山东省高中物理 人教版选修3-1 第三章磁场 单元试卷

山东省高中物理 人教版选修3-1 第三章磁场 单元试卷姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 选择题 (共10题；共24分)1. （2分） 关于磁感线的一些说法,不正确的是 （ ）A . 磁感线上某点的切线方向,就是该点的磁场方向B . 磁场中两条磁感线一定不相交C . 磁感线分布较密的地方,磁感应强度较强D . 通电螺线管的磁感线从北极出来,终止于南极,是一条不闭合的曲线2. （2分） (2018高二上四川月考) 如图所示，一正点电荷在电场中受电场力作用沿一圆周的圆弧ab运动，已知该点电荷的电量q，质量m（重力不计），ab弧长为s，电荷经过a、b两点时的速度大小均为，且它们方向间的夹角为，则下列说法不正确的有（ ）A . 该电场的场强方向指向圆弧ab的圆心B . a、b两点的电势相等C . a、b两点的场强大小均等于 D . 电荷在a点受到电场力与在b点所受的电场力相同3. （2分） (2017高二上长春期末) 如图所示，a和b是从A点以相同的动能射入匀强磁场的两个带等量电荷的粒子运动的半圆形径迹，已知ra=2rb ， 则由此可知（ ）A . 两粒子均带正电，质量比 =4B . 两粒子均带负电，质量比 =4C . 两粒子均带正电，质量比 = D . 两粒子均带负电，质量比 = 4. （2分） 下列关于磁场力、磁感应强度的说法中正确的是（ ）A . 通电导体不受磁场力作用的地方一定没有磁场B . 将I、L相同的通电导体放在同一匀强磁场的不同位置，受磁场力一定相同C . 通电导线所受磁场力的方向就是磁感应强度的方向D . 磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定5. （2分） (2017高二上长春期末) 如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30角从原点垂直射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为（ ）A . 1：2B . 2：1C . D . 1：16. （2分） (2017高二上陆丰期末) 如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30角从原点垂直射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为（ ）A . 2：1B . 1：2C . 1： D . 1：157. （3分） (2017宜春模拟) 如图所示，在0x a，0ya的长方形区域有垂直于xoy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，坐标原点O处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子（重力不计），它们的速度方向均在xoy平面内的第一象限，且与y轴正方向的夹角分布在090范围内，速度大小不同，且满足 v ，已知粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，则下列说法正确的是（ ）A . 所有粒子在磁场中运动经历最长的时间为 B . 所有粒子在磁场中运动经历最长的时间小于 C . 从磁场上边界飞出的粒子经历最短的时间小于 D . 从磁场上边界飞出的粒子经历最短的时间为 8. （3分） (2018高二上庄河期末) 如图所示，虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B.一带电微粒自离EF为h的高处由静止下落，从B点进入场区，做了一段匀速圆周运动，从D点射出.下列说法正确的是（ ）A . 微粒受到的电场力的方向一定竖直向上B . 微粒做圆周运动的半径为 C . 从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先增大后减小D . 从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点C最小9. （3分） (2017高二上芗城期末) 图示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的三作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD ， 下列说法正确的是（该元件正常工作时，磁场必须垂直工作面）（ ）A . 电势差UCD仅与材料有关B . 若霍尔霉件的自由电荷是自由电子，则c侧的电势低于D侧的电势C . 其他条件不变，仅增大匀强磁场的磁感应强度时，电势差UCD变大D . 在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平10. （3分） (2017高二上全椒期末) 图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个“D”形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列说法中正确的是（ ）A . 在Ekt图中应有t4t3=t3t2=t2t1B . 高频电源的变化周期应该等于tntn2C . 要使粒子获得的最大动能增大，可以增大电源电压D . 在磁感应强度B,“D”形盒半径、粒子的质量m及其电荷量q不变的情况下，粒子的加速次数越多，粒子的最大动能一定越大二、 填空题 (共1题；共10分)11. （10分） (2017高二上宜春期末) 如图所示为等离子体发电机原理的示意图，平行金属板间距为d，有足够的长度跟宽度，其间有匀强磁场，磁感应强度为B，方向如图，等离子体的流速为v，发电机等效内阻为r，负载电阻为R，等离子体从一侧沿着垂直磁场且与极板平行的方向射入极板间已知电子电量为e，忽略金属板边缘效应，求：（1） 打在上极板上的离子的带电性质；（2） 闭合开关后等离子发电机能提供的最大功率三、 实验题 (共1题；共11分)12. （11分） 图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱； 为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。（1） 在图中画线连接成实验电路图。 （2） 完成下列主要实验步骤中的填空：按图接线。保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D_；然后读出_，并用天平称出_。用米尺测量_。（3） 用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B_。 （4） 判定磁感应强度方向的方法是：若_，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。 四、 解答题 (共4题；共45分)13. （5分） 如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器电流天平，某同学在实验室里，用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，他测得的数据记录如下所示，请你算出通电螺线管中的磁感应强度B.已知：CD段导线长度：4102 m天平平衡时钩码重力：4105 N通过导线的电流：0.5 A14. （15分） (2019高二上宁波月考) 如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第一、四象限内存在半径为L的圆形匀强磁场，磁场方向垂直于坐标平面向外。一个比荷（q/m）为K的带正电的粒子从第三象限中的Q（-2L，-L）点以速度 沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从P（2L，0）点射出磁场。不计粒子重力，求： （1） 电场强度E； （2） 从P点射出时速度 的大小； （3） 粒子在磁场与电场中运动时间之比 15. （10分） (2019化州模拟) 如图所示，两平行金属板水平放置，板间存在垂直纸面的匀强磁场和电场强度为E的匀强电场。金属板右下方以MN为上边界，PQ为下边界，MP为左边界的区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁场宽度为d，MN与下极板等高，MP与金属板右端在同一竖直线。一个电荷量为q、质量为m的正离子以初速度在两板间沿平行于金属板的虚线射入金属板间。不计粒子重力。 （1） 已知离子恰好做匀速直线运动，求金属板间的磁感应强度B0； （2） 若撤去板间磁场B0，离子恰好从下极板的右侧边缘射出电场，方向与水平方向成30角，离子进入磁场运动后从磁场边界点射出，求该磁场的磁感应强度B的大小。 16. （15分） (2019高二下南宁期末) 如图所示，竖直平面内有半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道与长CD = 2.0m的绝缘水平面平滑连接。水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度E=40N/C，方向竖直向上，磁场的磁感应强度B=1.0T，方向垂直纸面向外。两个质量均为m=2.0106kg的小球a和b，a球不带电，b球带q=1.0106C的正电，并静止于水平面右边缘处。将a球从圆弧轨道顶端由静止释放，运动到D点与b球发生正碰，碰撞时间极短，碰后两球粘合成一体飞入复合场中，最后落在地面上的P点。已知小球a在水平面上运动时所受的摩擦阻力f=0.1mg，DP =2DN，取g=10m/s2. a、b均可作为质点。（结果保留三位有效数字）求： （1） 小球在C点对轨道的压力大小； （2） 小球a与b相碰后瞬间速度的大小v； （3） 水平面离地面的高度h 第 13 页 共 13 页参考答案一、 选择题 (共10题；共24分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、二、 填空题 (共1题；共10分)11-1、11-2、三、 实验题 (共1题；共11分)12-1、12-2、12-3、12-4、四、 解答题 (共4题；共45分)13-1、14-1、14-2、14-3、15-1、15-2、16-1、16-2、16-3、