2020高中物理 第5、6章 磁場 磁場對電流和運(yùn)動電荷的作用 26單元測試 魯科版選修3-1

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1、5、6章《磁場》《磁場對電流和運(yùn)動電荷的作用》單元測試 一、選擇題(本題共12小題；每小題4分，共48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)是正確的，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。) 1．下列與磁場有關(guān)的物理概念中，正確的是 （ ） A．磁感線的切線方向表示磁場的方向，其疏密表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向跟放入磁場中的受磁場力作用的電流方向有關(guān) C．磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場強(qiáng)弱的物理量，是矢量 D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向跟產(chǎn)生磁場的電流方向有關(guān)，而與放入磁場中的受磁場力作用的電流無關(guān) 2．由磁感應(yīng)強(qiáng)度

2、的定義式B=F/IL可知 （ ） A．通電導(dǎo)線L所在處受到的磁場力F為零，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B也一定為零 B．磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與F的方向一致 C．該定義式只適用于勻強(qiáng)磁場 D．只要滿足L很短、I很小的條件，該定義式對任何磁場都適用 3．帶電粒子（重力不計(jì)）垂直射入勻強(qiáng)磁場中 （ ） A．帶電粒子所受洛倫茲力不變 B．帶電粒子動能Ek不變 C．帶電粒子動量P不變 D．相等時(shí)間內(nèi)，動量的變化相等 4．?dāng)?shù)顆帶電粒子從靜止開始經(jīng)同一電場加速后進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場中

3、，其速度方向均與磁場垂直。這此粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑相同，則它們在磁場中具有（ ） A．相同的動量大小 B．相同的動能 C．相同的比荷 D．相同的周期 5．比荷為e/m的電子從左側(cè)垂直于界面、垂直于磁場射入寬度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)，要能從右側(cè)穿出這個(gè)磁場區(qū)，電子的速度至少應(yīng)為（ ） × × × × × × × × × × × × 圖3-74 A．2Bed/m B．Bed/m C．Bed/2m D．Bed/m 6．如圖3-

4、74所示，在正交的勻強(qiáng)電場和磁場區(qū)域內(nèi)，已知磁場方向水平指向紙內(nèi)，一離子從左至右恰能沿直線飛過此區(qū)域，則下列說法正確的是 （ ） A．只有當(dāng)離子帶正電時(shí)，E的方向才能向下 圖3-75 × × × × × × × × × C S R B．若離子帶負(fù)電，E方向應(yīng)向上 C．若離子帶正電，E方向應(yīng)向上 D．不管離子帶何種電，E方向都向下 7．如圖3-75所示，平行金屬板的距離為d，其中勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，等離子群的速度為v，沿圖示方向射入，電容器的電容為C，則 （ ） A． S斷開時(shí)，電容器

5、的充電量為Q=BdvC B．S閉合時(shí)，電容器的充電量為Q=BdvC C．S閉合時(shí)，電容器的充電量為Q＜BdvC D．S閉合時(shí)，電容器的充電量為Q＞BdvC L a b θ C D E F 圖3-76 8．如圖3-76所示，兩平行金屬導(dǎo)軌EF、CD間距為L，與電動勢為E的電源相連，質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置構(gòu)成閉合回路，回路平面與水平面成角θ，回路其余電阻不計(jì)。為使ab棒靜止，需在空間施加的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值及其方向分別為 （ ） A．，水平向右 B．，垂直于回路平面向上 C．，豎直向下 D．，垂直于回路平面向下 B O

6、 O1 圖3-77 9．如圖3-77所示，環(huán)形線圈中通過的電流為I，線框平面與磁感線平行地放在勻強(qiáng)磁場中，可繞對稱軸OO1轉(zhuǎn)動，則下列說法中正確的是 （ ） A．在圖示位置，線圈所受合力不為零，磁力矩最大 B．在圖示位置，線圈所受合力為零，磁力矩最大 C．由圖示位置轉(zhuǎn)過900角時(shí)，線圈所受合力不為零，磁力矩最大 D．由圖示位置轉(zhuǎn)過900角時(shí)，線圈所受合力為零，磁力矩為零 × × × × × × × × 圖3-78 v0 B 10．質(zhì)量為m，電量為q的帶正電小物塊在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，沿動摩擦因數(shù)為μ的絕緣

7、水平面以初速度v0開始向左運(yùn)動，如圖3-78所示。經(jīng)t時(shí)間走S距離，物塊停了下來，設(shè)此過程中，q不變，則 （ ） A．S> B．S< C．t＞ D．t＜ 11．設(shè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖3-79所示，已知一離子在電場力和洛侖茲力的作用下，從靜止開始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，C點(diǎn)是運(yùn)動的最低點(diǎn)，忽略重力，以下說法正確的是（ ） 圖3-79 　　A．這離子必帶正電荷 　　B．A點(diǎn)和B點(diǎn)位于同一高度 　　C．離子在C點(diǎn)時(shí)速度最大 　　D．離子到達(dá)

8、B點(diǎn)時(shí)，將沿原曲線返回A點(diǎn) 圖3-80 12.在光滑絕緣水平面上，一輕繩拉著一個(gè)帶電小球繞軸O在勻強(qiáng)磁場中作逆時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動，磁場方向豎直向下，其俯視圖如圖3-80所示.若小球運(yùn)動到A點(diǎn)時(shí)，繩子忽然斷開.關(guān)于小球在繩斷開后可能的運(yùn)動情況，下列說法中正確的是( ). A.小球仍作逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動，半徑不變 B.小球仍作逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動，但半徑減小 C.小球作順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動，半徑不變 D.小球作順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動，半徑減小 二、填空題(本題共4小題，共16分，把答案填寫在題中的橫線上。) 13．如圖3-81所示，將截面為正方形的真空腔abcd放置在一勻強(qiáng)磁場中

9、，磁場方向垂直紙面向里.若有一束具有不同速率的電子由小孔a沿ab方向射入磁場，打在腔壁上被吸收，則由小孔c和小孔d射出的電子的速率之比vc/vd=_______. 14.在同一平面上有a、b、c三根等間距平行放置的長直導(dǎo)線，依次載有電流強(qiáng)度為1A、2A、3A的電流，各電流的方向如圖3-82所示，則導(dǎo)線a所受的合力方向向___ _____，導(dǎo)線b所受的合力方向向_____ ___. 15.如圖3-83所示，在真空中半徑為r=3×10-2m的圓形區(qū)域內(nèi)，有一勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，方向垂直紙面向外.一帶正電粒子以v0=1.2×106m／s的初速度從磁場邊界上的直徑ab一端a點(diǎn)射

10、入磁場，已知該粒子的比荷q/m=1.0×108C／kg，不計(jì)粒子的重力，則粒子在磁場中運(yùn)動的最長時(shí)間為___ __ __s. 圖3-82 圖3-81 圖3-83 圖3-84 16.如圖3-84所示，勻強(qiáng)電場E豎直向下，勻強(qiáng)磁場B垂直紙面向里.現(xiàn)有三個(gè)帶有等量同種電荷的油滴a、b、c，若將它們分別置入該區(qū)域中，油滴a保持靜止，油滴b向左水平勻速運(yùn)動，油滴c向右水平勻速運(yùn)動，則比較三個(gè)油滴所受重力Ga、Gb、Gc的大小，最大的是 ，最小的是 . 三、解答題(本題共4小題，36分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。

11、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。) 圖3-85 B F E I I 17．電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖3-85所示，1982年澳大利亞制成了能把2.2kg的彈體（包括金屬桿EF的質(zhì)量）加速到10km/s的電磁炮（常規(guī)炮彈的速度約為2km/s），若軌道寬為2m，長100m，通過的電流為10A，則軌道間所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？磁場力的最大功率為多大？（軌道摩擦不計(jì)） 18．如圖3-86所示，電荷量為+q的粒子沿OD方向垂直進(jìn)入一個(gè)以O(shè)為中心的圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場B中，從該磁場穿出后又打在與磁場圓相切的屏上的P點(diǎn)，知P

12、D:OD=:1，則粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間是多少？ × × × × × × × × × × × × O v0 圖3-86 + D P × × × × × × × × × × × × × × × × M N 圖3-87 19．如圖3-87所示，質(zhì)量為m、電量為q的帶正電小球，可在半徑為R的半圓形光滑絕緣軌道兩端點(diǎn)M、N之間來回滾動，磁場方向垂直于軌道平面向外，現(xiàn)在M點(diǎn)將小球由靜止釋放，若小球在往返運(yùn)動過程中通過最低時(shí)對軌道的最小壓力恰為零。求小球通過最低時(shí)對軌道的最大壓力和該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大

13、小。 B=2T E=4V/m P N · 0.8m · M A 圖3-88 20．如圖3-88所示，水平向左的勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=4 伏/米，垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場的B=2 特，質(zhì)量為1 千克的帶正電的小物塊A從豎直絕緣墻上的M點(diǎn)由靜止開始下滑，滑行0.8m到達(dá)N點(diǎn)時(shí)離開墻面開始做曲線運(yùn)動，在到達(dá)P點(diǎn)開始做勻速直線運(yùn)動，此時(shí)速度與水平方向成45°角，P點(diǎn)離開M點(diǎn)的豎直高度為1.6m，試求： （1）A沿墻下滑克服摩擦力做的功 （2）P點(diǎn)與M點(diǎn)的水平距離，取g=10m/s2 答案 1．ACD 2 .D 3.B 4.CD 5.B 6.D 7.AC 8.D 9.BD 10.BC 11.ABC 12. ACD 13. 2 14. 左 右 15. 5.2×10-8 16. Gb Gc 17.5.5×1O4T P=1.1×1010W 18. 19.; 20.6J;0.6m