吉林省高中物理 人教版選修3-1 第三章磁場 單元試卷

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1、吉林省高中物理 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） (2018高二上湛江月考) 如圖所示，直導(dǎo)線AB、螺線管E，電磁鐵D三者相距較遠，其磁場相互不影響，當(dāng)開關(guān)S閉合后，則小磁針北極（黑色一端）指示磁場方向正確的是 A . a B . b C . c D . d 2. （2分） (2017高二上東莞期末) 某電場的電場線如圖所示，則同一點電荷放在電場中的A點和B點所受靜電力FA和FB的大小關(guān)系是（

2、） A . FA＜FB B . FA＞FB C . FA=FB D . 由于電荷的正、負(fù)未知，故無法判斷FA和FB的大小 3. （2分） 如圖所示，長方體發(fā)電導(dǎo)管的前后兩個側(cè)面是絕緣體，上下兩個側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極，兩極間距為d ， 極板面積為S ， 這兩個電極與定值電阻R相連．在垂直前后側(cè)面的方向上，有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B.發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為ρ的高溫電離氣體，氣體以速度v向右流動，并通過專用管道導(dǎo)出．由于運動的電離氣體受到磁場的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動勢．下列說法中錯誤的是（ ） A . 發(fā)電導(dǎo)管的內(nèi)阻為 B . 流過電阻R的電流方向為a→b

3、 C . 發(fā)電導(dǎo)管產(chǎn)生的電動勢為Bdv D . 電阻R消耗的電功率為 4. （2分） (2016高二上灌南期中) 如圖所示，兩根互相絕緣、垂直放置的直導(dǎo)線ab和cd，分別通有方向如圖的電流，若通電導(dǎo)線ab固定不動，導(dǎo)線cd能自由運動，則它的運動情況是（ ） A . 順時針轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線ab B . 順時針轉(zhuǎn)動，同時遠離導(dǎo)線ab C . 逆時針轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線ab D . 逆時針轉(zhuǎn)動，同時遠離導(dǎo)線ab 5. （2分） (2018高二上臨沂期末) 質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量或分析同位素的重要設(shè)備，它的構(gòu)造原理如圖示．離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束（速度可視為零）

4、，經(jīng)MN間的加速電壓U加速后從小孔S1垂直于磁感線進入勻強磁場，運轉(zhuǎn)半周后到達照相底片上的P點．設(shè)P到S1的距離為x，則（ ） A . 若離子束是同位素，則x越大對應(yīng)的離子質(zhì)量越小 B . 若離子束是同位素，則x越大對應(yīng)的離子質(zhì)量越大 C . 只要x相同，對應(yīng)的離子質(zhì)量一定相同 D . 只要x相同，對應(yīng)的離子的電量一定相等 6. （2分） (2017高二上金華期中) 一帶正電荷的小球沿光滑、水平、絕緣的桌面向右運動，如圖所示，速度方向垂直于一勻強磁場，飛離桌面后，最終落在地面上．設(shè)飛行時間為t1、水平射程為s1、著地速率為v1；現(xiàn)撤去磁場其它條件不變，小球飛行時間為t2、

5、水平射程為s2、著地速率為v2 ． 則有（ ） A . v1=v2 B . v1＞v2 C . s1=s2 D . t1＜t2 7. （3分） (2017宜春模擬) 如圖所示，在0≤x≤ a，0≤y≤a的長方形區(qū)域有垂直于xoy平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，坐標(biāo)原點O處有一個粒子源，在某時刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（重力不計），它們的速度方向均在xoy平面內(nèi)的第一象限，且與y軸正方向的夾角分布在0～90范圍內(nèi)，速度大小不同，且滿足 ≤v≤ ，已知粒子在磁場中做圓周運動的周期為T，則下列說法正確的是（ ） A . 所有粒子在磁場中運

6、動經(jīng)歷最長的時間為 B . 所有粒子在磁場中運動經(jīng)歷最長的時間小于 C . 從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷最短的時間小于 D . 從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷最短的時間為 8. （3分） (2017高二上邯鄲期中) 圖形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場，三個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c以不同的速率對準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場，其運動軌跡如圖所示，若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法正確的是（ ） A . a粒子速率最大 B . c粒子速率最大 C . c粒子在磁場中運動時間最長 D . 它們作圓周運動的周期Ta=Tb=Tc 9. （3分） (2020高二上

7、黃陵期末) 帶電粒子垂直勻強磁場方向運動時，會受到洛倫茲力的作用．下列表述正確的是（ ） A . 洛倫茲力對帶電粒子做功 B . 洛倫茲力不改變帶電粒子的動能 C . 洛倫茲力的大小與速度有關(guān) D . 洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向 10. （3分） 如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，電荷量相同的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 ． 平板S下方有強度為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 .

8、速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外 C . 能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于 D . 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(yīng)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(fù)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(yīng)，求： （1） 打在上極板上的離子的帶電性質(zhì)； （2） 閉合開關(guān)后等離子發(fā)電機能提供的最

9、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(dǎo)線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應(yīng)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(dǎo)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閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)

10、R的值使電流大小適當(dāng)，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(yīng)強度的大小，可以得出B＝________。 （4） 判定磁感應(yīng)強度方向的方法是：若________，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里。 四、 解答題 (共4題；共45分) 13. （5分） (2016高二上會寧期末) 如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌傾角為θ，處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，導(dǎo)軌中接入電動勢為E、內(nèi)阻為r的直流電源．電路中有一阻值為R的電阻，

11、其余電阻不計，將質(zhì)量為m、長為L的導(dǎo)體棒由靜止釋放，求導(dǎo)體棒在釋放瞬間的加速度的大小． 14. （10分） (2018衡水模擬) 如圖所示，虛線M、N和熒光屏P相互平行，M、N間距和N、P間距均為L，M、N間有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，N、P間有平行于紙面向下的勻強電場，在虛線M上的A點有一粒子源，可以在紙面內(nèi)向磁場內(nèi)各個方向射入質(zhì)量為m，電量為q的帶正電的粒子，初速度大小均為v0= ，勻強電場的電場強度大小E= 1B，C為熒光屏上的一點，AC連線垂直于熒光屏，不計粒子的重力，求： （1） 所有打在熒光屏上的粒子中，垂直電場線方向進入電場的粒子打在屏上的位

12、置離C點的距離； （2） 在(1)問中所求的粒子從A點運動到熒光屏所用的時間及該粒子經(jīng)磁場電場偏轉(zhuǎn)后速度的偏向角。 15. （15分） (2018高三上龍巖期末) 如圖所示，在空間有xOy坐標(biāo)系，第三象限有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，第四象限有豎直向上的勻強電場。一個質(zhì)量為m，電荷量為q的正離子，從A處沿x軸成 角垂直射入勻強磁場中，結(jié)果離子正好從距O點為L的C處沿垂直電場方向進入勻強電場，最后離子打在x軸上距O點2L的D處，不計離子重力，求： （1） 此離子在磁場中做圓周運動的半徑r； （2） 離子從A處運動到D處所需時間； （3） 場強E的大小

13、。 16. （15分） (2018高二上大連期中) 如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直xOy平面向里，電場線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點進入電場和磁場，恰能做勻速圓周運動，從x軸上的N點第一次離開電場和磁場，MN之間的距離為L，小球過M點時的速度方向與x軸的方向夾角為 .不計空氣阻力，重力加速度為g，求 （1） 電場強度E的大小和方向； （2） 小球從A點拋出時初速度v0的大??； （3） A點到x軸的高度h. 第 12 頁 共 12 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45分) 13-1、 14-1、答案：略 14-2、答案：略 15-1、 15-2、 15-3、 16-1、 16-2、 16-3、