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1、河南省高中物理 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） 下列物品中必須用到磁性材料的是（ ） A . DVD碟片 B . 計算機上的磁盤 C . 鋼釘 D . 喝水用的搪瓷杯子 2. （2分） (2019高二上尚志月考) 如圖所示，兩個相同的絕緣細圓環(huán)帶有等量正電荷，電荷在圓環(huán)上的分布是均勻的，兩圓環(huán)相隔一定距離同軸平行固定放置，B、D分別為兩環(huán)圓心，C為BD中點。一帶負電的粒子從很遠處沿軸線向下依次穿

2、過兩環(huán)，若粒子只受電場力作用，則在粒子運動過程中下列說法正確的是 （ ） A . 粒子經(jīng)過B點時加速度為零 B . 粒子經(jīng)過B點和C點時動能相等 C . 粒子從A到C的過程中，電勢能一直增大 D . 粒子從B到D的過程中，電場力做的總功為0 3. （2分） (2017衡陽模擬) 如圖所示，等腰直角三角形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度的大小為B，AB邊長為L，B點處有一粒子源，可以沿BC邊成30的方向，向磁場中射入各種不同速率的帶有不同電性的帶電粒子，粒子質(zhì)量都為m，電荷量都為q，則下列說法正確的是（ ） A . 若粒子能從AB邊射出，則粒子的速度

3、不超過 B . .若粒子能從AB邊射出，則粒子的速度不超過 C . 若粒子能從BC邊射出，則粒子的速度不超過 D . 若粒子能從BC邊射出，則粒子的速度不超過 4. （2分） 如圖所示，用粗細均勻的電阻絲折成平面梯形框架，ab、cd邊均與ad邊成60角，ab＝bc＝cd＝L，長度為L的電阻絲電阻為r，框架與一電動勢為E，內(nèi)阻為r的電源相連接，垂直于框架平面有磁感應強度為B的勻強磁場，則框架受到的安培力的合力大小為（ ） A . 0 B . C . D . 5. （2分） 一個原來靜止的 原子核，輻射出α粒子，它的兩個產(chǎn)物在垂直于它們速度方向的勻強磁場

4、中運動，它們的軌跡和運動方向(圖中用箭頭表示)可能是下圖中哪一個(下圖中半徑大小沒有按比例畫)（ ） A . B . C . D . 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?，F(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 . 當小球運動的弧長為圓周長的1/4時，洛侖茲力最大 B . 當小球運動的弧長為圓

5、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自貢模擬) 如圖所示，在0≤x≤ a、0≤y≤a的長方形區(qū)域由垂直于xoy平面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B，坐標原點O處由一粒子源，在某時刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（重力不計），其速度方向均在xoy平面內(nèi)的第一象限，且與y軸正方向的夾角分布在0～90范圍內(nèi)，速度大小不同，且滿足 ≤v≤ ，已知粒子在磁場中做圓周運動的周期為T，則下列說法正確的是（ ） A . 最先從磁場上邊界飛出的粒

6、子經(jīng)歷的時間為 B . 最先從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷的時間小于 C . 最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時間為 D . 最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時間小于 8. （3分） (2017高三上錦州期末) 如圖所示，兩個質(zhì)量相等的帶電粒子a、b在同一位置A以大小相同的速度射入同一勻強磁場，兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30和60，經(jīng)磁場偏轉后兩粒子都經(jīng)過B點，AB連線與磁場邊界垂直，則（ ） A . a粒子帶正電，b粒子帶負電 B . 兩粒子的軌道半徑之比Ra：Rb= ：1 C . 兩粒子所帶電荷量之比qa：qb= ：1 D . 兩粒子的運動時間之比ta

7、：tb=2： 9. （3分） 內(nèi)壁光滑，水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi)，有一直徑略小于環(huán)口直徑的帶正電小球，以速度 沿逆時針方向勻速轉動，如圖所示，若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應強度B隨時間成正比增加的變化磁場，設運動過程中小球帶電量不變，則以下說法正確的是 A . 小球?qū)ΣＡЛh(huán)的壓力一定不斷增大 B . 小球受到的磁場力一定不斷增大 C . 小球先沿逆時針方向減速運動一段時間后沿順時針方向加速運動 D . 電場力對小球先做負功后做正功 10. （3分） 美國物理學家勞倫斯于1932年發(fā)明的回旋加速器，應用帶電粒子在磁場中做圓周運動的特點，能使粒子在較小的空間范圍內(nèi)經(jīng)過

8、電場的多次加速獲得較大的能量，使人類在獲得較高能量帶電粒子方面前進了一大步．如圖為一種改進后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強大小恒定，且被限制在AC板間，虛線中間不需加電場，如圖所示，帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動，對這種改進后的回旋加速器，下列說法正確的是（ ） A . 帶電粒子每運動一周被加速一次 B . 帶電粒子每運動一周P1P2等于P2P3 C . 加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸有關 D . 加速電場方向需要做周期性的變化 二、 填空題 (共1題；共10分) 11. （10分） (

9、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，負載電阻為R，等離子體從一側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，求： （1） 打在上極板上的離子的帶電性質(zhì)； （2） 閉合開關后等離子發(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)通過測量通電導線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應強度大小、并判定其方向

10、。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。此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導線。 （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S斷開，在托盤內(nèi)加入適量細沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細沙質(zhì)量m1。 ③閉合開關S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當，在托盤內(nèi)重新加入適量細沙，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表示

11、磁感應強度的大小，可以得出B＝________。 （4） 判定磁感應強度方向的方法是：若________，磁感應強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應強度方向垂直紙面向里。 四、 解答題 (共4題；共45分) 13. （5分） 如圖所示，t=0時，豎直向上的勻強磁場磁感應強度B0=0.5T，并且以 =1T/s在變化，水平導軌不計電阻，且不計摩擦阻力，寬為0.5m，長L=0.8m．在導軌上擱一導體桿ab，電阻R0=0.1Ω，并且水平細繩通過定滑輪吊著質(zhì)量M=2kg的重物，電阻R=0.4Ω，問經(jīng)過多少時間能吊起重物？（g=10m/s2） 14. （15分） (2018衡水模擬) 如

12、圖所示，一內(nèi)壁光滑的絕緣圓管A加固定在豎直平面內(nèi)。圓管的圓心為O，D點為圓管的最低點，AB兩點在同一水平線上，AB=2L，圓環(huán)的半徑為r= (圓管的直徑忽略不計)，過OD的虛線與過AB的虛線垂直相交于C點。在虛線AB的上方存在水平向右的、范圍足夠大的勻強電場；虛線AB的下方存在豎直向下的、范圍足夠大的勻強電場，電場強度大小等于 。圓心O正上方的P點有一質(zhì)量為m、電荷量為 ( >0)的絕緣小物體(視 為質(zhì)點)，PC間距為L。現(xiàn)將該小物體無初速釋放，經(jīng)過一段時間，小物體剛好沿切線無碰撞地進入圓管內(nèi)，并繼續(xù)運動。重力加速度用g表示。 （1） 虛線AB上方勻強電場的電場強度為多大?

13、 （2） 小物體從管口B離開后，經(jīng)過一段時間的運動落到虛線AB上的N點(圖中未標出N點)，則N點距離C點多遠? （3） 小物體由P點運動到N點的總時間為多少? 15. （10分） (2019高三上大名期末) 如圖所示，靜止于A處的離子，經(jīng)電壓為U的加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，從P點垂直CN進入矩形區(qū)域的有界勻強電場，電場方向水平向左。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻向分布的電場，已知圓弧所在處電場強度為E0 ， 方向如圖所示；離子質(zhì)量為m、電荷量為q；QN=2d，PN=3d，離子重力不計。 （1） 求圓弧虛線對應的半徑R的大小； （2） 若離子恰好能打在NQ的中點上

14、，求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強電場電場強度E的值； 16. （15分） (2019高二下南寧期末) 如圖所示，豎直平面內(nèi)有半徑R=0.8m的四分之一光滑圓弧軌道與長CD = 2.0m的絕緣水平面平滑連接。水平面右側空間存在互相垂直的勻強電場和勻強磁場，電場強度E=40N/C，方向豎直向上，磁場的磁感應強度B=1.0T，方向垂直紙面向外。兩個質(zhì)量均為m=2.010－6kg的小球a和b，a球不帶電，b球帶q=1.010－6C的正電，并靜止于水平面右邊緣處。將a球從圓弧軌道頂端由靜止釋放，運動到D點與b球發(fā)生正碰，碰撞時間極短，碰后兩球粘合成一體飛入復合場中，最后落在地面上的P點。已知小球a在水平面

15、上運動時所受的摩擦阻力f=0.1mg，DP =2DN，取g=10m/s2. a、b均可作為質(zhì)點。（結果保留三位有效數(shù)字）求： （1） 小球在C點對軌道的壓力大??； （2） 小球a與b相碰后瞬間速度的大小v； （3） 水平面離地面的高度h． 第 14 頁 共 14 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45分) 13-1、 14-1、 14-2、 14-3、 15-1、 15-2、 16-1、 16-2、 16-3、