青海省高中物理 人教版選修3-1 第三章磁場 單元試卷

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1、青海省高中物理 人教版選修3-1 第三章磁場 單元試卷 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 選擇題 (共10題；共24分) 1. （2分） (2017高二上金華期中) 如圖所示，兩個半徑相同、粗細相同互相垂直的圓形導線圈，可以繞通過公共的軸線xx′自由轉動，分別通以相等的電流，設每個線圈中電流在圓心處產生磁感應強度為B，當兩線圈轉動而達到平衡時，圓心O處的磁感應強度大小是（ ） A . B B . 1.414B C . 2B D . 0 2. （2分） (2017高一下嵊州期中) 兩

2、個等量點電荷P、Q在真空中產生的電場線（方向未畫出）如圖所示，一電子在A、B兩點所受的電場力分別為FA和FB ， 則它們的大小關系為（ ） A . FA=FB B . FA＜FB C . FA＞FB D . 無法確定 3. （2分） (2018高二上金華月考) 電視機顯像管的陰極工作時能發(fā)射電子，熒光屏被電子束撞擊就能發(fā)光?？墒牵芗毜氖娮哟蛟跓晒馄辽现荒墚a生一個亮點。如圖所示，為使電子束偏轉，產生一幅畫面，需要在管頸安裝偏轉線圈來提供偏轉磁場。如果要使電子束打在熒光屏上的位置由A逐漸向B點移動，則下列關于偏轉磁場說法正確的是（ ） A . 偏轉磁場應該是勻

3、強磁場，方向垂直于紙面向里 B . 偏轉磁場應該是勻強磁場，方向垂直于紙面向外 C . 偏轉磁場應該是先垂直于紙面向外，其磁感應強度逐漸減小為0，然后反方向增大 D . 偏轉磁場應該是先垂直于紙面向里，其磁感應強度逐漸減小為0，然后反方向增大 4. （2分） (2019高二上應縣月考) 根據(jù)磁感應強度的定義式B＝F/(IL)，下列說法中正確的是（ ） A . 在磁場中某確定位置，B與F成正比，與I、L的乘積成反比 B . 一小段通電直導線在空間某處受磁場力F＝0，那么該處的B一定為零 C . 磁場中某處B的方向跟電流在該處受磁場力F的方向相同 D . 一小段通電直導線放

4、在B為零的位置，那么它受到的磁場力F也一定為零 5. （2分） (2020哈爾濱模擬) 如圖所示，在半徑為R的半圓和長為2R、寬為 的矩形區(qū)域內充滿磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直于紙面向里。一束質量為m、電量為q的粒子（不計粒子間相互作用）以不同的速率從邊界AC的中點垂直于AC射入磁場.所有粒子從磁場的EF圓弧區(qū)域射出（包括E、F點）其中EO與FO（O為圓心）之間夾角為60。不計粒子重力.下列說法正確的是（ ） A . 粒子的速率越大，在磁場中運動的時間越長 B . 粒子在磁場中運動的時間可能為 C . 粒子在磁場中運動的時間可能為 D . 粒子的最小速率為

5、 6. （2分） 如圖所示，在水平地面上方有正交的勻強電場和勻強磁場，勻強電場方向豎直向下，勻強磁場方向水平向里?，F(xiàn)將一個帶正電的金屬小球從M點以初速度v0水平拋出，小球著地時的速度為v1 ， 在空中的飛行時間為t1。若將磁場撤除，其它條件均不變，那么小球著地時的速度為v2 ， 在空中飛行的時間為t2。小球所受空氣阻力可忽略不計，則關于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 7. （3分） (2017宜春模擬) 如

6、圖所示，在0≤x≤ a，0≤y≤a的長方形區(qū)域有垂直于xoy平面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B，坐標原點O處有一個粒子源，在某時刻發(fā)射大量質量為m、電荷量為q的帶正電粒子（重力不計），它們的速度方向均在xoy平面內的第一象限，且與y軸正方向的夾角分布在0～90范圍內，速度大小不同，且滿足 ≤v≤ ，已知粒子在磁場中做圓周運動的周期為T，則下列說法正確的是（ ） A . 所有粒子在磁場中運動經歷最長的時間為 B . 所有粒子在磁場中運動經歷最長的時間小于 C . 從磁場上邊界飛出的粒子經歷最短的時間小于 D . 從磁場上邊界飛出的粒子經歷最短的時間為 8.

7、（3分） (2017高三上成都期末) 利用如圖所示裝置可以選擇一定速度范圍內的帶電粒子．圖中板MN上方是磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，板上有兩條寬度分別為2d和d的縫，兩縫近端相距為L．一群質量為m、電荷量為q，具有不同速度的粒子從寬度為2d的縫垂直于板MN進入磁場，對于能夠從寬度d的縫射出的粒子，下列說法正確的是（ ） A . 粒子帶正電 B . 射出粒子的最大速度為 C . 保持d和L不變，增大B，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大 D . 保持d和B不變，增大L，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大 9. （3分） 速度相同的一束粒子（不計重力）

8、經過速度選擇器后射入質譜儀后的運動軌跡如圖所示，則下列相關說法中正確的是（ ） A . 這束帶電粒子帶正電 B . 速度選擇器的P1極板帶負電 C . 能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于 D . 若粒子在磁場中運動半徑越大，則該粒子的比荷越小 10. （3分） (2019高二上長治月考) 勞倫斯由于發(fā)明了回旋加速器以及借此取得的成果而于1939年獲得諾貝爾物理學獎 ．回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與頻率一定的高頻交流電極相連的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖

9、所示．要增大帶電粒子射出的動能，下列說法正確的是（ ） A . 增大勻強電場間的加速電壓，其他保持不變 B . 增大磁場的磁感應強度，其他保持不變 C . 減小狹縫間的距離，其他保持不變 D . 增大D形金屬盒的半徑，其他保持不變 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，其間有勻強磁場，磁感應強度為B，方向如圖，等離子體的流速為v，發(fā)電機等效內阻為r，負載電阻為R，等離子體從一側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

10、緣效應，求： （1） 打在上極板上的離子的帶電性質； （2） 閉合開關后等離子發(fā)電機能提供的最大功率． 三、 實驗題 (共1題；共11分) 12. （11分） 圖中虛線框內存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場?，F(xiàn)通過測量通電導線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應強度大小、并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內的U形金屬框，其底邊水平，兩側邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱； 為電流表；S為開關。此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質導線。 （1） 在圖中畫線連接成實驗電路圖。 （2） 完成下列主要實驗步驟中的填空： ①按圖接線。

11、 ②保持開關S斷開，在托盤內加入適量細沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細沙質量m1。 ③閉合開關S，調節(jié)R的值使電流大小適當，在托盤內重新加入適量細沙，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表示磁感應強度的大小，可以得出B＝________。 （4） 判定磁感應強度方向的方法是：若________，磁感應強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應強度方向垂直紙面向里。 四、 解答題 (共4題；共50分) 13. （5分） (2017高二上薌城期末) 如圖所示，電源電動勢E=

12、3V，內阻不計，水平導軌不計電阻，不計摩擦阻力，寬為0.2m．在導軌上擱一導體，其電阻為1Ω，串聯(lián)電阻R的阻值為2Ω，現(xiàn)用水平細繩通過定滑輪吊著質量為0.01kg的重物，此時重物對地面的壓力恰好為零，則豎直向上的勻強磁場的磁感應強度B為多大？ 14. （20分） (2019高二上嘉興月考) 如圖所示，為一除塵裝置的截面圖，其原理是通過板間的電場或磁場使帶電塵埃偏轉并吸附到極板上，達到除塵的目的。已知金屬極板MN長為d，間距也為d。大量均勻分布的塵埃以相同的水平速度v0進入除塵裝置，設每個塵埃顆粒質量為m、電量為―q。當板間區(qū)域同時加入勻強電場和垂直于紙面向外的勻強磁場并逐步增強至合適大小

13、時，塵埃恰好沿直線通過該區(qū)域;且只撤去電場時，恰好無塵埃從極板MN間射出，收集效率（打在極板上的塵埃占塵埃總數(shù)的百分比）為100%，不計塵埃的重力、塵埃之間的相互作用及塵埃對板間電場、磁場的影響。 （1） 判斷M板所帶電荷的電性； （2） 求極板區(qū)域磁感應強度B的大?。? （3） 若撤去極板區(qū)域磁場，只保留原來的電場，則除塵裝置的收集效率是多少？ （4） 把極板區(qū)域的磁場和電場均撤去后，在y軸右側設計一個垂直于坐標平面的圓形勻強磁場區(qū)域，就可把全部塵埃收集到位于Q點的收集箱內。若直角坐標系原點O緊貼金屬極板MN右側中點，Q點坐標為（2d，―1.5d），求此磁場的方向及磁感應強

14、度B′的大小范圍。 15. （10分） (2019化州模擬) 如圖所示，兩平行金屬板水平放置，板間存在垂直紙面的勻強磁場和電場強度為E的勻強電場。金屬板右下方以MN為上邊界，PQ為下邊界，MP為左邊界的區(qū)域內，存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁場寬度為d，MN與下極板等高，MP與金屬板右端在同一豎直線。一個電荷量為q、質量為m的正離子以初速度在兩板間沿平行于金屬板的虛線射入金屬板間。不計粒子重力。 （1） 已知離子恰好做勻速直線運動，求金屬板間的磁感應強度B0； （2） 若撤去板間磁場B0，離子恰好從下極板的右側邊緣射出電場，方向與水平方向成30角，離子進入磁場運動后從磁場邊界點射

15、出，求該磁場的磁感應強度B的大小。 16. （15分） (2019高二下南寧期末) 如圖所示，豎直平面內有半徑R=0.8m的四分之一光滑圓弧軌道與長CD = 2.0m的絕緣水平面平滑連接。水平面右側空間存在互相垂直的勻強電場和勻強磁場，電場強度E=40N/C，方向豎直向上，磁場的磁感應強度B=1.0T，方向垂直紙面向外。兩個質量均為m=2.010－6kg的小球a和b，a球不帶電，b球帶q=1.010－6C的正電，并靜止于水平面右邊緣處。將a球從圓弧軌道頂端由靜止釋放，運動到D點與b球發(fā)生正碰，碰撞時間極短，碰后兩球粘合成一體飛入復合場中，最后落在地面上的P點。已知小球a在水平面上運動時所受

16、的摩擦阻力f=0.1mg，DP =2DN，取g=10m/s2. a、b均可作為質點。（結果保留三位有效數(shù)字）求： （1） 小球在C點對軌道的壓力大小； （2） 小球a與b相碰后瞬間速度的大小v； （3） 水平面離地面的高度h． 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10分) 11-1、 11-2、 三、 實驗題 (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、 14-4、 15-1、 15-2、 16-1、 16-2、 16-3、