2019屆河北保定一中高三物理一輪總復(fù)習(xí)試卷：選修3-1第3章磁場

1、河北保定一中 2019 屆高三一輪總復(fù)習(xí)物理選修3-1 第三章磁場能力提升檢測試卷第 I 卷選擇題一、選擇題（每小題 4 分，共 40 分）。1、真空中有兩根足夠長直導(dǎo)線 ab、cd 平行放置，通有恒定電流 11、12，導(dǎo)線 ab 的電流方向如圖。在兩導(dǎo)線所在的平面內(nèi)，一帶電粒子由 P 運動到 Q 軌跡如圖中 PNQ 所示，NC 為直線，重力忽略不計。下列說法正確的是（）A. 該粒子帶正電B. 粒子從 P 到 Q 的過程中動能增加C. 導(dǎo)線 cd 中通有從 c 到 d 方向的電流D. 導(dǎo)線 cd 電流 12小于導(dǎo)線 ab 電流 11中線N*|P I*2、長為 L,間距也為 L 的兩平行金屬板間

2、有垂直向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示，磁 感應(yīng)強(qiáng)度為 B,今有質(zhì)量為 m帶電量為 q的正離子從平行板左端兩板正中間以平 行于金屬板的方向射入磁場。欲使離子不打在極板上，入射離子的速度大小應(yīng)滿 足的條件是（）B.A.電場和磁場同時用來加速帶電粒子B.隨著粒子圓周運動的半徑不斷增大，粒子在磁場中運動半周所需時間也不斷增大C. 在確定的交流電源下，回旋加速器的半徑越大，同一帶電粒子獲得的動能越大D. 同一帶電粒子獲得的最大動能與交流電源的電壓大小有關(guān)4、如圖所示，在y軸右側(cè)存在著垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁 場，一個不計重力、比荷為 k 的帶電粒子從坐標(biāo)原點 0 處以某速度射入磁場，粒子 射

3、入磁場時的速度方向垂直于磁場且與 x 軸正方向成 60 角，粒子在磁場中穿過 x 軸正半軸后從y軸離開磁場。 在運動過程中，粒子距 X 軸的最大距離為 a，則該粒 子的種類和速度大小是（5、如圖所示，彈簧測力計下端掛一矩形導(dǎo)線框，導(dǎo)線框接在圖示電路中，線框的 短邊置于蹄型磁體的 N、S 極間磁場中在接通電路前，線框靜止時彈簧測力計的 示數(shù) F。；接通電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表讀數(shù)為I 時，線框靜止后彈簧測力計的示數(shù)為 F.已知導(dǎo)線框在磁場中的這條邊的長度為L、線圈匝數(shù)為 N,則磁體的 N、S 極間磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可表示為（）)負(fù)電荷，2BkaB.3D.正電荷，2Bka3A.正電荷，3B

4、ka3C.負(fù)電荷，3Bka33、關(guān)于回旋加速器的下列說法，其中正確的有（）5卜卜-巴,|F -FA.- B . C . -LD . -口皿ILNILH6、如圖所示，在圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，ab 是圓的一條直徑.一 帶正電的粒子從 a 點射入磁場，速度大小為 2v，方向與 ab 成 30時恰好從 b 點 飛出磁場，粒子在磁場中運動的時間為 t.若僅將速度大小改為 v，則粒子在磁場 中運動的時間為（不計粒子重力）（）A. 3tB. 1.5 tC. 0.5tD. 2tn *鼻l鼻7、如圖所示，一質(zhì)量為0.1 kg 的小燈泡通過雙股柔軟輕質(zhì)導(dǎo)線與一質(zhì)量為m 二 0.3 kg 的正方形線

5、框連接成閉合回路（圖中用單股導(dǎo)線表示），已知線框匝數(shù) 為N= 10 匝，總電阻為 r = 1Q,線框正下方 h = 0.4 m 處有一水平方向的有界勻 強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B= 1 T，磁場寬度與線框邊長均為 L= 0.2 m，忽略所有摩 擦阻力及導(dǎo)線電阻，現(xiàn)由靜止釋放線框，當(dāng)線框下邊進(jìn)入磁場的瞬間，加速度恰 好為零，且小燈泡正常發(fā)光，g 取 10 m/s2.則（）A. 小燈泡的電阻 R=3QB. 線框下邊進(jìn)入磁場的瞬間，小燈泡的速度 v=3m/sC.在線框進(jìn)入磁場區(qū)域的過程中，通過小燈泡的電荷量q=0.2CD.在線框穿過磁場區(qū)域的過程中，小燈泡消耗的電能E=0.8J一 1&如圖所示

6、，勻強(qiáng)磁場分布在半徑為 R 的-圓形區(qū)域 M0 內(nèi)，Q 為半徑 ON 上的一4點且OQ2R，P 點為邊界上一點，且 PQ 與 OM 平行?，F(xiàn)有兩個完全相同的帶電2粒子以相同的速度射入磁場（不計粒子重力及粒子間的相互作用），其中粒子 I 從 M 點正對圓心射入，恰從 N 點射出，粒子 2 從 P 點沿 PQ 射入，下列說法正確的是（）A. 粒子 2 一定從 N 點射出磁場B. 粒子 2 在 P、N 之間某點射出磁場C.粒子 I 與粒子 2 在磁場中的運行時間之比為 3: 2D.粒子 1 與粒子 2 在磁場中的運行時間之比為 2: 1 11.it :I1f I P -fc- * 9、如圖甲所示，光

7、滑平行金屬導(dǎo)軌 MN PQ 所在平面與水平面成B角，MP 兩端 接一電阻 R,整個裝置處于方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中. t=0 時對金屬棒 施加一平行于導(dǎo)軌的外力 F，使金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運動，金屬棒電阻為 r，導(dǎo)軌電阻忽略不計.已知通過電阻 R 的感應(yīng)電流 I 隨時間 t 變化的關(guān)系如圖乙 所示.下列關(guān)于棒運動速度V、外力 F、流過 R 的電量 q 以及閉合回路中磁通量的10、如圖所示，通電直導(dǎo)線 ab 質(zhì)量為 m 水平地放置在兩根傾角均為的光滑絕 緣導(dǎo)體軌道上，通以圖示方向的電流，電流強(qiáng)度為 E,兩導(dǎo)軌之間距離為 l，要使導(dǎo)線 ab 靜止在導(dǎo)軌上，則關(guān)于所加勻強(qiáng)磁場方向（從

8、b 向 a 看）、大小的判斷正確的是（）第 II 卷非選擇題二、填空題（每小題 5 分，共 20 分）11、 在勻強(qiáng)磁場中有一線圈，磁感線與線圈平面之間的夾角為a，已知穿過這個線圈的磁通量為，線圈的面積為 S，則這個磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 _ .12、 磁場對通電導(dǎo)線的作用通常稱為 _ ，在勻強(qiáng)磁場中有一段長為0.2m的導(dǎo)線，它與磁場方向垂直，當(dāng)通以 3A 的電流時，它受到的作用力為 6X1O2N, 該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是 _;當(dāng)導(dǎo)線在原位置縮短為原長的一半時，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是_.13、勻強(qiáng)磁場中有一段長為 0.2m 的直導(dǎo)線，它與磁場方向垂直，當(dāng)通過 3A 的電 流時，受到 6.0X102N 的

9、磁場力，則磁場的磁感強(qiáng)度是 特；當(dāng)導(dǎo)線長度縮短一半時，磁場的磁感強(qiáng)度是 _ 特；當(dāng)通入的電流加倍時，磁場的磁感強(qiáng)度是特.14、如圖所示，銅棒 ab 長 0.1m，質(zhì)量為 0.06kg，兩端與長為 1m 的輕銅線相連， 靜止于豎直平面上，整個裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中， 磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.5T.現(xiàn) 接通電源，使銅棒中保持有恒定電流通過，銅棒發(fā)生擺動.已知最大偏角為37，則恒定電流的大小為_A;當(dāng)銅棒向上擺動到最高點時，輕銅線中的拉力為T1,若通以更大的恒定電流，在新的最高點時，輕銅線中的拉力為T2,則、T2的數(shù)值A(chǔ).磁場方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.磁場方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C.

10、磁場方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為mgta nvIImgta nrmgIID.磁場方向垂直斜面向上時，磁感應(yīng)強(qiáng)度有最小值mgs inJII上的關(guān)系：_.（填“大于”、“小于”、“等于”或“無法判斷”（電磁感應(yīng)現(xiàn)象不明顯，忽略不計，g=10m/s2)三、計算題(每小題 10 分，共 40 分)15、如圖所示是圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的橫截面(紙面)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向里.一質(zhì)量為 m 電荷量為 q (q0)的粒子從 M 點沿與直徑 MN 成 45角的方向以速度v射入磁場區(qū)域.已知粒子射出磁場時與射入磁場時運動方 向間的夾角為135, P 是圓周上一點，弧 MP 對應(yīng)的圓心角為 30.

11、不計粒子重 力，求：(1) 粒子做勻速圓周運動的半徑 r 為多少？(2) 磁場區(qū)域的半徑 R 為多少？(3) 若粒子以同樣的速度從 P 點平行于 MN 入射，求粒子從磁場射出的位置？16、如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌與水平面的夾角為9，兩平行導(dǎo)軌間距為 L,整 個裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)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，其余電阻不計.將質(zhì)量為 m 長度也為 L 的導(dǎo)體棒放 在平行導(dǎo)軌上恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為 g,求：(1) 通過 ab 導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度為多大？(2) 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？(3) 若突然將勻強(qiáng)磁場的方向變?yōu)榇怪睂?dǎo)軌平面

12、向上，求此時導(dǎo)體棒的加速度大小及方向.17、某地地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大約是 4.0X105一根長為 1000m 的電線，電流為 10A,1該導(dǎo)線受到的最大磁場力是多少？2當(dāng)導(dǎo)線中電流變?yōu)?5A 時，當(dāng)?shù)氐卮艌龅拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度變?yōu)槎嗌伲?8、如圖所示，電量為 q=2X108C,質(zhì)量為 m=X1010kg 的帶正電的粒子從M點 以與MN 方向成 120角的速度方向出發(fā)，同時有一長為 L 的薄板從 M 點由靜止開 始做加速度為 a=0.2m/s2的勻加速運動薄板為半透板，當(dāng)粒子從上向下和板相遇 時，粒子會穿過薄板，不受影響從下向上和薄板相遇會發(fā)生碰撞，粒子每次和 薄板碰撞用時極短，電量不變，和薄板垂直速度

13、大小不變，方向相反，和薄板平 行速度不變勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里，大小B胡MN 的長度 6m 粒子從 M 出發(fā)經(jīng)過 9s 恰好到 N.不計重力求：(1)粒子出發(fā)以后第一次和薄板相撞所需要的時間；(2) 粒子的速度；(3) 薄板的最小長度.PMX*X X XX X X X X X X XX X X X X X X X參考答案12345678910CCCDCDACADABAD11.【答案】ssinB12【答案】安培力，0.仃，0.1T13.【答案】0.1，0.1，0.114.【答案】4,VT2mv15.【答案】(1)粒子做勻速圓周運動的半徑 r 為廠;(2)磁場區(qū)域的半徑 R 為;，(3)若粒子以同樣

14、的速度從 P 點平行于 MN 入射，粒子從磁場射出的位置保持不變.解：(1)粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力,2m由牛頓第二定律得：；，1 二:r ，解得：1-r2(2)粒子運動軌跡如圖所示:形，貝 U:.八(3)粒子圓周運動的圓心與入射速度是垂直的，且速度大小不變，則運動半徑r不變，即仍為 R,若粒子以同樣的速度從 P 點入射，由圓心的運動軌跡變化知出射點的位置不變，粒子運動軌跡圖如圖所示,答:(1)粒子做勻速圓周運動的半徑 r 為(2)磁場區(qū)域的半徑 R 為（3）若粒子以同樣的速度從 P 點平行于 MN 入射，粒子從磁場射出的位置保持不變.16【答案】（1）通過 ab 導(dǎo)體棒的電

15、流強(qiáng)度為 R+r（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為3EL（3）若突然將勻強(qiáng)磁場的方向變?yōu)榇怪睂?dǎo)軌平面向上，此時導(dǎo)體棒的加速度大小方向沿斜面向上解：（1）有閉合電路的歐姆定律可得:K+r（2） 導(dǎo)體棒靜止，根據(jù)共點力平衡可得 BILcos30 =mgsin30 B= 十；=（3）由牛頓第二定律可得BIL - mgsin30 =ma1：,方向沿斜面向上當(dāng)導(dǎo)線中電流變?yōu)?5A 時，當(dāng)?shù)氐卮艌龅拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度變?yōu)閨：- j：F解：由公式 B=可得 F=BIL.所以 F=4.0X10-5X10X1000 N=0.4N電流變?yōu)?5A 時，當(dāng)?shù)氐卮艌龅拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度仍為 4.0X10-T答：該導(dǎo)線受到的最大磁場力是 0.

16、4N當(dāng)導(dǎo)線中電流變?yōu)?5A 時，當(dāng)?shù)氐卮艌龅拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度變?yōu)?1 /18【答案】（1）粒子出發(fā)以后第一次和薄板相撞所需要的時間為5s.解得 a=答:ER+r勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：（1）通過 ab 導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度為3EL若突然將勻強(qiáng)磁場的方向變?yōu)榇怪睂?dǎo)軌平面向上，此時導(dǎo)體棒的加速度大小為亠丄，方向沿斜面向上17.【答案】該導(dǎo)線受到的最大磁場力是 0.4N(3)(2) 粒子的速度為 m/s.(3) 薄板的最小長度為 0.9m.2則第一次到達(dá) Mh 所用時間：t= T=2s因為粒子從 M 出發(fā)經(jīng)過 9s 恰好到 N,相對于經(jīng)過了 3 個周期.95由題意可知，第一次和薄板碰撞經(jīng)歷的時間t= I 二-:一 J(2)粒子與擋板碰撞 3 次到達(dá) N.根