高二物理磁場單元測試題(含答案解析)

1、高二物理磁場單元測試題注意:本試卷分為第I卷（選擇題）和第 II卷（非選擇題）兩部分，共100分，I考試時間 90分鐘。第I卷（選擇題 共60分）一、選擇題（本題共 12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，1-8小題只有一個選項正確，9-12小題有多個選項正確。全部選對的得5分，選不全的得 3分，有選錯或不答的得 0分。）1 .指南針靜止時，其位置如圖中虛線所示.若在其上方放置一水平方向的導線，并通以恒定電流，則指南針轉向圖中實線所示位置.據此可能是A.導線南北放置，通有向北的電流B.導線南北放置，通有向南的電流C.導線東西放置，通有向西的電流D.導線東西放置，通有向東的電流

2、2 .磁場中某區(qū)域的磁感線，如圖所示，則（B ）A. a、b兩處的磁感應強度的大小不等，BaBbB. a、b兩處的磁感應強度的大小不等，BaV2, tl t2B . V1VV2, tK t2C. vi =V2, tlt27,如圖所示，甲帶正電，乙是不帶電的絕緣物塊，甲、乙疊放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空間有垂直紙面向里的勻強磁場，現用一水平恒力F拉乙物塊，使甲、乙無相對滑動一起向左加速運動，在加速運動階段（）A.甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大 B.甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷減小 C.甲、乙兩物塊間的摩擦力保持不變 D.乙物塊與地面之間的摩擦力不斷減小X XXXriX 乂閘 XXFX

3、- 乙 X解析：選B甲、乙無相對滑動一起向左加速運動，并且甲帶正電，由左手定則可判斷出甲所受洛倫茲力豎直向下，在加速運動階段，乙對地面壓力逐漸增大，乙與地面的摩擦力不斷增大，選項 D錯誤；整體的加速度 a逐漸減小，隔離甲，由牛頓第二定律，Ff= ma,甲、乙兩物塊間的摩擦力 Ff不斷減小，選項 B正確，A、C錯誤。8.如圖所示，兩導體板水平放置，兩板間電勢差為U,帶電粒子以某一初速度 vo沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入，穿過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強磁場，則粒子射入磁場和射出磁場的M、N兩點間的距離d隨著U和vo的變化情況為（）A . d隨vo增大而增大, B . d隨vo

4、增大而增大, C. d隨U增大而增大, D . d隨vo增大而增大, 解析：選A設粒子從d與U無關d隨U增大而增大d與vo無關d隨U增大而減小M點進入磁場時的速度大小為T 豈 7 2速度與水平方向的夾角為e,故有v=芯。粒子在磁場中做勻速圓周運動半徑為r=mv。而MN之間的距離為d=2rcos仇聯(lián)立解得d=2m后,故選項A正確。9.用兩個一樣的彈簧吊著一根銅棒，銅棒所在虛線范圍內有垂 直于紙面的勻強磁場，棒中通以自左向右的電流，如圖所示。當r I IL第II卷（非選擇題 共40分）、解答題（本大題共 4小題，共40分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演棒靜止時，彈簧秤的讀數為 Fi；若將

5、棒中的電流方向反向，當棒靜止時，彈簧秤的示數為F2,且F2Fi,根據這兩個數據，可以確定（ ACD ）A .磁場的方向B.磁感強度的大小C.安培力的大小D.銅棒的重力（AC ）A .小球的運動軌跡平面在 S的正上方，如圖甲所示B.小球的運動軌跡平面在 S的正下方，如圖乙所示C.從S極看去小球的運動方向是順時針的D.從S極看去小球的運動方向是逆時針的10.設有一固定的S極磁單極子，其磁場分布與負點電荷電場分布相似，周圍磁感線呈均勻輻射狀分布，如圖所示，距離它r處磁感應強度大小為 B k/r2, k為常數，現有一帶正電的小球在 S極附近做勻速圓周運動，則關于小球做勻速圓周運動的判斷正確的是11.在

6、光滑絕緣水平面上，一輕繩拉著一個帶電小球繞豎直方向的軸o在勻強磁場中做逆時針方向的水平勻速圓周運動，磁場方向豎直向下，其俯視圖如圖所示.若小球運動到An,現測得一塊橫 B,當通以圖示方向電流I時，在導體上、下表面間用電壓表可測得電壓為則下列判斷正確的是（）12.利用如圖所示的方法可以測得金屬導體中單位體積內的自由電子數截面為矩形的金屬導體的寬為b,厚為d,并加有與側面垂直的勻強磁場U。已知自由電子的電荷量為 e,解析：選BD 畫出平面圖如圖所示，由左手定則可知，自由A .上表面電勢高D.該導體單位體積內的自由電子數為電子向上表面偏轉，故下表面電勢高，B正確,A錯誤。再根據U ed,口_BL 皿

7、 .= evB, unesg nebdv佝n =嬴,故 D 正確,C錯誤。點時，繩子突然斷開，關于小球在繩斷開后可能的運動情況，以下說法正確的是 （ACD ）A .小球仍做逆時針勻速圓周運動，半徑不變B.小球仍做逆時針勻速圓周運動，但半徑減小C.小球做順時針勻速圓周運動，半徑不變D.小球做順時針勻速圓周運動，半徑減小BIeUbC.該導體單位體積內的自由電子數為Iedb算步驟。只寫出最后答案的不能得分。 有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位）13. （6分）如圖，水平放置的光滑的金屬導軌M、N,平行地置于勻強磁場中，間距為 d磁場的磁感強度大小為 B,方向與導軌平面夾為a ,金屬棒ab的

8、質量為m,放在導軌上且與導軌垂直。 電阻為R,其余部分電阻不計。則當電鍵 的加速度為多大？13.解析：畫出導體棒 ab受力的截面圖,如圖所示導體棒ab所受安培力: 由牛頓第二定律得： 導體棒ab中的電流：F = BILFsin a maI=E/R/曰 BEL sin 得amR14. （8分）如圖所示，一束電子流以速率 空間的勻強磁場， 速度方向與磁感線垂直, 其中一邊，矩形空間邊長分別為 J3a和v通過一個處于矩形且平行于矩形空間的a,電子剛好從A點進入矩形磁場從 C點出磁場，求電子在磁場中的飛行時間。14.解析：電子進入勻強磁場中作勻速圓周運動，軌跡如圖, R2 （R a）2（.3a）2解得

9、電子運動半徑 R 2a,圓心角 60電子在磁場中運動時間 t It - 2-R 66 v將R2 a代入上式解得t2 a3vRK電源電動勢為E,定值K閉合的瞬間，棒abXXX由幾何關系得,15. （12分）下圖是導軌式電磁炮實驗裝置示意圖.兩根平行長直金屬導軌沿水平方向固 定，其間安放金屬滑塊（即實驗用彈丸）.滑塊可沿導軌無摩擦滑行，且始終與導軌保持良好接觸.電源提供的強大電流從一根導軌流入，經過滑塊，再從另一導軌流回電源.滑 塊被導軌中的電流形成的磁場推動而發(fā)射.在發(fā)射過程中，該磁場在滑塊所在位置始終可 以簡化為勻強磁場，方向垂直于紙面，其強度與電流的關系為B = kI,其中比例常量 k=16

10、. 10 6T/A .已知兩導軌內側間距為l=3.0cm,滑塊的質量為 m = 30g,滑塊沿導軌滑行5m后獲得的發(fā)射速度為 v=3.0km/s （此過程視為勻加速運動）（1）求發(fā)射過程中金屬滑塊的加速度大小；（2）求發(fā)射過程中電源提供的電流強度大??；（3）若電源輸出的能量 有9%轉換為滑塊的動能，則 發(fā)射過程中電源的輸出功率和輸出電壓各是多大?215、解析：(1)由勻加速運動公式a = 2- =9xi05m/s22 S(2)由安培力公式和牛頓第二定律，有 F=IBl = kI2|kI2l = ma因此 I = V kl =6.0 105A(3)滑塊獲得的動能是電源輸出的能量轉化的，所以P 用

11、 9% = 2 mv2發(fā)射過程中電源供電時間At = v =1 X10 2sa 32mv2所需的電源輸出功率為 P= =4.5 108W困刈_ 11（或 P = 2 Fv/9%=2 mav/9%由功率P=IU ,解得輸出電壓U= p =750V16. (14分)如圖所示，在平面直角坐標系xOy內，第I象限存在沿 y軸負方向的勻強電場，第IV象限以 ON為直徑的半圓形區(qū)域內存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場，磁感應 強度為B.一質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從 y軸正半軸上y= h處的M點，以 速度Vo垂直于y軸射入電場，經x軸上x=2h處的P點進入磁場，最后以垂直于 y軸的方 向射出磁場.不計粒子重力.求：7(1)電場強度的大小E;(2)粒子在磁場中運動的軌道半徑r;(3)粒子從進入電場到離開磁場經歷的總時間t.16.解:粒子的運動軌跡如圖所示(1)設粒子在電場中運