山西省高中物理 人教版選修3-1 第三章磁場 單元試卷

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1、山西省高中物理 人教版選修3-1 第三章磁場 單元試卷 姓名:________ 班級(jí):________ 成績:________ 一、 選擇題 (共10題；共24分) 1. （2分） 發(fā)現(xiàn)電流能產(chǎn)生磁場的科學(xué)家是 A . 奧斯特 B . 安培 C . 庫侖 D . 牛頓 2. （2分） (2017高二下玉溪期末) 電場線如圖，某帶電粒子僅在電場力作用下由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，可以判定（ ） A . A點(diǎn)的電勢低于B點(diǎn)的電勢 B . 在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的加速度 C . 粒子帶正電 D . 粒子

2、在A點(diǎn)的電勢能小于它在B點(diǎn)的電勢能 3. （2分） 在陰極射線管中電子流方向由左向右，其上方有一根通有如圖所示電流的直導(dǎo)線，導(dǎo)線與陰極射線管平行，則陰極射線將（ ） A . 向上偏轉(zhuǎn) B . 向下偏轉(zhuǎn) C . 向紙里偏轉(zhuǎn) D . 向紙外偏轉(zhuǎn) 4. （2分） 如圖甲所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌連接一個(gè)平行板電容器C和電阻R，導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上且接觸良好，整個(gè)裝置放于垂直導(dǎo)軌平面的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況如圖乙所示（圖示磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎琈N始終保持靜止，忽略電容器C的充電時(shí)間，則在0～t2時(shí)間內(nèi)（ ） A . 電容器C所帶的電荷量減小 B . 電

3、容器C的a板先帶正電后帶負(fù)電 C . MN所受安培力的大小始終沒變 D . MN所受安培力的方向先向右后向左 5. （2分） 如圖所示，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以速度v垂直磁場射入大量的帶正電的粒子，且粒子所帶電荷量為q、質(zhì)量為m。不考慮粒子間的相互作用力，關(guān)于這些粒子的運(yùn)動(dòng)以下說法正確的是（ ） A . 只要對(duì)著圓心入射，出射后均可垂直打在MN上 B . 即使是對(duì)著圓心入射的粒子，其出射方向的反向延長線也不一定過圓心 C . 對(duì)著圓心入射的粒子，速度越大在磁場中通過的弧長越長，時(shí)間也越長 D .

4、 只要速度滿足 ，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上 6. （2分） 如圖所示，一個(gè)帶電小球穿在一根絕緣的粗糙直桿上，桿與水平方向成角，整個(gè)空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直于桿方向斜向上的勻強(qiáng)磁場．小球從a點(diǎn)由靜止開始沿桿向下運(yùn)動(dòng)，在c點(diǎn)時(shí)速度為4 m/s，b是a、c的中點(diǎn)，在這個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中（ ） A . 小球通過b點(diǎn)時(shí)的速度小于2 m/s B . 小球在ab段克服摩擦力做的功與在bc段克服摩擦力做的功相等 C . 小球的電勢能一定增加 D . 小球從b到c重力與電場力做的功可能等于克服阻力做的功 7. （3分） (2016漳州模擬) 如圖所示邊長為L的正方

5、形abcd內(nèi)有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，一束速率不同的帶正電粒子從左邊界ad中點(diǎn)P垂直射入磁場，速度方向與ad邊夾角θ=30，已知粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，粒子間的相互作用和粒子重力不計(jì)．則（ ） A . 粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為 B . 粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為 C . 上邊界ab上有粒子到達(dá)的區(qū)域長為（1﹣ ）L D . 下邊界cd上有粒子到達(dá)的位置離c點(diǎn)的最短距離為 8. （3分） (2017高二上福州期末) 如圖是回旋加速器的工作原理圖．D1和D2是兩個(gè)中空的半圓金屬盒，它們之間有一定的電壓，A處的粒子源產(chǎn)生的帶電粒子，在兩盒之間被電

6、場加速．兩半圓盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中，粒子在半圓盒中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．不計(jì)帶電粒子在電場中的加速時(shí)間，不考慮由相對(duì)論效應(yīng)帶來的影響，則下列說法正確的是（ ） A . 粒子在D形盒中的運(yùn)動(dòng)周期與兩盒間交變電壓的周期相同 B . 回旋加速器是靠電場加速的，因此其最大能量與電壓有關(guān) C . 回旋加速器是靠磁場加速的，因?yàn)槠渥畲竽芰颗c電壓無關(guān) D . 粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間與電壓有關(guān) 9. （3分） 內(nèi)壁光滑，水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi)，有一直徑略小于環(huán)口直徑的帶正電小球，以速度 沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間成正比增加的

7、變化磁場，設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中小球帶電量不變，則以下說法正確的是 A . 小球?qū)ΣＡЛh(huán)的壓力一定不斷增大 B . 小球受到的磁場力一定不斷增大 C . 小球先沿逆時(shí)針方向減速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后沿順時(shí)針方向加速運(yùn)動(dòng) D . 電場力對(duì)小球先做負(fù)功后做正功 10. （3分） 如圖是質(zhì)譜儀工作原理示意圖．帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為B和E．平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2 ． S下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場．下列表述正確的是（ ） A . 質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具 B . 速度選

8、擇器中的磁場方向垂直紙面向外 C . 速度選擇器只能一種電性，且速度等于 的粒子 D . 帶電量相同的粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的質(zhì)量越大 二、 填空題 (共1題；共10分) 11. （10分） (2017高二上宜春期末) 如圖所示為等離子體發(fā)電機(jī)原理的示意圖，平行金屬板間距為d，有足夠的長度跟寬度，其間有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖，等離子體的流速為v，發(fā)電機(jī)等效內(nèi)阻為r，負(fù)載電阻為R，等離子體從一側(cè)沿著垂直磁場且與極板平行的方向射入極板間．已知電子電量為e，忽略金屬板邊緣效應(yīng)，求： （1） 打在上極板上的離子的帶電性質(zhì)； （2） 閉合開關(guān)后等離子

9、發(fā)電機(jī)能提供的最大功率． 三、 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?，F(xiàn)通過測量通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應(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；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

10、閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(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用米尺測量________。 （3） 用測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40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E=3V、內(nèi)阻不計(jì)的電源，滑軌間距為L=0.1m，將一個(gè)

11、質(zhì)量為m=0.03kg，電阻R=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，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方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。ㄖ亓铀俣热=10m/s2） 14. （10分） (2019河北模擬) 如圖，平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，x<0、y>0區(qū)域存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場E，x>0區(qū)域存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T。一比荷 =5108C/kg的粒子，從點(diǎn)P(－6cm，0)進(jìn)入電場，初速度v0=8106m/s，方向沿y軸正方向，一段時(shí)間后經(jīng)點(diǎn)Q(0，16cm)進(jìn)入磁場。粒子重力不計(jì)，求： （

12、1） 勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E； （2） 粒子第一次回到電場時(shí)的位置坐標(biāo)。 15. （10分） (2017高二下水富期末) 如圖所示，在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場方向垂直于xOy平面向里．一帶正電的粒子（不計(jì)重力）從O點(diǎn)沿y軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t0時(shí)間從P點(diǎn)射出． （1） 求電場強(qiáng)度的大小和方向． （2） 若僅撤去磁場，帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入，經(jīng) 時(shí)間從半圓形區(qū)域的邊界射出．求粒子運(yùn)動(dòng)加速度的大?。? 16. （15分） (2019辛集模擬) 如圖甲所示，在豎直

13、平面內(nèi)，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系xOy，x軸水平，y軸豎直。在第四象限內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=4l02 V/m。整個(gè)空間內(nèi)存在如圖乙所示周期性變化的勻強(qiáng)磁場.變化周期TB=4.0 s，取垂直xOy平面向里為磁場正方向。一比荷 =9.5l0-2 C/kg的帶正電微粒，在t1=0.4 s時(shí)刻，從坐標(biāo)為(0，0.8 m)的A點(diǎn)以vo=4 m/s的速度沿x軸正向水平射出。取重力加速度g=10 m/s2 ， 取π=3。求： （1） 微粒在t2 =0.8 s時(shí)刻坐標(biāo)； （2） 從計(jì)時(shí)開始，微粒第二次通過x軸的時(shí)刻t3； （3） 微粒在t4 =4.2 s時(shí)刻速度大小。 第 14 頁 共 14 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10分) 11-1、 11-2、 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40分) 13-1、 14-1、 14-2、 15-1、 15-2、 16-1、 16-2、 16-3、