帶負(fù)電 B . 甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷 C . 能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于 D . 若甲、乙兩束粒子的電荷量相等，則甲、乙兩束粒子的質(zhì)量比為2∶3

8、二、 填空題 (共1題；共5分) 11. （5分） 磁流體發(fā)電機(jī)原理如圖所示，將一束等離子體(正負(fù)電荷組成的離子化氣體狀物質(zhì))噴射入磁場(chǎng)，在電場(chǎng)中有兩塊金屬板A、B，這時(shí)金屬板上就會(huì)聚集電荷，產(chǎn)生電壓。如果射入的等離子體速度為v，板間距離為d，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與速度方向垂直，負(fù)載電阻為R，電離氣體充滿兩板間的空間。當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)，電流表示數(shù)為I。 （1） 圖中________板為電源的正極； （2） 有電流從________經(jīng)用電器流向________； （3） 這個(gè)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為________； （4） 此發(fā)電機(jī)的等效內(nèi)阻是________。 三

9、、 實(shí)驗(yàn)題 (共1題；共11分) 12. （11分） 圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)通過測(cè)量通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的安培力，來測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長(zhǎng)；E為直流電源；R為電阻箱； 為電流表；S為開關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。 （1） 在圖中畫線連接成實(shí)驗(yàn)電路圖。 （2） 完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟中的填空： ①按圖接線。 ②保持開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加入適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1。 ③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大

10、小適當(dāng)，在托盤內(nèi)重新加入適量細(xì)沙，使D________；然后讀出________，并用天平稱出________。 ④用米尺測(cè)量________。 （3） 用測(cè)量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可以得出B＝________。 （4） 判定磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的方法是：若________，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外；反之，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里。 四、 解答題 (共4題；共50分) 13. （5分） (2017高二下金溪期末) 如圖所示，傾角為θ=30的光滑導(dǎo)體滑軌A和B，上端接入一電動(dòng)勢(shì)E=3V、內(nèi)阻不計(jì)的電源，滑軌間距為L(zhǎng)=0.1m，將一個(gè)質(zhì)量為m=0.03kg，電阻R

11、=0.5Ω的金屬棒水平放置在滑軌上，若滑軌周圍存在著垂直于滑軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)閉合開關(guān)S后，金屬棒剛好靜止在滑軌上，求滑軌周圍空間的磁場(chǎng)方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。ㄖ亓铀俣热=10m/s2） 14. （15分） (2017高二上鶴壁期末) 如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計(jì)），經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中（偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)），電子進(jìn)入M、N間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，電子經(jīng)過電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn)．已知加速電壓為U1 ， M、N兩板間的電壓為U2 ， 兩板間的距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)1

12、， 板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2 ， 電子的質(zhì)量為m，電荷量為e．求： （1） 電子穿過A板時(shí)的速度大?。? （2） 電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量； （3） P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離． 15. （15分） (2017高二上薌城期末) 如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖，電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)過電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)后，進(jìn)入粒子速度選擇器，選擇器中存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E，方向水平向右．帶電粒子能夠沿直線穿過速度選擇器，從G點(diǎn)既垂直直線MN又垂直于磁場(chǎng)的方向射入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)．偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是一個(gè)以直線MN為邊界、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后

13、，最終到達(dá)照相底片的H點(diǎn)．已知偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2 ， 帶電粒子的重力可忽略不計(jì)．求： （1） 粒子從加速電場(chǎng)射出時(shí)速度的大小； （2） 粒子速度選擇器中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小和方向； （3） 帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的G點(diǎn)到照相底片H點(diǎn)的距離L． 16. （15分） (2017高二上邯鄲期中) 如圖，在xOy平面第一象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球從y軸上離坐標(biāo)原點(diǎn)距離為L(zhǎng)的A點(diǎn)處，以沿x正向的初速度v0進(jìn)入第一象限，小球恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并從x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn) 的C點(diǎn)離開磁場(chǎng)．求： （1） 勻

14、強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向； （2） 磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向； （3） 如果撤去磁場(chǎng)，并且將電場(chǎng)反向，帶電小球仍以相同的初速度從A點(diǎn)進(jìn)入第一象限，求帶電小球到達(dá)x軸時(shí)的坐標(biāo)． 第 13 頁 共 13 頁 參考答案 一、 選擇題 (共10題；共24分) 1-1、 2-1、 3-1、 4-1、 5-1、 6-1、 7-1、 8-1、 9-1、 10-1、 二、 填空題 (共1題；共5分) 11-1、 11-2、 11-3、 11-4、 三、 實(shí)驗(yàn)題 (共1題；共11分) 12-1、 12-2、 12-3、 12-4、 四、 解答題 (共4題；共50分) 13-1、 14-1、 14-2、 14-3、 15-1、 15-2、 15-3、 16-1、 16-2、 16-3、