2017-2018年广州乐而思中心高考物理重要考点练习卷：磁场
2017-2018学年高中物理粤教版选修3-1章末检测：第三章
章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1．关于带电粒子在电场或磁场中运动的表述，以下正确的是()A．带电粒子在电场中某点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相同B．正电荷只在电场力作用下，一定从高电势处向低电势处运动C．带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力方向与粒子的速度方向垂直D．带电粒子在磁场中某点受到的洛伦兹力方向与该点的磁场方向相同答案 C解析当带电粒子带负电时，在电场中某点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相反；当带电粒子带正电时，受到的电场力方向与该点的电场强度方向相同，故A错误；由U AB＝W ABq知，若电场力的方向与运动方向相反，电场力做负功，则正电荷将从低电势处向高电势处运动，故B错误；根据左手定则，带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力方向一定与速度的方向垂直．故C正确，D错误．所以选C.2．如图1所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是()图1答案 A3．如图2所示，当开关S闭合的时候，导线ab受力的方向应为()图2A．向右B．向左C．向纸外D．向纸里答案 D4．如图3所示，两个平行金属板M、N间为一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场方向由M板指向N板，磁场方向垂直纸面向里，OO′为距离两极板相等且平行两极板的直线．一质量为m，电荷量为＋q的带电粒子，以速度v0从O点射入，沿OO′方向匀速通过场区，不计带电粒子的重力，则以下说法不正确的是()图3A．电荷量为－q的粒子以v0从O点沿OO′方向射入仍能匀速通过场区B．电荷量为2q的粒子以v0从O点沿OO′方向射入仍能匀速通过场区C．保持电场强度和磁感应强度大小不变，方向均与原来相反，粒子以v0从O点沿OO′方向射入，则粒子仍能匀速通过场区D．粒子仍以速度v0从右侧的O′点沿O′O方向射入，粒子仍能匀速通过场区答案 D5．如图4所示，空间存在水平向里、磁感应强度的大小为B的匀强磁场，磁场内有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的倾角为θ，一带电荷量为－q、质量为m的带负电小球套在直杆上，从A点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为μ＜tanθ.则小球运动过程中的速度时间图象可能是()图4答案 C解析带电小球静止时受到竖直向下的重力G、垂直斜面向上的支持力F N和沿斜面向上的摩擦力f，小球下滑后，再受到一个垂直斜面向上的洛伦兹力f洛，沿斜面方向有：mg sinθ－μ(mg cosθ－f洛)＝ma，在垂直于斜面方向有：F N＋f洛＝mg cosθ，由于小球加速，据f洛＝q v B，f洛增大而支持力F N减小，据f＝μF N，摩擦力减小，导致小球的加速度a增加；当速度v增加到某个值时，出现mg cosθ－f洛＝0，有mg sinθ＝ma，此时小球的加速度最大；此后，f洛＞mg cos θ，支持力F N 反向，且速度越大，支持力F N 越大，摩擦力f 也随着增加，最后出现mg sin θ＝f ，之后小球匀速下滑，所以只有C 选项正确．6．带电粒子以初速度v 0从a 点进入匀强磁场如图5所示，运动中经过b 点，Oa ＝Ob .若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度v 0从a 点进入电场，仍能通过b 点，则电场强度E 和磁感应强度B 的比值为( )图5A ．v 0 B.1v 0 C ．2v 0 D.v 02答案 C解析 设Oa ＝Ob ＝d ，因带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，所以圆周运动的半径正好等于d ，即d ＝m v 0qB ，得B ＝m v 0qd.如果换成匀强电场，带电粒子做类平抛运动，那么有d ＝12·qE m ·⎝⎛⎭⎫d v 02得E ＝2m v 20qd ，所以E B＝2v 0，选项C 正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)7．图中直导线通入垂直纸面向里的电流，在下列匀强磁场中，直导线能静止在光滑斜面上的是( )答案 AC解析 要使直导线能够静止在光滑的斜面上，则直导线在磁场中受到的安培力必须与重力或重力沿斜面向下的分力平衡，通过左手定则判断得出，A 、C 是正确的．8．我国第21次南极科考队在南极观看到了美丽的极光．极光是由来自太阳的高能带电粒子流高速冲进高空稀薄大气层时，被地球磁场俘获，从而改变原有运动方向，向两极做螺旋运动，如图6所示．这些高能粒子在运动过程中与大气分子或原子剧烈碰撞或摩擦从而激发大气分子或原子，使其发出有一定特征的各种颜色的光．地磁场的存在使多数宇宙粒子不能达到地面而向人烟稀少的两极偏移，为地球生命的诞生和维持提供了天然的屏障．科学家发现并证实，向两极做螺旋运动的这些高能粒子的旋转半径是不断减小的，这主要与下列哪些因素有关( )图6A ．洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小B ．空气阻力做负功，使其动能减小C ．靠近南北两极磁感应强度增强D ．以上说法都不对 答案 BC解析 洛伦兹力不做功，空气阻力做负功．由r ＝m vqB 知，速率减小，B 增大，所以高能粒子的旋转半径减小．9．三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线搭成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I ，电流方向如图7所示．a 、b 、c 三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a 、b 和c 处的磁感应强度大小分别记为B 1、B 2和B 3，下列说法正确的是( )图7A ．B 1＝B 2<B 3 B ．B 1＝B 2＝B 3C ．a 和b 处磁场方向垂直于纸面向外，c 处磁场方向垂直于纸面向里D ．a 处磁场方向垂直于纸面向外，b 和c 处磁场方向垂直于纸面向里 答案 AC解析 由通电直导线的磁场及磁场的叠加原理知A 、C 正确．10．已知一质量为m 的带电液滴，经电压U 加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E 和匀强磁场B 中，液滴在此空间的竖直平面内做匀速圆周运动，如图8所示，则( )图8A ．液滴在空间可能受4个力作用B ．液滴一定带负电C ．液滴做圆周运动的半径r ＝1B 2UEgD ．液滴在场中运动时总能量不变 答案 BCD解析 液滴受到重力、电场力和洛伦兹力的作用，所以选项A 错误．由于液滴做匀速圆周运动，所以电场力与重力为平衡力，电场力方向向上，可以判定液滴带负电，B 正确．根据qU ＝12m v 2，r ＝m v qB ，qE ＝mg ，解得r ＝1B 2UEg ，选项C 正确；液滴在场中运动的整个过程能量守恒，选项D 正确．三、计算题(本题共5小题，共60分)11．(8分)如图9所示为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场．带电粒子(不计重力)第一次以速度v 1沿截面直径入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转60°角；该带电粒子第二次以速度v 2从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转90°角．求带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的半径之比、速度之比和时间之比．图9答案3∶13∶1 2∶3解析 设磁场半径为R ，当第一次以速度v 1沿截面直径入射时，根据几何知识可得：Rr 1＝tan30°，即r 1＝3R .当第二次以速度v 2沿截面直径入射时，根据几何知识可得：r 2＝R ，所以r 1r 2＝31，两种情况下都是同一个带电粒子在相同的匀强磁场中运动的，所以根据公式r ＝m v Bq ，可得v 1v 2＝r 1r 2＝31，因为周期T ＝2πm Bq ，与速度无关，所以运动时间之比为t 1t 2＝60°360°T90°360°T ＝23.12．(8分)如图10所示，将长为50cm 、质量为10g 的均匀金属棒ab 的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直纸面向里的匀强磁场中，当金属棒中通以0.4A 的电流时，弹簧恰好不伸长，求：图10(1)匀强磁场中磁感应强度是多大？(2)当金属棒通以0.2A 由a 到b 的电流时，弹簧伸长1cm ，如果电流方向由b 到a ，而电流大小不变，弹簧伸长又是多少？(取g ＝9.8m/s 2) 答案 (1)0.49T (2)3cm解析 (1)当ab 棒受到向上的安培力BIl 和向下的重力mg 大小相等时，弹簧不伸长，由BIl＝mg 可得出磁感应强度：B ＝mg Il ＝10×10－3×9.80.4×0.5T ＝0.49T.(2)当0.2A 的电流由a 流向b 时，ab 棒受到两根弹簧向上的拉力2kx 1及向上的安培力BI 1l 和向下的重力mg 作用，处于平衡状态． 根据平衡条件有：2kx 1＝mg －BI 1l ①当电流反向后，ab 棒受到两个弹簧向上的拉力2kx 2及向下的安培力BI 2l 和重力mg 作用，处于平衡状态，有： 2kx 2＝mg ＋BI 2l ②①②两式相除并整理，得弹簧伸长x 2为： x 2＝mg ＋BI 2lmg －BI 1l ·x 1＝10×10－3×9.8＋0.49×0.2×0.510×10－3×9.8－0.49×0.2×0.5×1cm ＝3cm. 13．(14分)在平面直角坐标系xOy 中，第Ⅰ象限存在沿y 轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B .一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子从y 轴正半轴上的M 点以速度v 0垂直于y 轴射入电场，经x 轴上的N 点与x 轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y 轴负半轴上的P 点垂直于y 轴射出磁场，如图11所示．不计粒子重力，求图11(1)M 、N 两点间的电势差U MN ； (2)粒子在磁场中运动的轨道半径r ； (3)粒子从M 点运动到P 点的总时间t . 答案 (1)3m v 202q (2)2m v 0qB (3)33m ＋2πm 3qB解析 (1)设粒子过N 点时的速度为v ，有v 0v ＝cos θ 故v ＝2v 0粒子从M 点运动到N 点的过程，由动能定理，得 qU MN ＝12m v 2－12m v 20U MN ＝3m v 202q.(2)过点N 作v 的垂线，与y 轴交点为O ′，如图所示，粒子在磁场中以O ′为圆心做匀速圆周运动，半径为O ′N ，有q v B ＝m v 2rr ＝2m v 0qB.(3)由几何关系得ON ＝r sin θ设粒子在电场中运动的时间为t 1，有ON ＝v 0t 1 t 1＝3m qB粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T ＝2πmqB设粒子在磁场中运动的时间为t 2，有t 2＝π－θ2πTt 2＝2πm 3qBt ＝t 1＋t 2 t ＝33m ＋2πm 3qB.14．(14分)如图12所示，直角坐标系xOy 位于竖直平面内，在水平的x 轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B ，方向垂直xOy 平面向里，电场线平行于y 轴．一质量为m 、电荷量为q 的带正电荷的小球，从y 轴上的A 点水平向右抛出．经x 轴上的M 点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x 轴上的N 点第一次离开电场和磁场，MN 之间的距离为L ，小球过M 点时的速度方向与x 轴正方向夹角为θ.不计空气阻力，重力加速度为g ，求：图12(1)电场强度E 的大小和方向；(2)小球从A 点抛出时初速度v 0的大小； (3)A 点到x 轴的高度h .答案 (1)mg q 方向竖直向上 (2)qBL2m cot θ(3)q 2B 2L 28m 2g解析 (1)小球在电场和磁场中恰能做匀速圆周运动，其所受电场力必须与重力平衡，有qE ＝mg ① E ＝mg q②重力的方向是竖直向下，电场力的方向应为竖直向上，由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上．(2)小球做匀速圆周运动，O ′为圆心，MN 为弦长，∠MO ′P ＝θ，如图所示．设半径为r ，由几何关系知L2r＝sin θ③ 小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，设小球做匀速圆周运动的速率为v ，有q v B ＝m v 2r④由速度的合成与分解知v 0v ＝cos θ⑤ 由③④⑤式得v 0＝qBL2mcot θ⑥(3)设小球到M 点时的竖直分速度为v y ，它与水平分速度的关系为v y ＝v 0tan θ⑦ 由匀变速直线运动规律得v 2y ＝2gh ⑧ 由⑥⑦⑧式得h ＝q 2B 2L 28m 2g.15．(16分)如图13甲所示，真空中有一以(r,0)为圆心、半径为r 的圆柱形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里．磁场的上方有两个等大的足够长的平行金属板M 、N ，M 板带负电，N 板带正电．两板间距离为2r .从O 点沿x 轴正方向发射质子，当质子进入两板间时，两板间立即加上如图乙所示的变化电压，周期为T ，且电压从t ＝0开始变化，电压的最大值为16mr 2eT 2.已知质子的电荷量为e ，质量为m ，质子在磁场中的偏转半径也为r ，不计质子重力．求：图13(1)质子进入磁场时的速度大小；(2)从进入M 、N 两板间开始计时，质子到达M 板的时间及其动能．答案 (1)eBrm(2)T ⎝⎛⎭⎫8m T 2＋e 2B 22m r 2解析 (1)由牛顿第二定律e v B ＝m v 2r ，解得v ＝eBrm.(2)进入M 、N 两板间，在0到T2时间内，质子不受电场力做匀速直线运动，t 1＝T 2在T 2到T 时间内，质子受的电场力F ＝eU 2r 由牛顿第二定律 a ＝F m ，U ＝16mr 2eT 2质子在垂直于极板方向做匀加速直线运动s ＝12at 22＝r解得t 2＝T2因此，从进入电场开始计时，质子到达M 板的时间 t ＝t 1＋t 2＝T质子在两板间偏转过程中，由动能定理得 e ·U 2＝E k －12m v 2 解得E k ＝⎝⎛⎭⎫8m T 2＋e 2B 22m r 2.。
2017-2018年广州乐而思中心高考物理重要考点练习卷：选修实验
选修实验1．在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。
若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是A．改用红色激光B．改用蓝色激光C．减小双缝间距D．将屏幕向远离双缝的位置移动E．将光源向远离双缝的位置移动【答案】ACD2．在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则A．中间条纹间距较两侧更宽学￥科网B．不同色光形成的条纹完全重合C．双缝间距离越大条纹间距离也越大D．遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹【答案】D3．某同学利用单摆测量重力加速度（1）为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是__________A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动D．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大（2）如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约为1 m的单摆，实验时，由于仅有量程为20 cm、精度为1 mm的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做T；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用一标记点，测出单摆的周期1T；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆周期2，用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g=____________。
间的距离L【答案】（1）BC （2）222124πL T T ∆- 4．用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示。
（1）组装单摆时，应在下列器材中选用 （选填选项前的字母）。
甲A ．长度为1 m 左右的细线B ．长度为30 cm 左右的细线C ．直径为1.8 cm 的塑料球D ．直径为1.8 cm 的铁球（2）测出悬点O 到小球球心的距离（摆长）L 及单摆完成n 次全振动所用的时间t ，则重力加速度g =_______（用L 、n 、t 表示）。
（3）下表是某同学记录的乙组实验数据，并做了部分计算处理。
2017-2018年广州乐而思中心高考物理重要考点练习卷：牛顿运动定律
牛顿运动定律1．一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D．质点单位时间内速率的变化量总是不变【答案】BC2．沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度–时间图线如图所示。
已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在0~5 s、5~10 s、10~15 s内F的大小分别为F1、F2和F3，则A．F1<F2B．F2>F3C．F1>F3D．F1=F3【答案】A3．如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的A．OA方向B．OB方向C．OC方向D．OD方向【答案】D4．沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度–时间图线如图所示。
已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在0~5 s、5~10 s、10~15 s内F的大小分别为F1、F2和F3，则A．F1<F2B．F2>F3C．F1>F3D．F1=F3【答案】A5．如图所示，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O；整个系统处于静止状态；现将细绳剪断，将物块a的加速度记为a1，S1和S2相对原长的伸长分别为∆l1和∆l2，重力加速度大小为g，在剪断瞬间A．a1=3g B．a1=0C．∆l1=2∆l2 D．∆l1=∆l2【答案】AC6．如图所示，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物体，开始时升降机做匀速运动，物块相对斜面匀速下滑，当升降机加速上升时A．物块与斜面间的摩擦力减小B．物块与斜面间的正压力增大C．物块相对于斜面减速下滑D．物块相对于斜面匀速下滑【答案】BD7．如图（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的v–t图线如图（b）所示。
2018年高考物理课标Ⅱ专用复习专题测试专题十 磁场 共182张 精品
3.(2017课标Ⅰ,19,6分)(多选)如图,三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距,均通有电 流I,L1中电流方向与L2中的相同,与L3中的相反。下列说法正确的是 ( )
9.(2016课标Ⅲ,18,6分)平面OM和平面ON之间的夹角为30°,其横截面(纸面)如图所示,平面OM上 方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m,电荷量为q (q>0)。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场,速度与OM成30°角。已知 该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点,并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子 离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为 ( )
A.左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉 B.左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉 C.左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉 D.左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
答案 AD 本题考查安培力、电路。要使线圈在磁场中开始转动,则线圈中必有电流通过,电 路必须接通,故左右转轴下侧的绝缘漆都必须刮掉;但如果上侧的绝缘漆也都刮掉,当线圈转过1 80°时,靠近磁极的导线与开始时靠近磁极的导线中的电流方向相反,受到的安培力相反,线圈向 原来的反方向转动,线圈最终做往返运动,要使线圈连续转动,当线圈转过180°时,线圈中不能有 电流通过,依靠惯性转动到初始位置再接通电路即可实现连续转动,故左、右转轴的上侧不能都 刮掉,故选项A、D正确。
() A.运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍 B.加速度的大小是Ⅰ中的k倍 C.做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍 D.做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等
2017-2018学年高中物理 第三章 磁场章末质量评估 粤教版选修3-1
第三章磁场一、单项选择题(本题共10小题，每题3分，共30分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错选不选或多选均不得分．)1．如图所示的四个实验现象中，不能表明在电流周围能产生磁场的是( )A．图甲中，导线通电后磁针发生偏转B．图乙中，通电导线在磁场中受到力的作用C．图丙中，当电流方向相同时，导线相互靠近D．图丁中，当电流方向相反时，导线相互远离答案：B2．如图所示，E、F分别表示蓄电池两极，P、Q分别表示螺线管两端．当闭合开关时，发现小磁针N极偏向螺线管Q端．下列判断正确的是( )A．F为蓄电池负极B．螺线管P端为S极C．流过电阻R的电流方向向下D．管内磁场方向由Q指向P答案：D3．如图所示，有一根直导线上通以恒定电流I，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场B 垂直，则在图中圆周上，磁感应强度数值最大的点是( )A．a点B．b点C．c点D．d点答案：A4．下列四幅图关于各物理量方向间的关系中，正确的是( )解析：由左手定则可知，安培力的方向总是与磁感应强度的方向垂直，A 错误；磁场的方向向下，电流的方向向里，由左手定则可知安培力的方向向左，B 正确；由左手定则可知，洛伦兹力的方向总是与磁感应强度的方向垂直，C 错误；通电螺线管产生的磁场的方向沿螺线管的轴线的方向，由题图可知电荷运动的方向与磁感线的方向平行，不受洛伦兹力，D 错误．答案：B5．如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L ，质量为m 的直导体棒．在导体棒中的电流I 垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B 的大小和方向正确的是( )A ．B ＝mg sin αIL ，方向垂直斜面向上B ．B ＝mg sin αIL ，方向垂直斜面向下C ．B ＝mg cos αIL ，方向垂直斜面向下D ．B ＝mg cos αIL，方向垂直斜面向上解析：外加匀强磁场的磁感应强度B 的方向垂直斜面向上，则沿斜面向上的安培力、支持力与重力，处于平衡状态．答案：A6．如图所示，在光滑水平面上放根固定的通电直导线，并在它旁边与它在同一水平面内放一通电矩形导线框，则导线框的运动情况是( )A ．线框静止B ．线框向右匀速运动C ．线框向左匀速运动D ．线框向右加速运动解析：直导线中的电流方向由下向上，根据安培定则，导线右侧区域磁感应强度方向向内，根据左手定则，左边受向右的安培力，右边受到向左的安培力，上边受到向上的安培力，下边受到向下的安培力；离通电导线越远的位置，磁感应强度越小，故根据安培力公式F ＝BIL ，左边受到的安培力大于右边，上边受到的安培力等于下边受到的安培力，故线圈受通电直导线作用后将向右运动．故D 正确，A 、B 、C 错误．答案：D7．带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹，如图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a 和b 是轨迹上的两点，匀强磁场B 垂直纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减少．下列说法正确的是( )A ．粒子先经过a 点，再经过b 点B ．粒子先经过b 点，再经过a 点C ．粒子可以带正电也可以带负电D ．粒子带正电解析：粒子在云室中运动时，速度逐渐减小，根据r ＝mvqB可知其运动轨迹的半径逐渐减小，故粒子运动方向为由a 到b ，故A 正确，B 错误；运动方向由a 到b ，磁场垂直纸面向里，所受洛伦兹力方向指向运动轨迹内侧，故由左手定则可知该电荷带负电，故C 、D 错误．答案：A8．环形对撞机是研究高能粒子的重要装置．正、负离子由静止经过电压为U 的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞，为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法正确的是( )A ．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷qm 越大，磁感应强度B 越大 B ．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q m越大，磁感应强度B 越小 C ．对于给定的带电粒子，加速电压U 越大，粒子运动的周期越大 D ．对于给定的带电粒子，不管加速电压U 多大，粒子运动的周期都不变解析：由题意知道正负电子经加速后进入匀强磁场做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律推导出电子圆周运动的半径和周期表达式，再进行分析．电子在加速电场中，根据动能定理得qU ＝12mv 2，电子在匀强磁场中由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qvB ＝m v 2r ，电子圆周运动的半径r ＝mv qB ，周期T ＝2πr v ＝2πmqB.A 、B 对于给定的加速电压，v 不变，又由题意得知，r 不变，则带电粒子的比荷qm越大，则B 越小．故A 错误，B 正确．C 、D 由上可知，加速电压U 越大，电子获得的速度v 越大，要保持半径r 不变，B 应增大，则T 会减小．故C 、D 错误．答案：B9．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示，它的核心部分是两个D 形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，在两盒间的窄缝中形成交变电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速．两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出，如果用同一回旋加速器分别加速氚核(31H 原子核)和α粒子(42He 原子核)，比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，可知( )A ．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小B ．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大C ．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小D ．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大解析：因为加速器所加的高频交流电源的周期与粒子做圆周运动的周期相等，而粒子在磁场中做圆周运动的周期与粒子的运动速度没关系，故由公式T ＝2πm qB可知，氚核的交流电源的周期较大，故C 、D 均错误；再根据最大动能E k ＝12mv 2＝12m ·⎝ ⎛⎭⎪⎫BqR m 2＝B 2q 2R 22m，将氚核与氦核的相关电荷量与质量代入，发现氚核获得的最大动能较小，故A 正确，B 错误．答案：A10．如图，某带电粒子由静止开始经电压为U 的电场加速后，射入水平放置、电势差为U ′的两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁感线方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子进入磁场和射出磁场的M ，N 两点间的距离d 随着U 和U ′的变化情况为(不计重力，不考虑边缘效应)( )A ．d 随U 变化，d 随U ′变化B ．d 随U 变化，d 与U ′无关C ．d 与U 无关，d 与U ′无关D ．d 与U 无关，d 随U ′变化解析：对于加速过程，有qU ＝12mv 20，得v 0＝2qUm，带电粒子在电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度v 分解成初速度方向与加速度方向，设出射速度与水平夹角为θ，则有v 0＝v cos θ；而在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R ，由几何关系可得，半径与直线MN 夹角正好等于θ，则12d R ＝cos θ，所以d ＝2Rv 0v，又因为半径公式R＝mv qB，所以d ＝2mv 0qB＝2B2mUq.故d 随U 变化，d 与U ′无关．所以B 正确，A 、C 、D 错误，故选B.答案：B二、多项选择题(本题共4小题，每题6分，共24分．每小题有多个选项是正确的，全选对得6分，少选得3分，选错、多选或不选得0分．)11．如图所示是用电子射线管演示带电粒子在磁场中受洛伦兹力的实验装置，图中虚线是带电粒子的运动轨迹，那么下列关于此装置的说法正确的有( )A ．A 端接的是高压直流电源的正极B ．A 端接的是高压直流电源的负极C ．C 端是蹄形磁铁的N 极D ．C 端是蹄形磁铁的S 极解析：由图可知，电子是从A 端射出，则A 端是高压直流电源的负极，故A 错误，B 正确；电子是从A 向B 运动，且洛伦兹力向下，则由左手定则可得磁场方向由C 向D ，故C 正确，D 错误．答案：BC12．如图所示，竖直向下的匀强磁场穿过光滑的绝缘水平面，平面上一个钉子O 固定一根细线，细线的另一端系一带电小球，小球在光滑水平面内绕O 做匀速圆周运动．在某时刻细线断开，小球仍然在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法错误的是( )A ．速率变小，半径变小，周期不变B ．速率不变，半径不变，周期不变C ．速率变小，半径变大，周期变大D ．速率不变，半径变小，周期变小解析：线断后，小球只受洛伦兹力作用，由于洛伦兹力不做功，所以小球的速率一定不变，故A 、C 错误；若线断前，线中无拉力，只有洛伦兹力提供向心力，则线断后无影响，小球的轨迹不变，半径不变，周期也不变，故B 正确；若线断前，绳中有拉力F 且F －qvB＝m v 2r 时，线断后qvB ＝m v 2r，小球做圆周运动的绕行方向发生变化，当F －qvB ＝qvB ，即F ＝2qvB 时，半径、周期都不变；当F －qvB ＞qvB ，即F ＞2qvB 时，半径、周期都变大；当F －qvB ＜qvB ，即F ＜2qvB 时，半径、周期都变小，故D 正确．答案：AC13．如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M 、N 两小孔中，O 为M 、N 连线中点，连线上a 、b 两点关于O 点对称．导线均通有大小相等、方向向上的电流．已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度，式中k 是常数、I 是导线中电流、r 为点到导线的距离B ＝k Ir.一带正电的小球以初速度v 0从a 点出发沿连线运动到b 点．关于上述过程，下列说法正确的是( )A ．小球先做加速运动后做减速运动B ．小球一直做匀速直线运动C ．小球对桌面的压力先减小后增大D ．小球对桌面的压力一直在增大解析：据题意，由于通过M 和N 的导线电流方向都向上且大小相等，在M 、N 周围产生逆时针方向磁场，由于磁场的叠加，从a 到b 合磁场磁感应强度方向先向里后向外且大小先减小后增加，带电小球受到的洛伦兹力据f ＝qvB 可知先向上后向下且先减小后增加，而带电小球对桌面的压力为：N ＝G －f ，则压力大小为：一直增加；由于洛伦兹力方向与带电小球运动方向垂直，小球运动速度不变，故选项B 、D 正确．答案：BD14．用相同金属材料制成的两根粗细均匀的电阻丝，质量分别为m 1、m 2，横截面积分别为S 1、S 2.若电阻丝两端加相同的电压，垂直于磁场方向放入同一匀强磁场中，两电阻丝所受的安培力F 1、F 2的大小关系为( )A ．若m 1＞m 2，S 1＝S 2，则F 1＞F 2B ．若m 1＜m 2，S 1＝S 2，则F 1＝F 2C ．若m 1＝m 2，S 1＞S 2，则F 1＝F 2D ．若m 1＝m 2，S 1＜S 2，则F 1＜F 2解析：导线的长度为L ＝mρ密度S ，电阻阻值为R ＝ρ电·mρ密度S 2，所以电流为I ＝U R ＝U ρ密度S 2m ρ电，安培力为F ＝BIL ＝BUSρ，所以安培力与电阻丝的质量无关，与其横截面积成正比；A ．若m 1＞m 2，S 1＝S 2，则F 1＝F 2，故A 错误；B ．若m 1＜m 2，S 1＝S 2，则F 1＝F 2，故B 正确；C ．若m 1＝m 2，S 1＞S 2，则F 1＞F 2，故C 错误；D ．若m 1＝m 2，S 1＜S 2，则F 1＜F 2，故D 正确． 答案：BD三、非选择题(共4小题，共46分)15．(10分)最近研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示．炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接．开始时炮弹静止在轨道的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出．设两导轨之间的距离d ＝0.10 m ，导轨长L ＝5.0 m ，炮弹质量m ＝0.30 kg.导轨上的电流I 的方向如图中箭头所示．可认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B ＝2.0 T ，方向垂直于纸面向里．若炮弹出口速度为v ＝2.0×103m/s ，忽略摩擦力与重力的影响以及发射过程中电流产生的焦耳热，试求：(1)通过导轨的电流I ；(2)发射过程中电源的最大输出功率P .解析：(1)炮弹的加速度为：a ＝IdB m，炮弹做匀加速运动，有：v 2＝2aL ，代入题给数据得I ＝6.0×105A.(2)电源的最大输出功率：P ＝IdB ·v ，解得：P ＝2.4×108W.答案：(1)6.0×105 A (2)2.4×108W16．(10分)如图所示，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一长方体形的厚度为d 、左右侧面的表面积为S 的绝缘容器，容器内装满密度为ρ的导电液体，容器两侧面中心处连有两竖直放置的玻璃管T 1和T 2，容器的上、下两个面均是用不能和导电液体发生化学反应的铂金制成的极板A 、K ，并与开关S 、电动势为E 的无内阻电源相接组成电路，容器的两侧面均和磁感线方向平行．当合上开关S 后，发现两玻璃管中导电液体液面的高度差为h .(1)判断两个玻璃管T 1和T 2液面哪个高，简要说明理由； (2)求导电液体的电阻R .解析：(1)导电液体中电流由下向上，磁场方向向里，由左手定则知安培力方向向左，故T 1的液面较高．(2)设导电液体受到的安培力在液体中产生的附加压强为p 1，则安培力 F ＝p 1S . 由液体内压强公式知p 1＝ρgh ，解得安培力F ＝ρghS ，又有安培力公式F ＝BId ，电流I ＝ER，联立解得： R ＝BEdρghS. 答案：(1)导电液体中电流由下向上，磁场方向向里，由左手定则知安培力方向向左，故T 1的液面较高(2)BEdρghS17．(12分)电子(e ，m )以速度v 0与x 轴成30°角垂直射入磁感强度为B 的匀强磁场中，经一段时间后，打在x 轴上的P 点，如图所示，求：P 点到O 点的距离是多大？电子由O 点运动到P 点所用的时间是多大？解析：电子在磁场中受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，轨迹如图所示，由图可知：弦切角为30°，所以圆心角为60°，P 点到O 点的距离等于半径，根据Bev 0＝m v 20r 得r ＝mv 0eB ，所以P 点到O 点的距离等于mv 0eB ，圆周运动的周期：T ＝2πm eB，圆心角为60°，所以电子由O 点运动到P 点所用的时间：t ＝60°360°·2πm eB ＝πm 3eB. 答案：mv 0eB πm 3eB18．(14分)质谱仪原理如图所示，a 为粒子加速器，电压为U 1；b 为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B 1，板间距离为d ；c 为偏转分离器，磁感应强度为B 2.今有一质量为m 、电荷量为＋q 的正电子(不计重力)，经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做半径为R 的匀速圆周运动．求：(1)粒子射出加速器时的速度v ； (2)速度选择器的电压U 2;(3)粒子在B 2磁场中做匀速圆周运动的半径R .解析：(1)粒子经加速电场U 1加速，获得速度v ，由动能定理得：qU 1＝12mv 2，解得v ＝2qU 1m.(2)电子在速度选择器中做匀速直线运动，由电场力与洛伦兹力平衡得 Eq ＝qvB 1即U 2dq ＝qvB 1，U 2＝B 1dv ＝B 1d2qU 1m.(3)在B 2中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有：qvB 2＝m v 2R ，R ＝mv qB 2＝mqB 22qU 1m.答案：见解析。
广东省广州市2017-2018学年高中物理 第3章 磁场单元测试卷(无答案)新人教版选修3-1
第2章磁场（考试时间：90分钟试卷满分：100分）一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里。
开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力方向是A．水平向左 B．水平向右 C．竖直向上 D．竖直向下2．一不计重力的带正电粒子沿纸面竖直向下飞入某一磁场区域。
在竖直平面上运动轨迹如图所示，则该区域的磁场方向是A．沿纸面水平向右 B．沿纸面水平向左C．垂直纸面向外 D．垂直纸面向里3．19世纪法国学者安培提出了著名的分子电流假说。
他认为，在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流（分子电流实际上是由原子内部电子的绕核运动形成的），分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。
下图中将分子电流（上图中箭头表示电子运动方向）等效为小磁体的图示中正确的是A．A B．B C．C D．D4．如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP=60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1。
若将M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B2与B1之比为A:1 B:2 C．1:1 D．1:25．如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的固定斜面上，地面上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用平行于斜面的力F拉乙物块，使甲、乙一起无相对滑动沿斜面向上作匀加速运动的阶段中A．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大B．甲、乙两物块间的摩擦力保持不变C．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小D．乙物块与斜面之间的摩擦力不断增大6．一个带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场中，由于沿途空气电离而使粒子的动能逐渐减小，轨迹如图所示。
2017-2018年广州乐而思中心高考物理重要考点练习卷：电磁波及相对论
电磁波及相对论1. 目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内。
下列关于雷达和电磁波的说法正确的是A. 真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在1.5 m至0.3 m之间B. 电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C. 测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D．波长越短的电磁波, 反射性能越强【答案】ACD2. 关于电磁波的特点, 下列说法正确的是A．电磁波中的电场和磁场互相垂直, 电磁波沿与二者垂直的方向传播B. 电磁波是横波C．电磁波的传播不需要介质, 而是电场和磁场之间的相互感应D. 电磁波不具有干涉和衍射现象【答案】ABC3. 19世纪60年代, 英国物理学家麦克斯韦在法拉第等人研究成果的基础上, 进行总结, 并加以发展, 提出了系统的电磁理论并预言了电磁波的存在。
以下有关电磁理论和电磁波的说法不正确的是A. 只要有磁场在变化, 它的周围就一定会产生电场B．空间某区域有不均匀变化的电场, 则一定会产生电磁波C. 电磁波不同于机械波之处是电磁波能在真空中传播D. 紫外线是一种比所有可见光波长更长的电磁波【答案】D4. 如图所示, 甲、乙、丙、丁四个LC振荡电路中, 某时刻振荡电流i的方向如箭头所示。
下列对各回路情况的判断正确的是A. 若甲电路中电流i正在增大, 则该电路中线圈的自感电动势必定在增大B. 若乙电路中电流i正在增大, 则该电路中电容器里的电场方向必定向下C. 若丙电路中电流i正在减小, 则该电路中线圈周围的磁场必在增强D．若丁电路中电流i正在减小, 则该电路中电容器极板电荷必是上负下正【答案】BD5. 接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟, 飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢, 下列说法正确的有A. 飞船上的人观测到飞船上的钟较快B. 飞船上的人观测到飞船上的钟较慢C. 地球上的人观测到地球上的钟较快D. 地球上的人观测到地球上的钟较慢【答案】AC6. 一艘太空飞船静止时的长度为30 m, 它以0.6c（c为光速）的速度沿长度方向飞行越过地球, 下列说法正确的是A. 飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30 mB. 地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 mC. 飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于cD. 地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c【答案】B7. 关于电磁波, 下列说法正确的是A. 电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B. 周期性变化的电场和磁场可以相互激发, 形成电磁波C. 电磁波在真空中自由传播时, 其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D. 利用电磁波传递信号可以实现无线通信, 但电磁波不能通过电缆、光缆传输E．电磁波可以由电磁振荡产生, 若波源的电磁振荡停止, 空间的电磁波随即消失【答案】ABC8. 下列说法正确的是A. 电磁波在真空中以光速c传播B. 在空气中传播的声波是横波C. 声波只能在空气中传播D. 光需要介质才能传播【答案】A9. 各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是A. γ射线、紫外线、可见光、红外线B. γ射线、红外线、紫外线、可见光C. 紫外线、可见光、红外线、γ射线D. 红外线、可见光、紫外线、γ射线【答案】A10. 我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星, 它标志着我国雷达研究又创新的里程碑, 米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m范围内, 则对该无线电波的判断正确的是A. 米波的频率比厘米波频率高B. 和机械波一样须靠介质传播C. 同光波一样会发生反射现象D. 不可能产生干涉和衍射现象【答案】C11. 关于狭义相对论的说法, 不正确的是A. 狭义相对论认为在不同的惯性参考系中, 一切物理规律都是相同的B．狭义相对论认为在一切惯性系中, 光在真空中的速度都等于c, 与光源的运动无关C. 狭义相对论只涉及无加速度运动的惯性系D. 狭义相对论任何情况下都适用【答案】D12. 下列说法正确的是A．世界的过去、现在和将来都只有量的变化, 而不会发生质的变化B. 时间和空间不依赖人们的意识而存在C. 时间和空间是绝对的D. 时间和空间是紧密联系、不可分割的【答案】D13. 20世纪初, 著名的物理学家爱因斯坦建立了________, 使人们对时空观的认识产生了根本性的变革。
2018年高考物理课标Ⅰ专用复习专题测试专题十 磁场 共185张 精品
答案 D 因洛伦兹力不做功,故带电粒子从较强磁场区域进入到较弱的磁场区域后,其速度大
小不变,由r= mv 知,轨道半径增大;由角速度ω= v 知,角速度减小,选项D正确。
qB
r
解题关键 ①洛伦兹力对带电粒子不做功。②粒子做圆周运动满足Bqv=m v2 ,可得r= mv 。③v=
r
Bq
ωr。
11.(2015课标Ⅱ,19,6分,0.506)(多选)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k 倍。两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。与Ⅰ中运动的电子相比,Ⅱ中的电子
2 m Be
∝1
B
,故T2=kT1,C正确。角速度ω=
2 T
= Be
①正确画出粒子在磁场中运动的轨迹图。②由于
θ 2
=
t T
且θ=30°得出t=
T 12
=
m 6Bq
。
③当筒转过90°时,粒子恰好从小孔N飞出,意味着粒子在磁场中运动的时间t= 。
2ω
反思总结 此题考查处理粒子在磁场中运动问题的基本方法:定圆心、画轨迹,由几何知识求半 径,找圆心角求时间。
8.(2016课标Ⅲ,18,6分)平面OM和平面ON之间的夹角为30°,其横截面(纸面)如图所示,平面OM上 方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m,电荷量为q (q>0)。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场,速度与OM成30°角。已知 该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点,并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子 离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为 ( )
2
3 3
B0,故C项正确。
甲
乙
2017-2018年广州乐而思中心高考物理重要考点练习卷：相互作用
相互作用1．如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N。
初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α（π2α>）。
现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变。
在OM由竖直被拉到水平的过程中A．MN上的张力逐渐增大B．MN上的张力先增大后减小C．OM上的张力逐渐增大D．OM上的张力先增大后减小【答案】AD2．如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。
如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是A．绳的右端上移到b'，绳子拉力不变B．将杆N向右移一些，绳子拉力变大C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移【答案】AB3．一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm。
将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为（弹性绳的伸长始终处于弹性限度内）A．86 cm B．92 cmC．98 cm D．104 cm【答案】B4．如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b 。
外力F 向右上方拉b ，整个系统处于静止状态。
若F 方向不变，大小在一定范围内变化，物块b 仍始终保持静止，则 学【科网】A ．绳OO'的张力也在一定范围内变化B ．物块b 所受到的支持力也在一定范围内变化C ．连接a 和b 的绳的张力也在一定范围内变化D ．物块b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 【答案】BD5．如图，在水平桌面上放置一斜面体P ，两长方体物块a 和b 叠放在P 的斜面上，整个系统处于静止状态。
若将a 和b 、b 与P 、P 与桌面之间摩擦力的大小分别用f 1、f 2和f 3表示。
广东省深圳市乐而思中心2017-2018学年高三(理)上学期第五次考试物理试题
广东省深圳市乐而思中心2017-2018学年高三（理）上学期第五次考试物理试题学校_________ 班级__________ 姓名__________ 学号__________一、单选题1. 如图所示为氢原子的能级图，下列叙述正确的是A．根据玻尔理论可知，处于n=2能级的电子所具有的电势能为-3.4 eVB．氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量可能大于13.6 eV C．如果用13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子，氢原子能辐射出10种不同的光D．若氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时辐射出的光能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时辐射出的光也能使该金属发生光电效应2. 如图甲所示为一含有理想变压器的电路，其中副线圈与定值电阻R1和电阻箱R2连接，已知理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，经测量可知副线圈的输出电压随时间的变化规律如图乙所示，电流表为理想交流电表，则A．变压器原线圈电压的有效值为200VB．变压器副线圈输出电压的瞬时值为u=100cos 100πt(V)C．当电阻箱R2的阻值减小时，电流表的示数增大D．当电阻箱R2的阻值减小时，定值电阻R1消耗的电功率减小3. 一横截面为等腰三角形的斜面体放在地面上，斜面的倾角均为30°，两个均可视为质点的完全相同的滑块甲和乙放在斜面体上，如图所示，斜面体在地面上静止而两滑块刚好沿斜面匀速下滑；假设一切接触面均有摩擦，在滑块甲、乙上分别施加沿两斜面向下的外力F1、F2，且F1>F2，则两滑块在下滑的过程中（）A．滑块乙与斜面体之间的摩擦力增大B．地面对斜面体的摩擦力向右C．滑块甲对斜面体的压力增大D．斜面体对地面的压力大小等于三者重力之和4. 如图所示，曲线PQ为一重力不计的带电粒子在匀强电场中运动的轨迹，粒子的出发点为P点，粒子在P、Q两点的速度方向沿图中箭头方向，已知粒子在Q点的速度方向竖直向下，且粒子在Q点所具有的电势能最大。
高中物理选修3-1《认识磁场》练习试卷
粤教版高中物理选修3-1《认识磁场》练习试卷选择题关于磁场中某点的磁场方向，下列说法中正确的是( )A.与经过该点的磁感线的切线方向相同B.与放在该点的小磁针北极受的磁场力方向相同C.与放在该点的小磁针静止时北极所指方向相同D.与放在该点的小磁针所受的磁场力方向相同磁场中某点的磁感应强度的方向是…()A.放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向B.放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向C.放在该点的小磁针静止时N极所指的方向D.通过该点磁场线的切线方向安培的分子环流假设，可用来解释…()A.两通电导体间有相互作用的原因B.通电线圈产生磁场的原因C.永久磁铁产生磁场的原因D.铁质类物体被磁化而具有磁性的原因关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是( )A.有磁必有电荷，有电荷必有磁B.一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用C.除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的D.根据安培的分子环流假说，在外界磁场作用下，物体内部分子电流取向大致相同时，物体就被磁化，两端形成磁极电子流沿z轴正方向运动(图所示)，y轴负方向上一点的磁场方向是( )A.+x方向?B.-x方向C.+y方向?D.-y方向图中，a、b是电池的两个极，A、B、C为通电螺线管轴线上的三点，D为螺线管正上方的一点，将小磁针分别放在A、B、C、D四点时，S极的指向与电池正极的关系是?( )A.在A点S极向右，a为正极B.在B点S极向左，b为正极C.在C点S极向左，b为正极D.在D点S极向右，a为正极如图所示为两通电螺线管，a、b为电源的两个极，当S闭合时，两螺线管间的小磁针A逆时针偏转.则关于电源的极性及B、C两处小磁针的偏转方向的叙述，正确的是?( )A.a为电源正极，B顺时针偏转B.a为电源正极，C逆时针偏转C.b为电源正极，B顺时针偏转D.b为电源正极，C顺时针偏转如图，甲、乙两地间用两条导线连成一个直流回路，将小磁针放在两导线之间时，N极向读者偏转，接在A与B间的电压表向B接线柱一侧偏转(此电压表指针总偏向电流流进的一侧)，由此可知( )A.甲处可能是负载也可能是电源B.甲处一定是电源，乙处一定是负载C.甲处一定是负载，乙处一定是电源D.乙处可能是负载也可能是电源在进行奥斯特的电流磁效应实验时，通电直导线的放置位置应该是( )A.西南方向，在小磁针上方B.东南方向，在小磁针上方C.平行于东南方向，在小磁针上方D.平行于南北方向，在小磁针上方关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有…?()A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质B.磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向C.磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止D.磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线由电流产生的磁场(用字母B表示)方向，确定图中导线或线圈里的电流方向.大致画出图中各个磁场的磁感线的分布情况.关于磁感线与静电场中电场线的描述，正确的是( )A.电场线起止于电荷，磁感线起止于磁极B.电场线一定不闭合，磁感线一定是闭合的C.磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹D.沿磁感线方向磁场逐渐减弱一束粒子沿水平方向在纸面内飞过小磁针下方，如图，此时小磁针S极向纸内偏转，这一束粒子可能是( )A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的负离子束C.向右飞行的电子束D.飞行的粒子可能不带电关于磁场和磁感线的描述，正确的是…()A.磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向就表示该点的磁场方向B.磁极间的相互作用是通过磁场发生的C.磁感线是从磁铁的N极指向S极D.磁感线就是磁场中碎铁屑排列成的曲线关于磁感线，下列说法中正确的是( )A.两条磁感线的空隙处不一定存在磁场B.磁感线是磁场中客观存在的，肉眼看不见的曲线C.磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致D.两个磁场叠加的区域，磁感线有可能相交我们根据奥斯特实验、罗兰实验以及安培分子电流假说，形成了统一认识，产生磁场的根本原因是( )A.磁铁B.磁极C.静止电荷D.运动电荷安培的分子环流假说，可以用来解释…()A.磁体受到高温后失去磁性B.运动电荷周围存在着磁场C.铁一类物质进入磁场后被磁化D.通电导体周围存在着磁场下列说法中正确的是( )A.奥斯特实验说明了电与磁是有联系的B.磁场一定是运动电荷产生的C.一切磁现象都可归结为运动电荷与运动电荷间的相互作用D.电荷与电荷间的作用一定是通过磁场来发生的一根软铁棒在磁场中被磁化是因为…()A.软铁棒中产生了分子电流B.软铁棒中分子电流取向杂乱无章C.软铁棒中分子电流消失D.软铁棒中分子电流取向变得大致相同作图题如图所示为通电螺线管的纵剖面图，“”“⊙”分别表示导线中电流垂直纸面流进和流出，试画出a、b、c、d四点位置上小磁针静止时N极的指向.。
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磁场1．如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P 为磁场边界上的一点。
大量相同的带电粒子以相同的速率经过P 点，在纸面内沿不同的方向射入磁场。
若粒子射入速率为，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为，相应的出射点分布在三分之一圆周上。
不计重力及带电粒子之间的相互作用。
则为A ．B ．C ．D ．【答案】C2．如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a 、b 、c 电荷量相等，质量分别为m a 、m b 、m c 。
已知在该区域内，a 在纸面内做匀速圆周运动，b 在纸面内向右做匀速直线运动，c 在纸面内向左做匀速直线运动。
下列选项正确的是A ．a b c m m m >>B ．b a c m m m >>C ．a c b m m m >>D ．c b a m m m >>【答案】B3．一圆筒处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示。
图中直径MN 的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。
在该截面内，一带电粒子从小孔M 射入筒内，射入时的运动方向与MN 成30°角。
当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N 飞出圆筒。
不计重力。
若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为A．B．C．D．【答案】A4．平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。
一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q>0）。
粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。
已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。
不计重力。
粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为A．B．C．D．【答案】D5．现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。
质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。
若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。
此离子和质子的质量比约为A ．11B ．12C ．121D ．144 【答案】D6．如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小为E =，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小B =0.5 T 。
有一带正电的小球，质量m =1×10–6 kg ，电荷量q =2×10–6 C ，正以速度v 在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过P 点时撤掉磁场（不考虑磁场消失引起的电磁感应现象），取g =10 m/s 2。
求：（1）小球做匀速直线运动的速度v 的大小和方向；（2）从撤掉磁场到小球再次穿过P 点所在的这条电场线经历的时间t 。
【答案】（1）20 m/s ，与电场方向夹角为60°（2）3.5 s 7．回旋加速器的工作原理如图1所示，置于真空中的D 形金属盒半径为R ，两盒间狭缝的间距为d ，磁感应强度为B 的匀强磁场与盒面垂直，被加速粒子的质量为m ，电荷量为+q ，加在狭缝间的交变电压如图2所示，电压值的大小为U 0。
周期T =2πm qB 。
一束该种粒子在t =0~2T时间内从A 处均匀地飘入狭缝，其初速度视为零。
现考虑粒子在狭缝中的运动时间，假设能够出射的粒子每次经过狭缝均做加速运动，不考虑粒子间的相互作用。
求： （1）出射粒子的动能m E ；（2）粒子从飘入狭缝至动能达到m E 所需的总时间0t ；（3）要使飘入狭缝的粒子中有超过99%能射出，d 应满足的条件。
图1 图2【答案】（1）222m 2q B R E m = （2）200π2π2BR BRd m t U qB +=- （3）02π100mU d qB R < 8．一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量均为+q 、质量不同的离子飘入电压为U 0的加速电场，其初速度几乎为零，这些离子经过加速后通过狭缝O 沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B 的匀强磁场，最后打在底片上，已知放置底片区域已知放置底片的区域MN =L ，且OM =L 。
某次测量发现MN 中左侧2/3区域MQ 损坏，检测不到离子，但右侧1/3区域QN 仍能正常检测到离子。
在适当调节加速电压后，原本打在MQ 的离子即可在QN 检测到。
（1）求原本打在MN 中点P 的离子质量m ；（2）为使原本打在P 的离子能打在QN 区域，求加速电压U 的调节范围；（3）为了在QN 区域将原本打在MQ 区域的所有离子检测完整，求需要调节U 的最少次数。
（取301.02lg =；lg 30.477lg 50.699==，）【答案】（1）022329U L qB m = （2）9168110000U U U ≤≤ （3）3次 9．离子推进器是太空飞行器常用的动力系统，某种推进器设计的简化原理如图1所示，截面半径为R 的圆柱腔分为两个工作区。
I 为电离区，将氙气电离获得1价正离子II 为加速区，长度为L ，两端加有电压，形成轴向的匀强电场。
I 区产生的正离子以接近0的初速度进入II 区，被加速后以速度v M 从右侧喷出。
I 区内有轴向的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，在离轴线R /2处的C 点持续射出一定速度范围的电子。
假设射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动，截面如图2所示（从左向右看）。
电子的初速度方向与中心O 点和C 点的连线成α角（0<α<90◦）。
推进器工作时，向I 区注入稀薄的氙气。
电子使氙气电离的最小速度为v 0，电子在I 区内不与器壁相碰且能到达的区域越大，电离效果越好。
已知离子质量为M ；电子质量为m ，电荷量为e 。
（电子碰到器壁即被吸收，不考虑电子间的碰撞）。
（1）求II 区的加速电压及离子的加速度大小；（2）为取得好的电离效果，请判断I 区中的磁场方向（按图2说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”）；（3）α为90◦时，要取得好的电离效果，求射出的电子速率v 的范围；（4）要取得好的电离效果，求射出的电子最大速率v M 与α的关系。
【答案】（1）22Mv a L=（2）垂直纸面向外 （3）043mv B eR > （4）34(2sin )M eBR v m α=- 10．如图甲所示，间距为d 、垂直于纸面的两平行板P 、Q 间存在匀强磁场。
取垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。
t =0时刻，一质量为m 、带电荷量为+q 的粒子（不计重力），以初速度由Q 板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区。
当和取某些特定值时，可使时刻入射的粒子经时间恰能垂直打在P 板上（不考虑粒子反弹）。
上述为已知量。
（1）若，求；（2）若，求粒子在磁场中运动时加速度的大小；（3）若，为使粒子仍能垂直打在P 板上，求。
【答案】（1）00mv B qd = （2）203v a d = （3）0π3B d T v =或0π1(arcsin )242B d T v =+ 11．在如图所示的平面直角坐标系xOy 中，x 轴水平、y 轴竖直，虚线OM 与x 轴成45°角。
在OM 与x 轴之间（包括x 轴）的区域存在垂直于坐标平面向里、磁感应强度大小为B =2 T 的匀强磁场和方向、大小均未知的匀强电场E 1；在OM 与y 轴之间（包括y 轴）的区域，存在沿y 轴负方向、大小未知的匀强电场E 2。
现有一个质量为5410kg m -=⨯、电荷量为4210C q -=⨯的带正电的小球a （可视为质点），以速度13m/s v =沿x 轴正方向从坐标原点O 射入磁场区域恰好做匀速圆周运动而发生偏转，当小球a 经OM 线上的Q 点（图中未画出）第二次进入电场E 2后，恰好直接运动到O 点。
已知当地的重力加速度为210m/s g =，令π3=，不计空气阻力。
求： （1）电场E 1的电场强度的大小和方向； （2）电场E 2的电场强度的大小；（3）若小球a 从O 点出发时，将另一个不带电的小球b 从y 轴上某一点P 水平向右抛出，小球b 恰好与小球a在Q 点相撞，求小球b 的初速度和P 的坐标。
【答案】（1）2 V/m ，方向竖直向上 （2）4 V/m （3）（0，3.8 m ）12．在竖直平面内建立直角坐标系xOy ，其第一象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的方向水平向右，磁感应强度的方向垂直纸面向里。
一带电荷量为＋q ，质量为m 的微粒从原点出发沿与x 轴正方向的夹角为45°的初速度进入复合场中，正好做直线运动，当微粒运动到A （2L ，2L ）时，电场方向突然变为竖直向上（不计电场变化的时间），粒子继续运动一段时间后，正好垂直于y 轴穿出复合场。
（不计一切阻力）求： （1）电场强度E 大小； （2）磁感应强度B 的大小【答案】（1）mg q（2）ql glm 22 13.在某空间存在着水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示，一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC 固定在纸面内，其圆心为O 点，半径为R =1.8 m ，OA 连线在竖直方向上，AC 弧对应的圆心角θ=37°。
今有一质量43.610kg m -=⨯、电荷量q =+49.010C -⨯的带点小球（可视为质点），以04m/s v =的初速度沿水平方向从A 点射入圆弧轨道内，一段时间后从C 点离开，小球离开C 点后做匀速直线运动，已知重力加速度210m/s g =，sin 37°=0.6，不计空气阻力，求：（1）匀强电场的场强E ；（2）小球射入圆弧轨道后的瞬间对轨道的压力。
【答案】（1）3N /C E =（2）-33.210N N F =⨯14．如图所示，在某空间实验室中，有两个靠在一起的等大的圆柱形区域，分别存在着等大反向的匀强磁场，磁感应强度B =0.10 T ，磁场区域半径r ，左侧区圆心为O 1，磁场向里，右侧区圆心为O 2，磁场向外，两区域切点为C 。
今有质量m =3.2×10－26 kg ，带电荷量q =1.6×10－19 C 的某种离子，从左侧区边缘的A 点以速度v =106 m/s 正对O 1的方向垂直磁场射入，它将穿越C 点后再从右侧区穿出。
求： （1）该离子通过两磁场区域所用的时间；（2）离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离为多大？（侧移距离指垂直初速度方向上移动的距离）【答案】（1）641910s ⨯－． （2）2 m15．如图所示，在平面直角坐标系xOy 内，第二、三象限内存在沿y 轴正方向的匀强电场，第一、四象限内存在半径为L 的圆形匀强磁场，磁场的圆心在M （L ，0），磁场方向垂直于坐标平面向外。