山西省高中物理 人教版選修3-1 第三章磁場 單元試卷

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1、山西省高中物理 人教版選修3-1 第三章磁場 單元試卷 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 選擇題 (共10題；共24分) 1. （2分） 發(fā)現(xiàn)電流能產(chǎn)生磁場的科學家是 A . 奧斯特 B . 安培 C . 庫侖 D . 牛頓 2. （2分） (2017高二下玉溪期末) 電場線如圖，某帶電粒子僅在電場力作用下由A點運動到B點，帶電粒子的運動軌跡如圖所示，可以判定（ ） A . A點的電勢低于B點的電勢 B . 在A點的加速度大于在B點的加速度 C . 粒子帶正電 D . 粒子

2、在A點的電勢能小于它在B點的電勢能 3. （2分） 在陰極射線管中電子流方向由左向右，其上方有一根通有如圖所示電流的直導線，導線與陰極射線管平行，則陰極射線將（ ） A . 向上偏轉(zhuǎn) B . 向下偏轉(zhuǎn) C . 向紙里偏轉(zhuǎn) D . 向紙外偏轉(zhuǎn) 4. （2分） 如圖甲所示，水平放置的平行金屬導軌連接一個平行板電容器C和電阻R，導體棒MN放在導軌上且接觸良好，整個裝置放于垂直導軌平面的磁場中，磁感應強度B的變化情況如圖乙所示（圖示磁感應強度方向為正），MN始終保持靜止，忽略電容器C的充電時間，則在0～t2時間內(nèi)（ ） A . 電容器C所帶的電荷量減小 B . 電

3、容器C的a板先帶正電后帶負電 C . MN所受安培力的大小始終沒變 D . MN所受安培力的方向先向右后向左 5. （2分） 如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應強度為B的勻強磁場，MN是一豎直放置的感光板．從圓形磁場最高點P以速度v垂直磁場射入大量的帶正電的粒子，且粒子所帶電荷量為q、質(zhì)量為m。不考慮粒子間的相互作用力，關(guān)于這些粒子的運動以下說法正確的是（ ） A . 只要對著圓心入射，出射后均可垂直打在MN上 B . 即使是對著圓心入射的粒子，其出射方向的反向延長線也不一定過圓心 C . 對著圓心入射的粒子，速度越大在磁場中通過的弧長越長，時間也越長 D .

4、 只要速度滿足 ，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上 6. （2分） 如圖所示，一個帶電小球穿在一根絕緣的粗糙直桿上，桿與水平方向成角，整個空間存在著豎直向上的勻強電場和垂直于桿方向斜向上的勻強磁場．小球從a點由靜止開始沿桿向下運動，在c點時速度為4 m/s，b是a、c的中點，在這個運動過程中（ ） A . 小球通過b點時的速度小于2 m/s B . 小球在ab段克服摩擦力做的功與在bc段克服摩擦力做的功相等 C . 小球的電勢能一定增加 D . 小球從b到c重力與電場力做的功可能等于克服阻力做的功 7. （3分） (2016漳州模擬) 如圖所示邊長為L的正方

5、形abcd內(nèi)有垂直于紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場，一束速率不同的帶正電粒子從左邊界ad中點P垂直射入磁場，速度方向與ad邊夾角θ=30，已知粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，粒子間的相互作用和粒子重力不計．則（ ） A . 粒子在磁場中運動的最長時間為 B . 粒子在磁場中運動的最短時間為 C . 上邊界ab上有粒子到達的區(qū)域長為（1﹣ ）L D . 下邊界cd上有粒子到達的位置離c點的最短距離為 8. （3分） (2017高二上福州期末) 如圖是回旋加速器的工作原理圖．D1和D2是兩個中空的半圓金屬盒，它們之間有一定的電壓，A處的粒子源產(chǎn)生的帶電粒子，在兩盒之間被電

6、場加速．兩半圓盒處于與盒面垂直的勻強磁場中，粒子在半圓盒中做勻速圓周運動．不計帶電粒子在電場中的加速時間，不考慮由相對論效應帶來的影響，則下列說法正確的是（ ） A . 粒子在D形盒中的運動周期與兩盒間交變電壓的周期相同 B . 回旋加速器是靠電場加速的，因此其最大能量與電壓有關(guān) C . 回旋加速器是靠磁場加速的，因為其最大能量與電壓無關(guān) D . 粒子在回旋加速器中運動的總時間與電壓有關(guān) 9. （3分） 內(nèi)壁光滑，水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi)，有一直徑略小于環(huán)口直徑的帶正電小球，以速度 沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示，若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應強度B隨時間成正比增加的

7、變化磁場，設(shè)運動過程中小球帶電量不變，則以下說法正確的是 A . 小球?qū)ΣＡЛh(huán)的壓力一定不斷增大 B . 小球受到的磁場力一定不斷增大 C . 小球先沿逆時針方向減速運動一段時間后沿順時針方向加速運動 D . 電場力對小球先做負功后做正功 10. （3分） 如圖是質(zhì)譜儀工作原理示意圖．帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E．平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2 ． S下方有磁感應強度為B0的勻強磁場．下列表述正確的是（ ） A . 質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具 B . 速度選

8、擇器中的磁場方向垂直紙面向外 C . 速度選擇器只能一種電性，且速度等于 的粒子 D . 帶電量相同的粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的質(zhì)量越大 二、 填空題 (共1題；共10分) 11. （10分） (2017高二上宜春期末) 如圖所示為等離子體發(fā)電機原理的示意圖，平行金屬板間距為d，有足夠的長度跟寬度，其間有勻強磁場，磁感應強度為B，方向如圖，等離子體的流速為v，發(fā)電機等效內(nèi)阻為r，負載電阻為R，等離子體從一側(cè)沿著垂直磁場且與極板平行的方向射入極板間．已知電子電量為e，忽略金屬板邊緣效應，求： （1） 打在上極板上的離子的帶電性質(zhì)； （2） 閉合開關(guān)后等離子

9、發(fā)電機能提供的最大功率． 三、 實驗題 (共1題；共11分) 12. （11分） 圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場?，F(xiàn)通過測量通電導線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應強度大小、并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱； 為電流表；S為開關(guān)。此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導線。 （1） 在圖中畫線連接成實驗電路圖。 （2） 完成下列主要實驗步驟中的填空： ①按圖接線。 ②保持開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加入適量細沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細沙質(zhì)量m1。 ③

10、閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當，在托盤內(nèi)重新加入適量細沙，使D________；然后讀出________，并用天平稱出________。 ④用米尺測量________。 （3） 用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應強度的大小，可以得出B＝________。 （4） 判定磁感應強度方向的方法是：若________，磁感應強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應強度方向垂直紙面向里。 四、 解答題 (共4題；共40分) 13. （5分） (2017高二下金溪期末) 如圖所示，傾角為θ=30的光滑導體滑軌A和B，上端接入一電動勢E=3V、內(nèi)阻不計的電源，滑軌間距為L=0.1m，將一個

11、質(zhì)量為m=0.03kg，電阻R=0.5Ω的金屬棒水平放置在滑軌上，若滑軌周圍存在著垂直于滑軌平面的勻強磁場，當閉合開關(guān)S后，金屬棒剛好靜止在滑軌上，求滑軌周圍空間的磁場方向和磁感應強度的大?。ㄖ亓铀俣热=10m/s2） 14. （10分） (2019河北模擬) 如圖，平面直角坐標系xOy內(nèi)，x<0、y>0區(qū)域存在沿x軸正方向的勻強電場E，x>0區(qū)域存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度B=0.2T。一比荷 =5108C/kg的粒子，從點P(－6cm，0)進入電場，初速度v0=8106m/s，方向沿y軸正方向，一段時間后經(jīng)點Q(0，16cm)進入磁場。粒子重力不計，求： （

12、1） 勻強電場的電場強度E； （2） 粒子第一次回到電場時的位置坐標。 15. （10分） (2017高二下水富期末) 如圖所示，在以坐標原點O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強電場和勻強磁場，磁感應強度為B，磁場方向垂直于xOy平面向里．一帶正電的粒子（不計重力）從O點沿y軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運動，經(jīng)t0時間從P點射出． （1） 求電場強度的大小和方向． （2） 若僅撤去磁場，帶電粒子仍從O點以相同的速度射入，經(jīng) 時間從半圓形區(qū)域的邊界射出．求粒子運動加速度的大?。? 16. （15分） (2019辛集模擬) 如圖甲所示，在豎直

13、平面內(nèi)，以O(shè)點為原點建立平面直角坐標系xOy，x軸水平，y軸豎直。在第四象限內(nèi)有豎直向上的勻強電場，電場強度E=4l02 V/m。整個空間內(nèi)存在如圖乙所示周期性變化的勻強磁場.變化周期TB=4.0 s，取垂直xOy平面向里為磁場正方向。一比荷 =9.5l0-2 C/kg的帶正電微粒，在t1=0.4 s時刻，從坐標為(0，0.8 m)的A點以vo=4 m/s的速度沿x軸正向水平射出。取重力加速度g=10 m/s2 ， 取π=3。求： （1） 微粒在t2 =0.8 s時刻坐標； （2） 從計時開始，微粒第二次通過x軸的時刻t3； （3） 微粒在t4 =4.2 s時刻速度大小。 第 14 頁 共 14 頁 參考答案 一、 選擇題 (共10題；共24分) 1-1、 2-1、 3-1、 4-1、 5-1、 6-1、 7-1、 8-1、 9-1、 10-1、 二、 填空題 (共1題；共10分) 11-1、 11-2、 三、 實驗題 (共1題；共11分) 12-1、 12-2、 12-3、 12-4、 四、 解答題 (共4題；共40分) 13-1、 14-1、 14-2、 15-1、 15-2、 16-1、 16-2、 16-3、