高二物理選修1磁場測試題

1、高二物理選修3-1第三章磁場測試題一、選擇題：（每小題4分，共 40分，請將每小題正確答案的字母填入答卷的表格內(nèi)） 1、磁體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的。對磁場認識正確的是A.磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況B.磁感線總是由N極出發(fā)指向S極C.某點磁場的方向與放在該點小磁針靜止時N極所指方向一致D.若在某區(qū)域內(nèi)通電導(dǎo)線不受磁場力的作用，則該區(qū)域的磁感應(yīng)強度一定為零x軸方向射出，在熒光屏上2、右圖是電子射線管的示意圖。接通電源后，電子射線由陰極沿會看到一條亮線。要使熒光屏上的亮線向下（ （填選項代號）。B.C.D.加一磁場, 加一磁場, 加一電場, 加一電場,磁場方向沿 磁場方向沿 磁場方向沿 磁場

2、方向沿z軸負方向 y軸正方向 z軸負方向 y軸正方向z軸方向）偏轉(zhuǎn)，在下列措施中可采用的是3、如圖，用兩根相同的細繩水平懸掛一段均勻載流直導(dǎo)線MN,電流I方向從M至ij N,繩子的拉力均為F。為使F=0,可能達到要求的方法是加水平向右的磁場B.加水平向左的磁場C.加垂直紙面向里的磁場D.加垂直紙面向外的磁場4、如圖，在陰極射管正下方平行放置一根通有足夠強直流電流的長直導(dǎo)線，且導(dǎo)線中電流方向水平向右，則陰極射線將會Io -A,向上偏轉(zhuǎn)B.向下偏轉(zhuǎn)C.向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)D.向紙外偏轉(zhuǎn) 5、取兩個完全相同的長導(dǎo)線，用其中一根繞成如圖（ a）所示的螺線管，當該螺線管中通以電流強度為I的電流時，測得螺線管內(nèi)中部

3、的磁感應(yīng)強度大小為B,若將另一根長導(dǎo)線對折C. BD. 2 B6、粒子甲的質(zhì)量與電荷量分別是粒子乙的4倍與2倍，兩粒子均帶正電，讓它們在勻強磁場中同一點以大小相等、方向相反的速度開始運動。已知磁場方向垂直紙面向里。以下四個圖中，能正確表示兩粒子子運動軌跡的是ABCDObaABC從Od邊射人的粒子 從aO邊射人的粒子 從Od邊射入的粒子7、如圖所示，長方形為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場（邊界上無磁場）Blabcd 長 ad= 0.6 m ,寬 ab= 0.3 m出射點全部分布在Oa邊出射點全部分布在ab邊出射點分布在 Oa邊和ab邊e分別是ad、bc的中點，以ad 磁感應(yīng)強度 B=0.2

4、5 To 一群不計重力、質(zhì)量 m = 3X107kg、電荷量q = + 2X 10-3C的帶電粒子以 速度v= 5 x l02 m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場射人磁場區(qū)域v-tOXXXXXXcdD.從aO邊射人的粒子,出射點分布在 ab邊和bc邊B的勻強磁場。一個不計重8、如圖所示，在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為力的帶電粒子從坐標原點O處以速度v進入磁場，粒子進入磁場時的速度方向垂直于磁軸的最大距離為a,場且與x軸正方向成120角，若粒子穿過y軸正半軸后在磁場中到則該粒子的比荷和所帶電荷的正負是A.國，正電荷2aBC. -v-,負電荷 2aB9、下列說法中正確的有B.D.,正電

5、荷2aB,負電荷2aBA.只要帶電粒子在磁場中運動，就會受到洛侖茲力的作用B.帶電粒子在空間定向運動，其周圍空間一定形成磁場C.帶電粒子垂直射入磁場中，必做圓周運動D.洛侖茲力總是不做功10、如圖所示，一帶負電的質(zhì)點在固定的正的點電荷作用下繞該正電荷做勻速圓周運動，周期為a,軌道平面位于紙面內(nèi)，質(zhì)點的速度方向如圖中箭頭所示?，F(xiàn)加一垂直于軌道平面的勻強磁場，已知軌道半徑并不因此而改變，則 TOC o 1-5 h z A.若磁場方向指向紙里，質(zhì)點運動的周期將大于T0B.若磁場方向指向紙里，質(zhì)點運動的周期將小于ToC.若磁場方向指向紙外，質(zhì)點運動的周期將大于ToD.若磁場方向指向紙外，質(zhì)點運動的周期

6、將小于To二.填空題：（每空3分，共18分）11、磁場對放入其中的長為 L、電流強度為I、方向與磁場垂直的通電導(dǎo)線有力F的作用，可以用磁感應(yīng)強度 B描述磁場的力的性質(zhì)，磁感應(yīng)強度的大小B =,在物理學(xué)中，用類似方法描述物質(zhì)基本性質(zhì)的物理量還有 等。 TOC o 1-5 h z 12、在磁感應(yīng)強度 B的勻強磁場中，垂直于磁場放入一段通電導(dǎo)線。若 地二任意時刻該導(dǎo)線中有 N個以速度v做定向移動的電荷，每個電荷的電量 M x為q。則每個電荷所受的洛倫茲力f=，該段導(dǎo)線所受的安k培力為 F = O* X M 13、邊長為a的正方形，處于有界磁場，如圖所示，一束電子以V0水平 ,1 |射入磁場后，分別從

7、 A處和C處射出，則va： vc=;所經(jīng)歷的時間之,比 t A： t B=三.計算與簡答：（14、15、16小題10分，17小題12分共42分。解答時要求寫出必要的文字說 明、方程式和重要的演算步驟）14、據(jù)報道，最近已研制出一種可以投入使用的電磁軌道炮，其原理如圖所示。炮彈（可視為 長方形導(dǎo)體）置于兩固定的平行導(dǎo)軌之間，并與軌道壁密接。開始時炮彈在軌道的一端，通以 電流后炮彈會被磁力加速，最后從位于導(dǎo)軌另一端的出口高速射出。設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離 w= 0.10 m ,導(dǎo)軌長L= 5.0 m ,炮彈質(zhì)量 m 1= 0.30 kg。導(dǎo)軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示?？烧J為，炮彈 一 ； 二 在軌

8、道內(nèi)運動時，它所在處磁場的磁感應(yīng)強度始終為B=2.0 T,方 / t -向垂直于紙面向里。若炮彈出口速度為v= 2.0X103 m/s,求通過導(dǎo)軌的電流I。忽略摩擦力與重力的影響。15、磁譜儀是測量 “能譜的重要儀器。磁譜儀的工作原理如圖所示，放射源 S發(fā)出質(zhì)量為m、 電量為q的a粒子沿垂直磁場方向進入磁感應(yīng)強度為 B的勻強磁場，被限束光欄 Q限制在2（j）P上。（重力影響不計）的小角度內(nèi)，a粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打到與束光欄平行的感光片 若能量在 EE+AE （AE0,且El_ E）范圍內(nèi)的a粒子均垂直于限束 光欄的方向進入磁場。 試求這些a粒子打 在膠片上的范圍 AXio實際上，限束光欄有一定的

9、寬度，a粒子將在2。角內(nèi)進入磁場。試求能量均為 E的a粒子打到感光膠片上的范圍 AX2Bo16、在半彳5為R的半圓形區(qū)域中有一勻強磁場，磁場的方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強度為質(zhì)量為m,帶有電量q的粒子以一定的速度沿垂直于半圓直徑射入磁場（不計重力影響）如果粒子恰好從 A點射出磁場，求入射粒子的速度。AD方向經(jīng)P點（AP= d）Q點切線方向的夾角為M如如果粒子經(jīng)紙面內(nèi) Q點從磁場中射出，出射方向與半圓在 圖）。求入射粒子的速度。17、兩平面熒光屏互相垂直放置，在兩屏內(nèi)分別取垂直于兩屏交線的直線為x軸和y軸，交點O為原點，如圖所示，在 y0, 0vxv a的區(qū)域有垂直于紙面向里的勻強磁場，在 y0,

10、xa 的區(qū)域有垂直于紙面向外的勻強磁場，兩區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強度大小均為B。在O點有一處小孔，一束質(zhì)量為 m、帶電量為q （q0）的粒子沿x軸經(jīng)小孔射入磁場，最后扎在豎直和水平 熒光屏上，使熒光屏發(fā)亮。入射粒子的速度可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。已知速度最大的粒子在0vxva的區(qū)域中運動的時間與在 xa的區(qū)域中運動的時間之比為2 ： 5,在磁場中運動的總時間為 7T/12,其中T為該粒子在磁感應(yīng)強度為 B的勻強磁場中作圓周運動的周 期。試求兩個熒光屏上亮線的范圍（不計重力的影響）。答案、選擇題:題號12345678910答案CBCAAADCBCDAD.填空題：11、,電場強度 12、qvB,

11、 NqvB13、1 : 2 2: 1IL.計算與簡答：F IwB14、炮彈的加速度為：a = =m m .2_炮彈做勻加速運動，有：v = 2aL2m m mV5解得：I -0.6 105 A2BwL15、(1)設(shè)a粒子以速度V進入磁場，打在膠片上的位置距圓周運動q v B=2 v mRa粒子的動能1 E =2x= 2RS的距離為X解得:2 2mE x =qB由上式可得:“1： 2mE-EqBE(2)動能為E的a粒子沿9角入射，軌道半徑相同，設(shè)為 R圓周運動2 v qvB = m Ra粒子的動能, 2 sin由幾何關(guān)系得x2 =2R2Rcos* =m(1cos*)= qB4 2mEqB216、

12、由于粒子在 P點垂直射入磁場，故圓弧軌道的圓心在AP上，AP是直徑。設(shè)入射粒子的速度為 vi,由洛倫茲力的表達式和牛頓第二定律得:2Vim =qBv1d/2解得：V=qBd2m設(shè)O是粒子在磁場中圓弧軌道的圓心，連接O/Q,設(shè) 06=。由幾何關(guān)系得：. 0Q。/ =；00/ =R-R -d由余弦定理得：（0。/）2 =R2 - R/2 -2RR/ cos解得:R/d(2R -d)2 IR(1 cos ) -d 12V _設(shè)入射粒子的速度為 v,由m / =qvBR解出:qBd(2R-d)2m I.R(1 cos ) -d 117、粒子在磁感應(yīng)強度為 B的勻強磁場中運動的半徑為：mv r = qB速度小的粒子將在 xv a的區(qū)域走完半圓，射到 豎直屏上。半圓的直徑在y軸上，半徑的范圍從 0到a,屏上發(fā)亮的范圍從 0到2a。軌道半徑大于a的粒子開始進入右側(cè)磁場，考慮 r = a的極限情況，這種粒子在右側(cè)的圓軌跡與 x 軸在D點相切（虛線），0D = 2a,這是水平屏 上發(fā)亮范圍的左邊界。速度最大的粒子的軌跡如圖中實線所示，它由兩段圓弧組成，圓心分別為C和Cl C在y軸上，由對稱性可知 C，在x= 2a直線上。設(shè)t1為粒子在0vxva的區(qū)域中運動的時間，t2為在xa的區(qū)域中運動的時間，由題意可知ti 2t2 一5ti t2 -12