2012高中物理 第三章 磁場單元測試 粵教版選修3-1

《2012高中物理 第三章 磁場單元測試 粵教版選修3-1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2012高中物理 第三章 磁場單元測試 粵教版選修3-1（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第三章 磁場 單元測試（粵教版選修3-1） (時間：90分鐘 滿分：100分) 一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分) 圖1 1．如圖1所示，一圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，AC為直徑，O為圓心，一帶電粒子從A沿AO方向垂直射入磁場，初速度為v1，從D點射出磁場時的速率為v2，則下列說法中正確的是(粒子重力不計)( ) A．v2＞v1，v2的方向必過圓心 B．v2＝v1，v2的方向必過圓心 C．v2＞v1，v2的方向可能不過圓心 D．v2＝v1，v2的方向可能不過圓心 2．發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場的科學(xué)家是( ) A．洛倫茲

2、 B．庫侖 C．法拉第 D．奧斯特 圖2 3．如圖2所示，帶負(fù)電的金屬環(huán)繞其軸OO′勻速轉(zhuǎn)動時，放在環(huán)頂部的小磁針最后將( ) A．N極豎直向上 B．N極豎直向下 C．N極水平向左 D．小磁針在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動 圖3 4．如圖3，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根長直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直．給導(dǎo)線通以垂直紙面向里的電流，用FN表示磁鐵對桌面的壓力，用f表示桌面對磁鐵的摩擦力，則導(dǎo)線通電后與通電前相比較( ) A．FN減小，f＝0 B．FN減小，f≠0

3、C．FN增大，f＝0 D．FN增大，f≠0 圖4 5．每時每刻都有大量宇宙射線向地球射來如圖4所示，地磁場可以改變射線中大多數(shù)帶電粒子的運動方向，使它們不能到達(dá)地面，這對地球上的生命有十分重要的意義．假設(shè)有一個帶正電的宇宙射線粒子正垂直于地面向赤道射來，在地磁場的作用下，它將( ) A．向東偏轉(zhuǎn) B．向南偏轉(zhuǎn) C．向西偏轉(zhuǎn) D．向北偏轉(zhuǎn) 圖5 6．一個帶電粒子沿垂直于磁場的方向射入一勻強(qiáng)磁場，粒子的一段徑跡如圖5所示，徑跡上的每一小段可近似看成圓?。捎趲щ?/p>

4、粒子使沿途的空氣電離，粒子的能量逐漸減小(帶電荷量不變)．從圖中可以確定( ) A．粒子從a到b，帶正電 B．粒子從b到a，帶正電 C．粒子從a到b，帶負(fù)電 D．粒子從b到a，帶負(fù)電 7．“月球勘探者號”空間探測器運用高科技手段對月球近距離勘探，在月球重力分布、磁場分布及元素測定方面取得了新成果．月球上的磁場極其微弱，通過探測器拍攝電子在月球磁場中的運動軌跡，可分析月球磁場的強(qiáng)弱分布情況，圖6是探測器通過月球表面a、b、c、d四個位置時，拍攝到的電子運動軌跡照片．設(shè)電子速率相同，且與磁場方向垂直，則可知四個位置的磁場從強(qiáng)到弱的排列正確的是( ) 圖6 A．Bb→Ba→Bd

5、→Bc B．Bd→Bc→Bb→Ba C．Bc→Bd→Ba→Bb D．Ba→Bb→Bc→Bd 二、雙項選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分) 8．下列關(guān)于磁場和磁感線的描述中正確的是( ) A．磁感線可以形象地描述各點磁場的方向 B．磁感線不是磁場中客觀存在的線 C．磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終止 D．實驗中觀察到的鐵屑的分布就是磁感線 圖7 9．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，水平放置一根通電長直導(dǎo)線，電流的方向垂直于紙面向里．如圖7所示，a、b、c、d是以直導(dǎo)線

6、為圓心的同一圓周上的四點，在這四點中( ) A．b、d兩點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等 B．a(chǎn)、b兩點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等 C．c點的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最小 D．b點的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最大 10. 圖8 圖8所示為帶電粒子(不計重力)在勻強(qiáng)磁場中的運動軌跡．中央是一塊金屬薄板，粒子穿過金屬板時有動能損失．則( ) A．粒子帶負(fù)電 B．粒子的運動路徑是abcde C．粒子的運動路徑是edcba D．粒子在下半周的運動時間比上半周運動的時間長 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 三、填空題(本題共3

7、小題，共12分) 圖9 11．(2分)將長為1 m的導(dǎo)線ac從中點b折成如圖9所示的形狀，放入B＝0.08 T的勻強(qiáng)磁場中，abc平面與磁場垂直．若在導(dǎo)線abc中通入25 A的直流電，則整個導(dǎo)線所受安培力大小為________ N. 圖10 12．(4分)如圖10所示，有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球停在絕緣平面上，并且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中．為了使小球飄離平面，勻強(qiáng)磁場在紙面內(nèi)移動的最小速度為________，方向為________． 13. 圖11 (6分)如圖11所示，在x軸的上方(y≥0)存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)

8、度為B.在原點O有一個離子源向x軸上方的各個方向發(fā)射出質(zhì)量為m，電荷量為q的正離子，速率都為v.對那些在xOy平面內(nèi)運動的離子，在磁場中可能到達(dá)的最大值為x＝________，y＝________. 四、計算題(本題共4小題，共42分) 圖12 14．(8分)如圖12所示，在傾角為37°的光滑斜面上水平放置一條長為0.2 m的直導(dǎo)線PQ，兩端以很軟的導(dǎo)線通入5 A的電流．當(dāng)加一個豎直向上的B＝0.6 T的勻強(qiáng)磁場時，PQ恰好平衡，則導(dǎo)線PQ的重力為多少？(sin 37°＝0.6) 圖13 15．(10分)如圖13所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的

9、粒子，從兩平行電極板正中央垂直電場線和磁感線以速度v飛入．已知兩極間距為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，這時粒子恰能沿直線穿過電場和磁場區(qū)域．今將磁感應(yīng)強(qiáng)度增大到某值，則粒子將落到極板上．已知粒子重力不計，則粒子落到極板上時的動能為多少？ 16．(12分)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負(fù)電粒子自靜止開始，經(jīng)M、N板間的電場加速后，從A點垂直于磁場邊界射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，該粒子離開磁場時的位置P偏離入射方向的距離為L，如圖14所示．已知M、N兩板間的電壓為U，粒子的重力不計． 圖14 (1)正確畫出粒子由靜止開始至離開勻強(qiáng)磁場時的軌跡圖(用直尺和圓規(guī)規(guī)

10、范作圖)； (2)求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B. 圖15 17．(12分)如圖15所示，直線MN上方為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的足夠大的勻強(qiáng)磁場．一電子(質(zhì)量為m、電荷量為e)以v的速度從點O與MN成30°角的方向射入磁場中，求： (1)電子從磁場中射出時距O點多遠(yuǎn)； (2)電子在磁場中運動的時間為多少． 參考答案 1．B [由于洛倫茲力對帶電粒子不做功，故v2＝v1，由幾何關(guān)系可知v2的方向必過圓心，故B正確，A、C、D錯誤．] 2．D [洛倫茲研究了磁場對運動電荷的作用力，庫侖發(fā)現(xiàn)庫侖定律，法拉第發(fā)現(xiàn)

11、法拉第電磁感應(yīng)規(guī)律，奧斯特通過實驗發(fā)現(xiàn)電流的周圍存在磁場，提出電流可以產(chǎn)生磁場的理論，故D正確．] 3．C [帶電金屬環(huán)形成逆時針電流(從右向左看)，據(jù)安培定則可以確定，通過金屬環(huán)軸OO′處的磁場方向水平向右，小磁針處的磁場方向水平向左，故小磁針N極最后水平指向左方，C項正確．] 4．C [由于磁鐵在導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左，由左手定則知，磁鐵對通電導(dǎo)線的作用力豎直向上，由牛頓第三定律可知，通電導(dǎo)線對磁鐵的作用力豎直向下，使磁鐵與桌面間的壓力變大；由于通電導(dǎo)線對磁鐵的作用力豎直向下，因此磁鐵沒有水平運動趨勢，故C正確．] 5．A [赤道附近的地磁場方向水平向北，一個帶正電的射線

12、粒子豎直向下運動時，據(jù)左手定則可以確定，它受到水平向東的洛倫茲力，故它向東偏轉(zhuǎn)，A正確．] 6．B 7．D [電子在磁場中做勻速圓周運動，由題圖可知在a、b、c、d四圖中電子運動軌跡的半徑大小關(guān)系為Rd＞Rc＞Rb＞Ra，由半徑公式R＝可知，半徑越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，所以Ba＞Bb＞Bc＞Bd，D正確．] 8．AB [磁感線是為了形象描述磁場而引入的假想線，它可以描述磁場的強(qiáng)弱和方向，A、B對．磁鐵的外部，磁感線從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極，內(nèi)外部磁感線為閉合曲線，C錯．實驗中觀察到的鐵屑的分布只是模擬磁感線的形狀，不是磁感線，磁感線是看不到的，D錯．] 9．AC [通電直導(dǎo)線在c點

13、的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與B0的方向相反，b、d兩點的電流磁場與B0垂直，a點電流磁場與B0同向，由磁場的疊加知c點的合磁感應(yīng)強(qiáng)度最小．] 10．AC [粒子穿過金屬板時動能有損失，速度變?。蓃＝知，粒子在穿過金屬板以后運動半徑變小，由此可判定粒子的運動路徑是edcba.由粒子的運動路徑，且洛倫茲力方向沿半徑指向圓心，運用左手定則可判知粒子帶負(fù)電．粒子在同一磁場中上、下兩個半周運動速度大小雖然不同，但周期相同，在上、下兩個半周運動時間各為半個周期，時間相等．] 11. 解析 折線abc受力等效于a和c連線受力，由幾何知識可知ac＝ m，F(xiàn)＝ILBsin θ＝25×0.08××sin 90°

14、 N＝ N. 12. 水平向左 解析 由左手定則可以判斷出，當(dāng)小球相對于磁場向右運動時，帶正電的小球所受的洛倫茲力方向向上，當(dāng)其與重力平衡時，小球即將飄離平面．設(shè)此時速度為v，則由力的平衡可知mg＝qvB，所以最小速度v＝.小球相對于磁場向右運動，而小球靜止，則磁場向左運動． 13. 解析 正離子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動，其偏轉(zhuǎn)方向為順時針方向，射到y(tǒng)軸上最遠(yuǎn)的離子是沿x軸負(fù)方向射出的離子．而射到x軸上最遠(yuǎn)的離子是沿y軸正方向射出的離子．這兩束離子可能到達(dá)的最大x、y值恰好是圓周的直徑，如圖所示． 14．0.8 N 解析 對通電導(dǎo)線受力分析如圖所示． 由平衡條件得：

15、 F安＝mgtan 37°， 又F安＝BIL， 代入數(shù)據(jù)得： G＝mg＝＝ N＝0.8 N. 15.mv2－qvBd 解析 帶電粒子做勻速直線運動時，有q＝qvB，qU＝qvBd. 磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，則磁場力增大，粒子向磁場力方向偏轉(zhuǎn)．當(dāng)粒子到達(dá)極板時，電場力做負(fù)功， 則－q＝Ek－mv2. 得Ek＝mv2－qU＝mv2－qvBd 16．(1)軌跡圖見解析 (2) 解析 (1)作粒子經(jīng)電場和磁場的軌跡圖，如圖所示． (2)設(shè)粒子在M、N兩板間經(jīng)電場加速后獲得的速度為v，由動能定理得： qU＝mv2① 粒子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運動，設(shè)其半徑為r，則： qvB＝m② 由幾何關(guān)系得：r2＝(r－L)2＋d2③ 聯(lián)立①②③式得： 磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝ . 17．(1) (2) 解析 (1) 由左手定則可判斷出電子應(yīng)落在ON之間，根據(jù)幾何關(guān)系可解得圓心角為60°，則電子出射點距O點的距離等于電子的運動半徑 . (2)電子在磁場中的運動時間應(yīng)為 t＝T＝ 7 用心 愛心 專心