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1、遼寧省高中物理 人教版選修3-1 第三章磁場 單元試卷
姓名:________ 班級:________ 成績:________
一、 選擇題 (共10題;共24分)
1. (2分) (2017高二上金華期中) 如圖所示,通電直導(dǎo)線右邊有一個矩形線框,線框平面與通電直導(dǎo)線共面,若使線框逐漸遠(yuǎn)離(平動)通電導(dǎo)線,則穿過線框的磁通量將( )
A . 逐漸減小
B . 逐漸增大
C . 保持不變
D . 不能確定
2. (2分) (2019高一下乾安月考) 正檢驗電荷q在電場中以初速度v0由P點向Q點做減速運動,且運動的加速度值越來
2、越小(重力不計),則可以確定它所處的電場可能是如圖中的( )
A .
B .
C .
D .
3. (2分) (2017河?xùn)|模擬) 如圖所示,勻強磁場B的方向豎直向上,一電子沿紙面以水平向右的速度v射入磁場時,它受到的洛侖茲力的方向是( )
A . 豎直向上
B . 豎直向下
C . 垂直紙面向里
D . 垂直紙面向外
4. (2分) (2015高二上內(nèi)蒙古期末) 如圖所示,一根有質(zhì)量的金屬棒MN,兩端用細(xì)軟導(dǎo)線連接后懸掛于a、b兩點,棒的中部處于方向垂直紙面向里的勻強磁場中,棒中通有電流,方向從M流向N,此時棒受到導(dǎo)線對它的拉力作用.為使拉力等于
3、零,下列方法可行的是( )
A . 適當(dāng)減小磁感應(yīng)強度
B . 使磁場反向
C . 適當(dāng)增大電流強度
D . 使電流反向
5. (2分) (2018高二上阜新月考) 如圖所示,直角三角形ABC中存在一勻強磁場,比荷相同的兩粒子沿AB方向從A點射入磁場,分別從AC邊上的P、Q兩點射出。則下列說法正確的是( )
A . 從P點射出的粒子速度大
B . 從Q點射出的粒子在磁場中運動的周期大
C . 從Q點射出的粒子,在磁場中運動的時間長
D . 兩粒子在磁場中運動的時間一樣長
6. (2分) 如圖空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場,電場和磁場
4、相互垂直。在電磁場區(qū)域中,有一個豎直放置的光滑絕緣圓環(huán),環(huán)上套有一個帶正電的小球。O點為圓環(huán)的圓心,abc為圓環(huán)上的三個點,a點為最高點c點為最低點,Ob沿水平方向。已知小球所受電場力與重力大小相等。現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點由靜止釋放。下列判斷正確的是( )
A . 當(dāng)小球運動的弧長為圓周長的1/4時,洛侖茲力最大
B . 當(dāng)小球運動的弧長為圓周長的1/2時,洛侖茲力最大
C . 小球從a點到b點,重力勢能減小,電勢能增大
D . 小球從b點運動到c點,電勢能增大,動能先增大后減小
7. (3分) (2017高二上成安期中) 如圖所示,左右邊界分別為PP′、QQ′的勻強磁場的
5、寬度為d,磁感應(yīng)強度大小為B方向垂直紙面向里.一個質(zhì)量為m、電荷量大小為q的微觀粒子,沿與左邊界PP′成θ=45方向以速度v0垂直射入磁場.不計粒子重力,欲使粒子不從邊界QQ′射出,v0的最大值可能是( )
A .
B .
C .
D .
8. (3分) (2017高二上張家口期末) 如圖所示為圓柱形區(qū)域的橫截面.在沒有磁場的情況下,帶電粒子(不計重力)以某一初速度沿截面直徑方向入射時,穿過此區(qū)域的時間為t;若該區(qū)域加垂直該區(qū)域的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,帶電粒子仍以同一初速度沿截面直徑入射,粒子飛出此區(qū)域時,速度方向偏轉(zhuǎn)了 ,根據(jù)上述條件可求得的物理量為(
6、 )
A . 帶電粒子的初速度
B . 帶電粒子在磁場中運動的半徑
C . 帶電粒子在磁場中運動的周期
D . 帶電粒子的比荷
9. (3分) (2016普蘭店模擬) 如圖,一粒子發(fā)射源P位于足夠大絕緣板AB的上方d處,能夠在紙面內(nèi)向各個方向發(fā)射速率為v、電荷量為q質(zhì)量為m的帶正電的粒子,空間存在垂直紙面的勻強磁場,不考慮粒子間的相互作用和粒子重力.已知粒子做圓周運動的半徑大小恰好為d,則( )
A . 能打在板上的區(qū)域長度是2d
B . 能打在板上的區(qū)域長度是( +1)d
C . 同一時刻發(fā)射出的帶電粒子達(dá)到板上的最大時間差為
D . 同一時刻發(fā)射出的帶電
7、粒子達(dá)到板上的最大時間差為
10. (3分) 1930年勞倫斯巧妙地應(yīng)用帶電粒子在磁場中運動的特點,發(fā)明了回旋加速器,其原理如圖所示,這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成,其間留有空隙,B表示所加磁場的磁感應(yīng)強度.設(shè)兩個D形盒的半徑大小一定,B大小也一定,下列說法正確的是( )
A . 在兩個D形盒上加有高頻交變電壓
B . 帶電粒子在磁場中運動的過程中獲得能量被加速
C . 帶電粒子每次電場中運動的過程中獲得能量被加速
D . 為了使給定的帶電粒子最終獲得的最大速度更大,可以通過增大兩個D形盒間的電壓實現(xiàn)
二、 填空題 (共1題;共10分)
11. (10分)
8、 (2017高二上宜春期末) 如圖所示為等離子體發(fā)電機原理的示意圖,平行金屬板間距為d,有足夠的長度跟寬度,其間有勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,方向如圖,等離子體的流速為v,發(fā)電機等效內(nèi)阻為r,負(fù)載電阻為R,等離子體從一側(cè)沿著垂直磁場且與極板平行的方向射入極板間.已知電子電量為e,忽略金屬板邊緣效應(yīng),求:
(1)
打在上極板上的離子的帶電性質(zhì);
(2)
閉合開關(guān)后等離子發(fā)電機能提供的最大功率.
三、 實驗題 (共1題;共11分)
12. (11分) 圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場。現(xiàn)通過測量通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力,來測量磁場的磁感應(yīng)強度大小、并判定其
9、方向。所用部分器材已在圖中給出,其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框,其底邊水平,兩側(cè)邊豎直且等長;E為直流電源;R為電阻箱; 為電流表;S為開關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。
(1) 在圖中畫線連接成實驗電路圖。
(2) 完成下列主要實驗步驟中的填空:
①按圖接線。
②保持開關(guān)S斷開,在托盤內(nèi)加入適量細(xì)沙,使D處于平衡狀態(tài);然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1。
③閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng),在托盤內(nèi)重新加入適量細(xì)沙,使D________;然后讀出________,并用天平稱出________。
④用米尺測量________。
(3) 用測量的物理量和重力加速度g
10、表示磁感應(yīng)強度的大小,可以得出B=________。
(4) 判定磁感應(yīng)強度方向的方法是:若________,磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向外;反之,磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里。
四、 解答題 (共4題;共35分)
13. (5分) (2017高二上拉薩期末) 如圖所示,長為L=0.5m 的導(dǎo)體棒靜止于光滑的水平軌道上且與軌道垂直,開關(guān)閉合后回路中的電流I=2A,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.02T,方向與軌道平面成θ=45角斜向上方,求開關(guān)閉合后導(dǎo)體棒所受安培力的大小和方向.
14. (10分) (2019河北模擬) 如圖,平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi),x<0、y>0區(qū)域存在沿x軸正方向的
11、勻強電場E,x>0區(qū)域存在垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=0.2T。一比荷 =5108C/kg的粒子,從點P(-6cm,0)進(jìn)入電場,初速度v0=8106m/s,方向沿y軸正方向,一段時間后經(jīng)點Q(0,16cm)進(jìn)入磁場。粒子重力不計,求:
(1) 勻強電場的電場強度E;
(2) 粒子第一次回到電場時的位置坐標(biāo)。
15. (10分) (2019漳州模擬) 如圖所示,OO′為正對放置的水平金屬板M、N的中線,熱燈絲逸出的電子(初速度、重力均不計)在電壓為U的加速電場中由靜止開始運動,從小孔O射人兩板間正交的勻強電場、勻強磁場(圖中未畫出)后沿OO′做直線運動,已知兩板間的
12、電壓為2U,兩板長度與兩板間的距離均為L,電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。求:
(1) 電子通過小孔O時的速度大小v;
(2) 板間勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小B和方向。
16. (10分) (2019蘭州模擬) 水平面上有一個豎直放置的部分圓弧軌道,A為軌道的最低點,半徑OA豎直,圓心角AOB為60,半徑R=0.8m,空間有豎直向下的勻強電場,場強E=1104N/C。一個質(zhì)量m=2kg,帶電量為q=-110-3C的帶電小球,從軌道左側(cè)與圓心O同一高度的C點水平拋出,恰好從B點沿切線進(jìn)入圓弧軌道,到達(dá)最低點A時對軌道的壓力FN=32.5N。求:
(1) 小球拋出時的初速度v0大小;
(2) 小球從B到A的過程中克服摩擦所做的功Wf。
第 12 頁 共 12 頁
參考答案
一、 選擇題 (共10題;共24分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
二、 填空題 (共1題;共10分)
11-1、
11-2、
三、 實驗題 (共1題;共11分)
12-1、
12-2、
12-3、
12-4、
四、 解答題 (共4題;共35分)
13-1、
14-1、
14-2、
15-1、
15-2、
16-1、
16-2、