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:本試卷分為第卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分，共100分，考試時間90分鐘。第卷（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(jù)此可能是 （ B ） 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磁場

2、中某區(qū)域的磁感線，如圖所示，則 （ B ）Aa、b兩處的磁感應強度的大小不等，Ba>BbBa、b兩處的磁感應強度的大小不等，Ba<BbC同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力大D同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力小3由磁感應強度的定義式可知，磁場中某處的磁感應強度的大小 （ D ）A隨通電導線中的電流I的減小而增大B隨IL乘積的減小而增大C隨通電導線所受磁場力F的增大而增大D跟F、I、L的變化無關4質量為m、帶電量為q的小球，從傾角為的光滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個斜面置于方向水平向外的勻強磁場中，其磁感應強度為B，如圖所示。若帶電小球下滑后某時刻對斜面的作用力恰好為零

3、，下面說法中正確的是（ B ）小球帶正電 小球在斜面上運動時做勻加速直線運動小球在斜面上運動時做加速度增大，而速度也增大的變加速直線運動則小球在斜面上下滑過程中，當小球對斜面壓力為零時的速率為mgcosBqA B C D5如圖所示，三根通電直導線P、Q、R互相平行，通過正三角形的三個頂點，三條導線通入大小相等，方向垂直紙面向里的電流；通電直導線產生磁場的磁感應強度B=KI/r，I為通電導線的電流強度，r為距通電導線的距離的垂直距離，K為常數(shù)；則R受到的磁場力的方向是（ A ）PxyQRA.垂直R，指向y軸負方向B.垂直R，指向y軸正方向C.垂直R，指向x軸正方向D.垂直R，指向x軸負方向6如圖

4、所示，在水平地面上方有正交的勻強電場和勻強磁場，勻強電場方向豎直向下，勻強磁場方向水平向里?，F(xiàn)將一個帶正電的金屬小球從M點以初速度v0水平拋出，小球著地時的速度為v1，在空中的飛行時間為t1。若將磁場撤除，其它條件均不變，那么小球著地時的速度為v2，在空中飛行的時間為t2。小球所受空氣阻力可忽略不計，則關于v1和v2、t1和t2的大小比較，以下判斷正確的是（ D ）Av1v2，t1t2 Bv1v2，t1t2 Cv1=v2，t1t2 Dv1=v2，t1t27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(xiàn)用一水平恒力F拉乙

5、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，F(xiàn)fma，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v0沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入，穿過兩板

6、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v0的變化情況為()Ad隨v0增大而增大，d與U無關Bd隨v0增大而增大，d隨U增大而增大Cd隨U增大而增大，d與v0無關Dd隨v0增大而增大，d隨U增大而減小解析：選A設粒子從M點進入磁場時的速度大小為v，該速度與水平方向的夾角為，故有v。粒子在磁場中做勻速圓周運動半徑為r。而MN之間的距離為d2rcos 。聯(lián)立解得d2，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。當棒靜止時，彈簧秤的讀數(shù)為F1；若將棒中的電流方向反向

7、，當棒靜止時，彈簧秤的示數(shù)為F2，且F2F1，根據(jù)這兩個數(shù)據(jù)，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10設有一固定的極磁單極子，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，距離它處磁感應強度大小為，為常數(shù)，現(xiàn)有一帶正電的小球在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 （ AC ）A小球的運動軌跡平面在的正上方，如圖甲所示B小球的運動軌跡平面在的正下方，如圖乙所示C從極看去小球的運動方向是順時針的D從極看去小球的運動方向是逆時針的11在光滑絕緣水平面上，一輕繩拉著一個帶電小球繞豎直方向的軸在勻強磁場中做逆

8、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 )小球仍做逆時針勻速圓周運動，半徑不變小球仍做逆時針勻速圓周運動，但半徑減小小球做順時針勻速圓周運動，半徑不變小球做順時針勻速圓周運動，半徑減小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(shù)n，現(xiàn)測得一塊橫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U。已知自由電子的電荷量為e，則下列判斷正確的是()A上表面電勢高B下表面電勢高C該導體單

9、位體積內的自由電子數(shù)為D該導體單位體積內的自由電子數(shù)為解析：選BD畫出平面圖如圖所示，由左手定則可知，自由電子向上表面偏轉，故下表面電勢高，B正確，A錯誤。再根據(jù)eevB，IneSvnebdv得n，故D正確，C錯誤。第II卷（非選擇題 共40分）二、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、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)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 ，金屬棒ab的質量為m，放在導軌上且與導軌垂直。電源電動勢為E，定值電

10、阻為R，其余部分電阻不計。則當電鍵K閉合的瞬間，棒ab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：F = BIL 由牛頓第二定律得： Fsin=ma 導體棒ab 中的電流： I=E/R 得14（8分）如圖所示，一束電子流以速率v通過一個處于矩形空間的勻強磁場，速度方向與磁感線垂直，且平行于矩形空間的其中一邊，矩形空間邊長分別為和，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，由幾何關系得， 解得電子運動半徑，圓心角 電子在磁場中運動時間 將代入上式解得 15（12分）下圖是導軌式電

11、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BkI，其中比例常量k2.5×106T/A已知兩導軌內側間距為l3.0cm，滑塊的質量為m30g，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?。浑?源lm（2）求發(fā)射過程中電源提供的電流強

12、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？15、解析：（1）由勻加速運動公式 a9×105m/s2（2）由安培力公式和牛頓第二定律，有 FIBlkI2lkI2lma因此 I6.0×105A（3）滑塊獲得的動能是電源輸出的能量轉化的，所以Pt×9%mv2發(fā)射過程中電源供電時間t×102s所需的電源輸出功率為P4.5×108W（或PFv/9%mav/9%由功率P=IU，解得輸出電壓 U 750V16. （14分）如圖所示，在平面直角坐標系xOy內，第象限存在沿y軸負方向的勻強電場，第象限以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yh處的M點，以速度v0垂直于y軸射入電場，經x軸上x2h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：(1)電場強度的大小E；(2)粒子在磁場中運動的軌道半徑r；(