人教版高中物理選修3-1《磁場》單元測試

高中物理學(xué)習(xí)材料金戈鐵騎整理制作《磁場》單元測試第I卷（選擇題共30分）一、本題共10小題；每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對的得3分，選不全的得1分，有選錯(cuò)或不答的得0分B.牛

B.牛

安^牛庫?米/秒2、如右圖所示，木板質(zhì)量為M,靜止于水平地面上，木板上固定一質(zhì)量不計(jì)的框架,框架上懸有磁鐵A,木板上放有磁鐵B兩磁鐵質(zhì)量均為m,設(shè)木板對地面的壓力為竹，B對木板的壓力為N2，A對懸線的拉力為T，則下面結(jié)論正確的是（）A.竹二Mg+2mgB.N2=mgC.T=mgD.以上答案全不對3、通電矩形線圈放在勻強(qiáng)磁場中，線圈平面與磁感線平行時(shí)，它受到的電磁力矩為M。要使線圈受到的電磁力矩變?yōu)镸/2，可以采取的措施是（保持線圈大小不變，將匝數(shù)減小一半保持線圈的匝數(shù)不變，將線圈的長和寬都減半將線圈繞垂直于磁感線的軸線轉(zhuǎn)過30°將線圈繞垂直于磁感線的軸線轉(zhuǎn)過60°

4、帶電為+q的粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)，下面說法中正確是（（A）只要速度大小相同，所受洛侖茲力就相同。（B）如果把+q改變?yōu)橐籷,速度反向，則受力的大小、方向均不變。（C）已知洛侖茲力、磁場、速度中任意兩個(gè)量的方向，就能判斷第三個(gè)量的方向。（D）粒子受到洛侖茲力作用后運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能動(dòng)量均不變。5、一束帶電粒子流沿同一方向垂直射入一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，在磁場中這束粒子流分成兩部分，其運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖示中1、2所示，這兩部分粒子的運(yùn)動(dòng)速度v,動(dòng)量P,電量q及荷質(zhì)比q/m之間的關(guān)系正確的是（）A?如果qim=q2m，則有Vi<v212B?如果qym=役廟，則有V二篤12如果q=q,則有p<p且兩者都帶電荷1212如果p=p，則有q>q，且兩者都帶負(fù)電12126、三種粒子（均不計(jì)重力）：質(zhì)子、宛核和Q粒子由靜止開始在同一勻強(qiáng)電場中加速后,從同一位置沿水平方向射入圖示中虛線框內(nèi)區(qū)域，虛線框內(nèi)區(qū)域加有勻強(qiáng)電場或勻強(qiáng)磁場,以下對帶電粒子進(jìn)入框內(nèi)區(qū)域后運(yùn)動(dòng)情況分析正確的是：（）A.區(qū)域內(nèi)加豎直向下方向的勻強(qiáng)電場時(shí)，三種帶電粒子均可分~V|離B區(qū)域內(nèi)加豎直向上方向的勻強(qiáng)電場時(shí)，三種帶電粒子不能分離區(qū)域內(nèi)加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場時(shí)，三種帶電粒子均可以分離區(qū)域內(nèi)加水平向左方向的勻強(qiáng)磁場時(shí)，三種帶電粒子不能分離7、如圖所示，ab和cd是勻強(qiáng)磁場中與磁場方向垂直的平面內(nèi)兩條平行直線。在直線ab上的O點(diǎn)將同種帶電粒子以不同的初速度發(fā)射出去，初速度方向均沿ob方向。其中粒子1在通過直線cd時(shí)，速度為V],方向與cd垂直；粒子2在通過直線cd時(shí)，速度為v2，方向與cd夾角為60。。從射出到經(jīng)過直線cd,粒子1經(jīng)歷時(shí)間為t1，粒子2經(jīng)歷的時(shí)間為t2,則t1與t2的比值是：（）A.tA.t1:t2=3:2B.t1：t2=4：3C.t1:t2=2:攔8、在豎直向下的勻強(qiáng)電場和水平方向的勻強(qiáng)磁場正交的區(qū)域里一帶電粒子從a點(diǎn)由靜止開始沿曲線abc運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)速度變?yōu)榱?，b點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)中能夠到達(dá)的最高點(diǎn)，如圖所示,若不計(jì)重力，下列說法中正確的是（）A.粒子肯定帶負(fù)電，磁場方向垂直于紙面向里B.a、c點(diǎn)處于同一水平線上C.粒子通過b點(diǎn)時(shí)速率最大DA.粒子肯定帶負(fù)電，磁場方向垂直于紙面向里B.a、c點(diǎn)處于同一水平線上C.粒子通過b點(diǎn)時(shí)速率最大D.粒子達(dá)到c點(diǎn)后將沿原路徑返回到a點(diǎn)如圖所示的空間存在著水平向左的勻強(qiáng)電場E和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B。一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的小球套在不光滑的足夠長的豎直絕緣桿上自靜止開始下滑，則（）9、A.小球的加速度不斷減小，直至為零。B.小球的加速度先增加后減小，最終為零C.小球的速度先增大后減小，最終為零D.小球的動(dòng)能不斷增大，直至某一最大值10D.小球的動(dòng)能不斷增大，直至某一最大值10、如圖所示，在兩平行直線MN和PQ之間有相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度為E（水平向右）磁感應(yīng)強(qiáng)度為B（垂直紙面向里），復(fù)合場區(qū)的寬度為L,豎直方向足夠長。現(xiàn)有一束電量為q質(zhì)量為m的正離子，以不同的初速度沿平行電場方向射入場區(qū)，那些從場區(qū)飛出的離子在這段運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能增量可能值為：（）MYfi'qA.零BA.零B.qELC.D.q(EB)L第II卷（非選擇題共60分）11、如圖所示，質(zhì)量為m，11、如圖所示，質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子，從兩平行電極板正中央垂直電場線和電感線以速度v0射入，已知兩極間距為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，這時(shí)粒子恰能直線穿過電場和磁場區(qū)域（重力不計(jì)）。今將磁感應(yīng)強(qiáng)度增大到某值，則粒子將落到極板上，當(dāng)粒子落到極板上的動(dòng)能為。0+12、在真空中有一個(gè)質(zhì)量為m,帶電量是e的電子，以一定的速度射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)電子以半徑R做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，突然取消磁場，要使電子繼續(xù)在以R為半徑的圓周上運(yùn)動(dòng)，應(yīng)在圓心上放一個(gè)電性為的電荷Q,其電量等于。13、如圖所示，一個(gè)帶電量為q,質(zhì)量為m的負(fù)離子，達(dá)到A點(diǎn)（0.2,0.4）時(shí)的速度為v,方向跟x軸正方向相同。欲使粒子到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)的速度大小仍為v,但方向與x負(fù)方向相同，則所加勻強(qiáng)磁場在什么范圍內(nèi)（畫在圖上），方向應(yīng)是，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=三、本題共6小題，58分。解答應(yīng)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(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。14、（8分）質(zhì)量為m、長度為L的導(dǎo)體棒MN靜止于水平導(dǎo)軌上，通過MN的電流為I,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向與導(dǎo)軌平面成。角斜向下，如圖所示，求棒MN受到的支持力Fn的支持力Fn和摩擦力Ff?！?-——I-15、（8分）傾角為9的光滑斜面上，水平放一導(dǎo)體棒a,整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場B中,如圖所示。今在導(dǎo)體棒a中通以垂直紙面向里的電流I。（1）若導(dǎo)體受的力沿斜面向上，貝y磁場方向應(yīng)怎樣？（2）若要求導(dǎo)體能靜止在斜面上，則所加磁場的最小值為多少特？（3）若要求導(dǎo)體靜止且對斜面的壓力為零，則所加磁場的磁感強(qiáng)度B為多少特？方向如何？16、（10分）如圖所示，MN為水平放置的帶電平行板，相距為d,電勢差為U,兩板間有方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.某時(shí)刻，一質(zhì)量為m、帶電量為q的負(fù)電荷，從N板的P點(diǎn)靜止進(jìn)入電場、磁場中?當(dāng)它經(jīng)過軌跡最高點(diǎn)位置K時(shí)，正好與原來靜止在K點(diǎn)、質(zhì)量為m的中性油滴相結(jié)合，隨之從K點(diǎn)開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)重力.（1）電荷與油滴結(jié)合后的速度；x乂十盤亠xZxxJZ（2）電荷到達(dá)K點(diǎn)與油滴作用前的速度；（3）電荷與油滴作用過程中消耗的能量；「P'N⑷K點(diǎn)到N板的距離.17、（10分）如圖所示，在地面上方的真空室內(nèi)有相互正義的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)電場的方向指向y軸的負(fù)方向，場強(qiáng)E=4.0x10-3伏/米勻強(qiáng)磁場的方向指向x軸的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40特,現(xiàn)有一帶電微粒m以200米/秒的速度由坐標(biāo)原點(diǎn)沿

y軸正方向射入真空室后立即做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。從微粒由O點(diǎn)射入開始計(jì)時(shí)，求經(jīng)時(shí)間t=x10-3秒時(shí)微粒所處位置的坐標(biāo)。（g取10米/秒2）618、（10分）如圖所示，S為一個(gè)電子源，它可以在紙面的360。范圍內(nèi)發(fā)射速率相同的質(zhì)量為m,電量為e的電子，MN是一塊足夠大的擋板，與S的距離OS=L,擋板在靠近電子源一側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，問：（1）若使電子源發(fā)射的電子有可能到達(dá)擋板，則發(fā)射速度最小為多大？（2）如果電子源S發(fā)射電子的速度為（1）中的2倍，則擋板上被電子擊中的區(qū)域范圍有多大？19、（12分）如圖所示，在x軸上方有一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)丄為E,方向豎直向下。在x軸下方有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里。在x軸上有一點(diǎn)P,離原點(diǎn)的距離少為a。現(xiàn)有一帶電量+q的離子，質(zhì)量為m,從靜止開始釋放，要使粒子能經(jīng)過P點(diǎn)，其坐標(biāo)應(yīng)滿足什么條件？磁場單元測試參考答案:1、ABCD2、A3、AD4、B5、AD6、BD7、A8、ABC9、B10、

ABH、粒子動(dòng)能為1mv2-1qvBd12、正B2eR3mK13ABH、粒子動(dòng)能為1mv2-1qvBd12、正B2eR3mK13、垂直紙面向里5mv/q14、F=BILsin0,F=BILcos0+mgfN15、(1)由左手定則知磁場方向應(yīng)是垂直斜面向上。(2)_mgsin0BIl(3)B_mg由左手定則知B的方向應(yīng)是水平向左。16、(1)u_U

k—dB(2)2u/Bd⑶-m(dB)2dB2mUqdB217、解：微粒進(jìn)入電磁復(fù)合場后做勻速圓運(yùn)動(dòng)，所受重力mg=qE……①，且微粒帶負(fù)電,洛侖茲力提供向心力，Bqv_m^2……②，軌道半徑R_mV……③，由①、③式得R_vE,RBqBg代入數(shù)據(jù)R=0.20米微粒的運(yùn)動(dòng)平面如圖所示。運(yùn)動(dòng)周期T_泌……④，在t時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)Bq過的角度0_—?2兀⑤，由①、④、⑤得0_—，求得微粒坐標(biāo)x=0，T6y_Rsin龍_010(米),z_R1-cos叟］_0.03(米)6k6丿18、(1)設(shè)電子發(fā)射的最小速率為v,如圖所示，要使電子有可能到達(dá)擋板，電子軌L道半徑至少為3,eBvL道半徑至少為3,eBv_由mv2eBLv_2得2mmvr_—(2)如果電子源S發(fā)出電子的速率V=2v，由qB可知，其軌道半徑應(yīng)為L,當(dāng)以速率V發(fā)射的電子在與SO成150°方向射出時(shí)，電子從電子源S沿半圓弧經(jīng)C到達(dá)擋_1板上最左位置A點(diǎn)，由幾何關(guān)系知°A_汛；當(dāng)發(fā)射速度V恰沿SO方向時(shí)，電子沿4圓弧經(jīng)D點(diǎn)掠過擋板上最右位置B點(diǎn)，由圖知OB=L,因此擋板上被電子擊中的區(qū)域范圍為AB_(運(yùn)+L)L19、分析與解：要使粒子能經(jīng)過P點(diǎn)，其開始位置必須在勻強(qiáng)電場區(qū)域里，由于沒有明確粒子所在位置，做如下討論：若粒子從y軸上由靜止釋放，在電場加速下進(jìn)入磁場做半徑為R的勻速圓運(yùn)動(dòng)，由于粒子可能偏轉(zhuǎn)一個(gè)、二個(gè)