贵州省高中物理 人教版选修3-1 第三章磁场 单元试卷

贵州省高中物理 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） 如图直导线AB、螺旋管C、电磁铁D三者相距较远，它们产生的磁场互不影响当开关S闭合稳定后，则图中小磁针的N极（黑色的一端）指向正确的是（ ） A . aB . e C . cD . d2. （2分） (2017高二上邹平期中) 某电场的电场线分布如图所示，将某点电荷分别放在a、b两点，则点电荷所受的电场力的大小关系是（ ）A . FaFbB . Fa=FbC . FaFbD . 无法确定3. （2分） 如图所示，通电竖直长直导线的电流方向向上，初速度为 的电子平行于直导线竖直向上射出，不考虑电子的重力，则电子将 A . 向右偏转，速率不变B . 向左偏转，速率改变C . 向左偏转，速率不变D . 向右偏转，速率改变4. （2分） (2020高二上兴庆期末) 将闭合通电导线圆环平行于纸面缓慢地竖直向下放入水平方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，则在通电圆环从刚进入到完全进入磁场的过程中，所受的安培力的大小（ ） A . 逐渐增大B . 逐渐变小C . 先增大后减小D . 先减小后增大5. （2分） (2017高二上黑龙江期末) 一带电粒子（重力不计）在匀强磁场中运动轨迹如图所示，中央是一簿绝缘板，粒子在穿过绝缘板时有动能损失，由图可知（ ）A . 粒子的运动方向是abcdeB . 粒子带负电C . 粒子的运动方向是edcbaD . 粒子在下半周期比上半周期所用时间长6. （2分） 如图所示，在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里。现将一个带正电的金属小球从M点以初速度v0水平抛出，小球着地时的速度为v1 ， 在空中的飞行时间为t1。若将磁场撤除，其它条件均不变，那么小球着地时的速度为v2 ， 在空中飞行的时间为t2。小球所受空气阻力可忽略不计，则关于v1和v2、t1和t2的大小比较，以下判断正确的是（ ）A . v1v2 ， t1t2B . v1v2 ， t1t2C . v1=v2 ， t1t2D . v1=v2 ， t1t27. （3分） (2018高二上南宁期末) 如图所示，在 、 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 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 . 最先从磁场上边界飞出的粒子经历的时间为 B . 最先从磁场上边界飞出的粒子经历的时间小于 C . 最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为 D . 最后从磁场中飞出的粒子经历的时间小于 8. （3分） (2019高二下哈尔滨期中) 静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得粒子和反冲核轨道半径之比为441(图中半径大小没有按实际比例画)，如图所示，则（ ） A . 分开瞬间粒子与反冲核动量大小相等、方向相反B . 原来放射性元素原子核的核电荷数为88C . 产生的反冲核的核电荷数为88D . 粒子和反冲核的速度之比为129. （3分） 来自太阳和其他星体的宇宙射线含有大量高能带电粒子，若这些粒子都到达地面，将会对地球上的生命带来危害。但由于地磁场的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，使得很多高能带电粒子不能到达地面。下面说法中正确的是（ ） A . 地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南北两极附近最强，赤道附近最弱B . 地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南北两极附近最弱，赤道附近最强C . 地磁场会使沿地球赤道平面垂直射向地球的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转D . 地磁场只对带电的宇宙射线有阻挡作用，对不带电的射线(如射线)没有阻挡作用10. （3分） 回旋加速器是加速带电粒子的装置其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，则下列说法中正确的是（ ） A . 增大电场间的加速电压可增大带电粒子射出时的动能B . 增大磁场的磁感应强度可增大带电粒子射出时的动能C . 增大D形金属盒的半径可增大带电粒子射出时的动能D . 增强磁场但不改变交流电的周期，则不能保证粒子每次通过狭缝时都被加速二、 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50分)13. （5分） (2017高二上湖北期中) 如图，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连，电路总电阻为2已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2 求出金属棒的质量14. （20分） (2019高二上嘉兴月考) 如图所示，为一除尘装置的截面图，其原理是通过板间的电场或磁场使带电尘埃偏转并吸附到极板上，达到除尘的目的。已知金属极板MN长为d，间距也为d。大量均匀分布的尘埃以相同的水平速度v0进入除尘装置，设每个尘埃颗粒质量为m、电量为q。当板间区域同时加入匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场并逐步增强至合适大小时，尘埃恰好沿直线通过该区域;且只撤去电场时，恰好无尘埃从极板MN间射出，收集效率（打在极板上的尘埃占尘埃总数的百分比）为100%，不计尘埃的重力、尘埃之间的相互作用及尘埃对板间电场、磁场的影响。 （1） 判断M板所带电荷的电性； （2） 求极板区域磁感应强度B的大小； （3） 若撤去极板区域磁场，只保留原来的电场，则除尘装置的收集效率是多少？ （4） 把极板区域的磁场和电场均撤去后，在y轴右侧设计一个垂直于坐标平面的圆形匀强磁场区域，就可把全部尘埃收集到位于Q点的收集箱内。若直角坐标系原点O紧贴金属极板MN右侧中点，Q点坐标为（2d，1.5d），求此磁场的方向及磁感应强度B的大小范围。 15. （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 16. （10分） (2019兰州模拟) 水平面上有一个竖直放置的部分圆弧轨道，A为轨道的最低点，半径OA竖直，圆心角AOB为60，半径R=0.8m，空间有竖直向下的匀强电场，场强E=1104N/C。一个质量m=2kg，带电量为q=1103C的带电小球，从轨道左侧与圆心O同一高度的C点水平抛出，恰好从B点沿切线进入圆弧轨道，到达最低点A时对轨道的压力FN=32.5N。求： （1） 小球抛出时的初速度v0大小； （2） 小球从B到A的过程中克服摩擦所做的功Wf。 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50分)13-1、14-1、14-2、14-3、14-4、15-1、15-2、15-3、16-1、16-2、