山西省高中物理 人教版选修3-1 第三章磁场 单元试卷

山西省高中物理 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） 发现电流能产生磁场的科学家是A . 奥斯特B . 安培C . 库仑D . 牛顿2. （2分） (2017高二下玉溪期末) 电场线如图，某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，带电粒子的运动轨迹如图所示，可以判定（ ）A . A点的电势低于B点的电势B . 在A点的加速度大于在B点的加速度C . 粒子带正电D . 粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能3. （2分） 在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方有一根通有如图所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线将（ ）A . 向上偏转B . 向下偏转C . 向纸里偏转D . 向纸外偏转4. （2分） 如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示（图示磁感应强度方向为正），MN始终保持静止，忽略电容器C的充电时间，则在0t2时间内（ ） A . 电容器C所带的电荷量减小B . 电容器C的a板先带正电后带负电C . MN所受安培力的大小始终没变D . MN所受安培力的方向先向右后向左5. （2分） 如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场射入大量的带正电的粒子，且粒子所带电荷量为q、质量为m。不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是（ ） A . 只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上B . 即使是对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线也不一定过圆心C . 对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长D . 只要速度满足 ，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上6. （2分） 如图所示，一个带电小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上，杆与水平方向成角，整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆方向斜向上的匀强磁场小球从a点由静止开始沿杆向下运动，在c点时速度为4 m/s，b是a、c的中点，在这个运动过程中（ ）A . 小球通过b点时的速度小于2 m/sB . 小球在ab段克服摩擦力做的功与在bc段克服摩擦力做的功相等C . 小球的电势能一定增加D . 小球从b到c重力与电场力做的功可能等于克服阻力做的功7. （3分） (2016漳州模拟) 如图所示边长为L的正方形abcd内有垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一束速率不同的带正电粒子从左边界ad中点P垂直射入磁场，速度方向与ad边夹角=30，已知粒子质量为m、电荷量为q，粒子间的相互作用和粒子重力不计则（ ）A . 粒子在磁场中运动的最长时间为 B . 粒子在磁场中运动的最短时间为 C . 上边界ab上有粒子到达的区域长为（1 ）LD . 下边界cd上有粒子到达的位置离c点的最短距离为 8. （3分） (2017高二上福州期末) 如图是回旋加速器的工作原理图D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电压，A处的粒子源产生的带电粒子，在两盒之间被电场加速两半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，粒子在半圆盒中做匀速圆周运动不计带电粒子在电场中的加速时间，不考虑由相对论效应带来的影响，则下列说法正确的是（ ）A . 粒子在D形盒中的运动周期与两盒间交变电压的周期相同B . 回旋加速器是靠电场加速的，因此其最大能量与电压有关C . 回旋加速器是靠磁场加速的，因为其最大能量与电压无关D . 粒子在回旋加速器中运动的总时间与电压有关9. （3分） 内壁光滑，水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口直径的带正电小球，以速度 沿逆时针方向匀速转动，如图所示，若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比增加的变化磁场，设运动过程中小球带电量不变，则以下说法正确的是 A . 小球对玻璃环的压力一定不断增大B . 小球受到的磁场力一定不断增大C . 小球先沿逆时针方向减速运动一段时间后沿顺时针方向加速运动D . 电场力对小球先做负功后做正功10. （3分） 如图是质谱仪工作原理示意图带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2 S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场下列表述正确的是（ ） A . 质谱仪是分析同位素的重要工具B . 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C . 速度选择器只能一种电性，且速度等于 的粒子D . 带电量相同的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的质量越大二、 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40分)13. （5分） (2017高二下金溪期末) 如图所示，倾角为=30的光滑导体滑轨A和B，上端接入一电动势E=3V、内阻不计的电源，滑轨间距为L=0.1m，将一个质量为m=0.03kg，电阻R=0.5的金属棒水平放置在滑轨上，若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场，当闭合开关S后，金属棒刚好静止在滑轨上，求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小（重力加速度取g=10m/s2）14. （10分） (2019河北模拟) 如图，平面直角坐标系xOy内，x0区域存在沿x轴正方向的匀强电场E，x0区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=0.2T。一比荷 =5108C/kg的粒子，从点P(6cm，0)进入电场，初速度v0=8106m/s，方向沿y轴正方向，一段时间后经点Q(0，16cm)进入磁场。粒子重力不计，求： （1） 匀强电场的电场强度E； （2） 粒子第一次回到电场时的位置坐标。 15. （10分） (2017高二下水富期末) 如图所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里一带正电的粒子（不计重力）从O点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0时间从P点射出 （1） 求电场强度的大小和方向 （2） 若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经 时间从半圆形区域的边界射出求粒子运动加速度的大小 16. （15分） (2019辛集模拟) 如图甲所示，在竖直平面内，以O点为原点建立平面直角坐标系xOy，x轴水平，y轴竖直。在第四象限内有竖直向上的匀强电场，电场强度E=4l02 V/m。整个空间内存在如图乙所示周期性变化的匀强磁场.变化周期TB=4.0 s，取垂直xOy平面向里为磁场正方向。一比荷 =9.5l0-2 C/kg的带正电微粒，在t1=0.4 s时刻，从坐标为(0，0.8 m)的A点以vo=4 m/s的速度沿x轴正向水平射出。取重力加速度g=10 m/s2 ， 取=3。求： （1） 微粒在t2 =0.8 s时刻坐标； （2） 从计时开始，微粒第二次通过x轴的时刻t3； （3） 微粒在t4 =4.2 s时刻速度大小。 第 14 页 共 14 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40分)13-1、14-1、14-2、15-1、15-2、16-1、16-2、16-3、