高中物理 人教版选修3-1 第三章磁场 单元试卷D卷

高中物理 人教版选修3-1 第三章磁场 单元试卷D卷姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 选择题 (共10题；共24分)1. （2分） (2017高二上台州期中) 在下列设备中，主要不是利用电磁铁工作的是（ ）A . 发电机B . 电铃C . 电磁继电器D . 电磁起重机2. （2分） (2017高一下河北期末) 如图，质量为m的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，处于静止状态施加一水平向右的匀强电场后，A向右摆动，摆动的最大角度为60，则A受到的电场力大小为（ ）A . B . C . mgD . mg3. （2分） (2017高二上福建期末) 速度相同的一束粒子，由左端射入速度选择器后，又进入质谱仪，其运动轨迹如图 所示，则下列说法中正确的是（ ）A . 该束带电粒子带负电B . 能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于 C . 若保持 B2不变，粒子打在胶片上的位置越远离狭缝 S0 ， 粒子的比荷 越小D . 若增大入射速度，粒子在磁场中轨迹半圆将变大4. （2分） (2017河东模拟) 把一条通电直导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中，若导线长为0.5m，电流为4A，磁场的磁感应强度为1102T，该导线受到的安培力大小为（ ）A . 2103 NB . 5102 NC . 2102 ND . 4103N5. （2分） (2019高二上赤峰月考) 如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用。则下列说法正确的是：（ ） A . a粒子动能最大B . b粒子在磁场中运动时间最长C . c粒子速率最大D . 它们做圆周运动的周期TaTbTc6. （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） (2017自贡模拟) 如图所示，在0x a、0ya的长方形区域由垂直于xoy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，坐标原点O处由一粒子源，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），其速度方向均在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 . 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） (2017高二上洛阳期中) 如图所示，正方形容器处在勻强磁场中，一束电子从孔a 垂直于磁场沿方向射人容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，容器处在真空中，下列说法正确的是（ ）A . 从两孔射出的电子速率之比为vc：vd=2：1B . 从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比tc：td=1：2C . 从两孔射出的电子的角速度大小之比c：d=1：1D . 从两孔射出的电子的加速度大小之比比ac：ad=1：29. （3分） 在只受洛伦兹力的条件下，关于带电粒子在匀强磁场中运动，下列说法正确的有（ ） A . 只要粒子的速度大小相同，带电量相同，粒子所受洛伦兹力大小就相同B . 洛伦兹力只改变带电粒子的运动轨迹C . 洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功D . 洛伦兹力始终与速度垂直，所以粒子在运动过程中的动能、速度保持不变10. （3分） (2017高二上辽宁期中) 如图是质谱仪的工作原理示意图，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 平板S下方有强度为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 . 速度选择中的磁场方向垂直纸面向外C . 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 D . 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小二、 填空题 (共1题；共5分)11. （5分） 磁流体发电机原理如图所示，将一束等离子体(正负电荷组成的离子化气体状物质)喷射入磁场，在电场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。如果射入的等离子体速度为v，板间距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与速度方向垂直，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间。当发电机稳定发电时，电流表示数为I。（1） 图中_板为电源的正极； （2） 有电流从_经用电器流向_； （3） 这个发电机的电动势为_； （4） 此发电机的等效内阻是_。 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高二上嘉峪关期末) 如图所示，两平行光滑导轨相距为20cm，金属棒MN的质量为10g，电阻R=8，匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向下，大小为0.8T，电源电动势为10V，内阻为1当开关S闭合时，MN处于平衡状态那么变阻器R1多大？（已知=45）14. （10分） (2017新余模拟) 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，MN为其左边界磁场中放置一半径为R的圆柱形金属圆筒，圆心O到MN的距离OO1=2R，金属圆筒轴线与磁场平行金属圆筒用导线通过一个电阻r0接地，最初金属圆筒不带电现有一电子枪对准金属圆桶中心O射出电子束，电子束从静止开始经过加速电场后垂直于左边界MN向右射入磁场区，已知电子质量为m，电量为e电子重力忽略不计求：（1） 最初金属圆筒不带电时，则a当加速电压为U时，电子进入磁场时的速度大小；b加速电压满足什么条件时，电子能够打到圆筒上；（2） 若电子束以初速度v0进入磁场，电子都能打到金属圆筒上（不会引起金属圆筒内原子能级跃迁），则当金属圆筒上电量达到相对稳定时，测量得到通过电阻r0的电流恒为I，忽略运动电子间的相互作用和金属筒的电阻，求此时金属圆筒的电势和金属圆筒的发热功率P（取大地电势为零）15. （15分） (2019高二上大港期中) 如图所示，坐标平面第象限内存在水平向左的匀强电场，在y轴左侧区域存在宽度为a=0.3m的垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B（大小可调节）。现有比荷为 =2.5109 C / kg的带正电粒子从x轴上的A点以一定初速度v0垂直x轴射入电场，且以v=4107m/s，方向与y轴正向成60的速度经过P点进入磁场，OP= OA，OA=0.1m，不计重力。求： （1） 粒子在A点进入电场的初速度v0为多少； （2） 要使粒子不从CD边界射出，则磁感应强度B的取值范围； （3） 当磁感应强度为某值时，粒子经过磁场后，刚好可以回到A点，求此磁感应强度. 16. （10分） (2017高二上南昌期末) 如图所示，带正电量为q的液滴，处在水平方向的匀强磁场中，磁感应强度为B，液滴运动速度为v，若要液滴在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，则：（1） 所施加匀强电场的电场强度大小和方向如何？（2） 液滴的绕行方向怎样？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5分)11-1、11-2、11-3、11-4、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、15-3、16-1、16-2、