滬科版高二物理選修練習題及答案

高二物理選修3-1第五章練習題 命題人：袁亞林 一、選擇題 1、關(guān)于磁感線，下列說法中正確的 是 A.磁感線是實際存在于磁場中的線 B.磁感線上任意一點的切線方向，都跟該點的磁場方向一致 C.磁感線是一條條不閉合的曲線 D.磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況 2、從太陽或其他星體上放射出的宇宙射線中含有大量的高能帶電粒子，若它們在毫無阻擋 的情況下到達地球，將對地球上的生命造成巨大危害。下列關(guān)于地磁場和上述宇宙射線 的相關(guān)說法中，正確的是： A.在地球表面附近，地磁場對帶電宇宙射線完全沒有阻擋作用 B .在地球表面附近，各處的地磁場對帶電宇宙射線的阻擋作用強弱相同 C.在赤道附近，地磁場將使垂直射向地球表面的帶正電宇宙射線略向西偏 D.在赤道附近，地磁場將使垂直射向地球表面的帶正電宇宙射線略向東偏 3、在赤道上從東向西水平發(fā)射的一束電子流，受地磁場的作用，電子流將偏向 A.上方B.下方C.北方D.南方 4.如圖所示，一段導線abcd位于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，且與磁場 方向（垂直于紙面向里）垂直。線段 ab、bc和cd的長度均為L,且/ abc=/ bcd=1350。流經(jīng)導線的電流為I ,方向如圖中箭頭所示。導線段 abcd所受到的 磁場的作用力的合力（） A.方向沿紙面向上，大小為（+ +1） ILB B.方向沿紙面向上，大小為（6-1 ） ILB C.方向沿紙面向下，大小為（+ +1） ILB D.方向沿紙面向下，大小為（g-1） ILB 5、如圖，一水平導軌處在方向斜向左上方、與水平方向成 60°的磁場中，磁場 作用下一根通有恒定電流的金屬棒在導軌上向右做勻速滑動， 現(xiàn)將磁場方向順時 針緩慢轉(zhuǎn)動30。，在此過程中金屬棒始終保持向右勻速運動，則磁感應強度 B 的大小變化情況可能是 A. 一直變大B . 一直變小C .先變大后變小 D .先變小后變大 6、 如圖所示，均勻繞制的螺線管水平放置，在其正中心的上方附近用絕 緣純水平吊起通電直導線 A, A與螺線管垂直，A導線中的電流方向垂直紙 面向里，開關(guān)S閉合，A受到通電螺線管磁場的作用力的方向是 A.水平向左B.水平向右 C.豎直向下D.豎直向上 7、繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上，鐵芯上套著一個鋁環(huán)，線圈與電源、電 鍵相連，如圖所示.線圈上端與電源正極相連，閉合電鍵的瞬間，鋁環(huán)向上跳起.若 保持電鍵閉合，則（） A.鋁環(huán)不斷升高 B.鋁環(huán)停留在某一高度 C.鋁環(huán)跳起到某一高度后將回落 D.如果電源的正、負極對調(diào)，觀察到的現(xiàn)象不變 8、如圖所示，在傾角為a的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長為 L,質(zhì)量為m 的直導體棒。在導體棒中的電流I垂直紙面向里時，欲使導體棒靜止在斜面上， 下列外加勻強磁場的磁感應強度 B的大小和方向正確 是（） A. 以方向垂直斜面向上 B. 五，方向垂直斜面向下 憶，方向豎直向上 tan a E =瞪 g D. 遼，方向豎直向下 9、如圖所示的四個圖中，分別標明了通電導線在磁場中的電流方向、磁場方向 以及通電導線所受磁場力的方向，其中正確的是 A. 3q/2e 3e B. q/3e D. q/e C. 2q/ 10、如圖所示，勻強磁場中有一個電荷量為 q的正離子.自a點沿半圓 軌道運動，當它運動到b點時，突然吸收了附近若干電子，接著沿另一 半圓軌道運動到c點.已知a、b、c在同一直線上，且ac=2ab,電子 電荷量為e,電子質(zhì)量可忽略不計，則該離子吸收的電子個數(shù)為（） 11、關(guān)于磁場和磁感線，下列說法中正確的是 A.磁感線總是從磁體N極出發(fā)到磁體S極終止 B .磁感線的疏密程度描述了磁場的強弱 C.磁場中某點磁場方向與可以自由轉(zhuǎn)動的小磁針在該點靜止時N 極所指的方向相同 D.磁場中某處磁感應強度方向與通電導線在該處所受的安培力方 向相同 12、我國已經(jīng)制定了登月計劃。假如宇航員登月后想探測一下月球表面是否有磁場，他手邊 有一只靈敏電流表和一個小線圈，則下列推斷正確的 是： A.將電流表與線圈組成閉合回路，放于月球表面，如電流表無示數(shù)，則可判斷 月球表面無磁場 B.將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈以某一邊為軸轉(zhuǎn)動， 如電流表無示數(shù)， 則可判斷月球表面無磁場 C.將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈以某一邊為軸轉(zhuǎn)動， 如電流表有示數(shù), 則可判斷月球表面有磁場 D.將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈分別以兩個相互垂直的邊為軸轉(zhuǎn)動， 如電流表均無示數(shù)，則可判斷月球表面無磁場 13、如圖所示，在豎直向上的勻強磁場中， 水平放置著一根長直流導線，電流方向指向讀者, a、b、c、d是以直導線為圓心的同一圓周上的四點，在這四點中 A. a、b兩點磁感應強度相」 B. a點磁感應強度最大 C c、d兩點磁感應強度大小相 D. b點磁感應強度最大 二、計算題 1、如圖所示，帶負電的粒子垂直磁場方向進入圓形勻強磁場區(qū)域，出磁場時速 度偏離原方向60°角，已知帶電粒子質(zhì)量 m=3< 10-20kg,電量q=lO13C,速度 V0=105m/s,磁場區(qū)域的半徑R=3X 10—1RT,不計重力，求磁場的磁感應強度。 求：(1)粒子做圓周運動的半徑 (2)勻強磁場的磁感應強度 B 2、(12分)一個質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子從x軸上的P (a, 0)點以速 度v,沿與x正方向成60。的方向射入第一象限內(nèi)的勻強磁場中， 并恰好垂直于 y軸射出第一象限，不計重力。 3、如圖，一束電子(電量為e)以速度V0垂直射入磁感應強度為 B,寬為d的 勻強磁場中，穿出磁場的速度方向與電子原來的入射方向的夾角為 30° ,求： (1)電子的質(zhì)量是多少？ (2)穿過磁場的時間是多少？ (3)若改變初速度，使電子剛好不能從 A邊射出，則此時速度 少？ v是多 4、如圖所示，在y<0的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直于 xoy平面并指向 紙面外，磁感應強度為B。一帶正電的粒子以速度vo從O點射入磁場，入射方向 在xoy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為8。若粒子射出磁場的位置與 。點的距離為 l ,求該粒子的電量和質(zhì)量之比q/m及帶點粒子在磁場中的運動時間。 *B * 5、帶電粒子的質(zhì)量冽=mo—"崛,電荷量q=i,6 x 10-19C,以速度v=3.2 Xl06m/s 沿垂直于磁場同時又垂宣于磁場邊界的方向進A勻強磁場，磁場的磁感強度為 B=0.17T.磁場的寬度為L=10cm求：(不計重力) (1)帶電粒子離開磁場時的偏轉(zhuǎn)角多大？ (2)帶電粒子在磁場中運動的時間是多少？ (3)帶電粒子在離開磁場時偏離射方向的距離d多大? 參考答案 、選擇題 1、B 2、D 3、4、A 5、AD 6、 D 7、CD 8、AC 9、C 10、 B 11 、BC12 CD 23 CD 三、計算題 1、解析： 畫進、出磁場速度的垂線得交點 O' , O'點即為粒子作圓周運動的圓心，據(jù)此 作出運動軌跡AB,如圖所示。此圓半徑記為r。 連接”兒建3 r ■道R 帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動 Q =% Bqvg == mvj / r L m v q E .―- qvr 產(chǎn)；旅業(yè)］° = W-13x3^x10-l3 2、解：由射入、射出點的半徑可找到圓心 O sin ou =R—:""~ (1)據(jù)幾何關(guān)系有及 皿6。--6 --6分 (2)據(jù)洛侖茲力提供向心力 V2n 瞬U 勿 r r ** -區(qū)=丁=〒，信區(qū)=三— 及加第 七1--6分 3、解:(1)設(shè)電子在磁場中運動軌道半徑為r電子的質(zhì)量是 由幾何關(guān)系得：r=d l sin30 0 =2d① 電子在磁場中運動 Bq v 0= . 2dBq r=典 ②由①②得：m= % (2)電子運動軌跡圓心角9 =30 電子運動的周期T= 3， 電子穿過磁場的時間t= 7 7rd = _：=%」 (3)電子剛好不能從A邊射出電子軌道半徑為r ' =d mJ Bqd % 由Bqv=r’ 得： v= 耀=2 4、由圖可知 sin 5 2 sin 8 又 兩式聯(lián)立得： g _ 2，sin 9 m BL L (2)， y fin g 7F 5、解：(1)軌跡半徑為 R= — qB 2分 1.7x10^ x3.2xlOd 「、 = 0.2 幽 sin H二 所以 1 0.1 1二祓二 lexlO^xO 17 即：帶電粒子離開磁場時的偏轉(zhuǎn)角為：白=3。° 2分 (2)帶電粒子在磁場中運動的時問為: 7F 0g _ 2m 27r2 開qB = 3 3x10% 3 14x1 7xl0-27 6xl6xl01?x0-17 (3)帶電粒子離開磁場時偏離入射方向的距離為 =0.2— 0 2 c<s 30° = 0.0271tfi