高中物理《磁场》单元测试
高二物理磁场单元测试题附答案(人教)
磁场单元练习 班级_______姓名___________1、如图1所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直流导线，电流方向指向读者，ａ、ｂ、ｃ、ｄ是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中： A 、 ａ、ｂ两点磁感应强度相同 C 、ａ点磁感应强度最大 B 、 ｃ、ｄ两点磁感应强度大小相等 D 、 b 点磁感应强度最大2、如图2所示，直角三角形通电闭合线圈ABC 处于匀强磁场中，磁场垂直纸面向里，则线圈所受磁场力的合力为：A 、 大小为零B 、方向竖直向上C 、方向竖直向下D 、方向垂直纸面向里3、质量为ｍ，电荷量为ｑ的带电粒子以速率ｖ垂直射入磁感强度为B 的匀强磁场中，在磁场力作用下做匀速圆周运动，带电粒子在圆形轨道上运动相当于一环形电流，则： A 、环形电流跟ｑ成正比 B 、环形电流跟ｖ成正比 C 、环形电流跟B 成反比 D 、环形电流跟ｍ成反比4、如图4所示，要使线框ａｂｃｄ在受到磁场力作用后，ａｂ边向纸外，ｃｄ边向纸里转动，可行的方法是：A 、 加方向垂直纸面向外的磁场，通方向为ａ→ｂ→ｃ→ｄ→ａ的电流B 、 加方向平行纸面向上的磁场，通以方向为ａ→ｂ→ｃ→ｄ→ａ电流C 、 加方向平行于纸面向下的磁场，通以方向为ａ→ｂ→ｃ→ｄ的电流D 、 加方向垂直纸面向内的磁场，通以方向为ａ→ｄ→ｃ→ｂ→ａ的电流 5、从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子，这些高能粒子流到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，如图所示。
那么（ ） A ．地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同B ．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最强，赤道附近最弱C ．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱，赤道附近最强D ．地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转6. 一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，如图所示，此时小磁针的S 极向 纸内偏转，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 、向左飞行的电子束7.图中为一“滤速器”装置示意图。
高中物理磁场练习题及答案
Oxy V 0 a b《磁场》单元练习一．选择题：每小题给出的四个选项中，每小题有一个选项、或多个选项正确。
1、如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M 和N ，通有同向等值电流；沿纸面与直导线M 、N 等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab ，则通电导线ab 在安培力作用下运动的情况是 A.沿纸面逆时针转动 B.沿纸面顺时针转动C.a 端转向纸外，b 端转向纸里D.a 端转向纸里，b 端转向纸外2．两根长直通电导线互相平行，电流方向相同.它们的截面处于一个等边三角形ABC 的A 和B 处.如图所示，两通电导线在C 处的磁场的磁感应强度的值都是B ，则C 处磁场的总磁感应强度是( )A.2BB.BC.0D.3B3、空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下，从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动，到达B点时速度为零，C 为运动的最低点.不计重力，则 A.该离子带负电B.A 、B 两点位于同一高度C.C 点时离子速度最大D.离子到达B 点后，将沿原曲线返回A 点4、一带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中，则不受磁场影响的物理量是： A 、速度 B 、加速度 C 、动量 D 、动能5、MN 板两侧都是磁感强度为B 的匀强磁场，方向如图，带电粒子（不计重力）从a 位置以垂直B 方向的速度V 开始运动，依次通过小孔b 、c 、d ，已知ab = bc = cd ，粒子从a 运动到d 的时间为t ，则粒子的荷质比为： A 、tB π B 、tB 34π C 、π2tB D 、tBπ3 6、带电粒子（不计重力）以初速度V 0从a 点进入匀强磁场，MN a bc dVB B如图。
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 与磁感强度B 之比E/B 为： A 、V 0 B 、1 C 、2V 0 D 、2V 7、如图，MN 是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过金属板，虚线表示其运动轨迹，由图知：A 、粒子带负电B 、粒子运动方向是abcdeC 、粒子运动方向是edcbaD 、粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长8、带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O 点在匀强磁场中摆动，当小球每次通过最低点A 时： A 、摆球受到的磁场力相同 B 、摆球的动能相同 C 、摆球的动量相同D 、向右摆动通过A 点时悬线的拉力大于向左摆动通过A 点时悬线的拉力9、如图，磁感强度为B 的匀强磁场，垂直穿过平面直角坐标系的第I 象限。
高中物理选修3-1第三章：磁场 单元测试(含解析)
高中物理选修3-1第三章：磁场单元测试一、单选题（本大题共10小题）1.如图所示，当导线中通有电流时，小磁针发生偏转．这个实验说明了A. 通电导线周围存在磁场B. 通电导线周围存在电场C. 电流通过导线时产生焦耳热D. 电流越大，产生的磁场越强2.如图所示，金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则A. ab棒不受安培力作用B. ab棒所受安培力的方向向右C. ab棒中感应电流的方向由b到aD. 螺线管产生的磁场，A端为N极3.如图所示，A，B是两个完全相同的导线环，导线环处于磁场中，环面与磁场中心垂直，穿过导线环A，B的磁通量和大小关系是A.B.C.D. 无法确定4.在磁感应强度的定义式中，有关各物理量间的关系，下列说法中正确的是A. B由F、I和L决定B. F由B、I和L决定C. I由B、F和L决定D. L由B、F和I决定5.如图，“L”型导线abc固定并垂直放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，，ab长为l，bc长为，导线通入恒定电流I，设导线受到的安培力大小为F，方向与bc夹角为，则A. ，B. ，C. ，D. ，6.如图所示，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，一带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动。
下列说法正确的是A. 微粒一定带负电B. 微粒动能一定减小C. 微粒的电势能一定增加D. 微粒的机械能不变7.英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究，于1922年荣获了诺贝尔化学奖．若一束粒子不计重力由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列说法中不正确的是A. 该束粒子带正电B. 速度选择器的上极板带正电C. 在磁场中运动半径越大的粒子，质量越大D. 在磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小8.在匀强磁场中固定一根与磁场方向垂直的通电直导线，其中通有向纸面外的恒定电流，匀强磁场的磁感应强度为1T，以直导线为中心作一个圆，圆周上a处的磁感应强度恰好为零，则下述说法对的是A. b处磁感应强度为2T，方向水平向右B. c处磁感应强度也为零C. d处磁感应强度为，方向与匀强磁场方向成角D. c处磁感应强度为2T，方向水平向左9.如图所示，一个质量为m、带正电荷量为q的小带电体处于可移动的匀强磁场中，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，为了使它对水平绝缘面刚好无压力，应该A. 使磁感应强度B的数值增大B. 使磁场以速率向上移动C. 使磁场以速率向右移动D. 使磁场以速率向左移动10.半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场；重力不计、电荷量一定的带电粒子以速度v正对着圆心O射入磁场，若粒子射入、射出磁场点间的距离为R，则粒子在磁场中的运动时间为A. B. C. D.二、填空题（本大题共5小题）11.一根长为的导线，用两根细绳悬挂着，当通以如图所示3A的电流时，则导线受到的安培力大小为，安培力的方向为______，则该处的磁感应强度B的大小是______如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度B的大小是______12.在一次实验中，一块霍尔材料制成的薄片宽、长、厚，水平放置在竖直向上的磁感应强度的匀强磁场中，bc方向通有的电流，如图所示，沿宽度产生的横向电压。
磁场单元测试
ONS图1磁场单元过关测试题 第Ⅰ卷（选择题 共40分）一、本题共10小题，每小题4分，共40分． 1．下列说法中正确的是（ ）A ．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的B ．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线C ．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向D ．因为ILFB，所以某处磁感强度的大小与放在该处的小段通电导线IL 乘积成反比 2．下列关于磁电式电流表的说法中正确的是 （ ）A ．磁电式电流表内部的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的B ．磁电式电流表的指针偏转角度的大小与被测电流的大小成反比C ．磁电式电流表的优点是灵敏度高，缺点是允许通过的电流很弱D ．磁电式电流表的工作原理是安培力对通电线框的转动作用3．如图1所示，蹄形磁体用悬线悬于O 点，在磁体的正下方有一水平放置的长直导线，当导线通以由左向右的电流时，蹄形磁体的运动情况将是（ ）A ．静止不动B ．向纸外运动C ．N 极向纸外转动，S 级向纸内转动D ．N 极向纸内转动，S 级向纸外转动4．如图2所示，在纸面内有两根长直的平行绝缘线A 和B ，它们都带有均 匀分布的正电荷，当它们沿各自的直线向相反方向运动时，绝缘线B 所 受磁力的方向是（ ）A ．垂直纸面向里B ．垂直纸面向外C ．在纸面内，方向向左D ．在纸面内，方向向右5．两根通电的长直导线平行放置，电流分别为I 1和I 2，且I 1>I 2，电流的方向如图3所示，在与导线垂直的平面上有a 、b 、c 、d 四点，其中a 、b 在导线横截面连线的延长线上，c 、d 在导线横截面连线的垂直平分线上，则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是 （ ）A ．a 点B ．b 点C ．c 点D ．d 点6．如图4所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，图3MN 与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN 垂直于纸面向外运动，可以 （ ）A ．将a 、c 端接在电源正极，b 、d 端接在电源负极B ．将b 、d 端接在电源正极，a 、c 端接在电源负极C ．将a 、d 端接在电源正极，b 、c 端接在电源负极D ．将a 、c 端接在交流电源的一端，b 、d 端接在交流电源的另一端7．如图6所示，虚线框abcd 内为一矩形匀强磁场区域，ab =2bc ，磁 场方向垂直于纸面；实线框a ′b ′c ′d ′是一正方形导线框，a ′b ′ 边与ab 边平行.若将导线框匀速地拉离磁场区域，以W 1表示沿平 行于ab 的方向拉出过程中外力所做的功，W 2表示以同样速率沿平行于bc 的方向拉出过程中外力所做的功，则 （ ）A ．W 1=W 2B ．W 2=2W 1C ．W 1=2W 2D ．W 2=4W 1第Ⅱ卷（非选择题 共60分）二、本题共4小题，共16分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答. 8．如图9和图10所示，长都为20cm 的直导线中的电流强度都为2A ，匀强磁场的磁感应强度都为0.5T ，图9的磁场方向水平向右，图10中磁场方向垂直纸面向里，则图9中导线所受的安培力大小为 ，方向 ，图10中导线所受的安培力大小为 ，方向 。
高三物理磁场单元测试
高三物理磁场单元测试在高三的物理学习中，磁场这一单元无疑是重点和难点之一。
磁场的概念较为抽象，相关的物理规律和公式应用复杂，对同学们的理解能力和逻辑思维能力都提出了较高的要求。
本次磁场单元测试，旨在全面检验同学们对这部分知识的掌握程度和运用能力。
一、磁场的基本概念磁场是一种看不见、摸不着，但却真实存在的物质。
它由磁体或电流产生，能够对处于其中的磁体或电流施加力的作用。
磁场具有方向和强弱，我们用磁感线来形象地描述磁场的分布。
磁感线是一种假想的曲线，其疏密程度表示磁场的强弱，切线方向表示磁场的方向。
需要注意的是，磁感线是闭合曲线，在磁体外部，磁感线从 N 极出发，回到 S 极；在磁体内部，磁感线则从 S 极指向 N 极。
在理解磁场的基本概念时，同学们要注意区分磁场和磁感线的概念，不能将二者混为一谈。
磁场是客观存在的物质，而磁感线只是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线。
二、磁场的物理量1、磁感应强度 B磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，定义为通电导线在磁场中受到的安培力 F 与电流 I 和导线长度 L 的乘积的比值，即 B ＝ F ／（IL)。
其单位是特斯拉（T）。
在理解磁感应强度时，要注意它是由磁场本身的性质决定的，与放入其中的电流或导线无关。
2、磁通量Φ磁通量是穿过某一面积的磁感线条数，定义为Φ ＝B·S·cosθ，其中B 是磁感应强度，S 是面积，θ 是 B 与 S 法线方向的夹角。
磁通量的单位是韦伯（Wb）。
磁通量的变化是产生感应电动势的条件之一，在解决电磁感应问题时经常会用到。
三、磁场对电流的作用1、安培力当电流在磁场中时，会受到磁场的作用力，称为安培力。
安培力的大小为 F ＝BILsinθ，其中θ 是电流方向与磁场方向的夹角。
安培力的方向可以用左手定则来判断：伸开左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流方向，大拇指所指的方向就是安培力的方向。
在解决安培力的问题时，要先确定电流的方向和磁场的方向，然后根据公式计算安培力的大小，再用左手定则判断安培力的方向。
磁场-高中物理单元测试卷
《磁场》单元测试卷一、选择题（本题共10小题，1--7题为单选，8--10为多选，共40分。
）1．如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，在xOy平面内，从原点O处与x轴正方向成θ角(0θπ<<），以速率v发射一个带正电的粒子（重力不计），则下列说法正确的是（）A．若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短B．若v一定，θ越大，则粒子离开磁场的位置距O点越近C．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短D．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度变大3．如图，一个可以自由运动的圆形线圈水平放置并通有电流I，电流方向俯视为顺时针方向，一根固定的竖直放置直导线通有向上的电流I，线圈将（）A．a端向上，b端向下转动，且向左运动B．a端向上，b端向下转动，且向右运动C．a端向下，b端向上转动，且向左运动D．a端向下，b端向上转动，且向右运动4．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒．两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，并分别与高频交流电源两极相连接，从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速，如图所示．现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能，下列方法可行的是()A．减小磁场的磁感应强度B．减小狭缝间的距离C．增大高频交流电压D．增大金属盒的半径5．如图所示为质谱仪的工作原理图，它由加速电场、速度选择器（磁场方向垂直纸面）和偏转磁场构成。
四种电荷量相等，电性相同、质量不同的粒子a，b，c，d由O点处的粒子源竖直向下射入加速电场（粒子a，b，c的初速度相同），四种粒子经过一段时间到达图中不同的位置，粒子的重力以及粒子间的相互作用均不计。
则下列说法正确的是（）A．粒子可能带负电B．速度选择器中磁场的方向垂直纸面向里C．粒子c在O点的初速度大于粒子d在O点的初速度D．粒子d的质量大于粒子c的质量6．如图所示，一内壁光滑、上端开口下端封闭的绝缘玻璃管竖直放置，高为h，管底有质量为m、电荷量为+q的小球，玻璃管以速度v沿垂直于磁场方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。
高二物理《磁场》单元测试卷及答案
《磁场》单元测试第Ⅰ卷（选择题47分）一、单项选择题（每小题3分，计27分。
每个小题只有一个正确选项）1.关于磁场和磁感线的描述，下列说法正确的是（）A.磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止B.自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管的北极C.磁感线的方向就是磁场的方向D.两条磁感线的空隙处不存在磁场2.关于磁感应强度，下列说法中正确的是（）A.若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为FILB.由B＝FIL知，B与F成正比，与IL成反比C.由B＝FIL知，一小段通电导线在某处不受磁场力，说明该处一定无磁场D.磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向3.在磁场中的同一位置，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同，因此所受到的力也不相同.下图中的几幅图象表现的是导线所受到的力F与通过导线的电流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.下列四幅图中正确的是（）4.如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，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5.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（如图所示），当棒静止时，弹簧秤的读数为F1；若将棒中的电流方向反向，当棒静止时，弹簧秤的示数为F2，且F2＞F1，根据这两个数据，不能确定（）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6.如图，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）。
一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。
已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变。
人教版高中物理选修3-1《磁场》单元测试试卷(精品整理含答案)
人教版高中物理选修3-1《磁场》单元测试卷限时：90分钟总分：100分一、选择题(每小题4分，共40分)1．下列说法正确的是()A．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷产生的B．一切磁现象都起源于运动电荷C．一切磁作用都是运动电荷通过磁场产生的D．有磁必有电，有电必有磁2．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是()A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致C．在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，B值越大3．如图所示，一圆形区域内存在匀强磁场，AC为直径，O为圆心，一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场，初速度为v1，从D点射出磁场时的速率为v2，则下列说法中正确的是(粒子重力不计)()A．v2>v1，v2的方向必过圆心B．v2＝v1，v2的方向必过圆心C．v2>v1，v2的方向可能不过圆心D．v2＝v1，v2的方向可能不过圆心4．如图所示，三个速度大小不同的同种带电粒子沿同一方向从图示长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90˚、60˚、30˚，则它们在磁场中运动时间之比为()A．1∶1∶1B．1∶2∶3C．3∶2∶1D.3∶2∶15．电磁轨道炮工作原理如下图所示，待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是()A．只将轨道长度L变为原来的2倍B．只将电流I增加至原来的2倍C．只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变6．如图所示，甲是一带正电的小物块，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场．现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，在加速运动阶段()A．甲、乙两物块间摩擦力不断增大B．甲、乙两物块间摩擦力不断减小C．甲、乙两物块间摩擦力大小不变D．乙物块与地面间摩擦力不断增大7．利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子．图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上的两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L.一群质量为m，电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是()A．粒子带正电B．射出粒子的最大速度为qB(3d＋L)2mC．保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大D．保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大8．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，有一矩形线圈abcd，且ab＝L1，ad＝L2，通有逆时针方向的电流I，让它绕cd边转过某一角度时，使线圈平面与磁场夹角为θ，则()A．穿过线圈的磁通量为Φ＝BL1L2sinθB．穿过线圈的磁通量为Φ＝BL1L2cosθC．cd边受到的安培力为F＝BIL1sinθD．ad边受到的安培力为F＝BIL1cosθ9．如图，空间有垂直于xOy平面的匀强磁场．t＝0的时刻，一电子以速度v0经过x轴上的A点，方向沿x轴正方向．A点坐标为(－R2，0)，其中R为电子在磁场中做圆周运动的轨道半径．不计重力影响，则() A．电子经过y轴时，速度大小仍为v0B．电子在t＝πR6v0时，第一次经过y轴C．电子第一次经过y轴的坐标为(0，2－32R)D．电子第一次经过y轴的坐标为(0，－2－32R)10．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f.则下列说法正确的是()A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfRB．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子二、填空题(每小题5分，共20分)11．如图所示，比荷为em的电子，以速度v0沿AB边射入边长为a的等边三角形的匀强磁场区域中，欲使电子从BC边穿出，磁感应强度B的取值应为________．12．如图所示，质量为m，带电量为－q的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入．已知两板间距为d，磁感应强度为B，这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域(重力不计)．今将磁感应强度增大到某值，则粒子将落到极板上．粒子落到极板上的动能为________．13．如图所示，A、B为粗细均匀的铜环直径两端，若在A、B两端加一电压U，则环心O处的磁感应强度为________．(已知圆环直径为d)14.如图所示，质量为m的带电微粒，在相互垂直的匀强电磁场中运动，电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，此微粒在垂直于磁场的竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动(不计空气阻力)，微粒一定带________电(填“正”或“负”)，微粒的线速度大小为________．三、计算题(共40分)15．(10分)如图所示，平行金属导轨间距为0.5 m，水平放置，电源电动势为E＝1.5 V，内阻r＝0.2 Ω，金属棒电阻R＝2.8 Ω，与平行导轨垂直，其余电阻不计，金属棒处于磁感应强度B＝2.0 T、方向与水平方向成60˚角的匀强磁场中，则开始接通电路瞬间，金属棒受到的安培力的大小和方向如何？若棒的质量为m＝5×10－2 kg，此时它对轨道的压力是多少？(g取10 m/s2)16．(10分)如图所示，足够长的绝缘斜面与水平面间的夹角为α(sinα＝0.6)，放在水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度E＝50 V/m，方向水平向左，磁场方向垂直于纸面向外．一带电量q＝＋4.0×10－2C，质量m＝0.40 kg的光滑小球，以初速度v0＝20 m/s，从斜面底端A冲上斜面，经过3 s离开斜面，求磁场的磁感应强度．(取g＝10 m/s2)17．图中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为U，两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里．图中右边有一半径为R，圆心为O的圆形区域，区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里．一电荷量为q的正离子沿平行金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的G点射出，已知弧FG所对应的圆心角为θ，不计重力，求(1)离子速度的大小；(2)离子的质量．18．(10分)如图所示，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：(1)电场强度E的大小和方向；(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小；(3)A点到x轴的高度h.人教版高中物理选修3-1《磁场》单元测试试卷参考答案一、选择题(每小题4分，共40分)1．下列说法正确的是()A．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷产生的B．一切磁现象都起源于运动电荷C．一切磁作用都是运动电荷通过磁场产生的D．有磁必有电，有电必有磁解析：磁现象的电本质，一切磁现象都起源于运动电荷．答案：BC2．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是()A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致C．在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，B值越大解析：磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与试探电流元无关，而磁感线可以描述磁感应强度，疏密程度表示大小．答案：D图13．如图1所示，一圆形区域内存在匀强磁场，AC为直径，O为圆心，一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场，初速度为v1，从D点射出磁场时的速率为v2，则下列说法中正确的是(粒子重力不计)()A．v2>v1，v2的方向必过圆心B．v2＝v1，v2的方向必过圆心C ．v 2>v 1，v 2的方向可能不过圆心D ．v 2＝v 1，v 2的方向可能不过圆心答案：B图24．如图2所示，三个速度大小不同的同种带电粒子沿同一方向从图示长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90˚、60˚、30˚，则它们在磁场中运动时间之比为( )A ．1∶1∶1B ．1∶2∶3C ．3∶2∶1 D.3∶2∶1解析：如图3所示，图3设带电粒子在磁场做圆周运动的圆心为O ，由几何关系知，圆弧MN ︵ 所对应的粒子运动的时间t ＝MN ︵v ＝Rαv ＝m v qB ·αv ＝mαqB ，因此，同种粒子以不同速度射入磁场，经历时间与它们的偏角α成正比，即t 1∶t 2∶t 3＝90˚∶60˚∶30˚＝3∶2∶1.答案：C5．(2011·新课标卷)电磁轨道炮工作原理如下图4所示，待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I 从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是()图4A．只将轨道长度L变为原来的2倍B．只将电流I增加至原来的2倍C．只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变解析：由题意可知，安培力做功使炮弹的速度逐渐增大．假设轨道宽度为L′，则由动能定理可知F安培力L＝12，而F安培力＝BIL′，又根据题意可知B＝KI(K2m v为常数)，三个式子整理可得到弹体的出射速度v＝I2KLL′，从而判断B，Dm正确．答案：BD6．如图5所示，甲是一带正电的小物块，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场．现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，在加速运动阶段()图5A．甲、乙两物块间摩擦力不断增大B．甲、乙两物块间摩擦力不断减小C ．甲、乙两物块间摩擦力大小不变D ．乙物块与地面间摩擦力不断增大答案：BD图67．利用如图6所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子．图中板MN 上方是磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上的两条宽度分别为2d 和d 的缝，两缝近端相距为L .一群质量为m ，电荷量为q ，具有不同速度的粒子从宽度为2d 的缝垂直于板MN 进入磁场，对于能够从宽度为d 的缝射出的粒子，下列说法正确的是( )A ．粒子带正电B ．射出粒子的最大速度为qB (3d ＋L )2mC ．保持d 和L 不变，增大B ，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大D ．保持d 和B 不变，增大L ，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大解析：粒子要从右边的缝中射出，粒子进入磁场后向右偏，根据左手定则可以判断粒子带负电，A 项错误；由q v B ＝m v 2r 得v ＝qBr m ，可见半径越大，速率越大，最大半径为3d ＋L 2，因此射出的最大速度为qB (3d ＋L )2m，B 项正确；同理可求得最小速度为qBL 2m ，最大速度与最小速度之差为3qBd 2m ，这个值与L 无关，可以分析，C 项正确，D 项错误．答案：BC8．如图7所示，匀强磁场的磁感应强度为B ，有一矩形线圈abcd ，且ab ＝L 1，ad ＝L 2，通有逆时针方向的电流I ，让它绕cd 边转过某一角度时，使线圈平面与磁场夹角为θ，则( )图7A．穿过线圈的磁通量为Φ＝BL1L2sinθB．穿过线圈的磁通量为Φ＝BL1L2cosθC．cd边受到的安培力为F＝BIL1sinθD．ad边受到的安培力为F＝BIL1cosθ解析：沿cd转过某一角度，使线圈平面与磁场夹角为θ，此时穿过线圈的有效面积为L1L2sinθ，所以穿过线圈的磁通量为BL1L2sinθ，cd边与磁场方向垂直，受到的安培力为BIL1，ad边与磁场方向平行，受到的安培力为0.答案：A9．如图8，空间有垂直于xOy平面的匀强磁场．t＝0的时刻，一电子以速度v0经过x轴上的A点，方向沿x轴正方向．A点坐标为(－R2，0)，其中R为电子在磁场中做圆周运动的轨道半径．不计重力影响，则()图8A．电子经过y轴时，速度大小仍为v0B．电子在t＝πR6v0时，第一次经过y轴C．电子第一次经过y轴的坐标为(0，2－32R)D．电子第一次经过y轴的坐标为(0，－2－32R)解析：因电子在匀强磁场中运动，只受洛伦兹力，做匀速圆周运动，故A正确；画出轨迹，由几何关系可知，当电子转过30˚角时，到达y轴对应时间t＝112T＝1 12×2πRv0＝πR6v0，故B正确；电子应向下方偏转．故穿过y轴时坐标为∶y＝－R(1－cos30˚)＝－2－32R，故D正确．答案：ABD10．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图9所示．设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f.则下列说法正确的是()图9A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfRB．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子解析：由于回旋加速器所加交变电压周期与粒子转动的周期相同，则粒子的最大速度为2πfR，A项正确；质子被加速后的最大速度v m＝BqRm，与加速电场的电压大小无关，B项正确；R足够大，质子速度不能被加速到任意值．因为按相对论原理，质子速度接近光速时光子质量发生变化，进一步提高速度就不可能了，C 项错误；因为回旋加速器所加交变电压周期与粒子转动周期应相同，粒子转动周期T＝2πmBq，α粒子与质子的比荷不相同，应调节f或B，故D项错误．答案：AB二、填空题(每小题5分，共20分)图1011．如图10所示，比荷为e m 的电子，以速度v 0沿AB 边射入边长为a 的等边三角形的匀强磁场区域中，欲使电子从BC 边穿出，磁感应强度B 的取值应为________．解析：画出刚好不出BC 边的临界状态对应的轨迹，应与BC 相切，根据轨迹确定半径，再根据r ＝m v 0eB 求B .答案：B ≤3m v 0ae图1112．如图11所示，质量为m ，带电量为－q 的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v 飞入．已知两板间距为d ，磁感应强度为B ，这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域(重力不计)．今将磁感应强度增大到某值，则粒子将落到极板上．粒子落到极板上的动能为________．解析：由题意：q U d ＝q v B ，又当粒子落到极板上有：－q ·U 2＝E k －12m v 2，所以E k ＝m v 2－q v Bd 2. 答案：m v 2－q v Bd 213．如图12所示，A 、B 为粗细均匀的铜环直径两端，若在A 、B 两端加一电压U，则环心O处的磁感应强度为________．(已知圆环直径为d)图12答案：014.如图13所示，质量为m的带电微粒，在相互垂直的匀强电磁场中运动，电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，此微粒在垂直于磁场的竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动(不计空气阻力)，微粒一定带________电(填“正”或“负”)，微粒的线速度大小为________．图13解析：粒子做匀速圆周运动，则重力与电场力等大反向，故电场力竖直向上，则微粒带负电，又R＝m vqB 且mg＝qE，所以v＝qBRm＝gBRE.答案：负；BRg E三、论述计算题(共40分)图1415．(10分)如图14所示，平行金属导轨间距为0.5 m，水平放置，电源电动势为E＝1.5 V，内阻r＝0.2 Ω，金属棒电阻R＝2.8 Ω，与平行导轨垂直，其余电阻不计，金属棒处于磁感应强度B＝2.0 T、方向与水平方向成60˚角的匀强磁场中，则开始接通电路瞬间，金属棒受到的安培力的大小和方向如何？若棒的质量为m＝5×10－2 kg，此时它对轨道的压力是多少？(g取10 m/s2)解：电路刚接通的瞬间，金属棒瞬时速度为零，金属棒受三个力作用，即：重力、支持力、安培力，由于此时金属棒未动，不会产生感应电动势，这时回路中的电流只由电源及回路电阻决定．由闭合电路欧姆定律有I＝ER＋r ＝ 1.52.8＋0.2A＝0.5 A.F＝BIL＝2.0×0.5×0.5 N＝0.5 N.方向由左手定则可知，与轨道成30˚角斜向左上方，其竖直的分力F sinθ＝0.5×sin30˚ N＝0.25 N.因F sin30˚＝0.25 N，小于重力mg＝5×10－2×10 N＝0.5 N.说明轨道对金属棒仍有支持力F N存在，由竖直方向受力平衡知：F N＋F sin30˚－mg＝0，F N＝mg－F sin30˚＝0.5 N－0.25 N＝0.25 N.由牛顿第三定律可知，金属棒对轨道的压力为0.25 N.图1516．(10分)如图15所示，足够长的绝缘斜面与水平面间的夹角为α(sinα＝0.6)，放在水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度E＝50 V/m，方向水平向左，磁场方向垂直于纸面向外．一带电量q＝＋4.0×10－2C，质量m＝0.40 kg的光滑小球，以初速度v0＝20 m/s，从斜面底端A冲上斜面，经过3 s离开斜面，求磁场的磁感应强度．(取g＝10 m/s2)解：带电小球的受力示意图如图16所示．小球沿斜面方向做匀减速运动，根据牛顿第二定律，则有：mg sinα＋qE cosα＝ma.图16解得：a＝g sinα＋qEm cosα＝(10×0.6＋4×10－2×50×0.80.40) m/s2＝10 m/s2.设小球运动到最高点时速度v t＝0，所用时间为t1，则有：v t＝v0－at1＝0.解得：t1＝v0a＝2010s＝2 s.图17故带电小球上升至最高点后立即下滑，此时小球受力情况如图17所示．小球沿斜面加速下滑其加速度仍为：a＝10 m/s2，下滑时间：t2＝t－t1＝3 s－2 s＝1 s.小球下滑t2＝1 s时的速度为：v′＝at2＝10×1 m/s＝10 m/s.此时小球离开斜面，F N＝0.则垂直斜面方向有：qE sinα＋q v′B＝mg cosα，解得B＝mg cosα－qE sinαq v′＝5.0 T.17．图18中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为U，两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里．图中右边有一半径为R，圆心为O的圆形区域，区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里．一电荷量为q的正离子沿平行金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的G点射出，已知弧FG所对应的圆心角为θ，不计重力，求图18(1)离子速度的大小；(2)离子的质量．解：(1)由题设知，离子在平行金属板之间做匀速直线运动，它所受到的向上的磁场力和向下的电场力平衡q v B0＝qE0①式中，v是离子运动速度的大小，E0是平行金属板之间的匀强电场的强度，有E0＝Ud②由①②式得v ＝U B 0d ③ (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q v B ＝m v 2r ④图19式中，m 和r 分别是离子的质量和它做圆周运动的半径．由题设，离子从磁场边界上的点G 穿出，离子运动的圆周的圆心O ′必在过E 点垂直于EF 的直线上，且在EG 的垂直平分线上(见上图)．由几何关系有r ＝R tan α⑤式中，α是OO ′与直线EF 的夹角．由几何关系有2α＋θ＝π⑥联立③④⑤⑥式得，离子的质量为m ＝qBB 0Rd U cot θ2⑦图2018．(10分)如图20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：(1)电场强度E的大小和方向；(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小；(3)A点到x轴的高度h.解：(1)小球在电场、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＝mg①E＝mg q ②重力的方向是竖直向下的，电场力的方向则应为竖直向上，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，(P为MN 的中点)．设半径为r，由几何关系知L2r＝sinθ③小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，设小球做圆周运动的速率为v，有q v B＝m v2 r④由速度的合成与分解得v0v＝cosθ⑤由③④⑤式得v0＝qBL2m cotθ⑥(3)设小球到M点的竖直分速度为v y，它与水平分速度的关系为v y＝v0tanθ⑦由匀变速直线运动规律v2y＝2gh⑧由⑥⑦⑧式得h＝q2B2L2 8m2g⑨。
磁场单元测试题(含详解答案)doc高中物理
磁场单元测试题（含详解答案）doc高中物理时刻：90分钟总分值：100分第一卷选择题一、选择题(此题包括10小题，共40分，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，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选的得0分) 1．20世纪50年代，一些科学家提出了地磁场的〝电磁感应学讲〞，认为当太阳强烈活动阻碍地球而引起磁暴时，磁暴在外地核中感应产生衰减时刻较长的电流，此电流产生了地磁场．连续的磁暴作用可坚持地磁场，那么外地核中的电流方向为(地磁场N极与S极在地球表面的连线称为磁子午线)()A．垂直磁子午线由西向东B．垂直磁子午线由东向西C．沿磁子午线由南向北D．沿磁子午线由北向南解析：地磁场由南向北，地球内部磁场由北向南，依照安培定那么可判定，外地核中电流方向由东向西．答案：B图12．如图1所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力的大小变为F2，那么现在b受到的磁场力的大小变为()A．F2B．F1－F2C．F2－F1D．2F1－F2解析：对a导线，原先b导线对a导线作用力为F1，方向向左，假设加入的匀强磁场垂直向里，如图2甲所示，那么a导线受外加匀强磁场的作用力为F′，那么F1、F′、F2之间有以下关系：图2F2＝F1－F′(F′＝F1－F2)同理对b导线分析受力，如图2乙所示，故现在导线b受磁场作用力：F＝F1－F′＝F1－(F1－F2)＝F2此题正确的答案为A.答案：A3．带电体表面突出的地点电荷容易密集．雷雨天当带电云层靠近高大建筑物时，由于静电感应，建筑物顶端会集合异种电荷，避雷针通过一根竖直导线接通大地而幸免雷击．你假设想明白竖直导线中的电流方向，进而判定云层所带电荷，安全可行的方法是() A．在导线中接入电流表B ．在导线中接入电压表C ．在导线中接入小灯泡D ．在导线旁放一可自由转动的小磁针解析：依照小磁针静止时N 极的指向判定出其所在处的磁场方向，然后依照安培定那么判定出电流方向，既安全又可行．答案：D4．以下关于磁感线的讲法正确的选项是( )A ．磁感线能够形象地描述磁场中各点的磁场方向，它每一点的切线方向都与小磁针放在该点静止时S 极所指的方向相同B ．磁感线总是从磁体的N 极动身，到磁体的S 极终止C ．磁场的磁感线是闭合曲线D ．磁感线确实是细铁屑在磁铁周围排列成的曲线，没有细铁屑的地点就没有磁感线 解析：磁感线的切线方向确实是该点的磁场方向，磁场的方向规定为小磁针N 极受力的方向，也确实是小磁针静止时N 极的指向，因此A 项错误．在磁体的外部，磁感线从N 极动身指向S 极．在磁体的内部，磁感线从S 极指向N 极，同时内、外形成闭合曲线，因此B 项错误，C 项正确．尽管磁感线是为了研究咨询题的方便人为引入的，我们也能够用细铁屑形象地〝显示〞磁感线，但不能讲没有细铁屑的地点就没有磁感线，因此D 项是错误的．答案：C图35．如图3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，轨道半径并不因此而改变，那么( )A ．假设磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于T 0B ．假设磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T 0C ．假设磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T 0D ．假设磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于T 0解析：因电荷在电场力作用下做匀速圆周运动，依照圆周运动知识有F 电＝m (2πT 0)2r ，假设所加的磁场指向纸里，因电荷所受的洛伦兹力背离圆心，电荷所受的向心力减小，因此质点运动的周期将增大，大于T 0.假设所加的磁场指向纸外，因电荷所受的洛伦兹力指向圆心，电荷所受的向心力增大，因此质点运动的周期将减小，小于T 0，正确选项为A 、D.答案：AD图46．在某地上空同时存在着匀强的电场与磁场，一质量为m 的带正电小球，在该区域内沿水平方向向右做直线运动，如图4所示．关于场的分布情形可能的是( )A ．该处电场方向和磁场方向重合B ．电场竖直向上，磁场垂直纸面向里C ．电场斜向里侧上方，磁场斜向外侧上方，均与v 垂直D ．电场水平向右，磁场垂直纸面向里解析：带电小球在复合场中运动一定受重力和电场力，是否受洛伦兹力需具体分析．A选项中假设电场、磁场方向与速度方向垂直，那么洛伦兹力与电场力垂直，假如与重力的合力为零就会做直线运动．B 选项中电场力、洛伦兹力都向上，假设与重力合力为零，也会做直线运动．C 选项电场力斜向里侧上方，洛伦兹力向外侧下方，假设与重力合力为零，就会做直线运动．D 选项三个力合力不可能为零，因此此题选A 、B 、C.答案：ABC图57．(2007年天津卷)如图5所示，在x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O 处以速度v 进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x 轴正方向成120°角．假设粒子穿过y 轴正半轴后在磁场中到x 轴的最大距离为a ，那么该粒子的比荷和所带电荷的正负是( ) A.3v 2aB ，正电荷 B.v 2aB，正电荷 C.3v 2aB ，负电荷 D.v 2aB ，负电荷 图6解析：带电粒子在磁场中的运动轨迹如图6所示，依照左手定那么可知粒子带负电荷．由图可知：sin30°＝a －R R 可得R ＝23a 又由q v B ＝m v 2R 得q m ＝3v 2Ba. 应选项C 正确．图7 答案：C8．如图7所示，两平行金属板的间距等于极板的长度，现有重力不计的正离子束以相同的初速度v 0平行于两板从两板正中间射入．第一次在两极板间加恒定电压，建立场强为E 的匀强电场，那么正离子束刚好从上极板边缘飞出．第二次撤去电场，在两极间建立磁感应强度为B 、方向垂直于纸面的匀强磁场，正离子束刚好从下极板边缘飞出，那么E 和B 的大小之比为( )A.54v 0B.12v 0C.14v 0 D ．v 0解析：依照题意d ＝L ① 两板间为匀强电场时，离子做类平抛运动．设粒子在板间的飞行时刻为t ，那么水平方向：L ＝v 0t ②竖直方向：d 2＝12at 2＝qE 2mt 2③ 两板间为匀强磁场时，设偏转半径为r由几何关系有r 2＝(r －d 2)2＋L 2④ 又q v 0B ＝m v 20r⑤ ①②③④⑤联立得E B ＝5v 04. 答案：A图89．如图8所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5 T 的匀强磁场，一质量为0.2 kg 且足够长的绝缘塑料板静止在光滑水平面上．在塑料板左端无初速度放置一质量为0.1 kg 、带电荷量为＋0.2 C 的滑块，滑块与绝缘塑料板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对塑料板施加方向水平向左、大小为0.6 N 的恒力，g 取10 m/s 2，那么( )A ．塑料板和滑块一直做加速度为2 m/s 2的匀加速运动B ．滑块开始做匀加速运动，然后做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动C ．最终塑料板做加速度为2 m/s 2的匀加速运动，滑块做速度为10 m/s 的匀速运动D ．最终塑料板做加速度为3 m/s 2的匀加速运动，滑块做速度为10 m/s 的匀速运动 解析：滑块随塑料板向左运动时，受到竖直向上的洛伦兹力，和塑料板之间的正压力逐步减小．开始时，塑料板和滑块加速度相同，由F ＝(M ＋m )a 得，a ＝2 m/s 2，对滑块有μ(mg －qvB )＝ma ，当v ＝6 m/s 时，滑块恰好相关于塑料板有相对滑动，开始做加速度减小的加速运动，当mg ＝q v B ，即v ＝10 m/s 时滑块对塑料板的压力为零F N ＝0，塑料板所受的合力为0.6 N ，那么a ′＝F M＝3 m/s 2，B 、D 正确． 答案：BD10．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度真空的圆环状的空腔．假设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 .带电粒子将被限制在圆环状空腔内运动．要坚持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，以下讲法中正确的选项是( )A ．关于给定的加速电压，带电粒子的比荷q /m 越大，磁感应强度B 越大B ．关于给定的加速电压，带电粒子的比荷q /m 越大，磁感应强度B 越小C ．关于给定的带电粒子和磁感应强度B ，加速电压U 越大，粒子运动的周期越小D ．关于给定的带电粒子和磁感应强度B ，不管加速电压U 多大，粒子运动的周期都不变解析：带电粒子通过加速电场后速度为v ＝2Uq m ，带电粒子以该速度进入对撞机的环状空腔内，且在圆环内做半径确定的圆周运动，因此R ＝m v Bq ＝2Um B 2q，关于给定的加速电压，即U 一定，那么带电粒子的比荷q /m 越大，磁感应强度B 应越小，A 错误，B 正确；带电粒子运动周期为T ＝2πm Bq，与带电粒子的速度无关，因此就与加速电压U 无关，因此，关于给定的带电粒子和磁感应强度B ，不管加速电压U 多大，粒子运动的周期都不变．答案：BD第二卷 非选择题二、填空与实验题(此题包括5小题，每题12分，共60分．把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)图911．在原子反应堆中抽搐液态金属时，由于不承诺转动机械部分和液态金属接触，常使用一种电磁泵．如图9所示是这种电磁泵的结构示意图，图中A 是导管的一段，垂直于匀强磁场放置，导管内充满液态金属．当电流I 垂直于导管和磁场方向穿过液态金属时，液态金属即被驱动，并保持匀速运动．假设导管内截面宽为a 、高为b ，磁场区域中的液体通过的电流为I ，磁感应强度为B ，求：(1)电流I 的方向；(2)驱动力对液体造成的压强差．解析：(1)驱动力即安培力方向与流淌方向一致，由左手定那么可判定出电流I 的方向由下向上．(2)把液体看成由许多横切液片组成，因通电而受到安培力作用，液体匀速流淌，因此有安培力F ＝Δp ·S ，Δp ＝F S ＝BIb ab ＝BI a ，即驱动力对液体造成的压强差为BI a. 答案：(1)电流方向由下向上 (2)BI a图1012．一种半导体材料称为〝霍尔材料〞，用它制成的元件称为〝霍尔元件〞，这种材料有可定向移动的电荷，称为〝载流子〞，每个载流子的电荷量大小为q ＝1.6×10－19 C ，霍尔元件在自动检测、操纵领域得到广泛应用，如录像机中用来测量录像磁鼓的转速、电梯中用来检测电梯门是否关闭以及自动操纵升降电动机的电源的通断等．在一次实验中，一块霍尔材料制成的薄片宽ab ＝1.0×10－2 m 、长bc ＝4.0×10－2 m 、厚h＝1.0×10－3 m ，水平放置在竖直向上的磁感应强度B ＝2.0 T 的匀强磁场中，bc 方向通有I ＝3.0 A 的电流，如图10所示，由于磁场的作用，稳固后，在沿宽度方向上产生1.0×10－5 V 的横向电压．(1)假定载流子是电子，ad 、bc 两端中哪端电势较高？(2)薄板中形成电流I 的载流子定向运动的速率为多大？(3)这块霍尔材料中单位体积内的载流子个数为多少？解析：(1)由左手定那么可判定，电子受洛伦兹力作用偏向bc 边，故ad 端电势高．(2)稳固时载流子在沿宽度方向上受到的磁场力和电场力平稳q v B ＝q U ab ，v ＝U Bab ＝1.0×10－52.0×1.0×10－2 m/s ＝5×10－4 m/s. (3)由电流的微观讲明可得：I ＝nq v S .故n ＝I /qvS ＝3.75×1027个/m 3.答案：(1)ad 端 (2)5×10－4 m/s (3)3.75×1027个/m 313．在电子显像管内部，由酷热的灯丝上发射出的电子在通过一定的电压加速后，进入偏转磁场区域，最后打到荧光屏上，当所加的偏转磁场的磁感应强度为0时，电子应沿直线运动打在荧光屏的正中心位置．但由于地磁场对带电粒子运动的阻碍，会显现在未加偏转磁场时电子束偏离直线运动的现象，因此在周密测量仪器的显像管中常需要在显像管的外部采取磁屏蔽措施以排除地磁场对电子运动的阻碍．电子质量为m 、电荷量为e ，从酷热灯丝发射出的电子(可视为初速度为0)通过电压为U 的电场加速后，沿水平方向由南向北运动．假设不采取磁屏蔽措施，且地磁场磁感应强度的竖直向下重量的大小为B ，地磁场对电子在加速过程中的阻碍可忽略不计，在未加偏转磁场的情形下，(1)试判定电子束将偏向什么方向；(2)求电子在地磁场中运动的加速度的大小；(3)假设加速电场边缘到荧光屏的距离为l ，求在地磁场的作用下使到达荧光屏的电子在荧光屏上偏移的距离．解析：(1)依照左手定那么，能够判定出电子束将偏向东方．(2)设从加速电场射出的电子速度为v 0，那么依照动能定理有：12m v 20＝eU 从加速电场射出的电子在地磁场中受到洛伦兹力的作用而做匀速圆周运动，设电子的加速度为a ，依照牛顿第二定律，e v 0B ＝ma由以上各式解得a ＝eB m 2eU m. (3)设电子在地磁场中运动的半径为R ，依照牛顿第二定律e v 0B ＝m v 20R 得R ＝m v 0eB图11设电子在荧光屏上偏移的距离为x ，依照图中的几何关系，有：x ＝R －R 2－l 2 结合以上关系，得x ＝1B 2mU e －2mU eB 2－l 2. 答案：(1)东方 (2)eB m 2eU m(3)1B 2mU e －2mU eB 2－l 2图1214．(2007年全国卷Ⅰ)两平面荧光屏互相垂直放置，在两屏内分不取垂直于两屏交线的直线为x 轴和y 轴，交点O 为原点，如图12所示．在y >0、0<x <a 的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，在y >0、x >a 的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B .在O 点处有一小孔，一束质量为m 、带电量为q (q >0)的粒子沿x 轴经小孔射入磁场，最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮．入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值．速度最大的粒子在0<x <a 的区域中运动的时刻与在x >a 的区域中运动的时刻之比为2∶5，在磁场中运动的总时刻为7T /12，其中T 为该粒子在磁感应强度为B 的匀强磁场中做圆周运动的周期．试求两个荧光屏上亮线的范畴(不计重力的阻碍)．解析：设粒子在磁场中半径为r ，那么q v B ＝m v 2r 图13假设速度较小的粒子将会在x <a 的区域内运动，最后垂直打在y 轴(竖直荧光屏)上，那么半径范畴为从0到a ，屏上发亮的范畴从0～2a ； 假设速度较大的粒子会进入右侧的磁场速度最大的粒子轨迹如图13中实线所示，左边圆弧的圆心在y 轴上，用C 表示，右边圆弧的圆心为C ′，由对称性可知，C ′在x ＝2a 直线上．设粒子在左、右两磁场中运动的时刻分不为t 1、t 2.由题意，得：t 1t 2＝25t 1＋t 2＝712T 可得：t 1＝T 6，t 2＝512T 由几何关系可得 ∠OCM ＝60°，∠MC ′P ＝150°.故∠NC ′P ＝150°－60°＝90°即NP 为14圆弧，C ′在x 轴上． 设速度最大的粒子半径为R ，由几何关系可知2a ＝R ·sin60°.故OP ＝2(1＋33)a (水平荧光屏发光范畴的右边界) 又因为粒子进入右侧磁场的最小半径R min ＝a ，如图中虚线所示，现在粒子在右侧的圆轨迹与x 轴的D 点相切，那么OD ＝2a .(水平荧光屏发光范畴的左边界)．答案：水平荧光屏上亮线范畴是2a <x <2(1＋33)a ，竖直屏上亮线范畴是0<y <2a .图1415．(2007年全国卷Ⅱ)如图14所示，在坐标系xOy 的第一象限中存在沿y 轴正方向的匀强电场，场强大小为E .在其他象限中存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．A 是y 轴上的一点，它到坐标原点O 的距离为h ；C 是x 轴上的一点，到O 的距离为l .一质量为m 、电荷量为q 的带负电的粒子以某一初速度沿x 轴方向从A 点进入电场区域，继而通过C 点进入磁场区域，并再次通过A 点，现在速度方向与y 轴正方向成锐角．不计重力作用．试求：(1)粒子通过C 点时速度的大小和方向．(2)磁感应强度B 的大小．解析：(1)粒子在电场中做类平抛运动，设加速度为a ，那么qE ＝ma ①设粒子从A 点进入电场时初速度为v 0，从A 运动到C 点时刻为t ，那么h ＝12at 2② l ＝v 0·t ③图15设粒子在C 点时的速度为v ，v 垂直于x 轴的重量为v ⊥，那么v ⊥＝2ah ④由于v ＝v 20＋v 2⊥⑤ ①～⑤式联立，得v ＝qE (4h 2＋l 2)2mh⑥ 设粒子通过C 点时速度与x 轴夹角为α.由tan α＝v ⊥v 0⑦ 将②③④代入⑦式，得tan α＝2h l⑧ 即α角的正切值是2h l. (2)粒子进入磁场后做圆周运动的半径为R ，那么q v B ＝m v 2R设圆心为P ，那么PC 必与过C 点的速度垂直，且有PC ＝P A ＝R .用β表示P A 与y 轴的夹角，由几何关系得R cos β＝R cos α＋h ⑩R sin β＝l －R sin α⑪由⑧⑩⑪式解得R ＝h 2＋l 22hl4h 2＋l 2⑫ 由⑥⑨⑫式得B ＝l h 2＋l22mhE q .答案：(1)qE(4h2＋l2)2mh与x轴夹角为arctan2hl(2)lh2＋l22mhE q。
新人教高一物理选修3-1第三章 磁场单元测试
选修3-1第三章磁场单元测试一、选择题1．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2．如图12-62所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则[ ]A．磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用B．磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用C．磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用D．磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用3．有电子、质子、氘核、氚核，以同样速度垂直射入同一匀强磁场中，它们都作匀速圆周运动，则轨道半径最大的粒子是[ ]A．氘核 B．氚核C．电子D．质子4．两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中．设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径，T1、T2是它们的运动周期，则[ ]A．r1=r2，T1≠T2 B．r1≠r2，T1≠T2 C．r1=r2，T1=T2 D．r1≠r2，T1=T25．在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核．该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图12-63中a、b所示．由图可以判定[ ]A．该核发生的是α衰变B．该核发生的是β衰变C．磁场方向一定是垂直纸面向里D．磁场方向向里还是向外不能判定6．如图12-64有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束流在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的[ ]A．速度B．质量C．电荷D．荷质比7．设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图12-65所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法中正确的是[ ]A．这离子必带正电荷B．A点和B点位于同一高度C．离子在C点时速度最大D．离子到达B点后，将沿原曲线返回A点8．如图12-66所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内(磁场水平向内)，有一离子恰能沿直线飞过此区域(不计离子重力) [ ]A．若离子带正电，E方向应向下B．若离子带负电，E方向应向上C．若离子带正电，E方向应向上D．不管离子带何种电，E方向都向下9．三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从图12-67长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°．则它们在磁场中运动时间之比为 [ ]A．1∶1∶1B．1∶2∶3C．3∶2∶110．如图12-68所示，电场E的方向竖直向下，磁场B和B′的方向分别垂直纸面向内和向外，在两板左端有甲、乙、丙、丁四个正离子垂直于B、E所决定的平面入射，已知离子所带的在量相等，且有m甲=m乙＜m丙=m丁，运动速度关系是v甲＜v乙=v丙＜v丁．由图可知[ ]A．P1处是甲离子B．P2处是乙离子C．P3处是乙离子D．P4处是丙离子二、填空题11．一质子及一α粒子，同时垂直射入同一匀强磁场中．(1)若两者由静止经同一电势差加速的，则旋转半径之比为______；(2)若两者以相同的动量进入磁场中，则旋转半径之比为______；(3)若两者以相同的动能进入磁场中，则旋转半径之比为______；(4)若两者以相同速度进入磁场，则旋转半径之比为_______．12．两块长5d，相距d的水平平行金属板，板间有垂直于纸面的匀强磁场．一大群电子从平行于板面的方向、以等大小的速度v从左端各处飞入(图12-69)．为了不使任何电子飞出，板间磁感强度的最小值为______．13．如图12-70所示，M、N为水平位置的两块平行金属板．板间距离为d，两板间电势差为U．当带电量为q、质量为m的正离子流以速度v0沿水平方向从两板左端的中央O点处射入，因受电场力作用，离子作曲线运动．偏向M板(重力忽略不计)．今在两板间加一匀强磁场，使从中央O处射入的正离流在两板间作直线运动．则磁场的方向是______，磁感强度B=______．14．如图12-71所示，质量为m，带电量为+q的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入．已知两板间距为d，磁感强度为B，这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域(重力不计)．今将磁感强度增大到某值，则粒子将落到极板上．当粒子落到极板上时的动能为______．15．如图12-72所示，绝缘光滑的斜面倾角为θ，匀强磁场B方向与斜面垂直，如果一个质量为m，带电量为-q 的小球A在斜面上作匀速圆周运动，则必须加一最小的场强为______的匀强电场．16．三个带等量正电荷的粒子a、b、c(所受重力不计)以相同的初动能水平射入正交的电场磁场中，轨迹如图12-73，则可知它们的质量ma、mb、mc大小次序为______，入射时的初动量大小次序为______．三、问答题17．一个负离于，质量为m，电量大小为q，以速率v垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中，如图12-74所示，磁感强度B的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于纸面向里．(1)求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离．(2)如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P，试证明直线OP与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系是18．如图12-75所示，AB为一段光滑绝缘水平轨道，BCD为一段光滑的圆弧轨道，半径为R，今有一质量为m、带电为+q的绝缘小球，以速度v0从A点向B点运动，后又沿弧BC做圆周运动，到C点后由于v0较小，故难运动到最高点．如果当其运动至C点时，忽然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场，使其能运动到最高点，且贴着轨道做匀速圆周运动，求：(1)匀强电场的方向和强度；(2)磁场的方向和磁感强度．19．如图12-76所示，质量m、电量q的小金属块，以某一初速沿水平放置的绝缘板进入正交的电场、磁场中，已知B垂直纸面向外，E水平．金属块与板之间的摩擦因数为μ，当金属块由A端匀速滑到B端时，与挡板相碰，并打开开关，使电场消失。
高中物理 磁场单元测试题(1) 新人教版选修3-1
磁场单元测试一．选择题（在每小题给出的四个选项中，请把正确答案填在题目后面的括号内。
）1．有关磁场的概念，下列说法中错误的是（）A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量B．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关C．磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关D．磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小2．在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线受到的安培力方向（）A．竖直向上 B．竖直向下 C．由南向北 D．由西向东3．关于洛伦兹力，以下说法正确的是（）A．带电粒子运动时不受洛伦兹力作用，则该处的磁感强度为零B．磁感强度、洛伦兹力、粒子的速度三者之间一定两两垂直C．洛伦兹力不会改变运动电荷的速度D．洛伦兹力对运动电荷一定不做功4．下列有关磁通量的论述中正确的是（）A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大B．磁感应强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量越大C．穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感强度一定为零D．匀强磁场中，穿过线圈的磁感线越多，则磁通量越大5．如图所示，三根长直通电导线中的电流大小相同，通过b、d导线的电流方向为垂直纸面向里，c导线的电流方向为垂直纸面向外，a点为b、d两点连线的中点，ac垂直bd，且ab=ad=ac,则a点的磁场方向为（）A．垂直纸面向外B．垂直纸面向里C．沿纸面由a指向bD．沿纸面由a指向d6．（）质量为m的通电细杆置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上。
如图所示A、B、C、D四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是7、把一通电导线放在一个蹄形磁铁的正上方，导线可自由转动，当导线中通过电流i时，导线运动的情况是（从上向下看）：A. 顺时针方向转动，同时下降B. 顺时针方向转动，同时上升C. 逆时针方向转动，同时下降D. 逆时针方向转动，同时上升8．如图一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束流在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的（）A．速度B．质量C．电荷 D．荷质比9、图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度v水平射入，为使粒子流经磁场时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于这处电场场强大小和方向的说法中，正确的是（）A、大小为B/v，粒子带正电时，方向向上B、大小为B/v，粒子带负电时，方向向上C、大小为Bv，方向向下，与粒子带何种电荷无关10．如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电量相同的正、负离子，从O点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与边界成θ角，若不计重力，则正、负离子在磁场中（）A．运动轨道半径相同B．运动时间相同C．重新回到边界时速度大小与方向相同D．重新回到边界的位置与O点距离相等iN S××××××θVB ××××××E二、填空题（把答案填于相应的位置上） 11．画出图中A 图中带电粒子受到的磁场力方向；B 图中通电导线受到的磁场力方向；C 图中通电直导线中电流的方向；D 图中电源的极性12．如图所示，质量为m 的带正电的小球能沿着竖直墙竖直滑下，磁感应强度为B 的匀强磁场，方向水平并与小球运动方向垂直，若小球带正电量q ，球与墙面的动摩擦因数为，则小球下落的最大速度为__________．三、解答题(解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。
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 。
(高中物理)磁场单元测试题
磁场单元测试题一、单项选择题〔每题给出的四个选项中，只有一个符合题目要求。
共4小题，每题4分，共16分〕．1．关于磁感应强度，以下说法中正确的选项是〔 〕A ．由B =ILF可知，B 与F 成正比，与IL 成反比 B ．一小段通电导体在某处不受磁场力，此处也可能有磁场 C ．通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强 D ．磁感应强度的方向就是该处电流受力方向2．实验室有一个旧的学生直流电源，输出端的符号模糊不清，无法分辨正负极．某同学设计了下面的判断电源两极的方法．在桌面上放一个小磁针，在磁针东面放一个螺线管，如图1所示，闭合开关后，磁针指南的一端向东偏转．下述判断正确的选项是〔 〕A ．电源A 端是正极，在电源内部电流由A 流向B B ．电源B 端是正极，在电源内部电流由A 流向BC ．电源A 端是正极，在电源内部电流由B 流向AD ．电源B 端是正极，在电源内部电流由B 流向A3．图2所示，三根通电直导线P 、Q 、R 互相平行，通过正三角形的三个顶点，三条导线通入大小相等，方向垂直纸面向里的电流；通电直导线产生磁场的磁感应强度B=KI/r ，I 为通电导线的电流强度，r 为距通电导线的距离的垂直距离，K 为常数；那么R 受到的磁场力的方向是〔 〕A ．垂直R ，指向y 轴负方向B ．垂直R ，指向y 轴正方向C ．垂直R ，指向x 轴正方向D ．垂直R ，指向x 轴负方向 4．两条直导线相互垂直，如图3所示，但相隔一个小距离，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AB B ．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AB 二、双项选择题〔每题给出的四个选项中，有两个符合题目要求。
共5小题，每题6分，共30分〕5．质量为m 、有效长度为L 、电流强度为I 的通电导体棒，水平静止在倾角为α的绝缘斜面上，整个装置处在匀强磁场中，在如图4所示四种情况下，导体与轨道间的摩擦力可能为零的是〔 〕6．长为L ，间距也为L 的两平行金属板间有垂直向里的匀强磁场，如图5所示，磁感应强度为B ，今有质量为m 、带电量为-q 的离子从平行板左端中点以平行于金属板的方向射入磁场．欲使离子不打在极板上，入射离子的速度大小应满足的条件是〔 〕A ．m qBL v 4<B ．m qBL v >C ．m qBL v 45>D ．mqBLv m qBL 454<<7．目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图6所示表示它的发电原理：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粒子，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷．在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的选项是〔〕A．A板带正电B．有电流从b经用电器流向aC．金属板A、B间的电场方向向下D．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力8．如图7所示，虚线间空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球〔电量为+q，质量为m〕从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过以下的哪个电磁混合场：〔〕9．空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向〔垂直纸面向里〕的匀强磁场，如图8所示，一离子在电场力和洛伦兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C为运动的最低点．不计重力，那么〔〕A．该离子带负电B．A、B两点位于同一高度C．C点时离子速度最大D．离子到达B点后将沿原曲线返回A点三、非选择题〔此题共3小题，共54分。
(精品)高二物理(人教版选修3-1)磁场单元测试带答案
《磁场》单元测试一．单项选择题（本题共12题，每小题3分，共36分）1. 最早发现电流磁效应的科学家是 (D )A ．奥斯特B ．法拉第C ．法拉第D ．奥斯特2. 磁场中某点磁感应强度的方向是 (C )A ．正电荷在该点的受力方向B ．运动电荷在该点的受力方向C ．小磁针N 极在该点的受力方向D ．一小段通电直导线在该点的受力方向 3. 如图所示，A 、B 是磁场中的一条磁感线上的两点，下列说法中正确的是 ( D )A ．A 点磁场比B 点磁场强 B ．B 点磁场比A 点磁场强C ．因为磁感线为直线，所以A 、B 两点磁场一样强D ．无法判断4. 如图所示，a 、b 、c 三枚小磁针分别放在通电螺线管的正上方、管内和右侧，当开关闭合时，这些小磁针静止时，小磁针的N 极指向为 ( C ) A ．a 、b 、c 均向左B ．a 、b 、c 均向右C ．a 向左、b 向右、c 向右D ．a 向右、b 向左、c 向右5. 两根通电直导线平行放置，电流分别为I 1和I 2，电流方向如图所示，且I 1>I 2，在与导线垂直的平面上有a 、b 、c 、d 四点，其中a 、b 在导线横截面连线的延长线上，c 、d 在导线连线的垂直平分线上。
则导体中的电流在这四个点产生的磁感应强度可能为零的是 ( B ) A ．a 点 B ．b 点 C ．c 点 D ．d 点6. 在图所示的四个图中，标出了匀强磁场的磁感应强度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安培力F 的方向，其中正确表示这三个方向关系的图是 ( A )7. 关于磁通量的概念，以下说法中正确的是 ( D )A ．磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的B ．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大C ．磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量也越大D ．线圈的磁通量为零，但该处的磁感应强度不一定为零8. 速度不同的电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是 ( D )A ．速度越大，周期越大B ．速度越小，周期越大C ．速度大小与周期无关D ．速度方向与磁场方向平行 9. 如图所示，把一个直角三角形的通电线圈使其平面垂直于磁感线放入匀强磁场中，则线圈所受的磁场力的合力为 (D)A ．方向垂直于ac 边斜向上F BACBF BA BB．方向垂直于bc边向右C．方向垂直于ab边向下D．为零10.一个带电粒子，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。
高二实验班物理磁场单元测试题(含答案解析)
高二实验班物理磁场单元测试题注意:本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第II 卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷（选择题 共52分）一、选择题（本题共13小题，每小题4分，共52分。
在每小题给出的四个选项中，1-8小题只有一个选项正确，9-13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．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是( )A ．磁感线从磁体的N 极出发，终止于S 极B ．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向C ．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱D ．在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小解析：选D 磁感线是一些闭合的曲线，没有出发点和终止点，A 选项错；磁场的方向与通电导体在磁场中某点受磁场力的方向垂直，B 选项错；磁感线的疏密可定性表示磁场强弱，不是沿磁感线方向磁场减弱，C 选项错；通电导体在磁场中受的安培力最小为零，最大为BIL ，同一通电导体在不同的磁场中安培力在零到BIL 之间，由此可见D 选项正确。
2．由磁感应强度的定义式ILF B 可知，磁场中某处的磁感应强度的大小 （ D ） A ．随通电导线中的电流I 的减小而增大B ．随IL 乘积的减小而增大C ．随通电导线所受磁场力F 的增大而增大D ．跟F 、I 、L 的变化无关3．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，以下说法中不正确的是 BＡ．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4．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D 形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。
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A.E 向上，B 向上
B.E 向下，B 向下
C.E 向上，B 向下
D.E 向下，B 向上
7.如图，一匝数为 N、面积为 S、总电阻为 R 的圆形线圈，放在磁感应强度为 B 的匀强磁场
中，磁场方向垂直于线圈平面．当线圈由原位置翻转 180°过程中，通过线圈导线横截面的
电荷量为
C 点射出磁场时速度方向改变了 60º (1)该离子带何种电荷；
q
(2)求该离子的电荷量与质量之比
m
22.如图所示，水平放置的两块带金属极板 a、b 平行正对.极板长度为 l ,板间距为 d ,板间 存在着方向坚直向下、场强大小为 E 的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场.假设电场、 磁场只顾在于两板间.一质量为 m 、电荷量为 q 的粒子，以水平速度 v 0 从两极板的左端 正中央沿垂直于电场、磁场的方向入极板间，恰好做做匀速直线运动.不计重力及空气阻力. (1)求匀强磁场感应强度 B 的大小； (2)若撤去磁场，粒子能从极板间射出，求粒子穿过电场时沿电场方向移动的距离； (3)若撤去磁场，并使电场强度变为原来的 2 倍，粒子将打在下极板上，求粒子到达下极板 时动能的大小.
A.始终做匀速运动 B.始终做减速运动，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 【答案】C 5.一束几种不同的正离子，垂直射入有正交的匀强磁场和匀强电场区域里，离子束保持原运 动方向未发生偏转，接着进入另一匀强磁场，发现这些离子分成几束，如图所示．对这些正 离子，可得出结论( )
三、多项选择 16.关于磁场中的通电导线和运动电荷的有关说法中正确的是( ) A.磁场对通电导线的作用力方向一定与磁场方向垂直 B.通电导线在磁场中一定会受到安培力的作用 C.带电粒子在磁场中也可能做匀速直线运动 D.在磁场中运动的带电粒子，其动能一定不变，而速度一定变化 17.带电小球以一定的初速度 v0 竖直向上抛出，能够达到的最大高度为 h1；若加上水平方向 的匀强磁场，且保持初速度仍为 v0，小球上升的最大高度为 h2；若加上水平方向的匀强电 场，且保持初速度仍为 v0，小球上升的最大高度为 h3，若加上竖直向上的匀强电场，且保 持初速度仍为 v0，小球上升的最大高度为 h4，如图所示．不计空气，则( )
【答案】C
2.一个闭合电路产生的感应电动势较大，是因为穿过这个闭合电路的(
)
A.磁感应强度大
B.磁通量较大
C.磁通量变化量较大
D.磁通量的变化率较大
【答案】D
3.如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为 2 ，磁感应强度的大小为 B．一边长
为 a、电阻为 4R 的正方形均匀导线框 ABCD 从图示位置沿水平向右方向以速度 v 匀速穿过
A.质谱仪是分析同位素的重要工具 B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内 C.能通过的狭缝 P 的带电粒子的速率等于 E/B D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P，粒子的比荷越小 10.如图所示，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 ma、mb、mc， 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.若粒子能到达 EG 边界,则粒子速度越大,从 F 运动到 EG 边的时间越长 B.无论 v0 取何值,粒子都无法到达 E 点 C.能到达 EF 边界的所有粒子所用的时间均等
5 m D.粒子从 F 运动到 EG 边所用的最长时间为 12qB 20.如图所示，通电直导线 ab 质量为 m、水平地放置在两根倾角均为 的光滑绝缘导体轨道
上，通以图示方向的电流，电流强度为 E，两导轨之间距离为 l，要使导线 ab 静止在导轨上， 则关于所加匀强磁场方向(从 b 向 a 看)、大小的判断正确的是
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mg tan
A.磁场方向竖直向上，磁感应强度大小为
Il mg tan
B.磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为
Il mg
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物理选修 3-1 第三章《磁场》测试答案
一、选择题
1.如图所示，ab 是一个可绕垂直于纸面的轴 O 转动的闭合矩形线框，当滑动变阻器 R 的滑
动片 P 自左向右滑行时，线框将(
)
A.保持静止不动
B.沿逆时针方向转动
C.沿顺时针方向转动
D.发生转动，但因电源极性不明，无
法确定转动方向
磁场区域，在下图中线框 A、B 两端电压 UAB 与线框移动距离 的关系图象正确的是
【答案】D
Hale Waihona Puke 第 9 页 共 17 页4.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 图所示的匀强磁场中，现给滑环施以一个水平向右的瞬时初速度，使其由静止开始运动，则 滑环在杆上的情况不可能的是( )
D.
qa ma
qb mb
9.如图是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选
择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场分别为 B 和 E．平板 S 上有可让粒子通过的狭缝 P
和记录粒子位置的胶片 A1A2．平板 S 下方有磁感应强度为 B0 的匀强磁场．下列表述正确的 是( )
物理选修 3-1 第三章《磁场》单元测试
一、选择题
1.如图所示，ab 是一个可绕垂直于纸面的轴 O 转动的闭合矩形线框，当滑动变阻器 R 的滑
动片 P 自左向右滑行时，线框将(
)
A.保持静止不动
B.沿逆时针方向转动
C.沿顺时针方向转动
D.发生转动，但因电源极性不明，无
法确定转动方向
2.一个闭合电路产生的感应电动势较大，是因为穿过这个闭合电路的(
A.E 向上，B 向上 C.E 向上，B 向下 【答案】A
B.E 向下，B 向下 D.E 向下，B 向上
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7.如图，一匝数为 N、面积为 S、总电阻为 R 的圆形线圈，放在磁感应强度为 B 的匀强磁场 中，磁场方向垂直于线圈平面．当线圈由原位置翻转 180°过程中，通过线圈导线横截面的 电荷量为
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14.如图所示直线 MN 上方有磁感应强度为 B 的匀强磁场，方向垂直纸面向外，正、负电子 同时从同一点 O 以与 MN 成 30°角的同样速度 v 射入磁场(电子质量为 m，电荷量为 e)，它 们从磁场中射出时相距___________；射出的时间差是__________
NBS
A.
R
2NBS
B.
R
BS
C.
R
2BS
D.
R
8.带电粒子 a、b 在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的动量大小相等，a 运动的半径大
于 b 运动的半径．若 a、b 的电荷量分别为 qa、qb，质量分别为 ma、mb，周期分别为 Ta、Tb. 则一定有( )
A.qa<qb
B.ma<mb
C.Ta<Tb
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A.ma mb mc C.mc ma mb
B.mb ma mc D.mc mb ma
二、填空题
11.磁流体发电是一项新兴技术，它可以把物体的内能直接转化为电能．如图是磁流体发电
机的装置：A、B 组成一对平行电极，两极间距为 d，内有磁感强度为 B 的匀强磁场，现持
C.磁场方向水平向右，磁感应强度大小为
Il mg sin
D.磁场方向垂直斜面向上时，磁感应强度有最小值
Il
四、计算题
21.如图所示，半径为 r 的圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B ．现 有一带电离子(不计重力)从 A 以速度 v 沿圆形区域的直径射入磁场，已知离子从 A 点入射到
15.如图所示，导体框架有一匀强磁场垂直穿过，磁感应强度 B=0.2T，电阻 R1=R2=1Ω，可 动导体的电阻为 0.5Ω，导体框的电阻不计，AB 长度为 0.5m，当 AB 以 10m/s 的速度匀速移 动的过程中，AB 两端的电压 UAB=______V，所需外力的大小 F=______N，外力的功率 PF=______W
23.如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为 E＝3×105N/C、方向水平向左的匀强电场，
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在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．质荷比 (m , ) 的带正电的粒子，以初
速度 v0＝2×107m/s 从 x 轴上的 A 点垂直 x 轴射入电场，OA＝0.15 m，不计粒子的重力． (1)求粒子经过 y 轴时的位置到原点 O 的距离； (2)若要使粒子不能进入第Ⅲ象限，画出粒子运动轨迹，求磁感应强度 B 的取值范围(不考虑 粒子第二次进入电场后的运动情况)．
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4.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 图所示的匀强磁场中，现给滑环施以一个水平向右的瞬时初速度，使其由静止开始运动，则 滑环在杆上的情况不可能的是( )
A.始终做匀速运动 B.始终做减速运动，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 5.一束几种不同的正离子，垂直射入有正交的匀强磁场和匀强电场区域里，离子束保持原运 动方向未发生偏转，接着进入另一匀强磁场，发现这些离子分成几束，如图所示．对这些正 离子，可得出结论( )
A.它们的动能一定各不相同
B.它们的电量一定各不相同
C.它们的质量一定各不相同
D.它们的比荷一定各不相同
【答案】D
6.如图，一束负离子从 S 点沿水平方向射出，在没有电、磁场时恰好击中荧光屏上的坐标原
点 O；若同时加上电场和磁场后，负离子束最后打在荧光屏上坐标系的第Ⅲ象限中，则所加