陜西省高中物理人教版 選修3-1 第三章磁場 單元練習(xí)

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1、陜西省高中物理人教版 選修3-1 第三章磁場 單元練習(xí) 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 選擇題 (共13題;共30分) 1. (2分) (2017高二上東莞期末) 關(guān)于磁感線和電場線,下列說法正確的是( ) A . 磁感線是磁場中真實存在的曲線,都是從N 極出發(fā),到S 極終止 B . 電場線和磁感線都是一些相互平行的曲線 C . 磁感線只能反映磁場方向而不能反映磁場的強弱 D . 磁感線是閉合曲線,而靜電場的電場線不是閉合曲線 2. (2分) (2018高二上靖遠(yuǎn)期末) 下列說法正確

2、的是( ) A . 靜電力常量k的數(shù)值可能隨外界條件的變化而改變 B . 導(dǎo)體的電阻率僅與其材料有關(guān),與溫度、壓力和磁場等外界因素?zé)o關(guān) C . 由C=Q/U可知,電容的大小是由Q(電荷量)和U(電壓)共同決定的 D . 由B=F/IL可知,同一電流元垂直于磁場方向放置時受到的安培力越大,說明磁場的磁感 應(yīng)強度越大 3. (2分) (2019高二上佛山期中) 下列關(guān)于電場線和磁感線說法錯誤的是( ) A . 電場線越密的地方,同一試探電荷所受的電場力越大 B . 即使在復(fù)雜電場中的電場線也是不相交的 C . 磁場的方向就是小磁針N極在磁場中所指方向 D . 電場

3、的方向是帶電粒子在該點所受電場力的方向 4. (2分) 如圖中的①、②、③、④四幅圖所示,八個相同的條形磁鐵都處于平衡狀態(tài),且彈簧處于伸長狀態(tài),設(shè)磁鐵的質(zhì)量為m,則( ) A . ①對地面的壓力為mg B . ②對地面的壓力為mg C . ③對地面的壓力大于3mg D . ④對地面的壓力等于2mg 5. (2分) (2017高二上洛陽期中) 如圖所示,一導(dǎo)電金屬板置于勻強磁場中,當(dāng)電流方向向上時,關(guān)于金屬板兩側(cè)電子多少及電勢高低,判斷正確的是( ) A . 左側(cè)電子較多,左側(cè)電勢較高 B . 左側(cè)電子較多,右側(cè)電勢較高 C . 右側(cè)電子較多,左側(cè)電勢較高

4、 D . 右側(cè)電子較多,右側(cè)電勢較高 6. (2分) 關(guān)于垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線所受磁場作用力的方向,正確的是( ) A . 跟磁場方向垂直,跟電流方向平行 B . 跟電流方向垂直,跟磁場方向平行 C . 既跟磁場方向垂直,又跟電流方向垂直 D . 既不跟磁場方向垂直,又不跟電流方向垂直 7. (2分) (2017高二上全椒期末) 運動電荷在磁場中受到洛倫茲力的作用,運動方向會發(fā)生偏轉(zhuǎn),這一點對地球上的生命來說有十分重要的意義.從太陽和其他星體發(fā)射出的高能粒了流,稱為宇宙射線,在射向地球時,由于地磁場的存在,改變了帶電粒子的運動方向,對地球起到了保護作用.如圖所示為地磁場

5、對宇宙射線作用的示意圖.現(xiàn)有來自宇宙的一束質(zhì)子流,以與地球表而垂直的方向射向赤道上空的某一點,則這 質(zhì)子在進入地球周圍的空間將( ) A . 豎直向下沿直線射向地面 B . 向東偏轉(zhuǎn) C . 向西偏轉(zhuǎn) D . 向北偏轉(zhuǎn) 8. (2分) 如圖所示,勻強電場E的方向豎直向下,勻強磁場B的方向垂直紙面向里,讓三個帶有等量同種電荷的油滴M、N、P進入該區(qū)域中,M進入后能向左做勻速運動,N進入后能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,P進入后能向右做勻速運動,不計空氣阻力,則三個油滴的質(zhì)量關(guān)系是( ) A . mM>mN>mP   B . mP>mN>mM C . mN<mM=

6、mP   D . mN>mM=mP 9. (2分) (2017高二上乾安期末) 下列說法正確的是( ) A . 若一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力作用,則該處磁感應(yīng)強度一定為零 B . 由B= 可知,磁感應(yīng)強度大小與放在該處的小段通電導(dǎo)線IL的乘積成反比 C . 由E=n 可知,感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化率成正比 D . 穿過閉合回路中的磁通量均勻增加時,回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也均勻增加 10. (3分) (2019廣州模擬) 如圖1所示,光滑的平行豎直金屬導(dǎo)軌AB、CD相距L,在A、C之間接一個阻值為R的電阻,在兩導(dǎo)軌間abcd矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為

7、5d的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,一質(zhì)量為m、電阻為r、長度也剛好為L的導(dǎo)體棒放在磁場下邊界ab上(與ab邊重合),.現(xiàn)用一個豎直向上的力F拉導(dǎo)體棒,使它由靜止開始運動,已知導(dǎo)體棒離開磁場前已開始做勻速直線運動,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直且保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計,F(xiàn)隨導(dǎo)體棒與初始位置的距離x變化的情況如圖2所示,下列判斷正確的是( ) A . 導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中,通過電阻R的電荷量為 B . 導(dǎo)體棒離開磁場時速度大小為 C . 離開磁場時導(dǎo)體棒兩端電壓為 D . 導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中,電阻R產(chǎn)生焦耳熱為 11. (3分) (2018高二上懷仁月考) 用如圖所示的

8、回旋加速器來加速質(zhì)子,為了使質(zhì)子獲得的最大動能增加為原來的4倍,可采用下列哪幾種方法( ) A . 將其磁感應(yīng)強度增大為原來的2倍 B . 將其磁感應(yīng)強度增大為原來的4倍 C . 將D形金屬盒的半徑增大為原來的2倍 D . 將兩D形金屬盒間的加速電壓增大為原來的4倍 12. (3分) (2017高二下貴陽開學(xué)考) 一根通有電流I的直銅棒用軟導(dǎo)線掛在如圖所示勻強磁場中,此時懸線中的張力大于零而小于銅棒的重力.欲使懸線中張力為零,可采用的方法有( ) A . 適當(dāng)增大電流,方向不變 B . 適當(dāng)減小電流,并使它反向 C . 電流大小、方向不變,適當(dāng)增強磁場

9、D . 使原電流反向,并適當(dāng)減弱磁場 13. (3分) (2017高二上鹽城期末) 勞倫斯和利文斯設(shè)計出回旋加速器,工作原理示意圖如圖所示.置于高真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過的時間可忽略.磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直,高頻交流電頻率為f,加速電壓為U.若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為+q,在加速器中被加速,且加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響.則下列說法正確的是( ) A . 質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πRf B . 質(zhì)子離開回旋加速器時的最大動能與加速電壓U成正比 C . 質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑

10、之比為 :1 D . 不改變磁感應(yīng)強度B和交流電頻率f,該回旋加速器的最大動能不變 二、 解答題 (共3題;共45分) 14. (20分) (2019高二下北京期中) 如圖所示,空間存在一有邊界的條形勻強磁場區(qū)域,磁場方向與豎直平面(紙面)垂直,磁場邊界的間距為L,磁感應(yīng)強度為B。一個質(zhì)量為m、匝數(shù)為N、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框沿豎直方向運動,線框所在平面始終與磁場方向垂直,且線框上、下邊始終與磁場的邊界平行,導(dǎo)線框總電阻為R。t=0時刻導(dǎo)線框的上邊恰好與磁場的下邊界重合(圖中位置I),導(dǎo)線框的速度為v0。經(jīng)歷一段時間后,當(dāng)導(dǎo)線框的下邊恰好與磁場的上邊界重合時(圖中位置II),導(dǎo)線框的

11、速度剛好為零。 (1) 求導(dǎo)線框在位置I時的加速度大小; (2) 求從位置I到位置II的過程中,導(dǎo)線框中的焦耳熱; (3) 定性畫出導(dǎo)線框從位置I到再次回到位置I時速度隨時間變化圖象; (4) 上升階段和下降階段導(dǎo)線框克服安培力做功分別為W1和W2,試判斷W1與W2的大小關(guān)系,并簡述判斷依據(jù)。 15. (15分) (2019延慶模擬) 核聚變是能源的圣杯,但需要在極高溫度下才能實現(xiàn),最大難題是沒有任何容器能夠承受如此高溫。托卡馬克采用磁約束的方式,把高溫條件下高速運動的離子約束在小范圍內(nèi)巧妙實現(xiàn)核聚變。相當(dāng)于給反應(yīng)物制作一個無形的容器。2018年11月12日我國宣布“東

12、方超環(huán)”(我國設(shè)計的全世界唯一一個全超導(dǎo)托卡馬克)首次實現(xiàn)一億度運行,令世界震驚,使我國成為可控核聚變研究的領(lǐng)軍者。 (1) 2018年11月16日,國際計量大會利用玻爾茲曼常量將熱力學(xué)溫度重新定義。玻爾茲曼常量k可以將微觀粒子的平均動能與溫度定量聯(lián)系起來,其關(guān)系式為 ,其中k=1.38064910-23J/K。請你估算溫度為一億度時微觀粒子的平均動能(保留一位有效數(shù)字)。 (2) 假設(shè)質(zhì)量為m、電量為q的微觀粒子,在溫度為T0時垂直進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,求粒子運動的軌道半徑。 (3) 東方超環(huán)的磁約束原理可簡化如圖。在兩個同心圓環(huán)之間有很強的勻強磁場,兩圓半徑分別為

13、r1、r2,環(huán)狀勻強磁場圍成中空區(qū)域,中空區(qū)域內(nèi)的帶電粒子只要速度不是很大都不會穿出磁場的外邊緣,而被約束在該區(qū)域內(nèi)。已知帶電粒子質(zhì)量為m、電量為q、速度為v,速度方向如圖所示。要使粒子不從大圓中射出,求環(huán)中磁場的磁感應(yīng)強度最小值。 16. (10分) (2017高二上哈密期末) 在相互垂直的勻強電場和勻強磁場中,有一傾角為θ、足夠長的光滑絕緣斜面,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于紙面向外,電場方向豎直向上.有一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小球靜止在斜面頂端,這時小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱?,如圖所示,若迅速把電場方向反轉(zhuǎn)為豎直向下,重力加速度為g,求: (1) 小球能在斜面上滑行多遠(yuǎn)? (2) 小球在斜面上滑行時間是多少? 第 10 頁 共 10 頁 參考答案 一、 選擇題 (共13題;共30分) 1-1、 2-1、 3-1、 4-1、 5-1、 6-1、 7-1、 8-1、 9-1、 10-1、 11-1、 12-1、 13-1、 二、 解答題 (共3題;共45分) 14-1、 14-2、 14-3、 14-4、 15-1、 15-2、 15-3、 16-1、 16-2、

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