人教版高中物理选修3-1高二第三章磁场单元测试题

高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）高二物理第三章磁场单元测试题一、选择题：1.有关磁感应强度的下列说法中，正确的是( )A．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质B．磁感应强度是用来表示磁场强弱和方向的物理量。

C．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零D．磁感线可用细铁屑来显示，是真实存在的，总是从磁铁的N极出发，到S极终止。

2．在磁场中的同一位置，先后引入长度相等的直导线a和b，a、b导线的方向均与磁场方向垂直，但两导线中的电流不同，因此所受到的力也不相同．下图中的几幅图象表现的是导线所受到的力F与通过导线的电流I的关系．a、b各自有一组F、I的数据，在图象中各描出一个点．下列四幅图中正确的是( )3．如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通量将( )A．逐渐增大 B．逐渐减小C．始终为零 D．不为零，但保持不变4．如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒从a点进入场区并刚好能沿ab直线向上运动，下列说法中正确的是( )A．微粒的动能一定减小B．微粒的电势能一定增加C．微粒一定带负电D．微粒的机械能一定增加5.如右图所示，直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如右图所示，如果直导线可以自由地运动，且通以从a到b的电流，则导线ab受磁场力后的运动情况( )A．从上向下看，顺时针转动并靠近螺线管B．从上向下看，顺时针转动并远离螺线管C．从上向下看，逆时针转动并远离螺线管D．从上向下看，逆时针转动并靠近螺线管6．如图所示是电子射线管示意图．接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，则下列措施中可采用的是( )A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C．加一电场，电场方向沿z轴正方向D．加一电场，电场方向沿y轴正方向7、如图所示，质量为m、带电量为q的带正电粒子，以初速度v垂直进入正交的匀强电场E和匀强磁场B中，从P点离开该区域，此时侧向位移为s，则（重力不计）（）A、粒子在P 所受的磁场力可能比电场力大B 粒子在P 点的速率为m/E qs2v2C粒子的加速度为(Eq-Bqv0)/mD、粒子在P点的动能为mv02/2+Eqs8．水平长直导线中有恒定电流I通过，导线正下方的电子初速度方向与电流方向相同，如图所示，则电子的运动情况是( )A．沿路径oa运动B．沿路径ob运动C．沿路径oc运动D．沿路径od运动9．如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场．若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是( )A．在b、n之间某点 B．在n、a之间某点C．a点 D．在a、m之间某点10、如图是质谱仪的工作原理示意图。

带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。

速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。

平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。

平板S下方有强度为B0的匀强磁场。

下列表述正确的是A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C．能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小二、填空题：11、如图所示，比荷为e/m的电子从左侧垂直于界面、垂直于磁场射入宽度为d、磁感受应强度为B的匀强磁场区域，要从右侧面穿出这个磁场区域，电子的速度至少应为12、用一回旋加速器加速质子，半圆形D 形盒最大半径为R，盒内磁感应强度B，已知质子的质量m，电量q。

则：所需高频交流电压的频率为；质子能达到的最大动能是。

13．如图所示的天平可用采测定磁感强度．天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共n匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面．当线圈中通有电流I(方向如图)时，天平平衡．当电流反向(大小不变)时，右边需加上质量为m的砝码天平才重新平衡，由此可知磁感强度方向，大小为。

三、计算题：14、如图所示，以MN为界的两匀强磁场，磁感应强度B1=2B2，方向垂直纸面向里，现有一质量为m、带电量为q的正粒子，从O点沿图示方向进入B1中。

⑴试画出此粒子重新回到O点时的运动轨迹⑵求经过多长时间粒子重新回到O点？15．如图，水平放置金属导轨M、N，平行地置于匀强磁场中，间距为L，磁场的磁感强度大小为B，方向与导轨平面夹角为α ，金属棒ab的质量为m，放在导轨上且与导轨垂直，且与导轨的动摩擦因数为μ。

电源电动势为E，定值电阻为R，其余部分电阻不计。

则当电键调闭合的瞬间，棒ab的加速度为多大？16、如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。

一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y=-2h处的P3点。

不计重力。

求：（1）电场强度的大小（2）粒子到达P2时速度的大小和方向（3）磁感应强度的大小17．如下图所示，质量为m＝1 kg，电荷量为q＝5×10－2 C的带正电的小滑块，从半径为R＝0.4 m 的光滑绝缘14圆孤轨道上由静止自A端滑下．整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中．已知E＝100 V/m，水平向右；B＝1 T，方向垂直纸面向里．求：(1)滑块到达C点时的速度；(2)在C点时滑块对轨道的压力．(g＝10 m/s2)高二物理第三章磁场单元过关参考答案一、选择题：1．答案：AB2、答案：C3、解析：选C.穿过圆的直径ab内侧的磁通量和穿过外侧的磁通量方向相反，由对称性可知两部分的磁通量大小相等，故整个圆中合磁通量为0.当ef竖直向上平移时，两部分的磁通量依然大小相等，一正一负，合磁通量始终为零．4、答案：CD5、答案： D6、答案BC7、答案：BD8、解析：选D.水平电流下方的磁场垂直向外，且离导线越远，磁感应强度B越小，据左手定则可以确定电子从开始运动向下偏转，再由r＝mvqB知电子运动曲率半径逐渐增大，故A、B、C错，D对．9、解析：选C.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，当氢核垂直于ad边从中点m射入，又从ab边的中点n射出，则速度必垂直于ab边，以a点为圆心，且r＝mvqB，当磁场的磁感应强度变为原来的2倍，则半径变为原来的1/2，氢核从a点垂直于ad边射出，所以选项C正确．10、答案ABC。

【解析】质谱仪是分析同位素的重要工具，选项A正确；由加速电场可见粒子所受电场力向下，即粒子带正电，在速度选择器中，电场力水平向右，洛伦兹力水平向左，由左手定则可知，速度选择器中磁场方向垂直纸面向外，选项B 正确；经过速度选择器时满足qvBqE=,可知能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B，带电粒子进入磁场做匀速圆周运动则有R=mvqB，可见当v相同时，qmR∝，所以可以用来区分同位素，且R越大，比荷就越大，选项D错误。

二、填空题：11、答案：eBdm12、2qBmπ2222q B Rm13、答案：垂直纸面向里，大小为nIlmg2三、计算题：14、如图， 2()qBm2/π解析：(1)由2vqvB mR=得半径为：mvRqB=由于122B B=所以有：1212RR=此粒子重新回到O点时的运动轨迹如图。

（2）在1B中运动的时间:112mtqBπ=在2B中运动的时间：22mtqBπ=重新回到O的运动时间：1212124m m mt t tqB qB qBπππ=+=+=（或22mqBπ）15、解析：以导体棒为研究对象，分析受力如图：由平衡条件得：cosNF mg BILα=+由牛顿第二定律得：sinNBIL F maαμ-=由闭合电路欧姆定律得：EIR=联立解得加速度为：sin cosBEL mgR BELamRαμμα--=16、解：（1）粒子在电场中做平抛运动y 方向：h=22)v h 2(m Eq 21at 21=∴E=mv 02/2qh （2）粒子到达P 点时，v y =at=00v v h2m Eq = v x =v 0 02y 2x v 2v v v =+=∴方向与x 轴成45°（3）在磁场中粒子轨迹如图：圆心O ′ 由几何关系，轨迹半径R=2h 又R=qBv 2m qB mv 0= ∴ B=mv 0/qh 17、答案： (1)2 m/s (2)20.1 N解析： 以滑块为研究对象，自轨道上A 点滑到C 点的过程中，受重力mg ，方向竖直向下；电场力qE ，水平向右；洛伦兹力F 洛＝qvB ，方向始终垂直于速度方向．(1)滑块滑动过程中洛伦兹力不做功，由动能定理得mgR －qER ＝12mv C 2得v C ＝2mg －qE Rm＝2 m/s. (2)在C 点，受到四个力作用，如右图所示，由牛顿第二定律与圆周运动知识得F N －mg －qv C B ＝m v C 2R得：F N ＝mg ＋qv C B ＋m v C 2R ＝20.1N。