人教版高中物理选修3-1第三章《磁场》检测题(含答案)
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A.0.5T;0.2NB.0.5T;0.4NC.0.8T;0.2ND.0.8T;0.4N
11.用绝缘细线悬挂一个质量为m,带电荷量为+q的小球,让它处于如图所示的磁感应强度为B的匀强磁场中.由于磁场的运动,小球静止在如图位置,这时悬线与竖直方向夹角为α,并被拉紧,则磁场的运动速度大小和方向可能是()
A.v= ,水平向右B.v= ,水平向左
C. ,竖直向上D.v= ,竖直向下
12.如图所示,空间中匀强电场和匀强磁场相互垂直,磁场垂直于纸面向外,电场竖直向下,一个质量为m的带电液滴在该空间的竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动。那么该液滴:
A.一定带正电,且沿顺时针方向转动
B.一定带正电,且沿逆时针方向转动
B.库仑发现了点电荷间的相互作用规律并通过油滴实验最早测定了元电荷的数值
C.奥斯特发现了电流的磁效应并提出了判断通电导线周围磁场方向的方法
D.加速度、电场强度、电势的定义式都是采取比值法定义的物理量
8.已知无限长直线电流周围空间的磁感应强度大小可表示为B=KI/d(其中K为比例系数,I为电流强度,d为空间位置到直线电流的距离)。如图,无限长直线电流相距为d,纸面内有一点P,且与两根电流的距离均为d,则P点的磁感应强度大小为()
19.图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小,并判定其方向。所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框、其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱; 为电流表;S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。
B.沿磁感线方向,磁感应强度一定越来越小
C.磁感线上任意点的切线方向就是该点的磁场方向
D.磁感线一定是带电粒子在磁场中运动的轨迹
3.如图所示,匀强磁场中有一通电直导线,关于导线受到的安培力F,下列判断不正确的是( )
A.F方向向上
B.F大小与电流大小有关
C.F大小与磁感应强度大小有关
D.F大小与导线在磁场中的长度有关
(1)下列说法正确的是________________________.
A.该实验探究了电流大小以及磁感应强度大小对安培力的影响
B.该实验探究了磁感应强度大小以及通电导体棒长度对安培力的影响
C.如果把接入电路的导体棒从1、4两端换成2、3两端,则θ减小
D.如果把磁铁的N极和S极对调,则θ增大
(2)若把电流为I且接通2、3时,导体棒受到的安培力记为F,则当电流加倍且接通1、4时,导体棒的安培力为___________________.
A.粒子a带负电,粒子b带正电
B.粒子a从A点运动到C点的时间为
C.粒子b的速度大小为
D.要使粒子b从O点射入后的运动轨迹能与AC相切,只需将其速度大小变为
15.如图甲所示,一长直导线沿南北方向水平放置,在导线下方有一静止的灵敏小磁针,小磁针最初静止于图甲所示方位。现在导线中通以图甲所示方向的恒定电流,测得小磁针偏离南北方向的角度θ的正切值tanθ与小磁针离开导线的距离x之间的关系如图乙所示。若该处地磁场的水平分量为B0,则下列判断中正确的是
A.粒子恰好不从cd边射出,轨道半径最大值为
B.粒子从ab边射出区域的最大长度为
C.粒子恰好没有从ab边射出,该带电粒子在磁场中飞行的时间为
D.带电粒子从ad边射出,粒子入射时的最大速度为
17.如图甲所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒.从t=0时刻起,棒上有如图乙所示的持续交流电流I,周期为T,最大值为Im,图1中I所示方向为电流正方向.则金属棒()
B.磁感应强度越大的地方,线圈的面积越大,穿过线圈的磁通量越大
C.穿过线圈的磁通量为零,磁感应强度不一定为零
D.磁通量有方向,所以是矢量
6.在地球赤道上进行实验,如图所示,线圈平面沿南北方向竖直放置,线圈中心O处水平放置一可自由转动的小磁针,处于静止状态,该处地磁场的磁感应强度大小为B0;给线圈通电后,小磁针水平偏转了θ角.则
A.一直先向右后向左移动
B.速度随时间周期性变化
C.受到的安培力随时间周期性变化
D.受到的安培力在一个周期内做正功
三、实验题
18.如图甲所示是“探究影响通电导线受力的因素”的实验装置图,三块相同的U形磁铁并列放置,磁极间的磁场可看成是匀强磁场。实验时,先保持导体棒通电部分的长度不变,改变电流的大小;然后保持电流的大小不变,改变导体棒通电部分的长度。每次实验导体棒在场内同一位置平衡时,悬线与竖直方向的夹角记为θ,其侧视图如图乙所示。
④用米尺测量D的底边长度L。
(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B=_______。
(4)判定磁感应强度方向的方法时:若 __________ ,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里。(填“>”“<”)
四、解答题
20.一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与筒的轴平行,筒的横截面如图所示.图中直径MN的两端分别开有小孔.筒绕其中心轴以角速度ω0顺时针转动.一带电粒子从小孔M沿MN方向射入筒内(图中未画出),当筒转过90º时,该粒子恰好从小孔N飞出圆筒.若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,不计粒子重力.
4.关于磁通量,下列说法正确的是
A.穿过某个面的磁通量为零,该处的磁感应强度也为零
B.当平面跟磁场方向平行时,穿过这个平面的磁通量必为零
C.面积越大,通过这个面的磁通量就越大
D.穿过某一平面的磁通量越大,该处的磁感应强度也越大
5.关于磁通量的说法,下列说法正确的是( )
A.磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量越大
20.(1) (2)ω1=(2+6k)ω0或ω2=(5+6k)ω0,式中k=0,1,2…
21.
22.(1)图像见解析(2)图像见解析
23.洛伦兹力垂直于纸面向外洛伦兹力竖直向上
电场强度大小E;
粒子在磁场中运动的轨道半径r;
粒子在磁场运动的时间t。
五、作图题
22.(1)在图中画出点电荷 产生的电场中过A点的一条电场线,并标出放在B点的负电荷所受到的电场力方向。
(2)在图(a)、图(b)中,标出了通电导线的电流方向、磁场方向和磁场力方向三个中的两个,请在图中标出第三个方向(导线与磁场方向垂直)。
A.通电后,小磁针的N极向纸面内偏转
B.通电后,小磁针静止时N极所指的方向即为电流在小磁针处产生的磁场方向
C.电流在x0处产生的磁场的磁感应强度大小为
D.x0处合磁场的磁感应强度大小为
16.如图所示,一个边长为L的正方向abcd,它是磁感应强度为B的匀强磁场横截面的边界线.一带电粒子从ad边的中点O垂直于磁场方向射入其速度方向与ad边成 角,如图,已知该带电粒子所带电荷量为 质量为m,重力不计,则( )
(1)在图中画线连接成实验电路图;
(2)完成下列主要实验步骤;
①按图接线;
②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态,然后用天平称量出细沙质量 。
③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量的细沙,使D重新处于平衡状态;然后读出电流表的示数I,并用天平秤出此时细沙的质量
(1)求带电粒子的比荷;
(2)若粒子速率不变,在该截面内,粒子从小孔M射入时的运动方向与MN成30º,粒子仍未与筒壁发生碰撞而从某小孔飞出,求圆筒的角速度ω.
21.如图,在平面直角坐标系xOy内,第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第IV象限以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为 一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,自y轴正半轴上 处的M点,以速度 垂直于y轴射入电场。经x轴上 处的P点进入磁场,最后垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求:
A.仅改变电流方向,小磁针转向不会变化
B.仅改变电流大小可以使小磁针垂直于线圈平面
C.通电线圈在中心O处产生的磁感应强度大小为
D.通电线圈在中心O处产生的磁感应强度大小为
7.物理学家通过艰苦的实验来探究自然物理规律,为人类的科学事业做出了巨大贡献,值得我们敬仰下列描述行物理学史实的是
A.安培发现的电流的磁效应,并提出分子电流假说解释磁现象
(a) (b)
23.画下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向(或做必要文字说明)_________,__________.
参百度文库答案
1.B2.C3.A4.B5.C6.D7.D8.A9.A10.A11.B12.D13.D14.CD15.ACD16.AD17.BC
18.C6F
19.(1)如图所示;(3) ;(4)
《磁场》检测题
一、单选题
1.下列说法正确的是
A.库仑提出了库仑定律,并最早用实验测得元电荷e的数值
B.库仑定律中的平方反比关系由库仑通过库仑扭秤实验获得
C.奥斯特首先发现了磁场对电流的作用规律
D.楞次发现了电磁感应现象,首先提出了场的观点
2.关于此次的磁感线,下列说法正确的是
A.磁感应强度较大的地方磁感线一定较疏
C.一定带负电,且沿顺时针方向转动
D.一定带负电,且沿逆时针方向转动
13.如图所示,在倾角为的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒,导体棒中电流为I.要使导体棒静止在斜面上,需要外加匀强磁场的磁感应强度B的值不可能为()
A. B. C. D.
二、多选题
14.空间中有一磁感应强度大小为B、竖直向下的匀强磁场,等腰直角三角形OAC在水平面内,∠AOC=90°,OA=L,D为AC中点,如图所示.粒子a以沿AO方向的速度v0从A点射入磁场,恰好能经过C点,粒子b以沿OC方向的速度从O点射入磁场,恰好能经过D点.已知两粒子的质量均为m、电荷量均为q ,粒子重力及粒子间的相互作用均忽略,则下列说法中正确的是
A. B. C. D.
9.如图所示,正六边形abcdef区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场.一带电粒子从a点沿ad方向射入磁场,当速度大小为v1时,粒子从b点离开磁场;当速度大小为v2时,粒子从c点离开磁场,不计粒子重力,则v1与v2的大小之比为()
A.1:3B.1:2C.2:1D.3:2
10.如图所示,两足够长的平行粗糙的金属导轨MN、PQ相距1m,导轨平面与水平面夹角 。导轨电阻不计,匀强磁场垂直导轨平面向上。导轨的一端接有电动势为4.5V,内阻为 的直流电源。现把质量为0.05kg的导体棒ab垂直放在金属导轨上且接触良好,导体棒静止,此时受到0.5N的安培力,导体棒接入电路的电阻为 。已知 , ,重力加速度g取 。则磁感应强度大小和导体棒受到的摩擦力大小分别为( )
11.用绝缘细线悬挂一个质量为m,带电荷量为+q的小球,让它处于如图所示的磁感应强度为B的匀强磁场中.由于磁场的运动,小球静止在如图位置,这时悬线与竖直方向夹角为α,并被拉紧,则磁场的运动速度大小和方向可能是()
A.v= ,水平向右B.v= ,水平向左
C. ,竖直向上D.v= ,竖直向下
12.如图所示,空间中匀强电场和匀强磁场相互垂直,磁场垂直于纸面向外,电场竖直向下,一个质量为m的带电液滴在该空间的竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动。那么该液滴:
A.一定带正电,且沿顺时针方向转动
B.一定带正电,且沿逆时针方向转动
B.库仑发现了点电荷间的相互作用规律并通过油滴实验最早测定了元电荷的数值
C.奥斯特发现了电流的磁效应并提出了判断通电导线周围磁场方向的方法
D.加速度、电场强度、电势的定义式都是采取比值法定义的物理量
8.已知无限长直线电流周围空间的磁感应强度大小可表示为B=KI/d(其中K为比例系数,I为电流强度,d为空间位置到直线电流的距离)。如图,无限长直线电流相距为d,纸面内有一点P,且与两根电流的距离均为d,则P点的磁感应强度大小为()
19.图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小,并判定其方向。所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框、其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱; 为电流表;S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。
B.沿磁感线方向,磁感应强度一定越来越小
C.磁感线上任意点的切线方向就是该点的磁场方向
D.磁感线一定是带电粒子在磁场中运动的轨迹
3.如图所示,匀强磁场中有一通电直导线,关于导线受到的安培力F,下列判断不正确的是( )
A.F方向向上
B.F大小与电流大小有关
C.F大小与磁感应强度大小有关
D.F大小与导线在磁场中的长度有关
(1)下列说法正确的是________________________.
A.该实验探究了电流大小以及磁感应强度大小对安培力的影响
B.该实验探究了磁感应强度大小以及通电导体棒长度对安培力的影响
C.如果把接入电路的导体棒从1、4两端换成2、3两端,则θ减小
D.如果把磁铁的N极和S极对调,则θ增大
(2)若把电流为I且接通2、3时,导体棒受到的安培力记为F,则当电流加倍且接通1、4时,导体棒的安培力为___________________.
A.粒子a带负电,粒子b带正电
B.粒子a从A点运动到C点的时间为
C.粒子b的速度大小为
D.要使粒子b从O点射入后的运动轨迹能与AC相切,只需将其速度大小变为
15.如图甲所示,一长直导线沿南北方向水平放置,在导线下方有一静止的灵敏小磁针,小磁针最初静止于图甲所示方位。现在导线中通以图甲所示方向的恒定电流,测得小磁针偏离南北方向的角度θ的正切值tanθ与小磁针离开导线的距离x之间的关系如图乙所示。若该处地磁场的水平分量为B0,则下列判断中正确的是
A.粒子恰好不从cd边射出,轨道半径最大值为
B.粒子从ab边射出区域的最大长度为
C.粒子恰好没有从ab边射出,该带电粒子在磁场中飞行的时间为
D.带电粒子从ad边射出,粒子入射时的最大速度为
17.如图甲所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒.从t=0时刻起,棒上有如图乙所示的持续交流电流I,周期为T,最大值为Im,图1中I所示方向为电流正方向.则金属棒()
B.磁感应强度越大的地方,线圈的面积越大,穿过线圈的磁通量越大
C.穿过线圈的磁通量为零,磁感应强度不一定为零
D.磁通量有方向,所以是矢量
6.在地球赤道上进行实验,如图所示,线圈平面沿南北方向竖直放置,线圈中心O处水平放置一可自由转动的小磁针,处于静止状态,该处地磁场的磁感应强度大小为B0;给线圈通电后,小磁针水平偏转了θ角.则
A.一直先向右后向左移动
B.速度随时间周期性变化
C.受到的安培力随时间周期性变化
D.受到的安培力在一个周期内做正功
三、实验题
18.如图甲所示是“探究影响通电导线受力的因素”的实验装置图,三块相同的U形磁铁并列放置,磁极间的磁场可看成是匀强磁场。实验时,先保持导体棒通电部分的长度不变,改变电流的大小;然后保持电流的大小不变,改变导体棒通电部分的长度。每次实验导体棒在场内同一位置平衡时,悬线与竖直方向的夹角记为θ,其侧视图如图乙所示。
④用米尺测量D的底边长度L。
(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B=_______。
(4)判定磁感应强度方向的方法时:若 __________ ,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里。(填“>”“<”)
四、解答题
20.一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与筒的轴平行,筒的横截面如图所示.图中直径MN的两端分别开有小孔.筒绕其中心轴以角速度ω0顺时针转动.一带电粒子从小孔M沿MN方向射入筒内(图中未画出),当筒转过90º时,该粒子恰好从小孔N飞出圆筒.若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,不计粒子重力.
4.关于磁通量,下列说法正确的是
A.穿过某个面的磁通量为零,该处的磁感应强度也为零
B.当平面跟磁场方向平行时,穿过这个平面的磁通量必为零
C.面积越大,通过这个面的磁通量就越大
D.穿过某一平面的磁通量越大,该处的磁感应强度也越大
5.关于磁通量的说法,下列说法正确的是( )
A.磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量越大
20.(1) (2)ω1=(2+6k)ω0或ω2=(5+6k)ω0,式中k=0,1,2…
21.
22.(1)图像见解析(2)图像见解析
23.洛伦兹力垂直于纸面向外洛伦兹力竖直向上
电场强度大小E;
粒子在磁场中运动的轨道半径r;
粒子在磁场运动的时间t。
五、作图题
22.(1)在图中画出点电荷 产生的电场中过A点的一条电场线,并标出放在B点的负电荷所受到的电场力方向。
(2)在图(a)、图(b)中,标出了通电导线的电流方向、磁场方向和磁场力方向三个中的两个,请在图中标出第三个方向(导线与磁场方向垂直)。
A.通电后,小磁针的N极向纸面内偏转
B.通电后,小磁针静止时N极所指的方向即为电流在小磁针处产生的磁场方向
C.电流在x0处产生的磁场的磁感应强度大小为
D.x0处合磁场的磁感应强度大小为
16.如图所示,一个边长为L的正方向abcd,它是磁感应强度为B的匀强磁场横截面的边界线.一带电粒子从ad边的中点O垂直于磁场方向射入其速度方向与ad边成 角,如图,已知该带电粒子所带电荷量为 质量为m,重力不计,则( )
(1)在图中画线连接成实验电路图;
(2)完成下列主要实验步骤;
①按图接线;
②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态,然后用天平称量出细沙质量 。
③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量的细沙,使D重新处于平衡状态;然后读出电流表的示数I,并用天平秤出此时细沙的质量
(1)求带电粒子的比荷;
(2)若粒子速率不变,在该截面内,粒子从小孔M射入时的运动方向与MN成30º,粒子仍未与筒壁发生碰撞而从某小孔飞出,求圆筒的角速度ω.
21.如图,在平面直角坐标系xOy内,第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第IV象限以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为 一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,自y轴正半轴上 处的M点,以速度 垂直于y轴射入电场。经x轴上 处的P点进入磁场,最后垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求:
A.仅改变电流方向,小磁针转向不会变化
B.仅改变电流大小可以使小磁针垂直于线圈平面
C.通电线圈在中心O处产生的磁感应强度大小为
D.通电线圈在中心O处产生的磁感应强度大小为
7.物理学家通过艰苦的实验来探究自然物理规律,为人类的科学事业做出了巨大贡献,值得我们敬仰下列描述行物理学史实的是
A.安培发现的电流的磁效应,并提出分子电流假说解释磁现象
(a) (b)
23.画下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向(或做必要文字说明)_________,__________.
参百度文库答案
1.B2.C3.A4.B5.C6.D7.D8.A9.A10.A11.B12.D13.D14.CD15.ACD16.AD17.BC
18.C6F
19.(1)如图所示;(3) ;(4)
《磁场》检测题
一、单选题
1.下列说法正确的是
A.库仑提出了库仑定律,并最早用实验测得元电荷e的数值
B.库仑定律中的平方反比关系由库仑通过库仑扭秤实验获得
C.奥斯特首先发现了磁场对电流的作用规律
D.楞次发现了电磁感应现象,首先提出了场的观点
2.关于此次的磁感线,下列说法正确的是
A.磁感应强度较大的地方磁感线一定较疏
C.一定带负电,且沿顺时针方向转动
D.一定带负电,且沿逆时针方向转动
13.如图所示,在倾角为的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒,导体棒中电流为I.要使导体棒静止在斜面上,需要外加匀强磁场的磁感应强度B的值不可能为()
A. B. C. D.
二、多选题
14.空间中有一磁感应强度大小为B、竖直向下的匀强磁场,等腰直角三角形OAC在水平面内,∠AOC=90°,OA=L,D为AC中点,如图所示.粒子a以沿AO方向的速度v0从A点射入磁场,恰好能经过C点,粒子b以沿OC方向的速度从O点射入磁场,恰好能经过D点.已知两粒子的质量均为m、电荷量均为q ,粒子重力及粒子间的相互作用均忽略,则下列说法中正确的是
A. B. C. D.
9.如图所示,正六边形abcdef区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场.一带电粒子从a点沿ad方向射入磁场,当速度大小为v1时,粒子从b点离开磁场;当速度大小为v2时,粒子从c点离开磁场,不计粒子重力,则v1与v2的大小之比为()
A.1:3B.1:2C.2:1D.3:2
10.如图所示,两足够长的平行粗糙的金属导轨MN、PQ相距1m,导轨平面与水平面夹角 。导轨电阻不计,匀强磁场垂直导轨平面向上。导轨的一端接有电动势为4.5V,内阻为 的直流电源。现把质量为0.05kg的导体棒ab垂直放在金属导轨上且接触良好,导体棒静止,此时受到0.5N的安培力,导体棒接入电路的电阻为 。已知 , ,重力加速度g取 。则磁感应强度大小和导体棒受到的摩擦力大小分别为( )