选修3第三章《磁场》单元测试题(含答案)

第三章 《磁场》阶段性检测
一、选择题 （每题5分）
1．以下关于磁场和磁感应强度B 的说法，正确的是（ ）
A ．磁场中某点的磁感应强度，根据公式
B ＝Il
F
，它跟F 、I 、l 都有关
B ．磁场中某点的磁感应强度的方向垂直于该点的磁场方向
C ．穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感应强度不一定为零
D ．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也一定越大 2．关于磁感线的描述，下列说法中正确的是（ ）
A ．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它在每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致
B ．磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止
C ．磁感线就是细铁屑连成的曲线
D ．磁场中某点磁感线的切线方向就是电流在该点的受力方向 3．下列说法正确的是（ ）
A ．奥斯特提出“分子电流”假说，认为永磁体的磁场和通电导线的磁场均由运动电荷产生
B ．安培提出“分子电流”假说，认为永磁体的磁场和通电导线的磁场均由运动电荷产生
C ．根据“分子电流”假说，磁铁受到强烈振动时磁性会减弱
D ．根据“分子电流”假说，磁铁在高温条件下磁性会减弱 4．下列说法正确的是（ ）
A ．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用
B ．运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零
C ．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度
D ．洛伦兹力对带电粒子不做功
5．下列有关带电粒子运动的说法中正确的是（不考虑重力）（ ） A ．沿着电场线方向飞入匀强电场，动能、速度都变化 B ．沿着磁感线方向飞入匀强磁场，动能、速度都不变 C ．垂直于磁感线方向飞入匀强磁场，动能、速度都变化 D ．垂直于磁感线方向飞入匀强磁场，速度不变，动能改变
6．如图2所示，速度为v 0、电荷量为q 的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感应强度为B ，电场强度为E ，则（ ）
A ．若改为电荷量－q 的离子，将往上偏（其它条件不变）
B ．若速度变为2v 0将往上偏（其它条件不变）
C ．若改为电荷量＋2q 的离子，将往下偏（其它条件不变）
D ．若速度变为2
1
v 0将往下偏（其它条件不变）
7．粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。

已知磁场方向垂直纸面向里，图4中四个选项，能正确表示两粒子运动轨迹的是（ ）
图 4 8．如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a 、b 、c ，以不同的速率对准圆心O 沿着AO 方向射入磁场，其运动轨迹如图。

若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（ ）
A ．a 粒子动能最大
B ．c 粒子速率最大
C ．c 粒子在磁场中运动时间最长
D ．它们做圆周运动的周期T a <T b <T c
9．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D 形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图6所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是（ ）
A ．增大匀强电场间的加速电压
B ．增大磁场的磁感应强度
C ．减小狭缝间的距离
D ．增大D 形金属盒的半径 10．如图7所示，通电直导线ab 位于两平行导线横截面MN 的连线的中垂线上，当平行导线通以同向等值电流时，以下说法中正确的是（ ） A ．ab 顺时针旋转 B ．ab 逆时针旋转
C ．a 端向外，b 端向里旋转
D ．a 端向里，b 端向外旋转
A B C D
图2 图6
图13
二、填空题 （每题6分）
11．如图11所示在通电螺丝管内部中间的小磁针，静止时N 极指向右端，则电 源的c 端为_________极(填“正”或“负”)，螺线管的a 端为_________极(填“南”或“北”).
12．如图12所示，将截面为正方形的真空腔abcd 放置在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里
.若有一束具有不同速率的电子由小孔a 沿ab 方向射入磁场，打在腔壁上被吸收，则由小孔c 和d 射出的电子的速率之比_______；通过磁场的时间之比为 。

三、计算题
13.（10分）质谱仪的构造如图13所示，离子从离子源出来经过板间电压为U 的加速电场后进人磁感应强度为B 的匀强磁场中，沿着半圆周运动而达到记录它的照相底片上，测得图中PQ 的距离为L ，则该粒子 的荷质比q /m 为多大?
14.（12分）如图所示，带负电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域，出磁场时速度偏离
原方向60°角，已知带电粒子质量m=3×10-20kg ，电量q=10
-13C ，速度v 0=10
5m/s ，磁场区域的半径R=0.3m ，不计重力，求磁场的磁感应强度。

15．（16分）如图16所示，水平放置的两块长直平行金属板a 、b 相距d ＝0.10 m ，a 、b 间的电场强度为E ＝5.0×105 N/C ，b 板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B ＝6.0 T ，方向垂直纸面向里的匀强磁场。

今有一质量为m ＝4.8×10-25 kg ，电荷量为q ＝1.6×10-18 C 的带正电的粒子（不计重力），从贴近a 板的左端以v 0 ＝1.0×106 m/s 的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P 处穿过b 板而进入匀强磁场，最后粒子回到b 板的Q 处（图中未画出）。

求P 、Q 之间的距离L 。

图12 图16
12
、2:1 1:2
13解析：解：粒子在电压为U 的电场中加速时，据动能定理得：qU=
2mv 2
1
（3分）
粒子进入磁场后做圆周运动，据牛顿第二定律有：qvB =m ·R
v 2
（3分）
解以上两式解得：m q =22L
B 8U
（2分）
15解：粒子a 板左端运动到P 处，由动能定理得：
qEd ＝21m v 2－2
1m v 2
代入有关数据，解得： v ＝2×10
6 m/s
cos θ ＝v
v
代入数据得θ ＝60º
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O ，半径为r ，如图。

由几何关系得： 2L
＝r sin 30º 又q v B ＝m
r
2
v 联立求得L ＝3
qB
mv
代入数据解得L ＝3 m • • • • • • • • • • • • • • • •
1、三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当
它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动的时间之
比为：
2、如图A-4所示，带电平行金属板间匀强电场竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，某带电
小球从光滑轨道上的a点自由滑下，经轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动.现使小
球从稍低些的b点开始自由滑下，在经过P点进入板间后的短时间运动过程中，小球的动能将
_______，电势能将_______，小球所受的洛伦兹力将______，电场力将_______.（选填“增大”、“减
小”或“不变”）
1、三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当
它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动的时间之
比为：
2、如图A-4所示，带电平行金属板间匀强电场竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，某带电小球从
光滑轨道上的a点自由滑下，经轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动.现使小球从稍低些
的b点开始自由滑下，在经过P点进入板间后的短时间运动过程中，小球的动能将_______，电势能
将_______，小球所受的洛伦兹力将______，电场力将_______.（选填“增大”、“减小”或“不
变”）
1、三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当
它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动的时间之
比为：
2、如图A-4所示，带电平行金属板间匀强电场竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，某带电小球从
光滑轨道上的a点自由滑下，经轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动.现使小球从稍低些
的b点开始自由滑下，在经过P点进入板间后的短时间运动过程中，小球的动能将_______，电势能
将_______，小球所受的洛伦兹力将______，电场力将_______.（选填“增大”、“减小”或“不
变”）
1、三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当
它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动的时间之
比为：
2、如图A-4所示，带电平行金属板间匀强电场竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，某带电小球从
光滑轨道上的a点自由滑下，经轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动.现使小球从稍低些
的b点开始自由滑下，在经过P点进入板间后的短时间运动过程中，小球的动能将_______，电势能
将_______，小球所受的洛伦兹力将______，电场力将_______.（选填“增大”、“减小”或“不
变”）。