2012届高三物理第一轮复习《磁场》单元测试
高三物理单元测试题磁场.
高三物理单元测试题(磁场)一、选择题1．首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是( )A．安培 B．法拉第 C．奥斯特 D．特斯拉2. 关于磁感线，以下说法正确的是（）A. 磁感线是磁场中客观存在的一族曲线B. 磁感线都是闭合曲线C. 磁感线起于N极，终于S极D. 磁感线上某点处的切线方向是小磁针静止时N 极的指向，是通电导线在此处受力的方向3.磁感应强度的单位是T（特斯拉），那么1T相当于（）A. 1kg/A·s2B. 1kg·m/A·s2C. 1kg·m2/s2D. 1kg·m2/A·s24. 关于磁感应强度的大小，以下说法中正确的是（）A. 一段通电导线在磁场中某处所受安培力大（小），该处磁感应强度就大（小）B.磁感线密集处磁感应强度就大C. 通电导线在磁场中受安培力为零处，磁感应强度一定为零D.磁感应强度B反比于检验电流元IL5.在下列各图中，分别标出了磁场B的方向，电流I方向和导线所受安培力F的方向，其中正确的是（）6.关于磁通量的概念，以下说法中正确的是（）A. 磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大B. 磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量也越大C. 穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零D. 磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的7.如图所示，两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上，当导线环中通有同向电流时（如右图），两导线环的运动情况是( )A.互相吸引，电流大的环其加速度也大B. 互相排斥，电流小的环其加速度较大C.互相吸引，两环加速度大小相同D. 互相排斥，两环加速度大小相同8.如图所示，长直导线与矩形闭合导线框处于同一竖直平面内，长直导线固定不动，矩形闭合导线框可以自由运动。
开始时长直导线与矩形闭合导线框的竖直边平行，线框静止不动。
若直导线和导线框中同时通有图中所示方向的电流，那么矩形闭合导线框的运动情况是（）A.靠近通电长直导线B.远离通电长直导线C.保持静止不动D. 顺时针（俯视）方向转动9. 设想氘核（12H）和氚核（13H）以相同的动能沿垂直于磁感线方向射入某匀强磁场中，那么，关于这两个粒子在磁场中的运动情况以下说法中正确的是（）A.氘核运动半径较大，运动周期较短B. 氘核运动半径较大，运动周期较长C. 氚核运动半径较大，运动周期较短D.氚核运动半径较大，运动周期较长10．初速度为0V的电子，沿平行通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子初始运动方向如图所示，则（）A．电子将向右偏转，速率不变。
山东青州一中2012届高三一轮物理复习测试：第8章磁场(+最新高考题)
山东青州一中2012届高三一轮物理复习（人教版）第8章磁场一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分，每小题至少有一个选项正确，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．取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图1甲所示的螺线管，当该螺线管中通以电流大小为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图乙所示的螺线管，并通以电流大小也为I的电流，则在该螺线管内中部的磁感应强度大小为图1A．0B．0.5BC．B D．2B解析乙为双绕线圈，两通电导线产生的磁场互相抵消，管内磁感应强度为零，故选A.答案 A2．(2010·北京海淀期末)有两根长直导线a、b互相平行放置，如图2所示为垂直于导线的截面图．在图示的平面内，O点为两根导线连接的中点，M、N为两根导线附近的两点，它们在两导线的中垂线上，且与O点的距离相等．若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是图2A．M点和N点的磁感应强度大小相等、方向相同B．M点和N点的磁感应强度大小相等、方向相反C．在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D．在线段MN上只有一点的磁感应强度为零解析由安培定则及矢量合成法则可知，两导线在M点、N点的合磁感应强度大小相同、方向相反，选项A错误而B对；在线段MN上中点O的磁感应强度为零，选项C错而D对．答案BD3．如图3所示，一环形线圈沿条形磁铁的轴线从磁铁N极的左侧A处运动到磁铁S极的右侧B处，A、B两处关于磁铁的中心对称，则在此过程中，穿过环形线圈的磁通量将图3A．先增大，后减小B．先减小，后增大C．先增大，后减小，再增大，再减小D．先减小，后增大，再减小，再增大网解析磁感线从N极和S极发散开来，所以当线圈从A向B运动的过程中，穿过线圈的磁通量先增大后减小，所以A正确．答案 A图44．如图4所示，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN，电流I方向从M到N，绳子的拉力均为F，为使F＝0，可能达到要求的方法是A．加水平向右的磁场B．加水平向左的磁场C．加垂直于纸面向里的磁场D．加垂直于纸面向外的磁场解析为使F＝0，则F安必竖直向上且F安＝mg，由左手定则可判定磁场一定是垂直纸面向里，故选项C正确．答案 C5．(2009·全国Ⅰ)如图5所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直．线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力图5A．方向沿纸面向上，大小为(2＋1)ILBB．方向沿纸面向上，大小为(2－1)ILBC．方向沿纸面向下，大小为(2＋1)ILBD．方向沿纸面向下，大小为(2－1)ILB解析每段导线所受安培力的大小为F＝BIL，受力情况如图所示．F合＝F＋2F＝(2＋1)BIL.方向沿纸面向上，A对．答案 A6．一个重力可忽略的带正电的粒子射入某一区域后做匀速圆周运动，则这一区域可能有A．匀强电场，且电场方向跟粒子的运动方向垂直B．匀强电场，且电场方向跟粒子的运动方向平行C．匀强磁场，且磁场方向跟粒子的运动方向垂直D．匀强磁场，且磁场方向跟粒子的运动方向平行解析不计重力的带电粒子不可能在匀强电场中做匀速圆周运动，因为其受到的电场力是恒力，A、B 错误；若带电粒子的速度方向与磁场方向平行，则粒子不受洛伦兹力的作用，将做匀速直线运动，D 错误，C正确．答案 C图67．如图6所示，质子以一定的初速度v0从边界ab上的A点水平向右射入竖直、狭长的矩形区域abcd(不计质子的重力)．当该区域内只加竖直向上的匀强电场时，质子经过t1时间从边界cd射出；当该区域内只加水平向里的匀强磁场时，质子经过t2时间从边界cd射出，则A．t1＞t2B．t1＜t2C．t1＝t2D．t1、t2的大小关系与电场、磁场的强度有关解析只加竖直方向的匀强电场时，质子在电场中做类平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，速度大小始终等于初速度v0，如果只加匀强磁场时，质子在磁场中做匀速圆周运动，在运动过程中，沿水平方向的速度逐渐减小，所以当加磁场时，用的时间长，故A、C、D错误，B项正确．答案 B8．如图7所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面是一正方形的匀强磁场，下列判断正确的是图7A ．电子在磁场中运动的时间越长，其轨迹越长B ．电子在磁场中运动的时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大C ．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合D ．电子的速率不同，它们在磁场中运动的时间一定不相同解析 由于R ＝mvBq ，而电子束以不同速率进入同一磁场，m 、B 、q 相同，v 大者偏转半径大．右图中表示几种不同速率的电子在磁场中的运动轨迹．由3、4、5可知，三者运动时间相同，但轨迹长短不同，所以A 选项和C 选项肯定错．又由3、4、5可知，电子的速率不同，但在磁场中的运动时间可能相同．故D 选项错；另由公式t ＝θω＝θ2πT ＝θT 2π，T ＝2πmBe与速率无关．所以，电子在磁场中的运动时间t 仅与轨迹所对应的圆心角θ有关，圆心角越大，时间t 越长，故B 选项正确． 答案 B9．如图8所示，带电粒子以初速度v 0从a 点进入匀强磁场，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，仍以v 0从a 点进入电场，粒子仍能通过b 点，那么电场强度E 与磁感应强度B 之比EB为图8A ．v 0 B.1v 0C ．2v 0 D.v 02解析 设Oa ＝Ob ＝d ，因为带电粒子在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r ＝mv 0qB ＝d ，得到B ＝mv 0qd.如果换成匀强电场，水平方向上以速度v 0做匀速直线运动，竖直方向上沿y轴负方向做匀加速运动，即d ＝12×qEm ×⎝⎛⎭⎫d v 02，得到E ＝2mv 20qd ，所以EB＝2v 0，选项C 正确．答案 C图910．如图9所示，一质量为m 、电荷量为＋q 的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v 0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是图10中的图10解析 带电圆环在磁场中受到向上的洛伦兹力，当重力与洛伦兹力相等时，圆环将做匀速直线运动，A 正确；当洛伦兹力大于重力时，圆环受到摩擦力的作用，并且随着速度的减小而减小，圆环将做加速度减小的减速运动，最后做匀速运动，D 正确；如果重力大于洛伦兹力，圆环也受摩擦力作用，且摩擦力越来越大，圆环将做加速度增大的减速运动，故B 、C 错误． 答案 AD11．(2010·北京朝阳区高三联考)环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个高真空的圆形环的空腔．若带电粒子初速度可视为零，经电压为U 的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的圆环状空腔内，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.带电粒子将被局限在圆环状空腔内运动．要维持带电粒子在圆环状空腔内做半径确定的圆周运动，下面的说法中正确的是(重力不计)A ．对于给定的带电粒子，加速电压U 越大，磁感应强度B 越小 B ．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C ．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 越大D ．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 解析 粒子在加速电场中被加速，由动能定理有： qU ＝12mv 2，①在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律有： Bqv ＝mv 2r ，②又v ＝2πrT，③由①②式联立可得：r ＝2mUB 2q.④ 要维持粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，即r 一定，由④式可知，对于给定的带电粒子，加速电压U 越大，磁感应强度B 越大，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，故A 、C 错误，D 正确．由②③式联立可得：T ＝2πmqB. Z 。
高三物理 磁场单元测试题
质对市爱慕阳光实验学校高三物理磁场单元测试题一、此题共11小题，每题4分，共44分．在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．1.如下图圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，子A.速率一越小B.速率一越大C.在磁场中通过的路程越长D.在磁场中的周期一越大2.一个带电粒处于垂直于匀强磁场方向的平面内，在磁场力的作用下做圆周运动.要想确带电粒子的电荷量与质量之比，那么只需要知道A.运动速度v和磁感强度BB.轨道半径R和磁感强度BC.轨道半径R和运动速度vD.磁感强度B和运动周期T3.如下图，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电流方向向上.由于磁场的作用，那么A.板左侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势B.板左侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势C.板右侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势D.板右侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势4.如下图，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端点高，分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中.两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放.M、N为轨道的最低点，那么以下说法中正确的选项是A.两个小球到达轨道最低点的速度v M<v NB.两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力F M>F NC.小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间D.在磁场中小球能到达轨道的另一端最高处，在电场中小球不能到达轨道另一端最高处5．如下图，两根相互平行放置的长直导线a和b通有大小相、方向相反的电流，a受到磁场力的大小为F1，当参加一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2.那么此时b受到的磁场力大小为A．F2 B．F1－F2C．F1+F2 D．2F1－F2bB M E Na bI I6．如图，在一水平放置的平板MN 的上方有匀强磁场，磁感强度的大小为B ，磁场方向垂直于纸面向里。
高考物理一轮复习：磁场(五)
高考物理一轮复习：磁场（五）一、单选题1．如图所示，两根导线与一根粗糙绝缘细杆水平平行固定且竖直共面，导线足够长。
两导线中电流I大小相同、方向相反，有一带电荷量为+q，质量为m的小球套在细杆上（小球中空部分尺寸略大于直导线直径），若给小球一水平向右的初速度v0，空气阻力不计，那么下列说法不正确的是（）A．小球可能做匀速直线运动B．小球可能做匀减速直线运动C．小球可能做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止D．导线中电流I越大，小球最终的速度可能越小2．如图所示，在充电的平行金属板间有匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场。
一带电粒子以速度v从左侧射入，方向垂直于电场方向和磁场方向，当它从右侧射出场区时，动能比射入时小，若要使带电粒子从射入到射出动能是增加的，可采取的措施有（不计重力）( )A．可使电场强度增强B．可使磁感应强度增强C．可使粒子带电性质改变（如正变负）D．可使粒子射入时的动能增大3．如图所示，在矩形ABCD内有一垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域（磁场区域未画出），已知AB边长4L，BC边长6L，E是BC边的中点。
一质量为m，电荷量为+q的粒子从A点沿AE方向以速度v0进入矩形区域，恰能从D点沿ED方向射出矩形区域。
不计粒子的重力，则此磁场的磁感应强度最小值为（）A．5mv016qL B．5mv012qLC．mv02qL D．mv03qL4．宋代沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家（术士）以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。
进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示，结合上述材料，下列说法正确的是（）A．在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫N极，指北的磁极地轴叫S极B．对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子，在南北极附近所受阻挡作用最弱，赤道附近最强C．形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的D．由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面竖直放置5．空间有一圆柱形匀强磁场区域，O点为圆心．磁场方向垂直于纸面向外．一带正电的粒子从A点沿图示箭头方向以速率v射入磁场，θ=30°，粒子在纸面内运动，经过时间t离开磁场时速度方向与半径OA垂直．不计粒子重力．若粒子速率变为v2，其它条件不变，粒子在圆柱形磁场中运动的时间为（）D．2tA．t2B．t C．3t26．以下说法正确的是（）A．磁感线上每一点的切线方向表示该点磁场的方向B．通电导线在磁场中受力的方向就是磁场的方向C．在同一磁场中，磁感线越密的地方，通电导线受的安培力一定越大D．磁感应强度越大的地方，通电导线电流越大，所受的安培力一定越大7．用质谱仪研究两种同位素氧16和氧18。
高考物理复习高三一轮复习：课时跟踪检测30磁场对运动电荷的作用
高考物理复习课时跟踪检测(三十) 磁场对运动电荷的作用高考常考题型：选择题＋计算题1．(2012·北京高考)处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。
将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值( )A ．与粒子电荷量成正比B ．与粒子速率成正比C ．与粒子质量成正比D ．与磁感应强度成正比2.如图1所示，ABC 为与匀强磁场垂直的边长为a 的等边三角形，磁场垂直于纸面向外，比荷为em的电子以速度v0从A 点沿AB 方向射入，欲使电子能经过BC 边，则磁感应强度B 的取值应为( )A ．B>3mv0aeB ．B<2mv0ae 图1C ．B<3mv0ae D ．B>2mv0ae3. (2012·兰州模拟)如图2所示，在匀强磁场中有1和2两个质子在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径r1>r2并相切于P 点，设T1、T2，v1、v2，a1、a2，t1、t2，分别表示1、2两个质子的周期，线速度，向心加速度以及各自从经过P 点算起到第一次通过图中虚线MN 所经历的时间，则( ) 图2A ．T1＝T2B ．v1＝v2C ．a1>a2D ．t1<t24．(2013·苏州模拟)电视显像管上的图像是电子束打在荧光屏的荧光点上产生的。
为了获得清晰的图像电子束应该准确地打在相应的荧光点上。
电子束飞行过程中受到地磁场的作用，会发生我们所不希望的偏转。
关于从电子枪射出后自西向东飞向荧光屏的过程中电子由于受到地磁场的作用的运动情况(重力不计)正确的是( )A ．电子受到一个与速度方向垂直的恒力B ．电子在竖直平面内做匀变速曲线运动C ．电子向荧光屏运动的过程中速率不发生改变D ．电子在竖直平面内的运动轨迹是圆周5. (2012·北京朝阳期末)正方形区域ABCD 中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个α粒子(不计重力)以一定速度从AB 边的中点M 沿既垂直于AB 边又垂直于磁场的方向射入磁场，正好从AD 边的中点N 射出。
2012届高三物理一轮复习 电磁感应(高考真题 模拟新题)(有详解).
L单元电磁感应L1 电磁感应现象、楞次定律2．K1 L1[2011·江苏物理卷] 如图2所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中()图2A．穿过线框的磁通量保持不变B．线框中感应电流方向保持不变C．线框所受安培力的合力为零D．线框的机械能不断增大2．K1 L1[2011·江苏物理卷] B 【解析】当线框由静止向下运动时，穿过线框的磁通量逐渐减小，根据楞次定律可得，产生的感应电流的方向为顺时针且方向不发生变化，A错误，B正确；因线框上下两边所处的磁场强弱不同，线框所受的安培力的合力一定不为零，C错误；整个线框所受的安培力的合力竖直向上，对线框做负功，线框的机械能减小，D错误．5．L1[2011·江苏物理卷] 如图5所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计．匀强磁场与导轨平面垂直．阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好．t＝0时，将开关S由1掷到2.q、i、v和a 分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度．下列图象正确的是( )图5A B C D图65．L1[2011·江苏物理卷] D 【解析】当开关S由1掷到2时，电容器开始放电，此时电流最大，棒受到的安培力最大，加速度最大，以后棒开始运动，产生感应电动势，棒相当于电源，利用右手定则可判断棒上端为正极，下端为负极，当棒运动一段时间后，电路中的电流逐渐减小，当电容器极板电压与棒两端电动势相等时，电容器不再放电，电路电流等于零，棒做匀速运动，加速度减为零，所以，B、C错误，D正确；因电容器两极板有电压，由q＝CU知电容器所带的电荷量不等于零，A错误.用心爱心专心 - 1 -L2 法拉第电磁感应定律、自感15．L2[2011·广东物理卷] 将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直．关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( )A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同ΔΦ15．L2[2011·广东物理卷] C 【解析】根据法拉第电磁感应定律E＝NΔt小与线圈的匝数、磁通量的变化率(磁通量变化的快慢)成正比，所以A、B选项错误，C选项正确；因不知原磁场变化趋势(增强或减弱)，故无法用楞次定律确定感应电流产生的磁场的方向，D选项错误．19．L2[2011·北京卷] 某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路．检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象．虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是 ()A．电源的内阻较大 B．小灯泡电阻偏大C．线圈电阻偏大 D．线圈的自感系数较大19．L2[2011·北京卷] C 【解析】电路达稳定状态后，设通过线圈L和灯A的电流分别为I1和I2，当开关S断开时，电流I2立即消失，但是线圈L和灯A组成了闭合回路，由于L的自感作用，I1不会立即消失，而是在回路中逐渐减弱并维持短暂的时间，通过回路的电流从I1开始衰减，如果开始I1>I2，则灯A会闪亮一下，即当线圈的直流电阻RL<RA时，会出现灯A闪亮一下的情况；若RL≥RA，得I1≤I2，则不会出现灯A闪亮一下的情况．综上所述，只有C项正确．用心爱心专心 - 2 -L3 电磁感应与电路的综合19．L3 M1[2011·安徽卷] 如图1－11所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界)．则线框内产生的感应电流的有效值为()图1－11BL2ω2R2BL2ω B. 2R2BL2ω C. 4RBL2ω4RBL2ω【解析】 D 线框在磁场中转动时产生感应电动势最大值Em＝，感应电流最大值Im＝2BL2ω，在转动过程中I—t图象如图所示(以逆时针方向为正方向)：设该感应电流的有效值为I，2R在一个周期T内：I21IBLRT＝I2mR，解得：I＝＝42ωABC错误，选项D正确．4R26．L3[2011·海南物理卷] 如图1－4所示，EOF和E′O′F′为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥E′O′，FO∥F′O′，且EO⊥OF；OO′为∠EOF的角平分线，OO′间的距离为l；磁场方向垂直于纸面向里．一边长为l的正方形导线框沿O′O方向匀速通过磁场，t＝0时刻恰好位于图示位置．规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是( )图1－5用心爱心专心 - 3 -、用心爱心专心 - 4 -L4 电磁感应与力和能量的综合24．L4[2011·四川卷] 如图1－9所示，间距l＝0.3 m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内．在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ＝37°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1＝0.4 T、方向竖直向上和B2＝1 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场．电阻R＝0.3 Ω、质量m1＝0.1 kg、长为l 的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好．一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2＝0.05 kg的小环．已知小环以a＝6 m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动．不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长．取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)小环所受摩擦力的大小；(2)Q杆所受拉力的瞬时功率．图1－9【解析】 (1)设小环受到力的摩擦力大小为f，由牛顿第二定律，有m2g－f＝m2a①代入数据，得f＝0.2 N②(2)设通地K杆的电流为I1，K杆受力平衡，有f＝B1I1l③设回路总电流为I，总电阻为R总，有I＝2I1④3R总＝R⑤ 2设Q杆下滑速度大小为v，产生的感应电动势为E，有I＝E R总E＝B2lv⑦F＋m1gsinθ＝B2Il⑧拉力的瞬时功率为P＝Fv⑨联立以上方程，代入数据得P＝2 W⑩24．L4[2011·全国卷] 如图1－6所示，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L，电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R 的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好．已知某时用心爱心专心 - 5 -刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g.求：(1)磁感应强度的大小；(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率．图1－6【解析】 (1)设小灯泡的额定电流为I0，有P＝I20R①由题意，在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后，小灯泡保持正常发光，流经MN 的电流为 I＝2I0②此时金属棒MN所受的重力和安培力相等，下落的速度达到最大值，有mg＝BLI联立①②③式得mgB＝2L P(2)设灯泡正常发光时，导体棒的速率为v，由电磁感应定律与欧姆定律得E＝BLv⑤E＝RI0⑥联立①②③④⑤⑥式得2Pv＝⑦ mg22．L4[2011·山东卷] 如图1－7甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计．两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处．磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直．先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触．用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能，xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移．图1－7乙中正确的是( )图1－7用心爱心专心 - 6 -1【解析】 BD 由机械能守恒定律mghv2可得，c棒刚进入磁场时的速度为 2gh，此时2c匀速运动；d做自由落体运动；当d进入磁场时，c在磁场中运动的距离为2h，此时，两棒的速度相同，不产生感应电流，两棒的加速度都为g，A项错误，B 项正确．当c出磁场时，d在磁场中运动的距离为h，此后，c做加速度为g的匀加速运动，d做变减速运动，直到出磁场，根据前面的分析可得，C项错误，D 项正确．23．L4 [2011·重庆卷] 有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图1－12所示，该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极．电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和电阻R，绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电阻．若橡胶带匀速运动时，电压表读数为U，求：图1－12(1)橡胶带匀速运动的速率；(2)电阻R消耗的电功率；(3)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功．23. L4[2011·重庆卷] 【解析】 (1)设电动势为E，橡胶带运动速率为v.由E＝BLv，E＝UU得：v＝ BL(2)设电功率为P，U2P＝R(3)设电流强度为I，安培力为F，克服安培力做的功为W.U由：I＝F＝BIL，W＝Fd RBLUd得：WR图911．L4[2011·天津卷] 如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l＝0.5 m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角．完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m＝0.02 kg，电阻均为R＝0.1 Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.2 T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止．取g＝10 m/s2，问：用心爱心专心 - 7 -(1)通过棒cd的电流I是多少，方向如何？(2)棒ab受到的力F多大？(3)棒cd每产生Q＝0.1 J的热量，力F做的功W是多少？11．[2011·天津卷] 【解析】 (1)棒cd受到的安培力①Fcd＝IlB棒cd在共点力作用下平衡，则Fcd＝mgsin30°②由①②式，代入数据解得I＝1 A③根据楞次定律可知，棒cd中的电流方向由d至c④(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等Fab＝Fcd对棒ab，由共点力平衡知F＝mgsin30°＋IlB⑤代入数据解得F＝0.2 N⑥(3)设在时间t内棒cd产生Q＝0.1 J热量，由焦耳定律知Q＝I2Rt⑦设棒ab匀速运动的速度大小为v，其产生的感应电动势E＝Blv⑧由闭合电路欧姆定律可知I＝E⑨ 2R由运动学公式知，在时间t内，棒ab沿导轨的位移x＝vt⑩力F做的功11 W＝Fx○综合上述各式，代入数据解得12 W＝0.4 J○17．L4[2011·福建卷] 如图1－5甲所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0＜θ＜90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．图1－4金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中( )1A．运动的平均速度大小为v 2用心爱心专心 - 8 -qRB BLC．产生的焦耳热为qBLvB2L2vD．受到的最大安培力大小为θR用心爱心专心 - 9 -L5 电磁感应综合23．L5[2011·浙江卷] 如图甲所示，在水平面上固定有长为L＝2 m、宽为d＝1 m 的金属“U”形导轨，在“U”形导轨右侧l＝0.5 m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．在t＝0时刻，质量为m＝0.1 kg 的导体棒以v0＝1 m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ＝0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ＝0.1 Ω/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g＝10 m/s2)．甲乙(1)通过计算分析4 s内导体棒的运动情况；(2)计算4 s内回路中电流的大小，并判断电流方向；(3)计算4 s内回路产生的焦耳热．【答案】 (1)导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，有－μmg＝mavt＝v0＋atx＝vt＋10at22导体棒速度减为零时，vt＝0代入数据解得：t＝1 s，x＝0.5 m，因x<L－l，故导体棒没有进入磁场区域．导体棒在1 s末已停止运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为x＝0.5 m (2)前2 s磁通量不变，回路电动势和电流分别为E＝0，I＝0后2 s回路产生的电动势为EΔΦ＝ldΔB＝0.1 V回路的总长度为5 m，因此回路的总电阻为R＝5λ＝0.5 Ω电流为I＝ER0.2 A根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向．(3)前2 s电流为零，后2 s有恒定电流，回路产生的焦耳热为Q＝I2Rt＝0.04 J.用心爱心专心 - 10 -1．[2011·宁波模拟]学习楞次定律的时候，老师往往会做如图X21－1所示的实验．图中，a、b都是很轻的铝环，环a是闭合的，环b是不闭合的．a、b环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，开始时整个装置静止．当条形磁铁N极垂直a环靠近a时，a环将__________；当条形磁铁N极垂直b环靠近b 时，b环将________．(填“靠近磁铁”、“远离磁铁”或“静止不动”)图X21－11．远离磁铁静止不动【解析】环a是闭合的，当条形磁铁N极垂直a环靠近a 时，里面有感应电流产生，感应电流将阻碍条形磁铁的靠近，圆环也会受到条形磁铁的反作用力而远离磁铁；当条形磁铁N极垂直b环靠近b时，环b是不闭合的，里面没有感应电流产生，b环将静止不动．2．[2011·龙山模拟]如图X21－2所示，让线圈由位置1通过一个匀强磁场的区域运动到位置2，下列说法中正确的是()图X21－2A．线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电流越大B．整个线圈在匀强磁场中匀速运动时，线圈中有感应电流，而且感应电流是恒定的C．整个线圈在匀强磁场中加速运动时，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大D．线圈穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大2．A 【解析】线圈进入匀强磁场区域的过程中，磁通量发生变化，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电动势越大，感应电流越大，A对；整个线圈在匀强磁场中无论是匀速、加速还是减速运动，磁通量都不发生变化，线圈中没有感应电流产生，B、C错；线圈穿出匀强磁场区域的过程中，磁通量发生变化，线圈中有感应电流，感应电流大小与运动的速度有关，匀速运动感应电流不变，加速运动感应电流增大，D错．3．[2011·上海模拟]如图X21－4所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，环中的感应电流(自左向右看)()图X21－4A．沿顺时针方向B．先沿顺时针方向后沿逆时针方向C．沿逆时针方向D．先沿逆时针方向后沿顺时针方向3．C 【解析】条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，向右的磁通量一直增加，根据用心爱心专心 - 11 -楞次定律，环中的感应电流(自左向右看)为逆时针方向，C对．4．[2011·苏北模拟]如图X21－8所示，L是直流电阻为零、自感系数很大的线圈，A和B是两个相同的小灯泡，某时刻闭合开关S，通过A、B两灯泡中的电流IA、IB随时间t变化的图象如图X21－9所示，正确的是( )图X21－8A B C D图X21－94．A 【解析】 L是直流电阻为零、自感系数很大的线圈，当闭合开关S时，电流先从灯泡B所在支路流过，最后自感线圈把灯泡B短路，流过灯泡A的电流逐渐增大至稳定，流过灯泡B的电流最后减小到零，故A对．5．[2011·青岛模拟]如图X21－12所示为几个有理想边界的磁场区域，相邻区域的磁感应强度大小相等、方向相反，区域的宽度均为L.现有一边长为L的正方形导线框由图示位置开始，沿垂直于区域边界的直线匀速穿过磁场区域，设逆时针方向为电流的正方向，图X21－13中能正确反映线框中感应电流的是()A B C D图X21－135．D 【解析】线框进入磁场中0至L的过程中，由右手定则，感应电流的方向为顺时针，BLv即负方向，感应电流I＝A、B不正确；线框进入磁场中L至2L的过程中，R2BLv由右手定则，感应电流的方向为逆时针，即正方向，感应电流I＝，C错误，D正确． R6．[2011·龙岩质检]矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，如图X21－16甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则()图X21－16A．从0到t1时间内，导线框中电流的方向为adcba用心爱心专心 - 12 -B．从0到t1时间内，导线框中电流越来越小C．从t1到t2时间内，导线框中电流越来越大D．从t1到t2时间内，导线框bc边受到安培力大小保持不变6．A 【解析】从0到t1时间内，垂直纸面向里的磁感应强度减小，磁通量减小，根据楞次ΔΦΔBE定律可判断，产生顺时针方向的电流，故A正确；由公式E＝＝SI＝，由于磁感应ΔtΔtRΔB为一恒定值，线框中产生的感应电流大小不变，故BC错误；磁感应强度BΔt 均匀变化，由公式F＝BILbc知：bc边受的安培力是变化的，故D错误．7．[2011·济南模拟]如图X22－1甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1 m，上端接有电阻R＝3 Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m＝0.1 kg、电阻r＝1 Ω的金属杆ab从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的v－t图象如图乙所示．(取g＝10 m/s2)求：(1)磁感应强度B；(2)杆在磁场中下落0.1 s过程中电阻R产生的热量．图X22－17．【解析】 (1)由图象知，杆自由下落0.1 s进入磁场后以v＝1.0 m/s做匀速运动．产生的电动势E＝BLvE杆中的电流I＝R＋r杆所受安培力F安＝BIL由平衡条件得mg＝F安解得B＝2 T(2)电阻R产生的热量Q＝I2Rt＝0.075 J8．[2011·惠州模拟]在质量为M＝1 kg的小车上竖直固定着一个质量m＝0.2 kg、高h＝0.05 m、总电阻R＝100 Ω、n＝100匝的矩形线圈，且小车与线圈的水平长度l相同．现线圈和小车一起在光滑的水平面上运动，速度为v1＝10 m/s，随后穿过与线圈平面垂直的磁感应强度B＝1.0 T的水平有界匀强磁场，方向垂直纸面向里，如图X22－3所示．已知小车运动(包括线圈)的速度v随车的位移x变化的v－x图象如图乙所示．求：(1)小车的水平长度l和磁场的宽度d；(2)小车的位移x＝10 cm时线圈中的电流大小I以及此时小车的加速度a；(3)线圈和小车通过磁场的过程中线圈电阻产生的热量Q.用心爱心专心 - 13 -甲乙图X22－38．【解析】 (1)由图可知，从x＝5 cm开始，线圈进入磁场，线圈中有感应电流，受安培力作用，小车做减速运动，速度v随位移x减小，当x＝15 cm时，线圈完全进入磁场，线圈中感应电流消失，小车做匀速运动．因此小车的水平长度l＝10 cm.当x＝30 cm时，线圈开始离开磁场，则d＝30 cm－5 cm＝25 cm.(2)当x＝10 cm时，由图象可知，线圈右边切割磁感线的速度v2＝8 m/sEnBhv2由闭合电路欧姆定律得，线圈中的电流I＝＝＝0.4 A RR此时线圈所受安培力F＝nBIh＝2 NF小车的加速度a＝＝1.67 m/s2 M＋m(3)由图象可知，线圈左边离开磁场时，小车的速度为v3＝2 m/s.线圈进入磁场和离开磁场时，克服安培力做功，线圈的动能减少，转化成电能消耗在线圈上产生电热．12线圈电阻发热量QM＋m)(v21－v3)＝57.6 J 29．[2011·锦州模拟]如图X22－4所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接R长度为2a、电阻为的导体棒AB.AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线2速度为v，则这时AB两端的电压大小为( )图X22－4BavBav2Bav B. C. D．Bav 363用心爱心专心- 14 -19．A 【解析】当摆到竖直位置时，AB切割磁感线的瞬时感应电动势E＝B·2a(v)＝Bav.2由闭合电路欧姆定律，UAB＝R1Bav，故选A. RR43＋24E10．[2011·南京质检]如图X22－5所示是两个互连的金属圆环，小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过大金属环所在区域．当磁感应强度随时间均匀变化时，在大环内产生的感应电动势为E，则a、b两点间的电势差为()图X22－5112 B.E C.E D．E 2331110．B 【解析】 a、b间的电势差等于路端电压，而小环电阻占电路总电阻的，故Uab＝E，33B正确．11．【2011·甘肃模拟】如图X22－6所示，虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度ω匀速转动．设线框中感应电流方向以逆时针为正，那么在图X22－7中能正确描述线框从图X22－6中所示位置开始转动一周的过程中线框内感应电流随时间变化情况的是()图X22－6A B C D图X22－711. A 【解析】直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度ω匀速转动，进入磁场的过程中，穿过闭合回路的磁通量均匀增加，故产生的感应电流恒定，完全进入磁场后没有感应电流产生，由此就可判断A对．12．【2011·南京质检】如图X23－1所示，在光滑绝缘水平面上，一矩形线圈冲入一匀强磁场，线圈全部进入磁场区域时，其动能恰好等于它在磁场外面时的一半．设磁场宽度大于线圈宽度，那么( )用心爱心专心 - 15 -图X23－1A．线圈恰好在刚离开磁场的地方停下B．线圈在磁场中某位置停下C．线圈在未完全离开磁场时即已停下D．线圈完全离开磁场以后仍能继续运动，不会停下来12．D 【解析】线圈冲入匀强磁场时，产生感应电流，线圈受安培力作用做减速运动，动能也减少．同理，线圈冲出匀强磁场时，动能减少，进、出时减少的动能都等于安培力做的功．由于进入时的速度大，故感应电流大，安培力大，安培力做的功也多，减少的动能也多，而线圈离开磁场过程中损失的动能少于它进入磁场时损失的动能，即少于它在磁场外面时动能的一半，因此线圈离开磁场仍继续运动．故选D.13．【2011·黑龙江模拟】如图X23－3所示，连接两个定值电阻的平行金属导轨与水平面成θ角，R1＝R2＝2R，匀强磁场垂直穿过导轨平面图X23－3有一导体棒ab质量为m，棒的电阻为2R，棒与导轨之间的动摩擦因数为μ.导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，定值电阻R2消耗的电功率为P，下列说法正确的是( )A．此时重力的功率为mgvcosθB．此装置消耗的机械功率为μmgvcosθ6PC．导体棒受到的安培力的大小为8PD．导体棒受到的安培力的大小为13．C 【解析】根据功率计算公式，则此时重力的功率为mgvsinθ，即选项A不正确；由于摩擦力f＝μmgcosθ，故因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ，由法拉第电磁感应定律得E＝B2L2vEBLv，回路总电流I，导体棒滑动时受到安培力F＝BIL＝，故整个装置消耗的机械3R3RB2l2v功率为(μmgcosθ)v，即选项B不正确．由于R1＝R2＝2R，棒的电阻也为2R，当上滑的3R速度为v时，定值电阻R2消耗的电功率为P，则定值电阻R1消耗的电功率也为P，根据电路的基本特点，此时导体棒ab消耗的电功率应该为4P，故整个电路消耗的电功率为6P，即安6P培力做功的功率为6P，所以导体棒受到的安培力的大小为F，即选项C正确，而选项D错误．14．【2011·海淀一模】在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场B1中，线框平面与磁场垂直，圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒ab，导体棒与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场B2中，该磁场的磁感应强度恒定，方向垂直导轨平面向下，如图X23－7甲所示．磁感应强度B1随时间t的变化关系如图X23－7乙所示，0～1.0 s内磁场方向垂直线框平面向下．若导体棒始终保持静止，并设向右为静摩擦力的正方向，则导体所受的摩擦力f随时间变化的图象是图X23－8中的( )用心爱心专心 - 16 -图X23－7ABC D图X23－815．CD 【解析】将线框向左和向右拉出磁场，产生电流方向都为逆时针，由左手定则知，第一次bc边受安培力向右，第二次ad 边受安培力向左，故A错；两次产生电动势之比为1∶3，所以电流之比为1∶3，所用时间之比为3∶1，由Q ＝I2Rt，可知两次产生焦耳热不同，故31BΔSB错；第一次Uad＝v，第二次Uad＝BL·3v，故C对；由q＝44R量相同，故D对．用心爱心专心- 17 -。
高三物理磁场及其对电流的作用单元复习测试题
精心整理高三物理磁场及其对电流的作用单元复习测试题一、选择题1.一段直导线L=1m ，其中通有I=1A 的电流，受到垂直于纸面向外的( A.B.C.D..故选2.将一个质量很小的金属圆环用细线吊起来，在其附近放一块条形磁铁，磁铁的轴线与圆环在同一个平面内，且通过圆环中心，如图23所示，当圆环中通以顺时针方向的电流时，从上往下看( )A.圆环顺时针转动，靠近磁铁B.圆环顺时针转动，远离磁铁C.圆环逆时针转动，靠近磁铁D.S 3.(A.B.C.弹簧形变量为mg/kD.弹簧形变量为2mg/k【答案】AC【详解】弹簧的弹力恰好为零，说明安培力应向上与重力平衡，即F 安=mg，若电流大小不变而方向相反时，则安培力应向下，但大小不变，弹簧弹力与安培力和重力平衡，即2kx=F安+mg=2mg，所以每根弹簧弹力的大小为mg，弹簧形变量为mg/k，选项A、C正确.4.如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于东、西方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中，在两云的尖端之间形成了S极转A.C.BD5.有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图.在图中所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等.若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是( )A.M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同B.M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C.在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D.在线段MN上只有一点的磁感应强度为零【答案】选BD.a、b6.B的A.B.C.D.【答案】选C.【详解】当导线与磁场方向垂直放置时，F=BIL，力，当导线与磁场方向平行放置时，F=0，当导线与磁场方向成任意其他角度放置时，0 7.如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度B1=1T.位于纸面内的细直导线，长L=1m，通有I=1A的恒定电流.当导线与B1成60°夹角时，发现其受到的安培力为零.则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B2的大小可能为( )A.12TB.32TC.1TD.3TB、C8A.B.C.D.原因是回形针加热后，分子电流消失了【答案】选C.【详解】回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小和方向都不确定，拉力大小也不能确定，故A、B错误;对回形针加热，回形针磁性消失是因为分子电流排列无序了，所以选项C正确，D错误.9.如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直斜面放置一根长为L、质量为m的直导线，当通以电流I时，欲使导线静止在斜面上，外加匀强磁场B的大小和方向可能是( )故B10.边均与，框架与一电动势为E，内阻为r的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则框架受到的安培力的合力大小为( )A.0B.5BEL11rC.10BEL11rD.BELr【答案】选C.【详解】总电阻R=3r•2r3r+2r+r=115r，总电流I=ER=5E11r，梯形框架受的安培力可等效为I通过ad边时受到的安培力，F=BIad=BI2L=10BEL11r，所以C选项正确.11.0.4T代入数值得：F=0.8N由F=BIL得B=FIL=0.81×0.4T=2TB与t的变化关系为B=0.4t解得t=5s12.水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m，电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方，如图所示，问：(1)(2)B的从b又Ff=BLEsinθR(2)使ab棒受支持力为零，且让磁场最小，则受安培力竖直向上.则有F安=mg，Bmin=mgREL，根据左手定则判定磁场方向水平向右.。
高考物理一轮基础复习 磁场综合检测卷1
磁场综合检测卷一、选择题(每小题4分，共40分) 1.处于纸面内的一段直导线长L ＝1 m ，通有I ＝1 A 的恒定电流，方向如图所示．将导线放在匀强磁场中，它受到垂直于纸面向外的大小为F ＝1 N 的磁场力作用．据此( )A ．能确定磁感应强度的大小和方向B ．能确定磁感应强度的方向，不能确定它的大小C ．能确定磁感应强度的大小，不能确定它的方向D ．磁感应强度的大小和方向都不能确定解析 D 由B ＝F IL可知磁场水平向左的磁感应强度的分量为1 T ，仅知道F 的方向，无法用左手定则判断磁感应强度的方向．无法确定沿电流方向的磁感应强度的分量，由矢量合成可知无法确定磁感应强度的大小和方向，D 项正确．2．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为m ＝2.0 g 的弹体(包括金属杆EF 的质量)加速到6 km/s ，若这种装置的轨道宽为d ＝2 m ，长L ＝100 m ，电流I ＝10 A ，轨道摩擦不计，则下列有关轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场力的最大功率结果正确的是( )A ．B ＝18 T ，P m ＝1.08×108WB ．B ＝0.6 T ，P m ＝7.2×104WC ．B ＝0.6 T ，P m ＝3.6×106WD ．B ＝18 T ，P m ＝2.16×106W解析 D 通电金属杆在磁场中受安培力的作用而对弹体加速，由功能关系得BIdL ＝12mv 2m代入数值得B ＝18 T ；当速度最大时磁场力的功率也最大，即P m ＝BIdv m ，代入数值得P m ＝2.16×106W ，故D 项正确．3.指南针静止时，其N 极指向如右图中虚线所示，若在其正上方放置水平方向的导线并通以直流电，则指南针静止时其N 极指向如右图中实线所示．据此可知( )A ．导线南北放置，通有向南方向的电流B ．导线南北放置，通有向北方向的电流C ．导线东西放置，通有向西方向的电流D ．导线东西放置，通有向东方向的电流解析 A 小磁针N 极在地磁场作用下指北，后小磁针N 极在电流磁场和地磁场共同作用下，偏向东．所以电流的磁场方向只能指向东方，应用右手定则知A 正确．4.电子与质子速度相同，都从O 点射入匀强磁场区域，则图中画出的四段圆弧，哪两段是电子和质子运动的可能轨迹( ) A ．a 是电子运动轨迹，d 是质子运动轨迹B ．b 是电子运动轨迹，c 是质子运动轨迹C ．c 是电子运动轨迹，b 是质子运动轨迹D ．d 是电子运动轨迹，a 是质子运动轨迹解析 C 由左手定则可知，a 、b 为正电荷运动轨迹，c 、d 为负电荷运动轨迹．再根据圆周运动的半径R ＝mv qB，以及电子与质子的电荷量、速度都相同，可得b 、d 对应质量较大的粒子，a 、c 对应质量较小的粒子，综合以上分析可知C 项正确．5.如图所示，在x >0，y >0的空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy 平面向里，大小为B .现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子，由x 轴上的P 点以不同的初速度平行于y 轴射入磁场，其出射方向如图所示，不计重力的影响，则( ) A ．初速度最大的粒子是沿①方向射出的粒子 B ．初速度最大的粒子是沿②方向射出的粒子C ．在磁场中运动时间最长的是沿③方向射出的粒子D ．在磁场中运动时间最长的是沿④方向射出的粒子解析 AD 由半径公式R ＝mv Bq可知，圆弧①对应的半径最大，粒子速度最大，A 项正确、B 项错误；根据周期公式T ＝2πmBq，当圆弧对应的圆心角为θ时，带电粒子在磁场中运动的时间为t ＝θmBq，轨迹④圆心角最大，则沿④方向射出的粒子在磁场中运动时间最长，D 项对，C 项错误．6.如图所示，三个带相同正电荷的粒子a 、b 、c (不计重力)，以相同的动能沿平行板电容器中心线同时射入相互垂直的电磁场中，其轨迹如图所示，由此可以断定( )A ．三个粒子中，质量最大的是c ，质量最小的是aB ．三个粒子中，质量最大的是a ，质量最小的是cC ．三个粒子中动能增加的是c ，动能减少的是aD ．三个粒子中动能增加的是a ，动能减少的是c 解析 AC 因为b 粒子没有偏转，可知b 粒子受到的电场力和磁场力是一对平衡力．根据电性和磁场方向，可以判断电场力方向向下，洛伦兹力方向向上．对于a 粒子，qv a B >Eq ；对于c 粒子，qv c B <Eq .又因为a 、b 、c 粒子具有相同的电荷量和动能，所以可得v a >v b >v c ，故m a <m b <m c ，A 项正确．因为电场力对a 粒子做负功，对c 粒子做正功，而洛伦兹力均不做功，所以c 粒子动能增加，a 粒子动能减少，C 项正确． 7.如图所示，边长为a 的等边三角形ABC 区域中存在垂直纸面向里的匀强磁场，一带正电、电荷量为q 的粒子以速度v 0沿AB 边射入匀强磁场中，欲使带电粒子能从AC 边射出，匀强磁场的磁感应强度B 的取值应为( ) A ．B ＝2mv 0aq B ．B ≥3mv 0aqC ．B ＝mv 0aqD ．B ≥mv 0aq解析 B粒子以速度v 0在匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有qv 0B ＝m v 20r ，得轨迹半径r ＝mv 0qB ，若粒子恰从AC 边上的C 点射出，轨迹示意图如图所示，则r ＝a 2sin 60°，解得B ＝3mv 0aq.欲使粒子能从AC 边射出，则B ≥3mv 0aq，B 项正确．8.如图所示实线表示处在竖直平面内的匀强电场的电场线，与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线L 做直线运动，L 与水平方向成β角，且α>β，则下列说法中不正确的是( )A ．液滴一定做匀速直线运动B ．液滴一定带正电C ．电场线方向一定斜向上D ．液滴有可能做匀变速直线运动解析 D 本题带电液滴的运动为匀速直线运动，不可能为匀变速直线运动，因为速度变化时洛伦兹力也变化，合力将不在直线上．液滴受重力、电场力、洛伦兹力而做匀速直线运动，合力为零，可判断出洛伦兹力与电场力的方向，判断出液滴只有带正电荷才可能合力为零做匀速直线运动，此时电场线必斜向上．9.北京正负电子对撞机重大改造工程曾获中国十大科技殊荣，储存环是北京正负电子对撞机中非常关键的组成部分，如图为储存环装置示意图．现将质子(11H)和α粒子(42He)等带电粒子储存在储存环空腔中，储存环置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场(偏转磁场)中，磁感应强度为B .如果质子和α粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同(如图中虚线所示)，偏转磁场也相同．比较质子和α粒子在圆环状空腔中运动的动能E H 和E α，运动的周期T H 和T α的大小，有( ) A ．E H ＝E α，T H ≠T α B ．E H ＝E α，T H ＝T α C ．E H ≠E α，T H ≠T α D ．E H ≠E α，T H ＝T α解析 A 质子和α粒子在磁场中运动时轨迹相同，说明其轨迹半径是相同的，所以由qvB ＝m v 2r 得：E k ＝12mv 2＝q 2B 2r 22m ，所以E k ∝q 2m ，可得E H E α＝1，半径r ＝mv qB ，周期T ＝2πr v ＝2πm qB，T∝m q ，因此T H T α＝12，由此可以判断两粒子的动能相同，周期不同，故A 正确． 10．如图所示，ABC 为与匀强磁场垂直的边长为a 的等边三角形，磁场垂直纸面向外，比荷为e /m 的电子以速度v 0从A 点沿AB 方向射入，现欲使电子能穿过BC 边，则磁感应强度B 的取值应为( ) A ．B >3mv 0aeB ．B <2mv 0aeC ．B <3mv 0aeD ．B >2mv 0ae解析 C 当电子从C 点离开时，电子做圆周运动对应的轨道半径最小，有R >a2cos 30°＝a3，而R ＝mv 0eB ，所以B <3mv 0ae，C 项正确．二、非选择题(共60分)11.(4分)如图，长为2l 的直导线折成边长相等，夹角为60°的V 形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B .当在该导线中通以电流强度为I 的电流时，该V 形通电导线受到的安培力大小为________．解析 V 形导线通入电流I 时每条边受到的安培力大小均为BIl ，方向分别垂直于导线斜向上，再由平行四边形定则可得其合力F ＝BIl . 【答案】 BIl12．(4分)如图所示，在互相垂直的水平方向的匀强电场(E 已知)和匀强磁场(B 已知)中，有一固定的竖直绝缘杆，杆上套有一个质量为m 、电荷量为＋q 的小球，它们之间的动摩擦因数为μ.现由静止释放小球，则小球下落的最大速度v m ＝______.(mg >μqE )解析 开始时小球受力见图(a)，F N ＝Eq ，由题意知mg >μEq ，所以小球加速向下运动，而后小球受洛伦兹力情况如图(b)，相应的F N 、F f 均增大，小球加速度减小，速度仍在增加，只是增加得慢了，洛伦兹力、弹力、摩擦力都将随之增加，合力继续减小，直到加速度a ＝0，小球速度达到最大值后，小球做匀速运动，则有：mg ＝μ(Eq ＋qv m B )，v m ＝mg －μqE μqB.【答案】mg －μqEμqB13．(12分)如图所示，一质量为m 的导体棒MN 两端分别放在两个固定的光滑圆形导轨上，两导轨平行且间距为L ，导轨处在竖直向上的匀强磁场中，当导体棒中通一自右向左的电流I 时，导体棒静止在与竖直方向成37°角的导轨上，取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： (1)磁场的磁感应强度B ；(2)每个圆导轨对导体棒的支持力大小F N . 解析(1)从右向左看受力分析如图所示，由受力平衡得：BILmg＝tan 37°①解得：B ＝3mg4IL.②(2)两导轨对棒的支持力2F N ，满足： 2F N cos 37°＝mg ③ 解得：F N ＝58mg ④即每个圆导轨对导体棒的支持力大小为58mg .【答案】 (1)3mg 4IL (2)58mg14．(12分)如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场以MN 为边界，左侧磁感应强度为B 1，右侧磁感应强度为B 2，B 1＝2B 2＝2 T ，比荷为2×106C/kg的带正电粒子从O 点以v 0＝4×104m/s 的速度垂直于MN 进入右侧的磁场区域，求粒子通过距离O 点4 cm 的磁场边界上的P 点所需的时间． 解析 粒子在右侧磁场B 2中做匀速圆周运动由qv 0B 2＝m v 20R 2解得R 2＝mv 0qB 2＝2 cm 故粒子经过半个圆周恰好到达P 点，轨迹如图甲所示，则粒子运动的时间t 1＝T 22＝πm qB 2＝π2×10－6 s.由于B 1＝2B 2，由上面的求解可知粒子从P 点射入左边的磁场后，做半径R 1＝12R 2＝1 cm 的匀速圆周运动，经过两次周期性运动可再次经过P 点，轨迹如图乙所示，则粒子运动的时间t 2＝T 1＋T 2＝3π2×10－6s 所以，粒子通过距离O 点4 cm 的磁场边界上的P 点所需的时间为π2×10－6 s 或3π2×10－6s.【答案】π2×10－6 s 或3π2×10－6s 15.(12分)如图所示，两个同心圆，半径分别为r 和2r ，在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B .圆心O 处有一放射源，放出粒子的质量为m ，带电荷量为q ，假设粒子速度方向都在纸面内．(1)图中箭头表示某一粒子初速度的方向，OA 与初速度方向的夹角为60°，要想使该粒子经过磁场第一次通过A 点，则初速度的大小是多少？(2)要使粒子不穿出环形区域，则粒子的初速度需要满足什么条件？ 解析(1)如图所示，设粒子在磁场中的轨道半径为R 1，则由几何关系得R 1r＝tan30°，则R 1＝3r3则qv 1B ＝m v 21R 1得v 1＝3Bqr 3m.(2)如图所示，设粒子在磁场中的轨道半径为R 2，则由几何关系知(2r －R 2)2＝R 22＋r 2解得R 2＝3r 4，由qv 2B ＝mv 22R 2得v 2＝3Bqr4m所以，要使粒子不穿出环形区域，粒子的初速度需要满足v ≤3Bqr4m .【答案】 (1)3Bqr 3m (2)v ≤3Bqr4m16．(16分)某仪器用电场和磁场来控制电子在材料表面上方的运动．如图所示，材料表面上方矩形区域PP ′N ′N 充满竖直向下的匀强电场，宽为d ；矩形区域NN ′M ′M 充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，长为3s ，宽为s ；NN ′为磁场与电场之间的薄隔离层．一个电荷量为e 、质量为m 、初速度为零的电子，从P 点开始被电场加速经隔离层垂直进入磁场，电子每次穿越隔离层，运动方向不变，其动能损失是每次穿越前动能的10%，最后电子仅能从磁场边界M ′N ′飞出，不计电子所受重力． (1)求电子第二次与第一次圆周运动半径之比；(2)求电场强度的取值范围；(3)A 是M ′N ′的中点，若要使电子在A 、M ′间垂直于AM ′飞出，求电子在磁场区域中运动的时间．解析 (1)设圆周运动的半径分别为R 1、R 2…R n 、R n ＋1…第一次和第二次圆周运动速率分别为v 1和v 2，动能分别为E k1和E k2 由：E k2＝0.81E k1，R 1＝mv 1Be ，R 2＝mv 2Be， E k1＝12mv 21，E k2＝12mv 22得：R 2∶R 1＝0.9.(2)设电场强度为E ，第一次到达隔离层前的速率为v ′ 由：eEd ＝12mv ′2,0.9×12mv ′2＝12mv 21，R 1≤s得：E ≤5B 2es29md又由：R n ＝0.9n －1R 1，2R 1(1＋0.9＋0.92＋…＋0.9n＋…)>3s得：E >B 2es 280md ，B 2es 280md <E ≤5B 2es 29md.(3)设电子在匀强磁场中做圆周运动的周期为T ，运动的半圆周个数为n ，运动总时间为t .由题意，有： 2R 11－0.9n1－0.9＋R n ＋1＝3s ，R 1≤s ，R n ＋1＝0.9nR 1，R n ＋1≥s2得n ＝2，又由T ＝2πm eB 得t ＝5πm2eB.【答案】 (1)0.9 (2)B 2es 280md <E ≤5B 2es 29md (3)5πm2eB欢迎您的下载，资料仅供参考！。
高三物理一轮复习 第12章 电磁感 章末高效整合练习题
峙对市爱惜阳光实验学校(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题(此题共10个小题，每题4分，共40分)1．()在验证楞次律中，竖直放置的线圈固不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感电流．以下图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感电流的方向情况，其中正确的选项是( )【解析】对选项A，由“来者拒之〞，可判出线圈中产生的感电流的磁场上端为N极，再由安培那么，可判出感电流的方向与图中标的方向相反，应选项A错．同理可判出B错，C、D错．【答案】CD2．如右图所示，光滑的金属导轨置于水平面内，匀强磁场方向垂直于导轨平面向上，磁场区域足够大．导线ab、cd平行放置在导轨上，且都能自由滑动．当导线ab在拉力F作用下向左运动时，以下判断错误的选项是( )A．导线cd也向左运动B．导线cd内有电流，方向为c→dC．磁场对ab的作用力方向向右D．磁场对ab和cd的作用力方向相同【解析】导线ab在拉力F作用下向左运动，切割磁感线，由右手那么可判产生感电流的方向为acdba，对导线cd由左手那么，可判其受安培力的方向为水平向左，从而使得cd也向左运动．同理可判断出磁场对ab的作用力方向向右，故D选项错误．【答案】D3．如右图所示，竖直平面内有一足够长的金属导轨，金属导体棒ab在导轨上无摩擦地上下滑动，且导体棒ab与金属导轨接触良好，ab电阻为R，其它电阻不计．导体棒ab由静止开始下落，过一段时间后闭合电键S，发现导体棒ab立即作变速运动，那么在以后导体棒ab 的运动过程中，以下说法是正确的选项是( )A．导体棒ab作变速运动期间加速度一减少B．单位时间内克服安培力做的功转化为电能，电能又转化为电热C．导体棒减少的机械能转化为闭合电路中的电能和电热之和，符合能的转化和守恒律D．导体棒ab最后作匀速运动时，速度大小为v ＝mgRB2l2【解析】如果是加速运动，那么运动速度增大，安培力增大，合外力减小，加速度减少；同理可得减速时加速度也减少，A对；由能的转化和守恒律知B 对C 错，做匀速运动时：mg ＝B 2l 2v R 可解得v ＝mgRB 2l2，D 对．【答案】 ABD4．如右图所示，线圈M 和线圈P 绕在同一铁芯上．设两个线圈中的电流方向与图中所标的电流方向相同时为正．当M 中通入右图中的哪种电流时，在线圈P 中能产生正方向的恒感电流( )【解析】 据楞次律，P 中产生正方向的恒感电流说明M 中通入的电流是均匀变化的，且方向为正方向时均匀减弱，故D 正确．【答案】 D5．如右图所示，A 、B 为大小、形状、匝数、粗细均匀相同，但用不同材料制成的线圈，两线圈平面位于竖直方向且高度相同．匀强磁场方向位于水平方向并与线圈平面垂直．同时释放A 、B 线圈，穿过匀强磁场后两线圈都落到水平地面，但A 线圈比B 线圈先到达地面．下面对两线圈的描述中可能正确的选项是( )A ．A 线圈是用塑料制成的，B 线圈是铜制成的B ．A 线圈是用铝制成的，B 线圈是木制成的C ．A 线圈是用铜制成的，B 线圈是塑料制成的D ．A 线圈是用木制成的，B 线圈是铝制成的【答案】 AD6．如以下图甲所示，用裸导体做成U 形框架abcd 、ad 与bc 相距L ＝0.2 m ，其平面与水平面成θ＝30°角．质量为m ＝1 kg 的导体棒PQ 与ab 、cd 接触良好，回路的总电阻为R ＝1 Ω.整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中，磁场的磁感强度B 随时间t 的变化情况如图乙所示(设图B 的方向为正方向)．t＝0时，B 0＝10 T 、导体棒PQ 与cd 距离x 0＝0.5 m ．假设PQ 始终静止，关于PQ 与框架间的摩擦力大小在0～t 1＝0.2 s 时间内的变化情况，g 取10 m/s 2，下面判断正确的选项是( )A ．一直增大B ．一直减小C ．先减小后增大D ．先增大后减小【解析】 由图乙，ΔBΔt ＝B 0/t 1＝50 T/s ，t ＝0时，回路所围面积S ＝Lx 0＝0.1 m 2，产生的感电动势E ＝ΔB ·SΔt＝5 V ，I ＝E /R ＝5 A ，安培力F ＝B 0IL ＝10 N ，方向沿斜面向上．而重力沿斜面方向的分力mg sin 30°＝5 N ，小于安培力，故刚开始摩擦力沿斜面向下．随着安培力减小，沿斜面向下的摩擦力也减小，当安培力于重力沿斜面方向的分力时，摩擦力为零．安培力再减小，摩擦力变为沿斜面向上且增大，应选项C 对．【答案】 C7．如右图所示是穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t 变化的规律图象．t 1时刻磁通量Φ1最大，t 3时刻磁通量Φ3＝0，时间Δt 1＝t 2－t 1和Δt 2＝t 3－t 2相，在Δt 1和Δt 2时间内闭合线圈中感电动势的平均值分别为E 1和E 2，在t 2时刻感电动势的瞬时值为E ，那么( )A.E 1>E 2B.E 1<E 2C.E 1>E >E 2D.E 2>E >E 1【解析】 Φ－t 图象中，某两点连线的斜率表示该段时间内的ΔΦΔt ；某点的斜率表示该时刻的ΔΦΔt .【答案】 BD8．如右图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置金属棒ab 以水平的初速v 0抛出，设整个运动过程中金属棒的取向保持不变且不计空气阻力，那么在金属棒运动过程中，产生的感生电动势大小变化情况是( )A ．越来越大B ．越来越小C ．保持不变D ．无法判断【解析】 金属棒做平抛运动，在水平方向上的运动是匀速直线运动，故产生的感生电动势的大小保持不变．错误的原因是只考虑到金属棒是加速运动，那么没有考虑到在水平方向(垂直于B 方向)的情况．【答案】 C9．如右图所示，Q 是单匝金属线圈，MN 是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，Q 的输出端a 、b 和MN 的输入端c 、d 之间用导线相连，P 是在MN 的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈．假设在Q 所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在t 1至t 2时间段内弹簧线圈处在收缩状态，那么所加磁场的磁感强度的变化情况可能是( )【解析】 在t 1至t 2时间段内弹簧线圈处于收缩状态，说明此段时间内穿过线圈的磁通量变大，即穿过线圈的磁场的磁感强度变大，那么螺线管中电流变大，单匝金属线圈Q 产生的感电动势变大，所加磁场的磁感强度的变化率变大，即B －t 图线的斜率变大，选项D 正确．【答案】 D10．(高考理综)医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极a 和b以及一对磁极N 和S 构成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极a 、b 均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如下图．由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a 、b 之间会有微小电势差．在到达平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点的距离为3.0 mm ，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160μV，磁感强度的大小为0.040 T ．那么血流速度的近似值和电极a 、b 的正负为( )A ．1.3 m/s ，a 正、b 负B ．2.7 m/s ，a 正、b 负C ．1.3 m/s ，a 负、b 正D ．2.7 m /s ，a 负、b 正【解析】 由于正负离子在匀强磁场中，垂直于磁场方向运动，利用左手那么可以判断：a 电极带正电，b 电极带负电．血液流动速度可根据离子所受的电场力和洛伦兹力的合力为0，即qvB ＝qE 得v ＝E B ＝U Bd≈1.3 m/s.【答案】 A二、非选择题(此题共6个小题，共60分)11．(8分)如以下图所示为某校操场上，两同学相距L 为10 m 左右，在东偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁场方向的两个位置上，面对面将一并联铜芯双绞线，像甩跳绳一样摇动，并将线的两端分别接在灵敏电流计上，双绞线并联后的电阻R 约为2 Ω，绳摇动的频率配合节拍器的节奏，保持在频率f 为2 Hz 左右．如果同学摇动绳子的最大圆半径h 约为1 m ，电流计读数的最大值I 约为3 mA ，(1)试估算地磁场的磁感强度的数量级为________；数学表达式B ＝________.(由R 、I 、L 、f 、h 量表示)(2)将两人站立的位置，改为与刚刚方向垂直的两点上，那么电流计读数约为________．【解析】 (1)在摇动绳子的过程中，绳切割地磁场，当摆动速度与地磁场垂直时，感电动势最大，电流最大．由E ＝BLv ，v ＝ωR ＝2πfh 及E ＝IR 得：地磁场的磁感强度的数学表达式为B ＝IR2π·fLh，将对数值代入，有B ＝5×10－5T ，故地磁场的磁感强度的数量级为10－5T.(2)当站立方向改为与(1)向垂直时，绳子没有切割磁感线，故电流计示数为零．【答案】 (1)10－5T B ＝IR2π·fLh(2)零12．(8分)如右图所示，磁场的方向垂直于xy平面向里，磁感强度B 沿y 方向没有变化，沿x 方向均匀增加，每经过1 cm 增加量为1.0×10－4T ，即ΔBΔx＝1.0×10－4T/cm ，有一个长L ＝20 cm ，宽h ＝10 cm 的不变形的矩形金属线圈，以v ＝20 cm/s 的速度沿x 方向运动．那么线圈中感电动势E 为________，假设线圈电阻R ＝0.02 Ω，为保持线圈的匀速运动，需要外力大小为________．【答案】 4×10－5V 4×10－7N13．(10分)如以下图所示，固在匀强磁场中的水平导轨abcd 的间距L 1＝0.5 m ，金属棒ad 与导轨左端bc 的距离L 2＝0.8 m ，整个闭合回路的电阻为R ＝0.2 Ω，磁感强度为B 0＝1 T 的匀强磁场竖直向下穿过整个回路．ad 杆通过滑轮和细绳接一个质量m ＝0.04 kg 的物体，不计一切摩擦．现使磁场以ΔBΔt ＝0.2 T/s 的变化率均匀地增大，求经过多少时间物体刚好离开地面？(g 取10 m/s 2)【解析】 物体刚要离开地面时，其受到的拉力F 于它的重力mg ，而拉力F于棒所受的安培力，即：mg ＝⎝⎛⎭⎪⎫B 0＋ΔB Δt ·t IL 1其中⎝⎛⎭⎪⎫B 0＋ΔB Δt 为t 时刻的磁感强度，I 为感电流感电动势E ＝ΔΔt ＝ΔBΔt L 1L 2感电流I ＝E R由上述两式可得：⎝ ⎛⎭⎪⎫mgR L 21L 2·Δt ΔB －B 0·Δt ΔB＝5 s. 【答案】 5 s14．(10分)如右图所示，一根电阻为R ＝12 Ω的电阻丝做成一个半径为r ＝1 m 的圆形导线框，竖直放置在水平匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，磁感强度为B ＝0.2 T ，现有一根质量为m ＝0.1 kg 、电阻不计的导体棒，自圆形线框最高点静止起沿线框下落，在下落过程中始终与线框良好接触，下落距离为r2时，棒的速度大小为v 1＝83 m/s ，下落到经过圆心时棒的速度大小为v 2＝103m/s ，试求：(1)下落距离为r2时棒的加速度；(2)从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的热量．【解析】 (1)金属棒下落距离为r2时，金属棒中产生感电动势，由法拉第电磁感律得，感电动势E ＝B (3r )v 1此时，金属圆环为外电路，效电阻为R 1＝R 3×2R3R＝2R 9＝83Ω，金属棒中的电流为I ＝ER 1金属棒受的安培力为F ＝BIL ＝B 2(3r )2v 1R 1＝0.12 N由mg －F ＝ma得：a ＝g －F m ＝10－0.120.1＝10－＝(m/s 2)．(2)由能量守恒电功率得 mgr －Q ＝12mv 22－0所以，从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的热量为Q ＝mgr －12mv 22＝0.1×10×1 J －12×0.1×⎝ ⎛⎭⎪⎫1032 J ＝0.44 J.【答案】 (1) (m/s 2) (2)0.44 J15．(12分)如右图所示，半径为a 的圆环电阻不计，放置在垂直于纸面向里，磁感强度为B 的匀强磁场中，环内有一导体棒电阻为r ，可以绕环匀速转动．将电阻R ，开关S 连接在环和棒的O 端，将电容器极板水平放置，并联在R和开关S 两端．(1)开关S 断开，极板间有一带正电q ，质量为m 的粒子恰好静止，试判断OM 的转动方向和角速度的大小．(2)当S 闭合时，该带电粒子以14g 的加速度向下运动，那么R 是r 的几倍？【解析】 (1)由于粒子带正电，故电容器上极板为负极，根据右手那么，OM 绕O 点逆时针方向转动．粒子受力平衡，mg ＝q UdE ＝12Ba 2ω当S 断开时，U ＝E .解得ω＝2mgdqBa2.(2)当S 闭合时，根据牛顿第二律mg －q U ′d ＝m ·14gU ′＝ER ＋r ·R 解得Rr＝3.【答案】 (1)OM 绕O 点逆时针转动 2mgdqBa2 (2)316．(12分)(测试)如图甲所示，ABCD 为一足够长的光滑绝缘斜面，EFGH范围内存在方向垂直斜面的匀强磁场，磁场边界EF 、HG 与斜面底边AB 平行．一正方向金属框abcd 放在斜面上，ab 边平行于磁场边界．现使金属框从斜面上某处由静止释放，金属框从开始运动到cd 边离开磁场的过程中，其运动的v －t 图象如图乙所示．金属框电阻为R ，质量为m ，重力加速度为g ，图乙中金属框运动的各个时刻及对的速度均为量，求：(1)斜面倾角的正弦值和磁场区域的宽度d ；(2)金属框cd 边到达磁场边界EF 前瞬间的加速度；(3)金属框穿过磁场过程中产生的焦耳热Q .【解析】 (1)由图乙可知，在0～t 1时间内金属框运动的加速度a 1＝v 1t 1设斜面的倾角为θ，由牛顿第二律有a 1＝g sin θ解得sin θ＝v 1gt 1t 1～2t 1时间内，金属框匀速进入磁场，那么金属框的边长l 0＝v 1t 1在2t 1～3t 1时间内，金属框运动位移s ＝3v 1t 12那么磁场的宽度d ＝l 0＋s ＝5v 1t 12.(2)在t 2时刻金属框cd 边到达EF 边界时的速度为v 2，设此时加速度大小为a 2，cd 边切割磁感线产生的电动势E ＝Bl 0v 2受到的安培力F 安＝BEl 0R由牛顿第二律有F 安－mg sin θ＝ma 2金属框进入磁场时mg sin θ＝B 2v 1l 2R联立解得a 2＝v 2－v 1t 1加速度方向沿斜面向上．(3)金属框在t 1时刻进入磁场到t 2时刻离开磁场的过程中，由功能关系得mg (d ＋l 0)·sin θ＝12mv 22－12mv 21＋Q解得Q ＝4mv 21－12mv 22.【答案】 (1)5v 1t 12 (2)v 2－v 12 方向沿斜面向上(3)4mv 21－12mv 22.。
高三物理电磁感应单元测试题（附答案）
⾼三物理电磁感应单元测试题（附答案）⾼三物理电磁感应单元测试题⼀、选择题1、两圆环A 、B 置于同⼀⽔平⾯上，其中A 为均匀带电绝缘环，B 为导体环，当A 以如图所⽰的⽅向绕中⼼转动的⾓速度发⽣变化时，B 中产⽣如图所⽰⽅向的感应电流．则【】（A ）A 可能带正电且转速减⼩（B ）A 可能带正电且转速增⼤（C ）A 可能带负电且转速减⼩（D ）A 可能带负电且转速增⼤2、如图所⽰，abcd 是光滑⽔平放置的U 形⾦属框，MN 为导体棒，静⽌在框架上，有⼀竖直向下的匀强磁场垂直穿过导轨平⾯，当匀强磁场的磁感应强度B 发⽣变化时，关于MN 导体棒的运动下列说法正确的是【】（A ）当B 增⼤时，MN 棒向右运动；（B ）当B 增⼤时，MN 棒向左运动；（C ）当B 减⼩时，MN 棒向右运动；（D ）当B 减⼩时，MN 棒向左运动。
3、如图（a ），圆形线圈P 静⽌在⽔平桌⾯上，其正上⽅悬挂⼀相同的线圈Q ，P和Q 共轴，Q 中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图（b ）所⽰，P 所受的重⼒为G ，桌⾯对P 的⽀持⼒为N ，则【】（A ）1t 时刻N ＞G 。
（B ）2t 时刻N ＞G 。
（C ）2t 时刻N ＜G 。
（D ）4t 时刻N=G 。
4、如图所⽰，有两根和⽔平⽅向成。
⾓的光滑平⾏的⾦属轨道，上端接有可变电阻R ，下端⾜够长，空间有垂直于轨道平⾯的匀强磁场，磁感强度为及⼀根质量为m 的⾦属杆从轨道上由静⽌滑下。
经过⾜够长的时间后，⾦属杆的速度会趋近于⼀个最⼤速度⼏，则【】（A ）如果B 增⼤，v m 将变⼤（B ）如果α变⼤，v m 将变⼤（C ）如果R 变⼤，v m 将变⼤（D ）如果m 变⼩，v m 将变⼤5、如图所⽰是⼀种延时开关，当S 1闭合时，电磁铁F 将衔铁D 吸下，C 线路接通。
当S 1断开时，由于电磁感应作⽤，D 将延迟⼀段时间才被释放。
则【】（A ）由于A 线圈的电磁感应作⽤，才产⽣延时释放D 的作⽤（B ）由于B 线圈的电磁感应作⽤，才产⽣延时释放D 的作⽤（C ）如果断开B 线圈的电键S 2，⽆延时作⽤（D ）如果断开B 线圈的电键S 2，延时将变长6、如图所⽰，Ａ、Ｂ为⼤⼩、形状均相同且内壁光滑，但⽤不同材料制成的圆管，竖直固定在相同⾼度．两个相同的磁性⼩球，同时从Ａ、Ｂ管上端的B M Na b c b管⼝⽆初速释放，穿过Ａ管的⼩球⽐穿过Ｂ管的⼩球先落到地⾯．下⾯对于两管的描述中可能正确的是【】（Ａ）Ａ管是⽤塑料制成的，Ｂ管是⽤铜制成的Ｂ）Ａ管是⽤铝制成的，Ｂ管是⽤胶⽊制成的Ｃ）Ａ管是⽤胶⽊制成的，Ｂ管是⽤塑料制成的Ｄ）Ａ管是⽤胶⽊制成的，Ｂ管是⽤铝制成的7、.粗细均匀的电阻丝围成的正⽅形线框置于有界匀强磁场中，磁场⽅向垂直于线框平⾯，其边界与正⽅形线框的边平⾏。
高三物理磁场单元测试
高三物理磁场单元测试河南宏力学校 姚海军一、选择题（大题共8小题；每小题4分，共32分．每题给出的四个选项中至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分）．1．如图所示，通电圆线圈套在条形磁铁右端，磁场对通电圆线圈作用的结果，使得 （ ） A ．圆线圈面积有被拉大的倾向 B ．圆线圈面积有被压小的趋势 C ．线圈将向右平移D ．线圈将向左平移2．矩形导线框abcd 中通有恒定的电流I ，线框从如图所示位置开始绕中心轴OO ′ 转动90°，在此过程中线框始终处于水平方向的匀强磁场中，以下说法中正确的是 （ ）A ．ad 、bc 两边所受磁场力始终为零B ．ab 、cd 两边所受磁场力的合力始终为零C ．ab 、cd 两边均受到恒定磁场力D ．线框所受的磁场力的合力始终为零3.在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场。
取坐标如图。
一带电粒子沿x 轴正方向进入此区域，在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转。
不计重力的阻碍，电场强度E 和磁感强度B 的方向可能是 （ ） A ． E 和B 都沿x 轴正方向 B ． E 沿y 轴正向，B 沿z 轴正向 C ． E 沿x 轴正向，B 沿y 轴正向 D ． E 、B 都沿z 轴正向4．电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时刻内通过管内横截面的流体的体积）。
为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a 、b 、c ，流量计的两端与输送液体的管道相连接（图中虚线）。
图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料，现于流量计所在处加磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。
当导电液体稳固地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R 的电流表的两端连接，I 表示测得的电流值。
已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为 （ ） A ．)(a c bR B I ρ+ B ．)(cbaR B I ρ+ C ．)(b a cR B I ρ+ D ．)(abc R B I ρ+5．如图示，连接平行金属板P 1和P 2（板面垂直于纸面）的导线的一部分CD 和另一连接电池的回路的一部分GH 平，CD和GH 均在纸平面内，金属板置于磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，当一束等离子体射入两金属板之间时，CD 段导线将受到力的作用． （ ）A ．等离子体从右方射入时，CD 受力的方向背离GHB ．等离子体从右方射入时，CD 受力的方向指向GHC ．等离子体从左方射入时，CD 受力的方向背离GHD ．等离子体从左方射入时，CD 受力的方向指向GH 6.如图所示，长方形abcd 长ad=0.6m ，宽ab=0.3m ，O 、e 分别是ad 、bc 的中点，以ad 为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场)，磁感应强度B=0.25T 。
2012届物理第一轮复习《磁场》单元测试题﹙一﹚
2012届物理第一轮复习《磁场》单元测试题﹙一﹚1.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根竖直放置的平行导轨AB 、CD ，导轨上放有质量为m 的金属棒MN ，棒与导轨间的动摩擦因数为μ，现从t ＝0时刻起，给棒通以图示方向的电流，且电流大小与时间成正比，即I ＝kt ，其中k 1为正恒量．若金属棒与导轨始终垂直，则如图所示的表示棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中，正确的是( )2．如图所示，在屏MN 的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．P 为屏上的一个小孔．PC 与MN 垂直．一群质量为m 、带电荷量为－q 的粒子(不计重力)，以相同的速率v ，从P 处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域．粒子入射方向在与磁场B 垂直的平面内，且散开在与PC 夹角为θ的范围内．则在屏MN 上被粒子打中的区域的长度为( )A.2mv qBB.2mv cos θqBC.2mv (1－sin θ)qB D .2mv (1－cos θ)qB3．某空间存在着如图2所示的水平方向的匀强磁场，A 、B 两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平地面上．物块A 带正电，物块B为不带电的绝缘块．水平恒力F 作用在物块B 上，使A 、B 一起由静止开始向左运动．在A 、B 一起向左运动的过程中，A 、B 始终保持相对静止．以下关于A 、B 受力情况的说法中正确的是( )A ．A 对B 的压力变小B ．B 、A 间的摩擦力保持不变C ．A 对B 的摩擦力变大D ．B 对地面的压力保持不变4．一重力不计的带电粒子以初速度v 0(v 0<E B)先后穿过宽度相同且相邻的有明显边界的匀强电场E 和匀强磁场B ，如图3甲所示，电场和磁场对粒子总共做功W 1；若把电场和磁场正交叠加，如图3乙所示，粒子仍以v 0的初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子总共做功W 2，比较W 1、W 2的大小 ( )A ．一定是W 1＝W 2B ．一定是W 1>W 2C ．一定是W 1<W 2D ．可能是W 1>W 2, 也可能是W 1<W 25．如图所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t .若加上磁感应强度为B 、垂直纸面向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出磁场时偏离原方向60°，利用以上数据可求出下列物理量中的( )A ．带电粒子的质量B ．带电粒子在磁场中运动的周期C ．带电粒子的初速度D ．带电粒子在磁场中运动的半径6．如图所示，一带负电的质点在固定的正点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T 0，轨道平面位于纸面内，质点的速度方向如图中箭头所示．现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，已知轨道半径并不因此而改变，则 ( )A ．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于T 0B ．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T 0C ．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T 0D ．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将等于T 07．如图所示，质量为m 、电荷量为q 的带电液滴从h 高处自由下落，进入一个互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度为B ，电场强度为E .已知液滴在此区域中做匀速圆周运动，则圆周运动的半径r 为①E B 2h g ②B E 2h g③m qB 2gh ④qB m2gh 则( )A. ①② B. ②③ C. ③④ D . ①③8．场强为E 的匀强电场与磁感应强度为B 的匀强磁场正交，复合场的水平宽度为d ，竖直方向足够长，如图8所示．现有一束带电荷量为q 、质量为m 的α粒子以各不相同的初速度v 0沿电场方向射入场区，则那些能飞出场区的α粒子的动能增量ΔE k 可能为①dq(E＋B) ②qEdB③qEd④ 0 则 ( )A. ①②B. ②③C. ③④D. ①④第Ⅱ卷（非择题共72分）二、计算题满分72分。
高考物理一轮复习 电学5 磁场单元测试卷A卷
取夺市安慰阳光实验学校专题05 磁场一、单选1．如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是( )A. 物理学家伽利略，小磁针的N极垂直转向纸内B. 天文学家开普勒，小磁针的S极垂直转向纸内C. 大物理学家牛顿，但小磁针静止不动D. 物理学家奥斯特, 小磁针的N极垂直转向纸内【答案】D【解析】发现电流周围存在磁场的科学家是奥斯特，根据安培定则可知该导线下方飞磁场方向垂直纸面向里，因此小磁针的N极垂直转向纸内，D正确．2．云室中存在强磁场，a、b两带电粒子沿相同方向进入云室，偏转轨迹如图所示，关于两粒子带电性质，下列说法正确的是( )A. 均带正电荷B. 均带负电荷C. a带正电荷，b带负电荷D. a带负电荷，b带正电荷【答案】C【解析】由图可知，a粒子轨迹向上偏转，所受洛伦兹力向上，根据左手定则可知，a粒子带正电；b粒子的轨迹向下偏转，所受洛伦兹力向下，根据左手定则可知，b粒子带负电，故C正确，ABD错误。
3．如图所示，一束带正电的粒子流某时刻沿虚线射向地球，此时该粒子流在地磁场中受到的洛伦兹力方向A. 偏向S极B. 偏向N极C. 垂直纸面向外D. 垂直纸面向里【答案】C【解析】磁场方向是沿着磁感线的切线方向，速度方向也是已知的，如图所示：根据左手定则，洛伦兹力方向是垂直向外，故ABD错误，C正确；故选C。
4．在同一平面有四根彼此绝缘的通电直导线，如图所示，四根导线中的电流大小关系为，切断哪一导线中的电源能使O 点点为四根导线所围正方形的中心的磁感应强度减为最弱A. 切断B. 切断C. 切断D. 切断【答案】A5．如图所示，在“研究影响通电导体所受磁场力的因素”实验中，要使导体棒的悬线摆角增大，以下操作可行的是（）A. 增大导体棒中的电流B. 减少磁铁的数量C. 颠倒磁铁磁极的上下位置D. 改变导体棒中的电流方向【答案】A【解析】增大安培力即可使导体摆动的幅度增大，根据安培力的公式F=BIL 可知，增大导体棒中的电流强度，安培力增大；故A 正确．减小磁铁的数量，在磁场中有效长度减小，安培力减小；故B错误，颠倒磁铁磁极的上下位置，只会改变安培力的方向，不会改变安培力的大小，故C错误；改变导体棒中的电流方向，只会改变安培力的方向，不会改变安培力的大小，故D错误；故选A.6．如图所示，在倾角为的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m的导体棒在导体棒中通以电流I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. ，方向沿斜面向上B. ，方向垂直斜面向下C. ，方向竖直向下D. ，方向竖直向上【答案】D7．质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图两种虚线所示，下列表述正确的是A. M带负电，N带正电B. M的速度率小于N的速率C. 洛伦磁力对M做正功、对N做负功D. M的运行时间大于N的运行时间【答案】A【解析】A、由左手定则判断出N带正电荷，M带负电荷，故A正确；B 、粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，半径为：，在质量与电量相同的情况下，半径大说明速率大，即M的速度率大于N的速率，故B错误；C、洛伦兹力总是与速度方向垂直，洛伦兹力对粒子不做功，故C错误；D 、粒子在磁场中运动半周，即时间为周期的一半，而周期为，M的运行时间等于N的运行时间，故D错误；故选A。
高三物理总复习单元测试——磁场
高三总复习物理单元测试——磁场（时间:90分钟）一．单项选择题（共10小题，每小题3分，共30分。
每小题只有一个选项符合题意）1．下列关于磁感应强度的说法中正确的是（ ） A ．通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大 B ．磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向C ．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同D ．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关2．关于带电粒子所受洛伦兹力f 和磁感应强度B 及粒子速度v 三者之间的关系，下列说法中正确的是（ ）A ．f 、B 、v 三者必定均保持相互垂直B ．B 必定垂直于f 、v ，但F 不一定垂直于vC ．f 必定垂直于B 、v ，但B 不一定垂直于vD ．v 必定垂直于f 、B ，但f 不一定垂直于B3．如图所示，一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到底端，速度为V ，若加上一个垂直纸面指向读者的磁场，则滑到底端时（ ）A ．V 变大B ．V 变小C ．V 不变D ．不能确定V 的变化4．如图所示，矩形闭合金属框abcd 放置在竖直平面上且与匀强磁场垂直，若ab 边受竖直向上的磁场力的作用，则可知线框的运动情况是（ ） A ．向左平动进入磁场 B ．向右平动退出磁场 C ．沿竖直方向向上平动 D ．沿竖直方向向下平动5.在匀强磁场的同一位置，先后放入长度相等的两根直导线a 和b ，a 、b 导线的方向与磁场方向垂直，但两导线中的电流大小不同，下图表示导线所受安培力F 与通电电流I 的关系，a 、b 各自有一组F 、I 的数值，在图象中各描一个点，其中正确的是（ ）B6．如图所示，两条直导线相互垂直，但相隔一段距离，其中AB是固定的，另一条CD能自由转动，当直流电流按图所示方向通入两条导线时，CD导线将（）A．逆时针方向转动，同时离开导线ABB．顺时针方向转动，同时离开导线ABC．逆时针方向转动，同时靠近导线ABD．顺时针方向转动，同时靠近导线AB7．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。
呢岸学校高三物理第一轮复习单元测试题(磁场)A卷
咐呼州鸣咏市呢岸学校区高三第一轮复习单元测试题〔磁场〕A 卷一、此题共10小题，每题4分，共40分．在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．1.如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下。
当磁铁向下运动时〔但未插入线圈内部〕A.线圈中感电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥2.如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示.在0-T /2时间内，直导线中电流向上，那么在T /2-T时间内，线框中感电流的方向与所受安培力情况是 A.感电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B.感电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右C.感电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右D.感电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左3.图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l ，磁场方向垂直纸面向里.abcd 是位于纸面内的梯形线圈，ad 与bc 间的距离也为l .t =0时刻，bc 边与磁场区域边界重合〔如图〕.现令线圈以恒的速度vti i -i 甲 乙 A B C D4.图的a 是一个边长为为L 的正方向导线框， 其电阻为R .线框以恒速度v 沿x 轴运动，并穿过图中 所示的匀强磁场区域b .如果以x 轴的正方向作为力的正 方向.线框在图示位置的时刻作为时间的零点，那么磁场对 线框的作用力F 随时间变化的图线为图乙中的哪个图？5.如下图，将一个正方形导线框ABCD 置于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直．现在AB 、CD 的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为a 、b ，让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动，那么 A.ABCD 回路中没有感电流 B.A 与D 、B 与C 间有电势差C.电容器a 、b 两极板分别带上负电和正电D.电容器a 、b 两极板分别带上正电和负电6.如下图，一个边长为a 、电阻为R 的边三角形线框，在外力作用下，以速度v 匀速穿过宽均为a 的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感强度大小均为B 方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。
高三物理第一轮复习 磁场测试题A
准兑市爱憎阳光实验学校郊县高三物理第一轮复习第十一章磁场测试题A〔总分120分70分钟完卷〕一．选择题(本大题共8小题，每题6分，共48分．在每题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确．全选对得6分，对而不全得3分，有选错或不选的得0分．请将答案填在答卷上的表。
)1、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量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，如下图。
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，使其发出有一特征的各种颜色的光。
地磁场的存在，使多数宇宙粒子不能到达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。
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，这主要与以下哪些因素有关:A.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.靠近南极磁感强度增强D.太阳对粒子的引力做负功2、质子和a粒子在同一匀强磁场中做半径相同的匀速圆周运动。
由此可知质子的动量P1和a粒子的动量P2之比P1:P2为A. 1:1B. 4:1C. 1:2D. 2:13、“月球勘探者号〞空间探测器运用高科技手段对月球近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测方面取得了成果.月球上的磁场极其微弱,通过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹,可分析月球磁场的强弱分布情况,图8是探测器通过月球外表A、B、C、D四个位置时，拍摄到的电子运动轨迹照片，设电子速率相同，且与磁场方向垂直，那么可知磁场从强到弱的位置排列正确的选项是：A．B→A→D→C B．D→C→B→A C．C→D→A→B D．A→B →C→D4、一匀强磁场，磁场方向垂直于Oxy平面，在Oxy平面上，磁场分布在以O 为圆心的一个圆形区域内。
一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速为v，方向沿x轴正方向。
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2012届高三物理第一轮复习《磁场》单元测试综合练习（一）一．单项选择题1.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根竖直 放置的平行导轨AB 、CD ，导轨上放有质量为m 的金属棒MN ，棒与导轨间的动摩擦因数为μ，现从t ＝0时刻起，给棒通以图示方向的电流，且电流大小与时间成正比，即I ＝kt ，其中k 1为正恒量．若金属棒与导轨始终垂直，则如图所示的表示棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中，正确的是 ( )当F f ＝μBIL ＝μBLkt <mg 时，棒沿导轨向下加速；当F f ＝μBLkt >mg 时，棒沿导轨向下减速；在棒停止运动前，棒所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为F f ＝μBLkt ；当棒停止运动时，摩擦力立即变为静摩擦力，大小为F f ＝mg ，故选项C 正确．答案：C2．如图所示，MN 为两个匀强磁场的分界面，两磁场的磁感应强度大小的关系为B 1＝2B 2，一带电荷量为＋q 、质量为m 的粒子从O 点垂直MN 进入B 1磁场，则经过多长时间它将向下再一次通过O 点( )A.2πm qB 1B.2πm qB 2C.2πm q (B 1＋B 2) D.πmq (B 1＋B 2)2πmqB知，解析：粒子在磁场中的运动轨迹如右图所示，由周期公式T ＝粒子从O 点进入磁场到再一次通过O 点的时间t ＝2πm qB 1＋πm qB 2＝2πm qB 2，所以B 选项正确．答案：B3．如图所示，在屏MN 的上方有磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．P为屏上的一个小孔．PC 与MN 垂直．一群质量为m 、带电荷量为－q 的粒子(不计重力)，以相同的速率v ，从P 处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域．粒子入射方向在与磁场B 垂直的平面内，且散开在与PC 夹角为θ的范围内．则在屏MN 上被粒子打中的区域的长度为( )A.2mv qBB.2mv cos θqBC.2mv (1－sin θ)qBD.2mv (1－cos θ)qB由图可知，沿PC 方向射入磁场中的带负电的粒子打在MN 上的点离P 点最远，为PR ＝2mvBq，沿两边界线射入磁场中的带负电的粒子打在MN 上的点离P 点最近，为PQ ＝2mvBqcos θ，故在屏MN 上被粒子打中的区域的长度为：QR ＝PR －PQ ＝2mv 1－cos θqB，选项D 正确．答案：D4．如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上， 并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B 的匀强磁场中．质量为m 、带电荷量为＋Q 的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是( )A ．滑块受到的摩擦力不变B ．滑块到达地面时的动能与B 的大小无关C ．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下D ．B 很大时，滑块可能静止于斜面上由左手定则知C 正确．而F f ＝μF N ＝μ(mg cos θ＋BQv )要随速度增加而变大，A 错误．若滑块滑到斜面底端已达到匀速运动状态，应有F f ＝mg sin θ，可得v ＝mg BQ (sin θμ－cos θ)，可看到v 随B 的增大而减小．若滑块滑到斜面底端时还处于加速运动状态，则在B 越强时，F f 越大，滑块克服阻力做功越多，到达斜面底端的速度越小，B 错误．当滑块能静止于斜面上时应有mg sin θ＝μmg cos θ，即μ＝tan θ，与B 的大小无关，D 错误．答案：C5．某空间存在着如图2所示的水平方向的匀强磁场，A 、B 两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平地面上．物块A 带正电，物块B 为不带电的绝缘块．水平恒力F 作用在物块B 上，使A 、B 一起由静止开始向左运动．在A 、B 一起向左运动的过程中，A 、B 始终保持相对静止．以下关于A 、B 受力情况的说法中正确的是( )A ．A 对B 的压力变小 B ．B 、A 间的摩擦力保持不变C ．A 对B 的摩擦力变大D ．B 对地面的压力保持不变解析：由牛顿第二定律：F ＝(m A ＋m B )a ，a ＝Fm A ＋m B，A 、B 间摩擦力F f ＝m A a ＝m Am A ＋m BF ，保持不变，B 正确，C 错．由左手定则可知，A 受洛伦兹力向下，所以A 对B 、B 对地面的压力均变大，A 、D 错，故应选B.答案：B6．一重力不计的带电粒子以初速度v 0(v 0<E B)先后穿过宽度相同且相邻的有明显边界的匀强电场E 和匀强磁场B ，如图3甲所示，电场和磁场对粒子总共做功W 1；若把电场和磁场正交叠加，如图3乙所示，粒子仍以v 0的初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子总共做功W 2，比较W 1、W 2的大小 ( )A ．一定是W 1＝W 2B ．一定是W 1>W 2C ．一定是W 1<W 2D ．可能是W 1>W 2, 也可能是W 1<W 2无论粒子带何种电荷，电场力和洛伦兹力的方向总是相反的，因此，把电场和磁场正交叠加时，粒子在电场力方向上的位移减小了，电场力做的功比原来小了，即W 2<W 1，B 项正确．答案：B 二．多项选择题7．极光是由来自太阳的高能量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，向两极做螺旋运动而形成的．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( )A ．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 ．南、北两极的磁感应强度增强D ．太阳对粒子的引力做负功 答案：BC8．如图所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t .若加上磁感应强度为B 、垂直纸面向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出磁场时偏离原方向60°，利用以上数据可求出下列物理量中的( )A ．带电粒子的比荷B ．带电粒子在磁场中运动的周期C ．带电粒子的初速度D ．带电粒子在磁场中运动的半径由带电粒子在磁场中运动的偏转角，可知带电粒子运动轨迹所对的圆心角为60°，因此由几何关系得磁场宽度l ＝r sin60°＝mv 0qBsin60°，又未加磁场时有l ＝v 0t ，所以可求得比荷q m ＝sin60°Bt A 项对；周期T ＝2πmqB可求出，B 项对；因初速度未知，所以C 、D 项错．答案：AB9．如图所示，一带负电的质点在固定的正点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T 0，轨道平面位于纸面内，质点的速度方向如图中箭头所示．现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，已知轨道半径并不因此而改变，则 ( )A ．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于T 0B ．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T 0C ．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T 0D ．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于T 0当磁场方向指向纸里时，由左手定则可知电子受到背离圆心向外的洛伦兹力，向心力变小，由F ＝mr 4π2T2可知周期变大，A 对，B 错．同理可知，当磁场方向指向纸外时电子受到指向圆心的洛伦兹力，向心力变大，周期变小，C 错，D 对．答案：AD10．如图所示，质量为m 、电荷量为q 的带电液滴从h 高处自由下落，进入一个互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度为B ，电场强度为E .已知液滴在此区域中做匀速圆周运动，则圆周运动的半径r 为( )A.EB2h g B.B E 2hgC.m qB 2ghD.qB m2gh 解析：液滴进入复合场的速度v ＝2gh ，液滴在重力、电场力、洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，满足mg ＝qE ，qvB ＝m v 2rA 、C选项正确．答案：AC11．场强为E 的匀强电场与磁感应强度为B 的匀强磁场正交，复合场的水平宽度为d ，竖直方向足够长，如图8所示．现有一束带电荷量为q 、质量为m 的α粒子以各不相同的初速度v 0沿电场方向射入场区，则那些能飞出场区的α粒子的动能增量ΔE k 可能为 ( )A ．dq (E ＋B ) B.qEd BC ．qEdD ．08．解析：α粒子可从左侧飞出或从右侧飞出场区，由于洛伦兹力不做功，电场力做功与路径无关，所以从左侧飞出时ΔE k ＝0，从右侧飞出时ΔE k ＝Eqd ，选项C 、D 正确．答案：CD12．如图所示，Q 1、Q 2带等量正电荷，固定在光滑的绝缘杆的两端，杆上套一带正电 的小球，杆所在的区域同时存在一个匀强磁场，方向如图所示，小球的重力不计．现将小球从图示位置由静止释放，在小球运动过程中，下列说法中正确的是( )A ．小球的速度将一直增大B ．小球的加速度将不断变化C ．小球所受洛伦兹力将一直增大D ．小球所受洛伦兹力大小变化，方向也变化解析：Q 1、Q 2连线上中点处电场强度为零，从中点向两侧电场强度增大且方向都指向中点，故小球所受电场力总是指向中点，又因杆光滑，所以小球将做关于Q 1Q 2连线中点对称的往复运动，中点位置速度最大，两端速度为零，所以洛伦兹力的大小和方向都不断变化．由以上分析可知B 、D 项正确．答案：BD三．计算题13.如图所示，回旋加速器D 形盒的半径为R ，用来加速质量为m 、电荷量为q 的质子，使质子由静止加速到能量为E 后，由A 孔射出，求： (1)加速器中匀强磁场B 的方向和大小；(2)设两D 形盒间距为d ，其间电压为U ，电场视为匀强电场，质子每次经电场加速后能量增加，加速到上述能量所需回旋周数； (3)加速到上述能量所需时间．解析：(1)带电粒子在磁场中做匀圆周运动，由Bqv ＝mv 2R得，v ＝BqR m ，又E ＝12mv 2＝12 m (BqRm)2，所以B ＝2mERq，方向垂直于纸面向里．(2)带电粒子每经过一个周期被电场加速二次，能量增加2qU ，则：E ＝2qUn ，n ＝E 2qU . (3)可以忽略带电粒子在电场中运动的时间，又带电粒子在磁场中运行周期T ＝2πmBq，所以t 总＝nT ＝E 2qU ×2πm Bq ＝πmE q 2BU ＝πR 2mE 2qU . 答案：(1)2mERq 方向垂直于纸面向里(2)E 2qU (3)πR 2mE 2qU14.一质量为m 、电荷量为q 的带负电的带电粒子，从A 点射入宽度为d 、磁感应强度为B 的匀强磁场，MN 、PQ 为该磁场的边界线，磁感线垂直于纸面向里，磁场区域足够长．如图所示．带电粒子射入时的初速度与PQ 成45°角，且粒子恰好没有从MN 射出．(不计粒子所受重力)求：(1)该带电粒子的初速度v 0；(2)该带电粒子从PQ 边界射出的射出点到A 点的距离x .解析：(1)若初速度向右上方，设轨道半径为R 1，如图甲所示．图 14则R 1＝(R 1－d )/cos45°， R 1＝(2＋2)d . 又R 1＝mv 0qB ，解得v 0＝(2＋2)dqB m.若初速度向左上方，设轨道半径为R 2，如图乙所示． 则(d －R 2)/cos45°＝R 2，R 2＝(2－2)d ，v 0＝(2－2)dqBm.(2)若初速度向右上方，设射出点C 到A 点的距离为x 1， 则x 1＝2R 1＝2(2＋1)d .若初速度向左上方，设射出点到A 点的距离为x 2， 则x 2＝2R 2＝2(2－1)d .15．如图所示，在坐标系xOy 中，第一象限内充满着两个匀强磁场a 和b ，OP 为分界线，在区域a 中，磁感应强度为2B ，方向垂直于纸面向里；在区域b 中，磁感应强度为B ，方向垂直于纸面向外，P 点坐标为(4l,3l )．一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子从P 点沿y 轴负方向射入区域b ，经过一段时间后，粒子恰能经过原点O ，不计粒子重力．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)粒子从P 点运动到O 点的时间最少是多少？ (2)粒子运动的速度可能是多少？解析：(1)设粒子的入射速度为v ，用R a 、R b 、T a 、T b 分别表示粒子在磁场a 区和b 区运动的轨道半径和周期则：R a ＝mv 2qB R b ＝mv qB T a ＝2πm 2qB ＝πm qB T b ＝2πm qB粒子先从b 区运动，再进入a 区运动，然后从O 点射出时，粒子从P 运动到O 点所用时间最短．如图所示tan α＝3l 4l ＝34得α＝37°粒子在b 区和a 区运动的时间分别为：t b ＝290°－α360°T bt a ＝290°－α360°T a故从P 点运动到O 点所用最短时间为：t ＝t a ＋t b ＝53πm60qB.(2)由题意及图可知n (2R a cos α＋2R b cos α)＝3l 2＋4l 2解得：v ＝25qBl12nm (n ＝1,2,3…)．答案：(1)53πm 60qB (2)25qBl12nm(n ＝1,2,3…)16.如图所示，第四象限内有互相正交的电场强度为E 的匀强电场与磁感应强度为B 1=0．25T 的匀强磁场，第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向里、磁感应强度为B 2的匀强磁场，磁场的下边界与x 轴重合．质量为m=43×10-10kg 、带电量q= +1×10-6C 的微粒以速度v=1×103m ／s 从y 轴上的M 点开始沿与y 轴正方向成600角的直线匀速运动，经P 点进入处于第一象限内的匀强磁场区域．一段时间后，小球经过y 轴上的N点并与y 轴正方向成60。