高二物理选修第三章测试题精编版
人教版高中物理选修3-1第三章-《磁场》单元测试题(解析版)
第三章《磁场》单元检测题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.与磁场中某点的磁感应强度的方向相同的是()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.放在该点的小磁针静止时S极所指的方向2。
回旋加速器工作原理如图甲所示,D1、D2为D形金属盒,A粒子源位于回旋加速器正中间,其释放出的带电粒子质量为m,电荷量为+q,所加匀速磁场的磁感应强度为B,两金属盒之间加的交变电压变化规律如图乙所示,其周期为T=,不计带电粒子在电场中的加速时间,不考虑由相对论效应带来的影响,则下列说法中正确的是()A.t1时刻进入回旋加速器的粒子记为a,t2时刻进入回旋加速器的粒子记为b,a,b在回旋加速器中各被加速一次,a,b粒子增加的动能相同B.t2,t3,t4时刻进入回旋加速器的粒子会以相同的动能射出回旋加速器C.t3,t4时刻进入回旋加速器的粒子在回旋加速器中的绕行方向相反D.t2时刻进入回旋加速器的粒子在回旋加速器中被加速的次数最多3.一根容易形变的弹性导线,两端固定.导线中通有电流,方向如图中箭头所示.当没有磁场时,导线呈直线状态;当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图示中正确的是()A.B. C.D.4。
如图所示,相同的带正电粒子A和B,同时以v A和v B的速度从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的O点分别以60°和30°(与边界的夹角)方向射入磁场,又恰好不从另一边界飞出,则下列说法中正确的是()A.A、B两粒子的速度之比=B.A、B两粒子在磁场中的位移之比1∶1C.A、B两粒子在磁场中的路程之比1∶2D.A、B两粒子在磁场中的时间之比2∶15。
在高能粒子研究中,往往要把一束含有大量质子和α粒子的混合粒子分离开,如图所示,初速度可忽略的质子和α粒子经电压为U的电场加速后,进入分离区.如果在分离区使用匀强电场或匀强磁场把粒子进行分离,所加磁场方向垂直纸面向里,所加电场方向竖直向下,则下列可行的方法是()A.只能用电场B.只能用磁场C.电场和磁场都可以D.电场和磁场都不可以6。
教科高二版物理选修3—1第3章 磁场练习含答案
(高二)教科版物理选修3—1第3章磁场练习含答案教科版选修3--1第三章磁场1、把一根长直导线平行地放在磁针的正上方附近,当导线中有电流通过时,磁针会发生偏转.首先观察到这个实验现象的物理学家是()A.奥斯特B.爱因斯坦C.牛顿D.伽利略2、螺线管正中间的上方悬挂一个通有顺时针方向电流的小线圈,线圈的平面与螺线管的轴线在同一竖直面内,如图所示.当开关S合上时(一小段时间内),从上方俯视,线圈应该()A.顺时针方向转动,同时向左移动B.逆时针方向转动,同时向右移动C.顺时针方向转动,同时悬线的拉力减小D.逆时针方向转动,同时悬线的拉力增大3、在实验精度要求不高的情况下,可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度.具体做法是:在一根南北方向放置的直导线的正下方10 cm处放一个罗盘.导线没有通电时罗盘的指针(小磁针的N极)指向北方;当给导线通入电流时,发现罗盘的指针偏转一定角度,根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度.现已测出此地的地磁场水平分量B e=5.0×10-5 T,通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置(如图所示).由此测出该通电直导线在其正下方10 cm处产生磁场的磁感应强度大小为()A.5.0×10-5 T B.1.0×10-4 TC.8.66×10-5 T D.7.07×10-5 T4、(多选)一束混合粒子流从一发射源射出后,进入如图所示的磁场中,分离为1、2、3三束,则下列判断正确的是()A.1带正电B.1带负电C.2不带电D.3带负电5、薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域,高速带电粒子可穿过铝板一次,在两个区域内运动的轨迹如图所示,半径R1>R2.假定穿过铝板前后粒子电荷量保持不变,则该粒子()A.带正电B.在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度大小相同C.在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同D.从Ⅱ区域穿过铝板运动到Ⅰ区域6、如图所示,在等边三角形的三个顶点a、b、c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,方向垂直纸面向里.过c点的导线所受安培力的方向()A.与ab边垂直,指向左边B.与ab边垂直,指向右边C.与ab边平行,竖直向上D.与ab边平行,竖直向下7、三根完全相同的长直导线互相平行,通以大小和方向都相同的电流.它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处,如图所示.已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比,通电导线b在d 处产生的磁场其磁感应强度大小为B,则三根通电导线产生的磁场在d处的总磁感应强度大小为()A.2B B.3BC.322 B D.32B8、一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图所示,径迹上的每一小段都可近似看成圆弧.由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变).从图中情况可以确定()A.粒子从a到b,带正电B.粒子从a到b,带负电C.粒子从b到a,带正电D.粒子从b到a,带负电9、截面为矩形的载流金属导线置于磁场中,如图所示,将出现下列哪种情况()A.在b表面聚集正电荷,而a表面聚集负电荷B.在a表面聚集正电荷,而b表面聚集负电荷C.在a、b表面都聚集正电荷D.无法判断a、b表面聚集何种电荷10、如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是()A.棒中的电流变大,θ角变大B.两悬线等长变短,θ角变小C.金属棒质量变大,θ角变大D.磁感应强度变大,θ角变小11、长10 cm的通电直导线,通过1 A的电流,在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4 N,则该磁场的磁感应强度() A.等于4 T B.大于或等于4 TC.小于或等于4 T D.上述说法都错误12、如图所示,两个板间存在垂直纸面向里的匀强磁场,一带正电的质子以速度v0从O点垂直射入.已知两板之间距离为d,板长为d,O点是NP板的正中点,为使粒子能从两板之间射出,试求磁感应强度B应满足的条件(已知质子带电荷量为q,质量为m).13、如图所示,有一对平行金属板,两板相距为0.05 m,电压为10 V;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0=0.1 T,方向与金属板平行并垂直于纸面向里.图中右边有一半径R为0.1 m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B=33T,方向垂直于纸面向里.一正离子沿平行于金属板面,从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿直线射出平行金属板之间的区域,并沿直径CD方向射入圆形磁场区域,最后从圆形区域边界上的F点射出.已知速度的偏向角θ=π3,不计离子重力.求:(1)离子速度v的大小;(2)离子的比荷q m;(3)离子在圆形磁场区域中运动时间t.(高二)教科版物理选修3—1第3章磁场练习含答案教科版选修3--1第三章磁场1、把一根长直导线平行地放在磁针的正上方附近,当导线中有电流通过时,磁针会发生偏转.首先观察到这个实验现象的物理学家是()A.奥斯特B.爱因斯坦C.牛顿D.伽利略A[奥斯特发现了电流的磁效应,即把一根长直导线平行地放在磁针的正上方附近,当导线中有电流通过时,磁针会发生偏转,故A正确.]2、螺线管正中间的上方悬挂一个通有顺时针方向电流的小线圈,线圈的平面与螺线管的轴线在同一竖直面内,如图所示.当开关S合上时(一小段时间内),从上方俯视,线圈应该()A.顺时针方向转动,同时向左移动B.逆时针方向转动,同时向右移动C.顺时针方向转动,同时悬线的拉力减小D.逆时针方向转动,同时悬线的拉力增大D[闭合S后,螺线管左端为S极,右端为N极,由左手定则知圆环右边受垂直于纸面向里的安培力,左边受垂直于纸面向外的安培力,所以从上向下看线圈逆时针方向转动,当转动到线圈与纸面垂直时,线圈等效为左端为N极、右端为S极的磁针,由磁极间的作用力可知悬线拉力增大.]3、在实验精度要求不高的情况下,可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度.具体做法是:在一根南北方向放置的直导线的正下方10 cm处放一个罗盘.导线没有通电时罗盘的指针(小磁针的N极)指向北方;当给导线通入电流时,发现罗盘的指针偏转一定角度,根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度.现已测出此地的地磁场水平分量B e=5.0×10-5 T,通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置(如图所示).由此测出该通电直导线在其正下方10 cm处产生磁场的磁感应强度大小为()A.5.0×10-5 T B.1.0×10-4 TC.8.66×10-5 T D.7.07×10-5 TC[将罗盘放在通电直导线下方,罗盘静止时罗盘指针所指方向为该处的合磁场方向,如图,所以电流在该处产生的磁场的磁感应强度为B1=Btan θ,代入数据得:B1=8.66×10-5 T.C正确.]4、(多选)一束混合粒子流从一发射源射出后,进入如图所示的磁场中,分离为1、2、3三束,则下列判断正确的是()A.1带正电B.1带负电C.2不带电D.3带负电ACD[ 根据左手定则,带正电的粒子左偏,不偏转说明不带电,带负电的粒子向右偏,因此选A、C、D.]5、薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域,高速带电粒子可穿过铝板一次,在两个区域内运动的轨迹如图所示,半径R1>R2.假定穿过铝板前后粒子电荷量保持不变,则该粒子()A.带正电B.在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度大小相同C.在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同D.从Ⅱ区域穿过铝板运动到Ⅰ区域C[粒子穿过铝板受到铝板的阻力,速度将减小. 由r=m vBq可得粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径将减小,故可得粒子由Ⅰ区域运动到Ⅱ区域,结合左手定则可知粒子带负电,选项A、B、D错误;由T=2πmBq可知粒子运动的周期不变,粒子在Ⅰ区域和Ⅱ区域中运动的时间均为t=12T=πmBq,选项C正确.]6、如图所示,在等边三角形的三个顶点a、b、c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,方向垂直纸面向里.过c点的导线所受安培力的方向()A.与ab边垂直,指向左边B.与ab边垂直,指向右边C.与ab边平行,竖直向上D.与ab边平行,竖直向下A[等边三角形的三个顶点a、b、c处均有一通电导线,且导线中通有大小相等的恒定电流.由安培定则可得:导线a、b的电流在c处的合磁场方向竖直向下.再由左手定则可得:安培力的方向是与ab边垂直,指向左边.]7、三根完全相同的长直导线互相平行,通以大小和方向都相同的电流.它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处,如图所示.已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比,通电导线b在d 处产生的磁场其磁感应强度大小为B,则三根通电导线产生的磁场在d处的总磁感应强度大小为()A.2B B.3BC.322 B D.32BB[设正方形边长为l,则导线b在d处形成的磁场磁感应强度大小B=k2l ;ac两根导线在d处形成的磁场磁感应强度大小均为:B a=B c=kl=2B;则三根通电导线产生的磁场在d处的总磁感应强度大小为B总=2B a+B=3B.]8、一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图所示,径迹上的每一小段都可近似看成圆弧.由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变).从图中情况可以确定()A .粒子从a 到b ,带正电B .粒子从a 到b ,带负电C .粒子从b 到a ,带正电D .粒子从b 到a ,带负电D [垂直于磁场方向射入匀强磁场的带电粒子受洛伦兹力作用,使粒子做匀速圆周运动,半径R =m v qB .由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量减小,又据E k =12m v 2知,v 在减小,故R 减小,可判定粒子从b 向a 运动;另据左手定则,可判定粒子带负电.]9、截面为矩形的载流金属导线置于磁场中,如图所示,将出现下列哪种情况( )A .在b 表面聚集正电荷,而a 表面聚集负电荷B .在a 表面聚集正电荷,而b 表面聚集负电荷C .在a 、b 表面都聚集正电荷D .无法判断a 、b 表面聚集何种电荷A [金属导体靠自由电子导电,金属中正离子并没有移动,而电流由金属导体中的自由电子的定向移动(向左移动)形成.根据左手定则,四指应指向电流的方向,让磁感线垂直穿过手心,拇指的指向即为自由电子的受力方向.也就是说,自由电子受洛伦兹力方向指向a 表面一侧,实际上自由电子在向左移动的同时,受到指向a 表面的作用力,并在a 表面进行聚集,由于整个导体是呈电中性的(正、负电荷总量相等),所以在b 的表面“裸露”出正电荷层,并使b 表面电势高于a 表面电势,A 正确.]10、如图所示,金属棒MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M 向N 的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是()A.棒中的电流变大,θ角变大B.两悬线等长变短,θ角变小C.金属棒质量变大,θ角变大D.磁感应强度变大,θ角变小A [导体棒受力如图所示.tan θ=Fmg=BILmg;棒中电流I变大,θ角变大,故A正确;两悬线等长变短,θ角不变,故B错误;金属棒质量变大,θ角变小,故C错误;磁感应强度变大,θ角变大,故D错误.]11、长10 cm的通电直导线,通过1 A的电流,在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4 N,则该磁场的磁感应强度() A.等于4 T B.大于或等于4 TC.小于或等于4 T D.上述说法都错误B[题目中没有给出导线如何放置,若导线与磁场垂直,则由磁感应强度定义式得出B=FIL=0.41×0.1T=4 T.若导线放置时没与磁场垂直,此时受磁场力为0.4 N,根据磁感应强度定义式B=FIL可知此处磁感应强度将大于4 T,故B正确.]12、如图所示,两个板间存在垂直纸面向里的匀强磁场,一带正电的质子以速度v0从O点垂直射入.已知两板之间距离为d,板长为d,O点是NP板的正中点,为使粒子能从两板之间射出,试求磁感应强度B应满足的条件(已知质子带电荷量为q,质量为m).解析:如图所示,由于质子在O 点的速度垂直于板NP ,所以粒子在磁场中做圆周运动的圆心O ′一定位于NP 所在的直线上.如果直径小于ON ,则轨迹将是圆心位于ON 之间的一段半圆弧.(1)如果质子恰好从N 点射出,R 1=d 4,q v 0B 1=m v 20R 1. 所以B 1=4m v 0dq .(2)如果质子恰好从M 点射出R 22-d 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫R 2-d 22,q v 0B 2=m v 20R 2,得B 2=4m v 05dq . 所以B 应满足4m v 05dq ≤B ≤4m v 0dq .答案:4m v 05dq ≤B ≤4m v 0dq13、如图所示,有一对平行金属板,两板相距为0.05 m ,电压为10 V ;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B 0=0.1 T ,方向与金属板平行并垂直于纸面向里.图中右边有一半径R 为0.1 m 、圆心为O 的圆形区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B =33 T ,方向垂直于纸面向里.一正离子沿平行于金属板面,从A 点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿直线射出平行金属板之间的区域,并沿直径CD 方向射入圆形磁场区域,最后从圆形区域边界上的F点射出.已知速度的偏向角θ=π3,不计离子重力.求:(1)离子速度v 的大小;(2)离子的比荷q m ;(3)离子在圆形磁场区域中运动时间t.解析:(1)离子在平行金属板之间做匀速直线运动,洛伦兹力与电场力大小相等,即:B 0q v =qE 0E 0=U d解得v =2 000 m/s.(2)在圆形磁场区域,离子做匀速圆周运动,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有:Bq v =m v 2r由几何关系有:tan θ2=R r解得离子的比荷为:q m =2×104 C/kg.(3)弧CF 对应圆心角为θ,离子在圆形磁场区域中运动时间t ,t =θ2π·TT =2πm qB解得t =3π6×10-4 s ≈9×10-5 s.答案:(1)2 000 m/s (2)2×104 C/kg (3)9×10-5 s。
高二物理(选修3-1)第三章磁场单元测试题及答案
《磁场》单元测试题一、选择题1.下面所述的几种相互作用中;通过磁场而产生的有A .两个静止电荷之间的相互作用B .两根通电导线之间的相互作用C .两个运动电荷之间的相互作用D .磁体与运动电荷之间的相互作用 2.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 3.关于磁铁磁性的起源;安培提出了分子电流假说;他是在怎样的情况下提出的 A .安培通过精密仪器观察到了分子电流B .安培根据环形电流的磁场与磁铁相似而提出的C .安培根据原子结构理论;进行严格推理得出的D .安培凭空想出来的4.如图1所示;在空间中取正交坐标系Oxyz (仅画出正半轴);沿x 轴有一无限长通电直导线;电流沿x 轴正方向;一束电子(重力不计)沿y =0;z =2的直线上(图中虚线所示)作匀速直线运动;方向也向x 轴正方向;下列分析可以使电了完成以上运动的是 A .空间另有且仅有沿Z 轴正向的匀强电场B .空间另有且仅有沿Z 轴负向的匀强电场C .空间另有且仅有沿y 轴正向的匀强磁场D .空间另有且仅有沿y 轴负向的匀强磁场5.如图2所示;在边界PQ 上方有垂直纸面向里的匀强磁场;一对正、负电子同时从边界上的O 点沿与PQ 成θ角的方向以相同的速v 射入磁场中。
则正、负电子A .在磁场中的运动时间相同B .在磁场中运动的轨道半径相同C .出边界时两者的速相同D .出边界点到O 点处的距离相等6.如图3所示的圆形区域里;匀强磁场的方向垂直纸面向里;有一束速率各不相同的质子自A 点沿半径方向射入磁场;这些质子在磁场中(不计重力)A .运动时间越长;其轨迹对应的圆心角越大B .运动时间越长;其轨迹越长C .运动时间越长;其射出磁场区域时速率越大D .运动时间越长;其射出磁场区域时速的偏向角越大7.用两个一样的弹簧吊着一根铜棒;铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场;棒中通以自左向右的电流(如图4所示);当棒静止时;弹簧秤的读数为F 1;若将棒中的电流方向反向;当棒静止时;弹簧秤的示数为F 2;且F 2>F 1;根据这两个数据;可以确定A .磁场的方向B .磁感强的大小C .安培力的大小D .铜棒的重力图1 图3图28.如图5所示;质量为m 的带电小物块在绝缘粗糙的水平面上以初速v 0开始运动.已知在水平面上方的空间内存在方向垂直纸面向里的水平匀强磁场;则以下关于小物块的受力及运动的分析中;正确的是A .若物块带正电;一定受两个力;做匀速直线运动B .若物块带负电;一定受两个力;做匀速直线运动C .若物块带正电;一定受四个力;做减速直线运动D .若物块带负电;一定受四个力;做减速直线运动9.在光滑绝缘水平面上;一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动;磁场方向竖直向下;其俯视图如图6所示.若小球运动到A点时;绳子突然断开;关于小球在绳断开后可能的运动情况;以下说法正确的是 A.小球仍做逆时针匀速圆周运动;半径不变B.小球仍做逆时针匀速圆周运动;但半径减小C.小球做顺时针匀速圆周运动;半径不变 D.小球做顺时针匀速圆周运动;半径减小10.如图7所示;在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场;匀强电场方向竖直向下;匀强磁场方向水平向里。
高二物理选修3-1各章测试题附答案
静电场试题一、本题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小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。
全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.在一个点电荷形成的电场中,关于电场强度和电势的说法中正确的是( ) A .没有任何两点电场强度相同 B .可以找到很多电场强度相同的点 C .没有任何两点电势相等 D .可以找到很多电势相等的点2.对于点电荷Q 产生的电场,下列说法中正确的是( ) A .电场强度的表达式FE q=仍成立,式中q 就是本题中所指的产生电场的点电荷Q B .在真空中,电场强度的表达式为2kQE r =,式中Q 就是产生电场的电荷 C .在真空中2kqE r=,式中q 是试探电荷 D .上述说法都不对3.如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线,A 、B 是这条直线上的两点。
一电子以速度v A 经过A 点向B 点运动,经过一段时间后,电子以速度v B 经过B 点,且v B 与v A 方向相反,则( )A .A 点的场强一定大于B 点的场强 B .A 点的电势一定低于B 点的电势C .电子在A 点的动能一定小于它在B 点的动能D .电子在A 点的电势能一定小于它在B 点的电势能4.科学家在研究原子、原子核及基本粒子时,为了方便,常常用元电荷作为电量的单位,关于元电荷,下列论述中正确的是( )A .把质子或电子叫元电荷B .1.6×10-19C 的电量叫元电荷CD .质子带有最小的正电荷,其电量的绝对值叫元电荷5.如上图所示,A 、B 为两个等量的正点电荷,在其连线中垂线上的P 点放一个负点电荷q (不计重力),由静止释放后,下列说法中正确的是( )A .点电荷在从P 点到O 点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大B .点电荷在从P 点到O 点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大C .点电荷运动到O 点时加速度为零,速度达最大值D .点电荷越过O 点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零6.如果不计重力的电子,只受电场力作用,那么电子在电场中可能做( ) A .匀速直线运动 B .匀加速直线运动 C .匀变速曲线运动 D .匀速圆周运动7.如图所示,虚线a 、b 、c 代表静电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa 、φb和φc , φa >φb >φc 。
2020-2021学年高二物理教科版选修3-1第三章 磁场 同步单元测试(含答案)
2020--2021教科版物理:选修3—1第三章磁场含答案教科版选修3--1第三章磁场1、(双选)如图所示,光滑绝缘轨道ABP竖直放置,其轨道末端切线水平,在其右侧有一正交的匀强电场、磁场区域,电场竖直向上,磁场垂直纸面向里.一带电小球从轨道上的A点由静止滑下,经P点进入场区后,恰好沿水平方向做直线运动.则可判定()A.小球带负电B.小球带正电C.若小球从B点由静止滑下,进入场区后将立即向上偏D.若小球从B点由静止滑下,进入场区后将立即向下偏2、如图所示为磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈,当在线圈中心处挂上一个小磁针,且与线圈在同一平面内,则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时()A.小磁针N极向里转B.小磁针N极向外转C.小磁针在纸面内向左摆动D.小磁针在纸面内向右摆动3、在如图所示的电路中,电池均相同,当开关S分别置于a、b两处时,导线MM′与NN′之间的安培力的大小分别为f a、f b,可判断这两段导线()A.相互吸引,f a>f b B.相互排斥,f a>f bC.相互吸引,f a<f b D.相互排斥,f a<f b4、(多选)如图所示是等腰直角三棱柱,其平面ABCD为正方形,边长为L,它们按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B0,则下列说法中正确的是()A.穿过ABCD平面的磁通量大小为B0L2B.穿过BCFE平面的磁通量大小为22B0L2C.穿过ADFE平面的磁通量大小为零D.穿过整个三棱柱的磁通量为零5、如图所示为电视显像管偏转线圈的示意图,当线圈通以图示的直流电时,一束沿着管颈射向纸内的电子将()A.向上偏转B.向下偏转C.向右偏转D.向左偏转6、1922年英国物理学家和化学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖.若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列相关说法中正确的是()A.该束带电粒子带负电B.速度选择器的P1极板带负电C.在B2磁场中运动半径越大的粒子,比荷qm越小D.在B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大7、月球表面周围没有空气,它对物体的引力仅为地球上的16,月球表面没有磁场,根据这些特征,在月球上,下列选项中的四种情况能够做到的是()8、如图所示,条形磁铁放在光滑斜面上,用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A 为水平放置的直导线的截面,导线中无电流时磁铁对斜面的压力为F N1;当导线中有垂直纸面向外的电流时,磁铁对斜面的压力为F N2,则下列关于磁铁对斜面的压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是()A.F N1<F N2,弹簧的伸长量减小B.F N1=F N2,弹簧的伸长量减小C.F N1>F N2,弹簧的伸长量增大D.F N1>F N2,弹簧的伸长量减小9、(双选)有关磁感应强度B的方向,下列说法正确的是()A.B的方向就是小磁针N极所指的方向B.B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致C.B的方向就是通电导线的受力方向D.B的方向就是该处磁场的方向10、如图所示,有一磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场,一束电子流以初速度v从水平方向射入,为了使电子流经过磁场时不偏转(不计重力),则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场,这个电场的场强大小和方向是()A.Bv,竖直向上 B.Bv,水平向左C.B v,垂直于纸面向里D.B v,垂直于纸面向外11、(双选)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,电量为q的质子,质子每次经过电场区时,都恰好在电压为U时被加速,且电场可视为匀强电场,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出.下列说法正确的是()A.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的能量E将越大B.磁感应强度B不变,若加速电压U不变,D形盒半径R越大,质子的能量E将越大C.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子在加速器中的运动时间将越长D.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子在加速器中的运动时间将越短*12、下列关于磁感线的叙述,正确的说法是()A.磁感线是磁场中真实存在的一种曲线B.磁感线是根据磁场的性质人为地画出来的曲线C.磁感线总是从N极指向S极D.磁感线是由磁场中的铁屑形成的*13、(双选)如图所示,一根通电的直导体棒放在倾斜的粗糙斜面上,置于图示方向的磁场中,处于静止状态.现增大电流,导体棒仍静止,则在增大电流过程中,导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是()A.一直增大B.先减小后增大C.先增大后减小D.始终为零14、如图所示,直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场,一电子(质量为m、电荷量为e)以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中,求:(1)电子从磁场中射出时距O点多远?(2)电子在磁场中运动的时间是多少?15、如图所示为某种质谱仪的结构示意图.其中加速电场的电压为U,静电分析器中与圆心O1等距各点的电场强度大小相同,方向沿径向指向圆心O1;磁分析器中在以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内,分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行.由离子源发出一质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后,从M点沿垂直于该点的场强方向进入静电分析器,在静电分析器中,离子沿半径为R的四分之一圆弧轨迹做匀速圆周运动,并从N点射出静电分析器.而后离子由P 点沿着既垂直于磁分析器的左边界又垂直于磁场的方向射入磁分析器中,最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出,并进入收集器.测量出Q点与圆心O2的距离为d.(1)试求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小;(2)试求磁分析器中磁场的磁感应强度B的大小和方向.2020--2021教科版物理:选修3—1第三章磁场(强化练)含答案教科版选修3--1第三章磁场1、(双选)如图所示,光滑绝缘轨道ABP竖直放置,其轨道末端切线水平,在其右侧有一正交的匀强电场、磁场区域,电场竖直向上,磁场垂直纸面向里.一带电小球从轨道上的A点由静止滑下,经P点进入场区后,恰好沿水平方向做直线运动.则可判定()A.小球带负电B.小球带正电C.若小球从B点由静止滑下,进入场区后将立即向上偏D.若小球从B点由静止滑下,进入场区后将立即向下偏BD[若小球带正电,小球在复合场中受到向上的电场力、向上的洛伦兹力和向下的重力,只要三力平衡,小球就能做匀速直线运动;若小球带负电,小球在叠加场中受到向下的电场力、向下的洛伦兹力和向下的重力,不可能做匀速直线运动,所以A错误,B正确;若小球从B点由静止滑下,进入场区后,所受洛伦兹力小于从A点滑下进入场区受到的洛伦兹力,小球所受合力向下,所以小球向下偏,C错误,D正确.]2、如图所示为磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈,当在线圈中心处挂上一个小磁针,且与线圈在同一平面内,则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时()A.小磁针N极向里转B.小磁针N极向外转C.小磁针在纸面内向左摆动D.小磁针在纸面内向右摆动A[由安培定则判断可知,线圈内部磁场方向垂直纸面向里,故小磁针N极向里转.A项正确.]3、在如图所示的电路中,电池均相同,当开关S分别置于a、b两处时,导线MM′与NN′之间的安培力的大小分别为f a、f b,可判断这两段导线()A.相互吸引,f a>f b B.相互排斥,f a>f bC.相互吸引,f a<f b D.相互排斥,f a<f bD[当S接a时,电路的电源只用了一节干电池,当S接b时,电路的电源用了两节干电池,此时电路中的电流比S接a时大,所以有f a<f b;两导线MM′、NN′中的电流方向相反,依据安培定则和左手定则可知两者相互排斥.故正确选项为D.]4、(多选)如图所示是等腰直角三棱柱,其平面ABCD为正方形,边长为L,它们按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B0,则下列说法中正确的是()A.穿过ABCD平面的磁通量大小为B0L2B.穿过BCFE平面的磁通量大小为22B0L2C.穿过ADFE平面的磁通量大小为零D.穿过整个三棱柱的磁通量为零BCD[根据Φ=BS⊥,可知通过ABCD平面的磁通量Φ=B0L2sin 45°=22B0L2,A错误;平面BCFE⊥B0,而BC=L,CF=Lsin 45°=22L,所以平面BCFE的面积S=BC·CF=22L2,因而Φ′=B0S=22B0L2,B正确;平面ADFE与B0平行,所以穿过平面ADFE的磁通量为零,C正确;若规定从外表面穿入三棱柱的磁通量为正,那么由三棱柱内表面穿出时的磁通量就为负,而穿入三棱柱的磁感线条数总与穿出的磁感线条数相等,因此穿过整个三棱柱的磁通量为零,D正确.故选BCD.]5、如图所示为电视显像管偏转线圈的示意图,当线圈通以图示的直流电时,一束沿着管颈射向纸内的电子将()A.向上偏转B.向下偏转C .向右偏转D .向左偏转C [由安培定则可知,线圈在纸面内中心点的磁场方向向下,由左手定则可知电子将向右偏转,故C 正确.]6、1922年英国物理学家和化学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖.若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列相关说法中正确的是( )A .该束带电粒子带负电B .速度选择器的P 1极板带负电C .在B 2磁场中运动半径越大的粒子,比荷q m 越小D .在B 2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大C [带电粒子在磁场中向下偏转,磁场的方向垂直纸面向外,根据左手定则知,该粒子带正电,故选项A 错误.在平行金属板间,根据左手定则知,带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上,则电场力的方向竖直向下,知电场强度的方向竖直向下,所以速度选择器的P 1极板带正电,故选项B 错误.进入B 2磁场中的粒子速度是一定的,根据q v B =m v 2r 得r =m v qB ,知r 越大,比荷q m 越小,而质量m 不一定大.故选项C 正确,选项D 错误.故选C.]7、月球表面周围没有空气,它对物体的引力仅为地球上的16,月球表面没有磁场,根据这些特征,在月球上,下列选项中的四种情况能够做到的是( )D[既然月球表面没有磁场,那么在月球上就不能用指南针定向,所以A错误;月球表面周围没有空气,所以无法使用电风扇吹风,而声音的传播需要介质,所以B、C均错误,只有选项D正确.]8、如图所示,条形磁铁放在光滑斜面上,用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A 为水平放置的直导线的截面,导线中无电流时磁铁对斜面的压力为F N1;当导线中有垂直纸面向外的电流时,磁铁对斜面的压力为F N2,则下列关于磁铁对斜面的压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是()A.F N1<F N2,弹簧的伸长量减小B.F N1=F N2,弹簧的伸长量减小C.F N1>F N2,弹簧的伸长量增大D.F N1>F N2,弹簧的伸长量减小C[由于条形磁铁外部的磁感线是从N极出发到S极,所以导线A处的磁场方向是斜向左下方的,导线A中的电流垂直于纸面向外时,由左手定则可判断导线A必受斜向右下方的安培力F,由牛顿第三定律可知磁铁所受作用力F′的方向是斜向左上方的,所以磁铁对斜面的压力减小,即F N1>F N2.同时,F′有沿斜面向下的分力,使得弹簧弹力增大,可知弹簧的伸长量增大,所以选C.] 9、(双选)有关磁感应强度B的方向,下列说法正确的是()A.B的方向就是小磁针N极所指的方向B.B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致C.B的方向就是通电导线的受力方向D.B的方向就是该处磁场的方向BD[磁场的方向就是磁感应强度的方向,D正确;磁感应强度的方向规定为小磁针静止时N极所指方向或小磁针N极受力方向,A错误,B正确;B的方向与通电导线所受力的方向是不一致的,C错误.]10、如图所示,有一磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场,一束电子流以初速度v从水平方向射入,为了使电子流经过磁场时不偏转(不计重力),则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场,这个电场的场强大小和方向是()A.Bv,竖直向上 B.Bv,水平向左C.B v,垂直于纸面向里D.B v,垂直于纸面向外C[使电子流经过磁场时不偏转,垂直运动方向合力必须为零,又因电子所受洛伦兹力方向垂直纸面向里,故所受电场力方向必须垂直纸面向外,且与洛伦兹力等大,即Eq=q v B,故E=v B;电子带负电,所以电场方向垂直于纸面向里.]11、(双选)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,电量为q的质子,质子每次经过电场区时,都恰好在电压为U时被加速,且电场可视为匀强电场,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出.下列说法正确的是()A.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的能量E将越大B.磁感应强度B不变,若加速电压U不变,D形盒半径R越大,质子的能量E将越大C.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子在加速器中的运动时间将越长D.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子在加速器中的运动时间将越短BD[由q v B=m v2R得,v=qRBm,则最大动能E k=12m v2=q2B2R22m,知最大动能与加速器的半径、磁感应强度以及电荷的电量和质量有关,与加速电压无关,故A错误,B正确;由动能定理得:ΔE k=qU,加速电压越大,每次获得的动能越大,而最终的最大动能与加速电压无关,是一定的,故加速电压越大,加速次数越少,加速时间越短,故C错误,D正确;故选BD.]*12、下列关于磁感线的叙述,正确的说法是()A.磁感线是磁场中真实存在的一种曲线B.磁感线是根据磁场的性质人为地画出来的曲线C.磁感线总是从N极指向S极D.磁感线是由磁场中的铁屑形成的B[磁感线是人们为了方便研究磁场而假想出来的曲线,不是客观存在的,故A 错误,B正确;磁感线在磁体外部是从N极指向S极,在磁体内部从S极指向N极,形成一个闭合曲线,C错误;磁感线可以由磁场中的铁屑形成的曲线模拟,但模拟出来的曲线并不是磁感线,因为磁感线并不存在,故D错误.]*13、(双选)如图所示,一根通电的直导体棒放在倾斜的粗糙斜面上,置于图示方向的磁场中,处于静止状态.现增大电流,导体棒仍静止,则在增大电流过程中,导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是()A.一直增大B.先减小后增大C.先增大后减小D.始终为零AB[若摩擦力方向沿斜面向下,受力分析图如图甲所示,因导体棒静止,有F=f+mgsin αF=ILB由以上两式可知f=ILB-mgsin α可见当增大电流的过程中,摩擦力f一直增大,A正确;若摩擦力方向沿斜面向上,受力分析图如图乙所示,有F+f=mgsin αF=ILB可得f=mgsin α-ILB,可见当I增大时,f先减小,后反向增大,B正确.]甲乙14、如图所示,直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场,一电子(质量为m、电荷量为e)以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中,求:(1)电子从磁场中射出时距O点多远?(2)电子在磁场中运动的时间是多少?解析:设电子在匀强磁场中运动半径为R,射出时与O点距离为d,运动轨迹如图所示.(1)据牛顿第二定律知:Be v=m v2 R由几何关系可得,d=2Rsin 30°解得:d=m v Be.(2)电子在磁场中转过的角度为θ=60°=π3,又周期T=2πm Be因此运动时间:t=θT2π=π32π·2πmBe=πm3Be.答案:(1)m vBe(2)πm3Be15、如图所示为某种质谱仪的结构示意图.其中加速电场的电压为U,静电分析器中与圆心O1等距各点的电场强度大小相同,方向沿径向指向圆心O1;磁分析器中在以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内,分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行.由离子源发出一质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后,从M点沿垂直于该点的场强方向进入静电分析器,在静电分析器中,离子沿半径为R的四分之一圆弧轨迹做匀速圆周运动,并从N点射出静电分析器.而后离子由P 点沿着既垂直于磁分析器的左边界又垂直于磁场的方向射入磁分析器中,最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出,并进入收集器.测量出Q点与圆心O2的距离为d.(1)试求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小;(2)试求磁分析器中磁场的磁感应强度B的大小和方向.解析:设离子进入静电分析器时的速度为v,离子在加速电场中加速的过程中,由动能定理得:qU=12m v2①(1)离子在静电分析器中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律有:qE=m v2R②联立①②两式,解得:E=2UR③(2)离子在磁分析器中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律有:q v B=m v2r④由题意可知,圆周运动的轨道半径为:r=d⑤联立①④⑤式,解得:B=1d2mUq⑥由左手定则判断,磁场方向垂直纸面向外.答案:(1)2UR(2)1d2mUq方向垂直纸面向外。
2021年高中物理选修三第三章《热力学定律》经典测试卷(答案解析)
一、选择题1.关于分子动理论和热力学定律,下列说法中正确的是()A.空气相对湿度越大时,水蒸发越快B.物体的温度升高,每个分子的动能都增大C.第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律处逐渐减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先D.两个分子间的距离由大于910m增大后减小到零,再增大2.关于元器件,下列说法错误的是()A.太阳能电池板是将光能转化为电能B.电热水壶烧水是利用电流的热效应C.电容器是用来储存电荷的装置D.微波炉加热食物是利用电磁感应原理3.下列说法不正确的是()A.饱和气压与热力学温度成正比B.一定量的理想气体在等温膨胀过程中吸收的热量等于对外做的功,并不违反热力学第二定律C.当分子间的引力与斥力平衡时,分子力一定为零,分子势能一定最小D.在任何自然过程中,一个孤立系统中的总熵不会减少4.某校开展探究性课外活动,一名同学用右图所示的装置研究气体压强、体积、温度三者之间的变化关系。
该同学选用导热良好的汽缸将其开口向下,内装理想气体,并将汽缸固定不动,但缸内活塞可自由滑动且不漏气,他把一温度计通过缸底小孔插入缸内,插口处密封良好,活塞下挂一个沙桶,沙桶装满沙子时活塞恰好静止。
他把沙桶底部钻一个小洞,让细沙慢慢漏出,外部环境温度恒定,由此可确定()A.外界对气体做功,内能增大B.外界对气体做功,温度计示数不变C.气体体积减小,温度计示数减小D.外界对气体做功,温度计示数增大5.一定质量的理想气体(不考虑气体分子势能),在温度升高的过程中()A.气体分子的平均动能可能不变B.外界一定对气体做功C.气体一定从外界吸收热量D.气体的内能一定增加6.如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,经历ab、bc、cd、de四个过程到达状态e,其中ba的延长线经过原点,bc连线与横轴平行,de连线与纵轴平行。
下列说法正确的是()A.ab过程中气体分子热运动平均动能增加B.bc过程中气体分子单位时间内击容器壁次数不变C.cd过程中气体从外界吸热小于气体内能增量D.de过程中气体对外放出热量,内能不变7.一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示,MN为一条直线,则气体从状态M到状态N的过程中A.温度保持不变B.温度先升高,后又减小到初始温度C.整个过程中气体对外不做功,气体要吸热D.气体的密度在不断增大8.下列过程中可能发生的是 ()A.某种物质从高温热源吸收20 kJ的热量,全部转化为机械能,而没有产生其他任何影响B.打开一高压密闭容器,其内气体自发溢出后又自发溢进去,恢复原状C.利用其他手段,使低温物体温度更低,高温物体的温度更高D.将两瓶不同液体混合,然后它们又自发地各自分开9.如图所示,带有活塞的气缸中封闭一定质量的理想气体(不考虑分子势能).将一个热敏电阻(电阻值随温度升高而减小)置于气缸中,热敏电阻与气缸外的欧姆表连接,气缸和活塞均具有良好的绝热性能,气缸和活塞间摩擦不计.则()A.若发现欧姆表示数变大,则气缸内气体压强一定减小B.若发现欧姆表示数变大,则气缸内气体内能一定减小C.若拉动活塞使气缸内气体体积增大,则欧姆表示数将变小D.若拉动活塞使气缸内气体体积增大时,则需加一定的力,这说明气体分子间有引力10.如图所示,导热的气缸开口向下,缸内活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞可自由滑动且不漏气,活塞下挂一个砂桶,砂桶装满砂子时,活塞恰好静止,现将砂桶底部钻一个小洞,让细砂慢慢漏出.气缸外部温度恒定不变,则A.缸内的气体压强减小,内能减小B.缸内的气体压强增大,内能减小C.缸内的气体压强增大,内能不变D.外界对气体做功,缸内的气体内能增加11.一定质量的理想气体,从状态M开始,经状态N、Q回到原状态M,其p—V图像如图所示,其中QM平行于横轴,NQ平行于纵轴,M、N在同一等温线上。
高二物理选修3-1第三章综合测试卷1
高二物理选修3-1第三章综合测试卷1一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小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.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.关于磁场、磁感应强度和磁感线的描述,下列叙述正确的是( ) A .磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向,在磁场中是客观存在的 B .磁极间的相互作用是通过磁场发生的 C .磁感线总是从磁体的N 极指向S 极D .不论通电导体在磁场中如何放置,都能够检测磁场的存在2.根据安培的思想,认为磁场是由于运动电荷产生的,这种思想如果对地磁场也适用,而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷,那么由此可断定地球应该( ) A .带负电B.带正电C .不带电 D.无法确定3.安培的分子环形电流假说不可以用来解释( )A .磁体在高温时失去磁性;B .磁铁经过敲击后磁性会减弱;C .铁磁类物质放入磁场后具有磁性;D .通电导线周围存在磁场。
4.磁感应强度ILFB =,与下列哪个物理量的表达式体现了相同的物理方法( )A .加速度m F a =B .电场强度q F E =C .电容U Q C =D .电阻I U R = 5.如图所示为两根互相平行的通电导线a ﹑b 的横截面图,a ﹑b 的电流方向已在图中标出,那么导线a 中电流产生的磁场的磁感线环绕方向及导线b 所受的磁场力的方向应分别是( )A .磁感线顺时针方向,磁场力向左B .磁感线顺时针方向,磁场力向右C .磁感线逆时针方向,磁场力向左D .磁感线逆时针方向,磁场力向右 6.一只磁电式电流表,其读数总是比标准电流表偏小,为纠正这一误差,可行的措施是( )A .减小永久磁铁的磁性B .减少表头线圈的匝数C .增加表头线圈的匝数D .减少分流电阻的阻值7.在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态,现突然发现小磁针N 极向东偏转,则以下判断正确的是( )A .若是用一条形磁铁对小磁针施加影响,可以让条形磁铁的N 极从其正东方向靠近小磁针B .若是用一条形磁铁对小磁针施加影响,可以让条形磁铁的N 极从其正西方向靠近小磁针C .若是用一束电子流对小磁针施加影响,可以让电子流从小磁针的正上方由南向北通过D .若是用一束电子流对小磁针施加影响,可以让电子流从小磁针的正下方由南向北通过 8.如图,在竖直放置的金属板M 上放一个放射源C ,可向纸面内各个方向射出速率均为v 的α粒子,P 是与金属板M 平行的足够大的荧光屏,到M 的距离为d .现在 P 与金属板M 间左右a b加上垂直纸面的匀强磁场,调整磁感应强度的大小,恰使沿M 板向上射出的α粒子刚好垂直打在荧光屏上。
人教版高中物理选修3-1第三章《磁场》检测题(包含答案)
人教版高中物理选修3-1第三章《磁场》检测题(包含答案)1 / 9《磁场》检测题一、单选题1.如图所示为一有界匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直纸面向外,MN 、PQ 为其两个边界,两边界间的距离为L .现有两个带负电的粒子同时从A 点以相同速度沿与PQ 成30°的方向垂直射入磁场,结果两粒子又同时离开磁场.已知两带负电的粒子质量分别为2m 和5m ,电荷量大小均为q ,不计粒子重力及粒子间的相互作用,则粒子射入磁场时的速度为( )AC .2BLq mD .5BLq m 2.方向如图所示的匀强电场(场强为E )和匀强磁场(磁感应强度为B )共存的场区,电子沿垂直电场线和磁感线方向以速度0v 射入场区,则( )A .若0E v B>,电子沿轨迹Ⅰ运动,出场区时速度0v v > B .若0E v B>,电子沿轨迹Ⅱ运动,出场区时速度0v v > C .若0E v B<,电子沿轨迹Ⅰ运动,出场区时速度0v v > D .若0E v B <,电子沿轨迹Ⅱ运动,出场区时速度0v v < 3.如图所示,一个半径为R 的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交,环上各点的磁感应强度B 大小相等,方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向),若导电圆环上通有如图所示的恒定电流I ,则下列说法不正确的是( )A.导电圆环有收缩的趋势 B.导电圆环所受安培力方向竖直向上C.导电圆环所受安培力的大小为2BIR D.导电圆环所受安培力的大小为2πBIR sin θ4.1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,核心部分为两个铜质D 形盒构成,其间留有空隙,将其置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连,下列说法正确的是()A.粒子被加速后的最大动能随加速电场电压的增大而增大B.粒子由加速器的边缘进入加速器C.电场变化周期由粒子的质量、电荷量和磁感应强度决定D.为使被加速的粒子获得的动能增加为原来的4倍,可只将D形盒的半径增大为原来的4倍5.如图所示,竖直平面内粗糙绝缘细杆(下)与直导线(上)水平平行固定,导线足够长。
人教版高中物理选修31高二第三章磁场单元测试题
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作高二物理第三章磁场单元测试题一、选择题:1. 有关磁感觉强度的以下说法中,正确的选项是()A.磁极之间的互相作用是经过磁场发生的,磁场和电场相同,也是一种客观存在的特别物质B.磁感觉强度是用来表示磁场强弱和方向的物理量。
C.若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感觉强度必然为零D.磁感线可用细铁屑来显示,是真实存在的,总是从磁铁的N极出发,到 S 极停止。
2.在磁场中的同一地址,先后引入长度相等的直导线a和b,a、b导线的方向均与磁场方向垂直,但两导线中的电流不相同,因此所碰到的力也不相同.以下列图中的几幅图象表现的是导线所碰到的力 F 与经过导线的电流I 的关系. a、b 各自有一组 F 、I 的数据,在图象中各描出一个点.以下四幅图中正确的选项是()3.以下列图,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直平面内有一根通电导线 ef.已知 ef 平行于 ab,当 ef 竖直向上平移时,电流磁场穿过圆面积的磁通量将()A.逐渐增大 B .逐渐减小C.向来为零 D .不为零,但保持不变4.以下列图,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,一带电微粒从 a 点进入场区并恰巧能沿ab 直线向上运动,以下说法中正确的选项是 ()A.微粒的动能必然减小B.微粒的电势能必然增加C.微粒必然带负电D.微粒的机械能必然增加5.如右图所示,直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如右图所示,若是直导线可以自由地运动,且通以从 a 到 b 的电流,则导线ab 受磁场力后的运动情况 ( )A.从上向下看,顺时针转动并凑近螺线管B.从上向下看,顺时针转动并远离螺线管C.从上向下看,逆时针转动并远离螺线管D.从上向下看,逆时针转动并凑近螺线管6.以下列图是电子射线管表示图.接通电源后,电子射线由阴极沿x 轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下 ( z轴负方向 ) 偏转,则以下措施中可采用的是()A.加一磁场,磁场方向沿z 轴负方向B.加一磁场,磁场方向沿y 轴正方向C.加一电场,电场方向沿z 轴正方向D.加一电场,电场方向沿y 轴正方向7、以下列图,质量为m、带电量为 q 的带正电粒子,以初速度v0垂直进入正交的匀强电场 E 和匀强磁场 B 中,从P点走开该地域,此时侧向位移为s,则(重力不计)()A、粒子在 P 所受的磁场力可能比电场力大B 粒子在 P 点的速率为v202Eqs / mC 粒子的加速度为 ( Eq-Bqv0)/mD、粒子在 P 点的动能为mv02/2+Eqs8.水平长直导线中有恒定电流I 经过,导线正下方的电子初速度方向与电流方向相同,以下列图,则电子的运动情况是()A.沿路径oa运动B.沿路径ob运动C.沿路径oc运动D.沿路径od运动9.以下列图,正方形地域abcd 中充满匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.一个氢核从 ad 边的中点 m 沿着既垂直于 ad 边又垂直于磁场 的方向,以必然速度射入磁场,正好从 ab 边中点 n 射出磁场.若将磁场的磁 感觉强度变为原来的 2 倍,其他条件不变,则这个氢核射出磁场的地址是()A .在 b 、n 之间某点C .a 点 DB .在.在n 、a 之间某点a 、 m 之间某点10、如图是质谱仪的工作原理表示图。
人教版高二物理选修3—1第3章 磁场练习含答案
(高二)人教物理选修3—1第3章磁场练习含答案人教选修3—1第三章磁场1、如图所示,将一根刨光的圆木柱固定在一个木制的圆盘底座C上,将两个内径略大于圆木柱直径、质量均为m的磁环A、B套在圆木柱上,且同名磁极相对,结果磁环A悬浮后静止。
已知重力加速度为g。
这时磁环B对底座C的压力F N 的大小为()A.F N=mg B.F N=2mgC.F N>2mg D.mg<F N<2mg2、下列关于磁场中某点磁感应强度的方向的说法不正确的是()A.该点的磁场的方向B.该点小磁针静止时N极所指方向C.该点小磁针N极的受力方向D.该点小磁针S极的受力方向3、图中的四幅图为电流产生磁场的分布图,其中正确的是()①②③④A.①③B.②③C.①④D.②④4、如图所示,放在台秤上的条形磁铁两极未知,为了探明磁铁的极性,在它中央的正上方固定一导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则()A.如果台秤的示数增大,说明磁铁左端是北极B.如果台秤的示数增大,说明磁铁右端是北极C.无论如何台秤的示数都不可能变化D.以上说法都不正确5、截面为矩形的载流金属导线置于磁场中,如图所示,将出现下列哪种情况()A.在b表面聚集正电荷,而a表面聚集负电荷B.在a表面聚集正电荷,而b表面聚集负电荷C.开始通电时,电子做定向移动并向b偏转D.两个表面电势不同,a表面电势较高6、(双选)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()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7、下列说法中正确的是()A.磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值,即B=F ILB.通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C.磁感应强度B=FIL只是定义式,它的大小取决于场源以及导线在磁场中的位置,与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关D.通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向8、关于磁通量,下列说法中正确的是()A.磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量B.磁通量越大,磁感应强度越大C.穿过某一面积的磁通量为零,则该处磁感应强度不一定为零D.磁通量就是磁感应强度9、(双选)通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内,如图所示,ab 边与MN平行。
人教版物理高二选修3-4 12.4 波的衍射和干涉同步练习A卷(精编)
人教版物理高二选修3-4 12.4 波的衍射和干涉同步练习A卷(精编)姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题;共39分)1. (3分)(2020·兴庆模拟) 如图所示,两个相干简谐横波在同一区域传播,实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷,已知两列波的报幅均为A、频率均为f。
此刻,a、c点波峰与波谷相遇点,b点波谷与波谷相遇点,d 点波峰与波峰相遇点,下列说法中正确的是()A . b点振幅为2AB . a、c两点始终处在平衡位置C . a、c连线上各点始终处在平衡位置D . 从该时刻起,经过时间,b点振动到d点E . 从该时刻起,经过时间,b点到达平衡位置2. (3分) (2019高二下·晋江期中) 下列说法正确的是()A . 在干涉现象中,振动加强点的位移总比减弱点的位移要大B . 单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长无关C . 火车鸣笛向我们驶来时,我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高D . 当水波通过障碍物时,若障碍的尺寸与波长差不多,或比波长大的多时,将发生明显的衍射现象E . 用两束单色光A,B,分别在同一套装置上做干涉实验,若A光的条纹间距比B光的大,则说明A光波长大于B光波长3. (2分)下列事实属于明显的衍射现象的是()A . 池塘里的水波,遇到突出水面的小石块,小石块对波的传播没有影响B . 水波前进方向上有一障碍物,其后面没有水波传播过去C . 水波前进方向上有一带孔的屏,水波通过小孔传播到屏后的区域D . 板胡的声音比弦声更响4. (3分)(2020·鄂尔多斯模拟) 以下说法正确的是()A . 在真空中传播的电磁波频率不同,传播的速度也不同B . 两列机械波发生干涉现象,在振动加强的区域,质点的位移总是最大C . 一切波都能发生衍射现象,衍射是波特有的现象D . 火车鸣笛向我们驶来时,我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高E . 电磁波能发生偏振现象,说明电磁波是横波5. (3分) (2019高二下·邢台期末) 下列说法中正确的是()A . 一切波都能发生干涉、衍射现象B . 只有两列横波相遇时才能发生干涉C . 在障碍物的后面可以听到前面人说话的声音是衍射现象D . 发生多普勒效应时,观察者接收的频率发生了变化,是波源的频率变化的缘故6. (2分) (2020高二下·沧县月考) 分析下列物理现象,这些物理现象分别属于声波的()①“闻其声而不见其人”;②夏天里在一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝;③当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高;④围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音。
2020--2021学年教科版高二物理选修3—1第3章 磁场练习含答案
2020--2021教科版物理选修3—1第3章磁场练习含答案教科版选修3--1第三章磁场1、如图,金属杆ab的质量为m,通过的电流为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,平行导轨间的距离为L,结果ab静止且紧压于水平导轨上.若磁场方向与导轨平面成θ角,金属杆ab与水平导轨间的动摩擦因数为μ,则以下说法正确的是()A.金属杆ab所受的安培力大小为BILsin θB.金属杆ab所受的安培力大小为BILcos θC.金属杆ab所受的摩擦力大小为BILsin θD.金属杆ab所受的摩擦力大小为μmg2、为了解释地球的磁场,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.在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是()3、把一小段通电直导线放入磁场中,导线受到安培力的作用,关于安培力的方向,下列说法中正确的是()A.安培力的方向一定跟磁场的方向相同B.安培力的方向一定跟磁场的方向垂直,但不一定跟电流方向垂直C.安培力的方向一定跟电流方向垂直,但不一定跟磁场方向垂直D.安培力的方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直4、(双选)如图所示,可自由转动的小磁针上方有一根长直导线,开始时二者在纸面内平行放置.当导线中通以如图所示电流I时,发现小磁针的N极向里,S极向外,停留在与纸面垂直的位置上.这一现象说明()A.小磁针感知到了电流的磁场B.小磁针处磁场方向垂直纸面向里C.小磁针处磁场方向垂直纸面向外D.若把小磁针移走,该处就没有磁场了5、(多选)如图所示,一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场B中,现给滑环施以一个水平向右的瞬时速度,则滑环在杆上的运动情况可能是()A.始终做匀速运动B.开始做减速运动,最后静止于杆上C.先做加速运动,最后做匀速运动D.先做减速运动,最后做匀速运动6、(双选)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,电量为q的质子,质子每次经过电场区时,都恰好在电压为U时被加速,且电场可视为匀强电场,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出.下列说法正确的是()A.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的能量E将越大B.磁感应强度B不变,若加速电压U不变,D形盒半径R越大,质子的能量E 将越大C.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子在加速器中的运动时间将越长D.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子在加速器中的运动时间将越短7、如图所示是某个磁场的磁感线分布,则A点和B点的磁感应强度的大小关系是()A.A点的磁感应强度大B.B点的磁感应强度大C.A点的磁感应强度等于B点的磁感应强度D.无法确定8、如图所示,标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向,以及通电直导线所受磁场力F的方向,其中正确的是()9、对磁现象的研究中有一种“磁荷观点”.人们假定,在N极上聚集着正磁荷,在S极上聚集着负磁荷.由此可以将磁现象与电现象类比,引入相似的概念,得出一系列相似的定律.例如磁的库仑定律、磁场强度、磁偶极矩等.在磁荷观点中磁场强度定义为:磁场强度的大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值,其方向与正磁荷在该处所受磁场力方向相同.若用H表示磁场强度,F表示点磁荷所受磁场力,q m表示磁荷量,则下列关系式正确的是()A.F=Hq m B.H=Fq mC.H=Fq m D.q m=HF10、如图所示,一个带正电q的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,若小带电体的质量为m,为了使它对水平绝缘面正好无压力,应该()A.使B的数值增大B .使磁场以速率v =mg qB 向上移动C .使磁场以速率v =mg qB 向右移动D .使磁场以速率v =mg qB 向左移动11、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12、正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)电荷在磁场中一定受洛伦兹力.( ) (2)洛伦兹力一定与电荷运动方向垂直.( ) (3)电荷运动速度越大,它的洛伦兹力一定越大.( ) (4)带电粒子在磁场中做圆周运动时,速度越大,半径越大.( ) (5)带电粒子在磁场中做圆周运动时,速度越大,周期越大. ( ) 13、回旋加速器的工作原理如甲所示,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乙所示,电压值的大小为U 0.周期T =2πm qB .一束该种粒子在0~T 2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E m ;(2)粒子从飘入狭缝至动能达到E m 所需的总时间t 0.教科版选修3--1第三章磁场1、如图,金属杆ab的质量为m,通过的电流为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,平行导轨间的距离为L,结果ab静止且紧压于水平导轨上.若磁场方向与导轨平面成θ角,金属杆ab与水平导轨间的动摩擦因数为μ,则以下说法正确的是()A.金属杆ab所受的安培力大小为BILsin θB.金属杆ab所受的安培力大小为BILcos θC.金属杆ab所受的摩擦力大小为BILsin θD.金属杆ab所受的摩擦力大小为μmgC[对ab杆受力分析如图所示F=BILFcos(90°-θ)=f解得f=BILsin θ,故C正确.]2、为了解释地球的磁场,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.在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是()B[地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近,除地磁场的两极外地表上空的磁场都具有向北的分量,由安培定则可知,环形电流内部磁场方向向南,可知B正确,A、C、D错误.故选B.]3、把一小段通电直导线放入磁场中,导线受到安培力的作用,关于安培力的方向,下列说法中正确的是()A.安培力的方向一定跟磁场的方向相同B.安培力的方向一定跟磁场的方向垂直,但不一定跟电流方向垂直C.安培力的方向一定跟电流方向垂直,但不一定跟磁场方向垂直D.安培力的方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直D[由左手定则知安培力的方向既垂直于磁场又垂直于电流,即安培力垂直于磁场和电流决定的平面,B与I不一定垂直.]4、(双选)如图所示,可自由转动的小磁针上方有一根长直导线,开始时二者在纸面内平行放置.当导线中通以如图所示电流I时,发现小磁针的N极向里,S极向外,停留在与纸面垂直的位置上.这一现象说明()A.小磁针感知到了电流的磁场B.小磁针处磁场方向垂直纸面向里C.小磁针处磁场方向垂直纸面向外D.若把小磁针移走,该处就没有磁场了AB[电流在导线周围产生了磁场,小磁针N极的指向为磁场的方向,所以A、B正确,C错误;该处的磁场与通电电流有关,与小磁针无关,所以D错误.] 5、(多选)如图所示,一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场B中,现给滑环施以一个水平向右的瞬时速度,则滑环在杆上的运动情况可能是()A.始终做匀速运动B.开始做减速运动,最后静止于杆上C.先做加速运动,最后做匀速运动D.先做减速运动,最后做匀速运动ABD[带电滑环向右运动所受洛伦兹力方向向上,其大小与滑环初速度大小有关,由于滑环初速度的大小未具体给出,因而洛伦兹力与滑环重力可出现三种不同的关系:(1)当洛伦兹力开始等于重力时,则滑环做匀速运动,A对.(2)当洛伦兹力开始小于重力时,滑环将做减速运动,最后停在杆上,B对.(3)当洛伦兹力开始大于重力时,滑环所受的洛伦兹力随速度减小而减小,滑环与杆之间挤压力将逐渐减小,因而滑环所受的摩擦力减小,当挤压力为零时,摩擦力为零,滑环做匀速运动,D对.]6、(双选)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,电量为q的质子,质子每次经过电场区时,都恰好在电压为U时被加速,且电场可视为匀强电场,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出.下列说法正确的是()A.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的能量E将越大B.磁感应强度B不变,若加速电压U不变,D形盒半径R越大,质子的能量E 将越大C.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子在加速器中的运动时间将越长D.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子在加速器中的运动时间将越短BD[由q v B=m v2R得,v=qRBm,则最大动能E k=12m v2=q2B2R22m,知最大动能与加速器的半径、磁感应强度以及电荷的电量和质量有关,与加速电压无关,故A 错误,B正确;由动能定理得:ΔE k=qU,加速电压越大,每次获得的动能越大,而最终的最大动能与加速电压无关,是一定的,故加速电压越大,加速次数越少,加速时间越短,故C错误,D正确;故选BD.]7、如图所示是某个磁场的磁感线分布,则A点和B点的磁感应强度的大小关系是()A.A点的磁感应强度大B.B点的磁感应强度大C.A点的磁感应强度等于B点的磁感应强度D.无法确定A[根据磁感线的分布特点知,磁感线密的地方磁感应强度大.A项正确.]8、如图所示,标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向,以及通电直导线所受磁场力F的方向,其中正确的是()C[由左手定则判断可知,C项正确.]9、对磁现象的研究中有一种“磁荷观点”.人们假定,在N极上聚集着正磁荷,在S极上聚集着负磁荷.由此可以将磁现象与电现象类比,引入相似的概念,得出一系列相似的定律.例如磁的库仑定律、磁场强度、磁偶极矩等.在磁荷观点中磁场强度定义为:磁场强度的大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值,其方向与正磁荷在该处所受磁场力方向相同.若用H表示磁场强度,F表示点磁荷所受磁场力,q m表示磁荷量,则下列关系式正确的是()A .F =H q mB .H =F q mC .H =Fq mD .q m =HFB [题目已经说明磁场强度的大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值,故:H =F q m.] 10、如图所示,一个带正电q 的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B ,若小带电体的质量为m ,为了使它对水平绝缘面正好无压力,应该( )A .使B 的数值增大B .使磁场以速率v =mg qB 向上移动C .使磁场以速率v =mg qB 向右移动D .使磁场以速率v =mg qB 向左移动D [为使小球对平面无压力,则应使它受到的洛伦兹力刚好平衡重力,磁场不动而只增大B ,静止电荷在磁场里不受洛伦兹力,A 不对;磁场向上移动相当于电荷向下运动,受洛伦兹力向右,不可能平衡重力;磁场以v 向右移动,等同于电荷以速率v 向左运动,此时洛伦兹力向下,也不可能平衡重力,故B 、C 不对;磁场以v 向左移动,等同于电荷以速率v 向右运动,此时洛伦兹力向上.当q v B=mg 时,带电体对绝缘水平面无压力,即v =mg qB ,选项D 正确.]11、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D [带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期T =2πm qB ,该粒子运动等效的环形电流I =q T =q 2B 2πm ,由此可知,I ∝q 2,选项A 错误;I 与速率无关,选项B 错误;I ∝1m ,即I 与m 成反比,选项C 错误;I ∝B ,选项D 正确.]12、正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)电荷在磁场中一定受洛伦兹力.( )(2)洛伦兹力一定与电荷运动方向垂直.( )(3)电荷运动速度越大,它的洛伦兹力一定越大.()(4)带电粒子在磁场中做圆周运动时,速度越大,半径越大.()(5)带电粒子在磁场中做圆周运动时,速度越大,周期越大.() 【答案】(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×13、回旋加速器的工作原理如甲所示,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乙所示,电压值的大小为U0.周期T=2πmqB.一束该种粒子在0~T2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E m;(2)粒子从飘入狭缝至动能达到E m所需的总时间t0.解析:(1)粒子在磁场中运动半径为R时q v B=m v2 R且E m=12m v2解得E m=q2B2R2 2m.(2)粒子被加速n次达到动能E m,则E m=nqU0粒子在狭缝间做匀加速运动,设n次经过狭缝的总时间为Δt,加速度a=qU0 md匀加速直线运动v=aΔt由t 0=(n -1)·T 2+Δt ,解得t 0=πBR 2+2BRd 2U 0-πm qB . 答案:(1)q 2B 2R 22m (2)πBR 2+2BRd 2U 0-πm qB。
2021年高中物理选修三第三章《热力学定律》经典练习卷(答案解析)(1)
一、选择题1.关于元器件,下列说法错误的是()A.太阳能电池板是将光能转化为电能B.电热水壶烧水是利用电流的热效应C.电容器是用来储存电荷的装置D.微波炉加热食物是利用电磁感应原理2.下列说法正确的是()A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同C.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D.没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能3.封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A经状态B、C变到状态D,其体积V与热力学温度T的关系如图所示,O、A、D三点在同一直线上。
则在此过程中()A.由A到B,气体所有分子的动能都增大B.由B到C,气体对外做功,放出热量C.由C到D,气体压强增大,内能减少D.由A到D,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少4.一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程,其中ab与竖直轴平行,bc的延长线通过原点,cd与水平轴平行,da与bc平行,则下列说法错误..的是A.ab过程中气体内能不变B.ab过程中气体体积减少C.bc过程中其体体积保持不变D.cd过程外界对气体做功5.一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起,(若不计气泡内空气分子势能的变化)则()A.气泡对外做功,内能不变,同时放热B.气泡对外做功,内能不变,同时吸热C.气泡内能减少,同时放热D.气泡内能不变,不吸热也不放热6.下列改变物体内能的物理过程中,不属于对物体做功来改变物体内能的有()A.用锯子锯木料,锯条温度升高B.阳光照射地面,地面温度升高C.锤子敲击钉子,钉子变热D.擦火柴时,火柴头燃烧起来7.重庆出租车常以天然气作为燃料,加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中,若储气罐内气体体积及质量均不变,则罐内气体(可视为理想气体)()A.压强增大,内能减小B.吸收热量,内能增大C.压强减小,分子平均动能增大D.对外做功,分子平均动能减小8.物理学的发展丰富了人类对动物世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步,下列表述正确的是()A.牛顿发现了万有引力定律,并通过实验证实了万有引力定律B.能量耗散说明能量在不停地减少,能量不守恒C.相对论的创立表明经典力学在一定范围内不再适用D.能量守恒说明人类不用担心能源的减少,不必节约能源9.如图所示,现用活塞将一定质量的理想气体封闭在直立圆筒形导热的汽缸中,待系统稳定(活塞处于静止)后逐渐往活塞上堆放细沙,使活塞缓慢下降。
高二物理选修3-1 1-3章 3-2 第四章习题卷(含答案)
高二物理第一章静电场测试题一、单项选择题1.关于摩擦起电和感应起电,以下说法正确的是 ( ) A .摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷 B .摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移 C .不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移 D .以上说法均不正确2.避雷针能起到避雷作用,其原理是( )A .尖端放电B .静电屏蔽C .摩擦起电D .同种电荷相互排斥3.真空中有两个点电荷,它们间的静电力为F ,如果保持它们所带的电量不变,将它们之间的距离增大为原来的2倍,它们之间作用力的大小等于( )A.FB.2FC.F/2D.F/44.电场强度的定义式E=F/q 可知,在电场中的同一点( ) A 、电场强度E 跟F 成正比,跟q 成反比B 、无论检验电荷所带的电量如何变化,F/q 始终不变C 、电荷在电场中某点所受的电场力大,该点的电场强度强。
D 、一个不带电的小球在P 点受到的电场力为零,则P 点的场强一定为零5.关于于电场,下列叙述正确的是( )A .以点电荷为圆心,r 为半径的球面上,各点的场强都相同B .正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场强C .在电场中某点放入检验电荷q ,该点的场强为E=F/q ,取走q 后,该点场强不变D .电荷所受电场力大,该点电场强度一定很大6.下图所示为电场中的一条电场线,A 、B 为其上的两点,以下说法正确的是( ) A 、E A 与E B 一定不等,ϕA 与ϕB 一定不等B 、E A 与E B 可能相等,ϕA 与ϕB 可能相等C 、E A 与E B 一定不等,ϕA 与ϕB 可能相等D 、E A 与E B 可能相等,ϕA 与ϕB 一定不等 7.带正电荷的粒子只受到电场力的作用,由静止释放后则它在任意一段时间内( ) A 、一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 B 、一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C 、不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动D 、不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动8.如图所示,实线表示匀强电场的电场线.一个带正电荷的粒子以某一速度射入匀强电场,只在电场力作用下,运动的轨迹如图中的虚线所示,a 、b 为轨迹上的两点.若a 点电势为φa ,b 点电势为φb ,则( )A .场强方向一定向左,且电势φa >φbB .场强方向一定向左,且电势φa <φbC .场强方向一定向右,且电势φa >φbD .场强方向一定向右,且电势φa <φb9.如图所示,原来不带电的金属导体MN ,在其两端下面都悬挂着金属验电箔;若使带负电的金属球A 靠近导体的M 端,可能看到的现象是 ( ) A .只有M 端验电箔张开,且M 端带正电 B .只有N 端验电箔张开,且N 端带正电C .两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电D .两端的验电箔都张开,且两端都带正电或负电ab AB10.对于一个给定的电容器,如下图所示,描述电容C .带电荷量Q .电压U 之间的 相互关系的图线中正确的是( )11.电场中有A 、B 两点,在将某电荷从A 点移到B 点的过程中,电场力对该电荷做了正功,则下列说法中正确的是 ( ) A 、该电荷是正电荷,且电势能减少 B 、该电荷是负电荷,且电势能增加C 、该电荷电势能增加,但不能判断是正电荷还是负电荷D 、该电荷电势能减少,但不能判断是正电荷还是负电荷 12.如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变A .B 两极板带的电量而减小两极板间的距离, 将A 极板向左移动,增大电容器两极板间的距离时,那么静电计指针的偏转角度( ) A .一定减小 B .一定增大 C .一定不变 D .可能不变13.带电粒子经加速电场加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电场,要使它离开偏转电场时偏转角增大,可采用的方法有( ) A.增加带电粒子的电荷量B.增加带电粒子的质量C.增高加速电压D.增高偏转电压二、填空题14、电量为2×10-6C 的正点电荷放入电场中A 点,受到作用力为4×10-4N ,方向向右,则A 点的场强为_______________N/C ,,方向______________。
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高二物理选修第三章测试题精编版MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】第三章《磁场》单元测试题一、选择题1.下面所述的几种相互作用中,通过磁场而产生的有A .两个静止电荷之间的相互作用B .两根通电导线之间的相互作用C .两个运动电荷之间的相互作用D .磁体与运动电荷之间的相互作用2.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3.关于磁铁磁性的起源,安培提出了分子电流假说,他是在怎样的情况下提出的 A .安培通过精密仪器观察到了分子电流B .安培根据环形电流的磁场与磁铁相似而提出的C .安培根据原子结构理论,进行严格推理得出的D .安培凭空想出来的4.如图1所示,在空间中取正交坐标系Oxyz (仅画出正半轴),沿x 轴有一无限长通电直导线,电流沿x 轴正方向,一束电子(重力不计)沿y =0,z =2的直线上(图中虚线所示)作匀速直线运动,方向也向x 轴正方向,下列分析可以使电了完成以上运动的是A .空间另有且仅有沿Z 轴正向的匀强电场B .空间另有且仅有沿Z 轴负向的匀强电场C .空间另有且仅有沿y 轴正向的匀强磁场D .空间另有且仅有沿y 轴负向的匀强磁场5.如图2所示,在边界PQ 上方有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负电子同时从边界上的O 点沿与PQ 成θ角的方向以相同的速度v 射入磁场中。
则正、负电子A .在磁场中的运动时间相同B .在磁场中运动的轨道半径相同C .出边界时两者的速度相同D .出边界点到O 点处的距离相等6.如图3所示的圆形区域里,匀强磁场的方向垂直纸面向里,有一束速率各不相同的质子自A 点沿半径方向射入磁场,这些质子在磁场中(不计重力)A .运动时间越长,其轨迹对应的圆心角越大B .运动时间越长,其轨迹越长C .运动时间越长,其射出磁场区域时速率越大D .运动时间越长,其射出磁场区域时速度的偏向角越大7.用两个一样的弹簧吊着一根铜棒,铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场,棒中通以自左向右的电流(如图4所示),当棒静止时,弹簧秤的读数为F 1;若将棒中的电流方向反向,当棒静止时,弹簧秤的示数为F 2,且F 2>F 1,根据这两个数据,可以确定A .磁场的方向B .磁感强度的大小C .安培力的大小D .铜棒的重力8.如图5所示,质量为m 的带电小物块在绝缘粗糙的水平图1 图5图3图2 图4面上以初速v 0开始运动.已知在水平面上方的空间内存在方向垂直纸面向里的水平匀强磁场,则以下关于小物块的受力及运动的分析中,正确的是A .若物块带正电,一定受两个力,做匀速直线运动B .若物块带负电,一定受两个力,做匀速直线运动C .若物块带正电,一定受四个力,做减速直线运动D .若物块带负电,一定受四个力,做减速直线运动 9.在光滑绝缘水平面上,一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动,磁场方向竖直向下,其俯视图如图6所示.若小球运动到A点时,绳子突然断开,关于小球在绳断开后可能的运动情况,以下说法正确的是 A.小球仍做逆时针匀速圆周运动,半径不变B.小球仍做逆时针匀速圆周运动,但半径减小C.小球做顺时针匀速圆周运动,半径不变 D.小球做顺时针匀速圆周运动,半径减小10.如图7所示,在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场,匀强电场方向竖直向下,匀强磁场方向水平向里。
现将一个带正电的金属小球从M 点以初速度v 0水平抛出,小球着地时的速度为v 1,在空中的飞行时间为t 1。
若将磁场撤除,其它条件均不变,那么小球着地时的速度为v 2,在空中飞行的时间为t 2。
小球所受空气阻力可忽略不计,则关于v 1和v 2、t 1和t 2的大小比较,以下判断正确的是A .v 1>v 2,t 1>t 2B .v 1<v 2,t 1<t 2C .v 1=v 2,t 1<t 2D .v 1=v 2,t 1>t 2《磁场》单元测试题答题卷班级姓名学号分数一、选择题(每题4分,计40分)题号 1 2 345678910选项二、填空题(每题4分,计24分)11.如图8所示,带电液滴从h 高处自由落下,进入一个匀强电场与匀强磁场互相垂直的区域,磁场方向垂直纸面,电场强度为E ,磁感应强度为B 。
已知液滴在此区域做匀速圆周运动,则圆周的半径R =_____。
12.如图9所示,ab 、cd 为两根相距0.2m 的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,质量为0.3kg 的通电导体棒MN 静止于水平导轨上,通以5A 的电流时,轻轻推动棒,棒沿导轨作匀速运动;当棒中电流增加到8A 时,棒能获得2m/s 2的加速度,则匀强磁场的磁感强度的大小为。
13.如图10所示,铜棒ab 长0.1m ,质量为6×10-2kg ,两端与长为1m 的轻铜线相连,静止于竖直平面上,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B =。
现接通电图6 图7 图11 图8图图10源,使铜棒中保持有恒定电流通过,铜棒发生摆动。
已知最大偏转角为370,则在此过程中铜棒的重力势能增加了_________J ;恒定电流的大小为_________A 。
(不计空气阻力,sin370=,cos370=,g =10m/s 2)14.磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为μ22B ,式中B是磁感应强度,μ是磁导率,在空气中μ为已知量。
为了近似测得条形磁铁磁极附近的磁感应强度B ,某人用一根端面面积为A 的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P ,再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl ,并测出拉力F ,如图11所示,因为F 所做的功等于间隙中磁场的能量,所以由此可以得出磁感应强度B 与F 、A 之间的关系为B=_________。
15.目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,它可以把气体的内能直接转化为电能。
图12表示出了它的发电原理。
将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的微粒,从整体来说是呈电中性)喷射入磁感应强度为B 的匀强磁场,磁场中有两块面积为S ,相距为d 的平行金属板A 、B 与外电阻R 相连构成一电路,设气流的速度为v ,气体的电导率(电阻率的倒数)为σ,则电流表的示数为;流过外电阻R 的电流的方向为。
16.如图13所示,两块竖直放置的平行金属板长为L ,两板间距离为d ,接在电压为U 的直流电源上。
在两板间还有与电场方向垂直的匀强磁场,磁感应强度为B ,方向垂直纸面向里。
一个质量为m ,电量为+q 的油滴,从距金属板上端为h 高处由静止开始自由下落,并经两板上端的中点P 进入板间。
设油滴在P 点所受的电场力与磁场力恰好大小相等,方向相反,过P 点后不断向一侧偏转,最后恰好从这侧金属板的下边缘离开两板间的电、磁场区域。
则(1)油滴下落的高度h=;(2)油滴在离开电磁场时的速度大小v =。
三、计算题(共36分)17.(14分)如图14所示,在O —XYZ 的空间中,分布着以XOZ 平面为边界的匀强磁场,XOZ 平面的上方磁场的磁感应强度为B 1,XOZ 平面下方磁场的磁感应强度为B 2,两磁场方向均沿Z 轴正方向,且B 2=3B l 。
今有一带正电的粒子:在XOY 平面内自X 轴上的P 点出发,以初速度V 0,进入磁场B l 中,V 0的方向与X 轴正方向成30°角,大小为6.28m/s 。
,(粒子的重力不计,π的值取 (1)画出粒子自P 点出发后的运动轨迹示意图(至少画出二次经过X 轴的情况):(2)求出粒子自P 点出发后到第四次经过X 轴的时间内平均速度的大小。
18.(10分)如图16所示,oxyz 坐标系的y 轴竖直向上,在坐标系所在的空间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向与x 轴平行.从y 轴上的M 点(0,H ,0)无初速释放一个质量为m 、电荷量为q 的带负电的小球,它落在xz 平面上的N (l ,0,b )点(l >0,b >0).若撤去磁场则小球落在xz 平面的P 点(l ,0,0).已知重力加速度为g.(1)已知匀强磁场方向与某个坐标轴平行,试判断其可能的具体方向.(2)求电场强度E 的大小.图13 图12yx zoM(0,H ,0)N (l ,0,b )P (l ,0,0) 图16V 图14(3)求小球落至N 点时的速率v .19.(12分)如图17所示,有一质量M =2 kg 的平板小车静止在光滑水平面上,小物块A 、B 静止在板上的C 点,A 、B 间绝缘且夹有少量炸药。
已知m A =2 kg ,m B =1kg ,A 、B 与小车间的动摩擦因数均为μ=。
A 带负电,电量为q ,B 不带电。
平板车所在区域有范围很大的、垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B ,且qB =10N ·s/m .炸药瞬间爆炸后释放的能量为12J ,并全部转化为A 、B 的动能,使得A 向左运动,B 向右运动.取g =10 m/s 2,小车足够长,求:B 在小车上滑行的距离。
《磁场》单元测试题参考答案一、选择题1.BCD2.AB3.B4.AC5.BCD6.AD7.ACD8.D9.ACD10.D 二、填空题 11.ghBE 212..,414.AF μ215.d SR BdvS I +=σσ;A R B →→16.U 2/2gB 2d 2,m qU gL dB U -+2222 三、计算题17.解析:设粒子运行的轨迹半径分别为r 1、r 2;周期分别为T 1、T 2(1)粒子在B 1磁场中的轨迹长度是以r 1为半径的圆周长的1/6,粒子在B 2磁场中的轨迹长度是以r 2为半径的圆周长的5/6;又r 2=r 1/3,故轨迹如图21所示。
(2)qV 0B 1=mV 02/r 1① T 1=2πr 1/V 0②由①②得r 1=mV 0/qB 1③ T 1=2πm/qB 1④同理可得r 2=r 1/3⑤ T 2=T 1/3⑥粒子前进的位移S=PP 4=2(r 1-r 2)=4mV 0/3qB 1⑦ 粒子前进的时间t =2(61T 652T +)=16πm /9qB 1⑧粒子运行的平均速度V=S/T =3V 0/4π=1.5m/s ⑨18.解析:(1)用左手定则判断出:磁场方向为-x 方向或-y 方向.(2)在未加匀强磁场时,带电小球在电场力和重力作用下落到P 点,设运动时间为t ,小球自由下落,有212H gt =①小球沿x 轴方向只受电场力作用 E F qE =②小球沿x 轴的位移为 212l at =③小球沿x 轴方向的加速度 E Fa m=④图21 图17联立求解,得 qHmglE =⑤ (3)带电小球在匀强磁场和匀强电场共存的区域运动时,洛仑兹力不做功 电场力做功为 W E =qEl ⑥ 重力做功为 W G =mgH ⑦ 设落到N 点速度大小为v ,根据动能定理有221mv qEl mgH =+⑧解得 Hl H g v 222+=⑨19.解:炸开瞬间,对A 、B 有: 0=m A v A -m B v B ① 12=m A v A 2+m B v B 2②解得:v A =2m/s,v B =4m/s 爆炸后对A 有: qBv A =m A g =20N ③因此,A 与车之间无摩擦力而做匀速运动,从左端滑离小车, 对B 与小车组成的系统有: m B v B =(m B +M )v ④-μm B g Δs =(M+m B )v 2-m B v B 2⑤ 解得:Δs =m ⑥。