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(gè)半徑相同、粗細(xì)相同互相垂直的圓形導(dǎo)線圈，可以繞通過公共的軸線xx′自由轉(zhuǎn)動(dòng)，分別通以相等的電流，設(shè)每個(gè)線圈中電流在圓心處產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，當(dāng)兩線圈轉(zhuǎn)動(dòng)而達(dá)到平衡時(shí)，圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)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(gè)等量點(diǎn)電荷P、Q在真空中產(chǎn)生的電場線（方向未畫出）如圖所示，一電子在A、B兩點(diǎn)所受的電場力分別為FA和FB ， 則它們的大小關(guān)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(jī)顯像管的陰極工作時(shí)能發(fā)射電子，熒光屏被電子束撞擊就能發(fā)光。可是，很細(xì)的束電子打在熒光屏上只能產(chǎn)生一個(gè)亮點(diǎn)。如圖所示，為使電子束偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一幅畫面，需要在管頸安裝偏轉(zhuǎn)線圈來提供偏轉(zhuǎn)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(diǎn)移動(dòng)，則下列關(guān)于偏轉(zhuǎn)磁場說法正確的是（ ） A . 偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該是勻

3、強(qiáng)磁場，方向垂直于紙面向里 B . 偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該是勻強(qiáng)磁場，方向垂直于紙面向外 C . 偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該是先垂直于紙面向外，其磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小為0，然后反方向增大 D . 偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該是先垂直于紙面向里，其磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小為0，然后反方向增大 4. （2分） (2019高二上應(yīng)縣月考) 根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)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(dǎo)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(dǎo)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(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于紙面向里。一束質(zhì)量為m、電量為q的粒子（不計(jì)粒子間相互作用）以不同的速率從邊界AC的中點(diǎn)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(diǎn)）其中EO與FO（O為圓心）之間夾角為60。不計(jì)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(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長 B . 粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為 C . 粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)電場方向豎直向下，勻強(qiáng)磁場方向水平向里?，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 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(qiáng)磁場，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 . 所有粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷最長的時(shí)間為 B . 所有粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷最長的時(shí)間小于 C . 從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷最短的時(shí)間小于 D . 從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷最短的時(shí)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(nèi)的帶電粒子．圖中板MN上方是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)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(zhì)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(jìn)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(jì)重力）

8、經(jīng)過速度選擇器后射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列相關(guān)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(fù)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(yùn)動(dòng)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(xué)獎(jiǎng) ．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(gè)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(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖

9、所示．要增大帶電粒子射出的動(dòng)能，下列說法正確的是（ ） A . 增大勻強(qiáng)電場間的加速電壓，其他保持不變 B . 增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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(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

10、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。現(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。

11、 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50分) 13. （5分） (2017高二上薌城期末) 如圖所示，電源電動(dòng)勢E=

12、3V，內(nèi)阻不計(jì)，水平導(dǎo)軌不計(jì)電阻，不計(jì)摩擦阻力，寬為0.2m．在導(dǎo)軌上擱一導(dǎo)體，其電阻為1Ω，串聯(lián)電阻R的阻值為2Ω，現(xiàn)用水平細(xì)繩通過定滑輪吊著質(zhì)量為0.01kg的重物，此時(shí)重物對地面的壓力恰好為零，則豎直向上的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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(zhuǎn)并吸附到極板上，達(dá)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(jìn)入除塵裝置，設(shè)每個(gè)塵埃顆粒質(zhì)量為m、電量為―q。當(dāng)板間區(qū)域同時(shí)加入勻強(qiáng)電場和垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場并逐步增強(qiáng)至合適大小

13、時(shí)，塵埃恰好沿直線通過該區(qū)域;且只撤去電場時(shí)，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?？倲?shù)的百分比）為100%，不計(jì)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(yīng)強(qiáng)度B的大小； （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(cè)設(shè)計(jì)一個(gè)垂直于坐標(biāo)平面的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，就可把全部塵埃收集到位于Q點(diǎn)的收集箱內(nèi)。若直角坐標(biāo)系原點(diǎn)O緊貼金屬極板MN右側(cè)中點(diǎn)，Q點(diǎn)坐標(biāo)為（2d，―1.5d），求此磁場的方向及磁感應(yīng)強(qiáng)

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(qiáng)磁場和電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)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(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)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(gè)電荷量為q、質(zhì)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(jì)粒子重力。 （1） 已知離子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求金屬板間的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0； （2） 若撤去板間磁場B0，離子恰好從下極板的右側(cè)邊緣射出電場，方向與水平方向成30角，離子進(jìn)入磁場運(yùn)動(dòng)后從磁場邊界點(diǎn)射

15、出，求該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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(nèi)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(cè)空間存在互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度E=40N/C，方向豎直向上，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T，方向垂直紙面向外。兩個(gè)質(zhì)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(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)與b球發(fā)生正碰，碰撞時(shí)間極短，碰后兩球粘合成一體飛入復(fù)合場中，最后落在地面上的P點(diǎn)。已知小球a在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受

16、的摩擦阻力f=0.1mg，DP =2DN，取g=10m/s2. a、b均可作為質(zhì)點(diǎn)。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）求： （1） 小球在C點(diǎn)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(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、 14-4、 15-1、 15-2、 16-1、 16-2、 16-3、