2021年高中物理 第三章 磁场单元测试1 新人教版选修3-1

2021年高中物理第三章磁场单元测试1 新人教版选修3-1

一、选择题(本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。每小题4分，共48分)

1．下列哪些物理量是矢量------------------------------------ ( )

A．电流 B．电势差 C．电势能 D．磁感应强度

2．根据定义式，下列说法正确的是------------------------------------ ( )

A．B的大小与F成正比，与L、I成反比 B．B的方向由F的方向所决定

C．处在磁场中的通电导线L，在任何情况下所受磁场力F与L、I之比都恒定，且不为零 D．只有当B与L垂直时，定义式才有意义

3．下列各图中标出了匀强磁场中通电直导线受安培力的方向，正确的是-----------------( )

4．如图所示，匀强磁场方向垂直于纸面向里，一束电子垂直于磁场射入，则电子束将------------------------------------ ( )

A．向上偏转 B．向下偏转 C．垂直于纸面向里偏转 D．垂直于纸面向外偏转

5．如图所示，ab两个带电粒子分别沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中，圆弧为两粒子的运动轨迹，箭头表示运动方向，则------------------------------------ ( )

A．a粒子带正电，b粒子带负电

B．若ab两粒子的质量、电量相等，则a粒子运动的动能较大

C．若ab两粒子的速率、质量相等，则a粒子带的电量较多

D．若ab两粒子的速率、电量相等，则a粒子的质量较小

6．一个带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场中，由于使沿途空气电离而使粒子的动能逐渐减小，轨迹如图所示。下列有关粒子的运动方向和所带电性的判断正确的是------------------------------------ ( )

A．粒子由a向b运动，带正电 B．粒子由a向b运动，带负电

C．粒子由b向a 运动，带正电 D．粒子由b向a运动，带负电

7．两通电直导线的电流方向分别为a→b，c→d，两导线垂直但不相交，ab水平放置，可自由移动，cd竖直放置且固定不动，如图所示。通电后-------------------------- ( )

A．ab将顺时针转动，同时靠近cd B．ab将逆时针转动，同时靠近cd

C．ab将顺时针转动，同时远离cd D．ab将逆时针转动，同时远离cd

8．在赤道处沿东西方向放置一根直导线，导线中电子定向运动方向是从东向西，则导线受到地磁场的作用力的方向为------------------------------------ ( )

A．向南 B．向北 C．向上D．向下

9．如图所示的磁场中，与磁场方向垂直放置一个含有铁芯的小通电螺线管，给螺线管通以如图所示的电流，则螺线管的运动情况为------------------------------------ ( )

A．P端向外Q端向里旋转 B．P端向里Q端向外旋转

C．PQ将上下平动 D．PQ将左右平动

10.长方体金属块放在匀强磁场中，有电流通过金属块，如图所示，则下面关于金属块上下表面电势高低的说法中，正确的是-----------------------------------------( )

(A)金属块上、下表面电势相等

(B)金属块上表面电势高于下表面电势

(C)金属块上表面电势低于下表面电势

(D)无法比较上、下表面的电势高低

11．a粒子(He)和质子(H)从匀强磁场中的同一点，沿着与磁场垂直的方向以相同的初速率v0反向射出如图所示。它们第一次可能相遇时所经过的路程之比为--------------( )

A．2∶1 B．1∶2 C．1∶1 D．4∶1

12．如图所示，两带电平行金属板之间有相互正交的匀强电场和匀强磁场。现使一个带正电的粒子以某一初速度沿垂直于电场和磁场的方向射入两板间，测得它飞出该场区时的动能比射入时的动能小。

为使带电粒子飞出场区时的动能比射入时的动能大，以下措施中可行的是------------------------------------ ( )

A．增大射入时的速度 B．保持金属板所带电荷量不变增大两板间的距离

C．保持两板间的距离不变增大两金属板所带的电荷量 D．增大磁场的磁感应强度

二填空题：（每空3分，共24分）

13.在B=0.8 T的匀强磁场中放一根与磁场方向垂直、长度是0.5 m的通电直导线，若使导线沿磁感应强度方向移动了20 cm.若导线中电流为10 A，那么磁场力对通电导线所做的功是_________ J.

14.如图所示，若闭合电路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场B垂直，面积分别为S1和S2，且S1>S2，但磁场区域恰好只有ABCD那么大，则闭合电路abcd的磁通量Ф1和闭合电路ABCD的磁通量Ф2

的大小关系为Ф1______________Ф2(填<、=或>)

第14题第15题

15.如图所示，一足够长的绝缘材料的光滑斜面与地面成角，其上端放有一块质量为m，带有负电荷q的金属块，整个装置放在垂直于纸面向外的匀强磁场中，其磁感应强度为B，那么金属块下滑过

程中沿斜面的最大速度为。

第16题第17题第18题

16.边长为a的正方形，处于有界磁场如图所示，一束电子以水平速度射入磁场后，分别从A处和C处射出，则v A：v C=__________;所经历的时间之比t A：t C=___________

17.如图所示，电子射线管（A为其阴极），放在蹄形磁轶的N、S两极间，射线管的阴极A接在直流高压电源的_____________填(正或负)极，此时，荧光屏上的电子束运动径迹________________偏转。

（填“向上”、“向下”“不”）。

18.某一回旋加速器，两半圆形金属盒的半径为R，它们之间的电压为U，所处的磁场的感应强度为B，带电粒子的质量为m，电荷量为q，则带电粒子所能获得的最大动能为__________

三、计算题（本题共2小题，共28分。要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤）

19.两条相距为1m的水平金属导轨上放置一根导电棒ab，处于竖直方向的匀强磁场中，如图所示，导电棒的质量是1.2kg，当棒中通入2安培的电流时（电流方向是从a到b），它可在导轨上向右匀速滑动，如电流增大到4A时，棒可获得0.5m/s2的加速度。求

①磁场的方向？(4分)

②磁场的磁感强度的大小和摩擦力大小(8分)

20.如图所示，在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E。一质量为m，电荷量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出。射出之后，第三次到达x轴时，它与点O的距离为L。

①带电粒子在磁场中做何种运动？(2分)

②带电粒子在电场中做何种运动？(2分)

③求此粒子射出时的速度v (6分)

④运动的总路程s（重力不计）。 (6分)

参考答案

一、选择题：(每小题四个选项中，只有一个符合题意，每小题4分，共48分)

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

答案 D D B B B D B C A C C C

二、填空题：(每空格3分，共24分)

13.____ 0__ 14.__ =_____ 15. 16.___ 1∶2、__2∶1____

17.____ _负、___向下_ ____ 18.

三、计算题：(第19题12分，第20题16分)

19.

①由左手定则，可知磁场方向向上----------------4分

②设滑动摩擦力为f，磁感应强度为B，可得

BI1L – f = 0------------------------------------------2分

BI2L – f = ma----------------------------------------2分

代入数据解得

B=0.3T------------------------------------------------2分 f=0.6N-------------------------------------------------2分

20．

①匀速圆周运动(半周)-------------------------------------------------2分

②往复运动，匀减速到零后匀加速返回----------------------------2分

③运动轨迹如右图L＝4R----------------------------------------------2分

设粒子初速度为v，qvB=mv2/R --------------------------------------2分

可得 v=qBL/4m ----------------------------------------2分

④设粒子进入电场作减速运动的最大路程为l，加速度为a，

v2=2al ----2分

qE=ma-----2分

粒子运动的总路程s=2πR+2l=πL/2+qB2L2/(16mE)-----------2分20685 50CD 働

37121 9101 鄁37206 9156 酖 39885 9BCD 鯍21578 544A 告28276 6E74 湴31401 7AA9 窩23280 5AF0 嫰)[29084 719C 熜22025 5609 嘉