青海省高中物理 人教版选修3-1 第三章磁场 单元试卷

青海省高中物理 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） (2017高二上金华期中) 如图所示，两个半径相同、粗细相同互相垂直的圆形导线圈，可以绕通过公共的轴线xx自由转动，分别通以相等的电流，设每个线圈中电流在圆心处产生磁感应强度为B，当两线圈转动而达到平衡时，圆心O处的磁感应强度大小是（ ）A . BB . 1.414BC . 2BD . 02. （2分） (2017高一下嵊州期中) 两个等量点电荷P、Q在真空中产生的电场线（方向未画出）如图所示，一电子在A、B两点所受的电场力分别为FA和FB ， 则它们的大小关系为（ ）A . FA=FBB . FAFBC . FAFBD . 无法确定3. （2分） (2018高二上金华月考) 电视机显像管的阴极工作时能发射电子，荧光屏被电子束撞击就能发光。可是，很细的束电子打在荧光屏上只能产生一个亮点。如图所示，为使电子束偏转，产生一幅画面，需要在管颈安装偏转线圈来提供偏转磁场。如果要使电子束打在荧光屏上的位置由A逐渐向B点移动，则下列关于偏转磁场说法正确的是（ ） A . 偏转磁场应该是匀强磁场，方向垂直于纸面向里B . 偏转磁场应该是匀强磁场，方向垂直于纸面向外C . 偏转磁场应该是先垂直于纸面向外，其磁感应强度逐渐减小为0，然后反方向增大D . 偏转磁场应该是先垂直于纸面向里，其磁感应强度逐渐减小为0，然后反方向增大4. （2分） (2019高二上应县月考) 根据磁感应强度的定义式BF/(IL)，下列说法中正确的是（ ） A . 在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、L的乘积成反比B . 一小段通电直导线在空间某处受磁场力F0，那么该处的B一定为零C . 磁场中某处B的方向跟电流在该处受磁场力F的方向相同D . 一小段通电直导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力F也一定为零5. （2分） (2020哈尔滨模拟) 如图所示，在半径为R的半圆和长为2R、宽为 的矩形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于纸面向里。一束质量为m、电量为q的粒子（不计粒子间相互作用）以不同的速率从边界AC的中点垂直于AC射入磁场.所有粒子从磁场的EF圆弧区域射出（包括E、F点）其中EO与FO（O为圆心）之间夹角为60。不计粒子重力.下列说法正确的是（ ） A . 粒子的速率越大，在磁场中运动的时间越长B . 粒子在磁场中运动的时间可能为 C . 粒子在磁场中运动的时间可能为 D . 粒子的最小速率为 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） (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） (2017高三上成都期末) 利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L一群质量为m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度d的缝射出的粒子，下列说法正确的是（ ）A . 粒子带正电B . 射出粒子的最大速度为 C . 保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大D . 保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大9. （3分） 速度相同的一束粒子（不计重力）经过速度选择器后射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（ ）A . 这束带电粒子带正电B . 速度选择器的P1极板带负电C . 能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于 D . 若粒子在磁场中运动半径越大，则该粒子的比荷越小10. （3分） (2019高二上长治月考) 劳伦斯由于发明了回旋加速器以及借此取得的成果而于1939年获得诺贝尔物理学奖 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与频率一定的高频交流电极相连的两个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，如图所示要增大带电粒子射出的动能，下列说法正确的是（ ） A . 增大匀强电场间的加速电压，其他保持不变B . 增大磁场的磁感应强度，其他保持不变C . 减小狭缝间的距离，其他保持不变D . 增大D形金属盒的半径，其他保持不变二、 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高二上芗城期末) 如图所示，电源电动势E=3V，内阻不计，水平导轨不计电阻，不计摩擦阻力，宽为0.2m在导轨上搁一导体，其电阻为1，串联电阻R的阻值为2，现用水平细绳通过定滑轮吊着质量为0.01kg的重物，此时重物对地面的压力恰好为零，则竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B为多大？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. （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50分)13-1、14-1、14-2、14-3、14-4、15-1、15-2、16-1、16-2、16-3、