磁场单元测试题
磁场单元测试题
磁场单元测试题一、选择题1、两个粒子带电量相等,在同一匀强磁场中只受磁场力而做匀速圆周运动A、若速率相等,则半径必相等;B、若质量相等,则周期必相等;C、若动量相等,则半径必相等;D、若动能相等,则周期必相等。
2、α粒子和质子垂直于磁场方向射入同一匀强磁场,若两粒子沿半径相同的轨道运动,则它们的动能之比Eα:E P为:A、4:1B、1:1C、1:2D、1:43、三个相同的带电小球1、2、3在重力场中从同一高度由静止开始落下,其中小球1通过一附加的水平方向匀强电场,小球2通过一附加的水平方向匀强磁场,设三个小球落到同一高度时的动能分别为E1、E2、E3,忽略空气阻力。
则A、E1=E2=E3B、E1>E2=E3C、E1<E2=E3D、E1>E2>E34、在同一匀强磁场中,质子和电子各自在垂直于磁场方向的平面内作半径相同的匀速圆周运动,质子的质量为m p,电子的质量为m e,则A、质子与电子的速率之比等于m e/m p;B、质子与电子的动量之比等于m e/m p;C、质子与电子的动能之比等于m e/m p;D、质子与电子的圆周运动周期之比等于m e/m p。
5、如图所示中虚线所围的区域内,存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场,已知从左方水平射入的电子,穿过这区域时未发生偏转,设重力可以忽略不计,则在这区域中的E和B的方向可能是:A、E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相同;B、E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相反;C、E垂直向上,B垂直于纸面向外;D、E垂直向上,B垂直于纸面向里。
6、如图所示,在真空中一光滑水平面上,有一直径相同的两个金属球A、C,质量m A=0.01kg,m B=0.005kg,静止在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中的C球带正电,电量q C=1.0×10-2C,在磁场外的不带电的A球以速度V0=20m/s进入磁场中与C球发生正碰后,C球对水平面的压力恰为零,则碰后A球的速度为(g=10m/s2)A、10m/SB、5m/SC、15m/SD、-20m/S7、通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,电流方向如图3所示,ab边与MN平行,关于MN的磁场对线框的作用,下列叙述正确性的是:A、框有两条边所受的安培力方向相同;B、框有两条边所受的安培力的大小相同;C、框所受的安培力的合力向左;D、d所受的安培力对ab边的力矩不为零。
第3章 磁场 单元测试22(人教版选修3-1)
第3章 磁场 单元测试221.关于磁场和磁感线的描述,下列说法中不正确的是( )A .磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向,它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致B .磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种客观存在的特殊物质C .磁感线总是从磁铁的北极出发,到南极终止的D .磁感线不是细铁屑连成的曲线,实际上并不存在磁感线【解析】 磁感线是为了描述磁场而假想的线,是闭合曲线,故C 错误,D 正确.磁感线的疏密反映场的强弱,曲线上某点的切线反映场的方向,故A 正确,磁场是在磁体和电流周围客观存在的物质,故B 项正确.【答案】 C2.一回旋加速器,当电场的频率一定时,加速α粒子的磁感应强度和加速质子的磁感应强度之比为( )A .1∶1B .1∶2C .2∶1D .1∶4【解析】 回旋加速器对粒子的加速过程必须保证电场频率等于圆周运动的频率,对质子f 电=qHBH 2πmH ;对α粒子f 电=q αB α2πm α,可得B α=m αmH ·q H q αBH =2BH. 【答案】 C3.图是科学史上一张著名的实验照片,显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹.云室放置在匀强磁场中,磁场方向垂直照片向里.云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用.分析此径迹可知粒子( )A .带正电,由下往上运动B .带正电,由上往下运动C .带负电,由上往下运动D .带负电,由下往上运动【解析】 从照片上看,径迹的轨道半径是不同的,下部半径大,上部半径小,根据半径公式R =mv qB可知,下部速度大,上部速度小,这一定是粒子从下到上穿越了金属板而损失了动能,再根据左手定则,可知粒子带正电,因此,正确的选项是A.【答案】 A4.从地面上方A 点处自由落下一带电荷量为+q 、质量为m 的粒子,地面附近有如图所示的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,这时粒子的落地速度大小为v 1,若电场不变,只将磁场的方向改为垂直纸面向外,粒子落地的速度大小为v 2,则( )A .v 1>v 2B .v 1<v 2C .v 1=v 2D .无法判定【解析】 带电粒子下落过程中,受重力、电场力、洛伦兹力的作用,洛伦兹力的方向跟运动方向垂直,不做功.重力做功都一样,但电场力做功有区别.若磁场方向向里,粒子下落过程中沿电场力方向移动的距离大,电场力做功多,故v 1>v 2.【答案】 A5.如图所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平固定放置着一根长直导线,电流方向垂直纸面向外,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B .c 、d 两点磁感应强度相同C .a 点磁感应强度最大D .b 点磁感应强度最大【解析】 磁感应强度是矢量,根据安培定则可确定直导线产生的磁场在a 、b 、c 、d 四点磁感应强度的方向.根据矢量合成法则,可得A 、B 、C 错误,D 正确.【答案】 D6.如图所示,在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,电荷量为q 的液滴做半径为R 的匀速圆周运动,已知电场强度为E ,磁感应强度为B ,则油滴的质量和环绕速度分别为( )A .Eq/g BgR/EB .B 2qR/E E/BC .B Rq/g qRgD .Eq/g E/B【解析】 带电液滴做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,所以一定有:qE =mg ,m =qE/g ;再根据qvB =mv 2/R ,可得v =BgR/E ,故选A.【答案】 A7.如图为一电流表的原理示意图,质量为m 的均质细金属棒MN 的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连,弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd 内有匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直纸面向外.与MN 的右端N 连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数.MN 的长度大于ab.当MN 中没有电流通过且处于平衡状态时,MN 与矩形区域的cd 边重合;当MN 中有电流通过时,指针示数可表示电流.下列说法正确的是( )A .若要电流表正常工作,M 端与电源正极相接B .若要电流表正常工作,M 端与电源负极相接C .若电流表示数为零,则弹簧的形变量为零D .若将量程扩大2倍,磁感应强度应变为原来的2倍解析】 指针在0刻线时不受安培力,即mg =kx 0,受安培力后指针向下移动,则所受安培力方向向下,由左手定则知MN 中电流方向由M →N ,即M 端接电源正极,A 对,B 、C 错;若刻线不变,量程扩大2倍,即I 扩大2倍,由BLI =k Δx 可知,B 为原来的12倍,D 错. 【答案】 A8.如图所示,一个质量为m 、电荷量为+q 的带电粒子,不计重力.在a 点以某一初速度水平向左射入磁场区域Ⅰ,沿曲线abcd 运动,ab 、bc 、cd 都是半径为R 的圆弧.粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规定由纸面垂直向外的磁感应强度为正,则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B 随x 变化的关系可能是图中的( )【解析】带电离子在电场中运动qvB=mv2R,得半径R=mvqB,半径相等,磁感应强度B相等;根据左手定则,可判断出磁感应强度方向分别为垂直于纸面向外、向里、向外,故选项C正确.【答案】 C9.如图所示,某一真空室内充满竖直向下的匀强电场E,在竖直平面内建立坐标系xOy,在y<0的空间里有与场强E垂直的匀强磁场B,在y>0的空间内,将一质量为m的带电液滴(可视为质点)自由释放,此液滴则沿y轴的负方向,以加速度a=2g(g为重力加速度)做匀加速直线运动,当液滴运动到坐标原点时,被安置在原点的一个装置瞬间改变了带电性质(液滴所带电荷量和质量均不变),随后液滴进入y<0的空间运动.液滴在y<0的空间内的运动过程中( )A.重力势能一定不断减小 B.电势能一定先减小后增大C.动能不断增大 D.动能保持不变【解析】带电液滴在y>0的空间内以加速度a=2g做匀加速直线运动,可知液滴带正电,且电场力等于重力,当液滴运动到坐标原点时变为负电荷,液滴进入y<0的空间内运动,电场力等于重力,液滴在竖直平面内做匀速圆周运动,由此可知,A、B错误;由于重力、电场力做功总为零,C错误,D正确.【答案】 D10.如图所示是一个可以用来测量磁感应强度的装置,一长方体绝缘容器内部高为L,厚为d,左右两管等高处装有两根完全相同的开口向上的管子a、b,上、下两侧装有电极C(正极)和D(负极),并经开关S与电源连接.容器中注满能导电的液体,液体的密度为ρ.将容器置于一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.当开关断开时,竖直管子a、b中的液面高度相同;开关S闭合后,a、b管中液面将出现高度差.若闭合开关S后,a、b管中液面将出现高度差为h,电路中电流表的读数为I,求磁感应强度B的大小.【解析】 开关S 闭合后,导电液体中有电流由C 流向D ,根据左手定则可知导电液体要受到向右的安培力F 的作用,在液体中产生附加压强p ,这样a 、b 管中液面将出现高度差.设液体中产生附加压强为p ,则:p =F S① p =ρhg ②F =BIL ③S =Ld ④所以磁感应强度的大小为B =ρhgd I⑤ 【答案】 ρghd I11.在以坐标原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示.一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x 轴的交点A 处以速度v 沿-x 方向射入磁场,它恰好从磁场边界与y 轴的交点C 处沿+y 方向飞出.(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q m. (2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B ′,该粒子仍从A 处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B ′多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t 是多少?【解析】 (1)由粒子的运行轨迹,利用左手定则可知,该粒子带负电荷.粒子由A 点射入,由C 点飞出,其速度方向改变了90°,则粒子轨迹半径R =r又qvB =m v 2R则粒子的比荷q m =v Br .(2)粒子从D 点飞出磁场速度方向改变了60°角,故AD 弧所对圆心角为60°,粒子做圆周运动的半径R ′=rcot 30°= 3r ,又R ′=mv qB ′所以B ′=33B粒子在磁场中运行时间t =16T =16×2πm qB ′= 3πr 3v. 【答案】 (1)负电荷v Br (2)33B 3πr 3v12.如图所示,平行于直角坐标系y 轴的PQ 是用特殊材料制成的,只能让垂直打到PQ 界面上的电子通过.其左侧有一直角三角形区域,分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场,其右侧有竖直向上场强为E 的匀强电场.现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O 沿不同方向射到三角形区域,不考虑电子间的相互作用.已知电子的电荷量为e ,质量为m ,在△OAC 中,OA =a ,θ=60°.求:(1)能通过PQ 界面的电子所具有的最大速度是多少?(2)在PQ 右侧x 轴上什么范围内能接收到电子.【解析】 (1)要使电子能通过PQ 界面.电子飞出磁场的速度方向必须水平向右,由Bev =m v 2r可知,r 越大v 越大,从C 点水平飞出的电子,运动半径最大,对应的速度最大,即r =2a 时,电子的速度最大由Bev =m v 2m 2a 得:v max =2Bea m. ①(2)粒子在电场中做类平抛运动,据a =12eE mt 2 ② x =vt得:x max =2Ba 2ae mE ③由此可知:PQ 界面的右侧x 轴上能接收电子的范围是(3a ,3a +2Ba2ae mE) 本题属于复合场问题,考查带电粒子在有界磁场中的运动和带电粒子在匀强电场中的运动,需要同学们解题时能够正确地画出带电粒子在磁场和电场中的运动轨迹.【答案】 (1)2Bea m (2)(3a, 3a +2Ba 2ae mE)。
高二物理期末复“磁场”单元测试
高二物理期末复“磁场”单元测试1、如图2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 B .a点磁感应强度最大 C .c、d两点磁感应强度大小相等 D .b 点磁感应强度最大2、如图所示,两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内,左右两端点等高,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,则下列说法中正确的是( ) 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 3、如图3,用绝缘细线悬吊着的带正电小球在匀强磁场中做简谐运动,则( ) A .当小球每次通过平衡位置时,动能相同 B .当小球每次通过平衡位置时,速度相同 C .当小球每次通过平衡位置时,丝线拉力相同 D .撤消磁场后,小球摆动周期变化4、如图4所示,匀强电场方向竖直向上,匀强磁场的方向垂直纸面向外。
有一正离子(不计重力),恰能沿直线从左向右水平飞越此区域.则( ) A .若电子从右向左水平飞入,电子也沿直线运动 B .若电子从右向左水平飞入,电子将向上偏C .若电子从右向左水平飞入,电子将向下偏D .若电子从右向左水平飞入,电子将向外偏 5、在图5中虚线所围的区域内,存在电场强度为E 的匀强电场和磁感应强度为B 的匀强磁场,已知从左方水平射入的电子,穿过这个区域时未发生偏转,设重力可以忽略不计,则在这区域中的E 和B 的方向可能是( )A .E 和B 都沿水平方向,并与电子运动的方向相同 B .E 和B 都沿水平方向,并与电子运动的方向相反C .E 竖直向上,B 垂直纸面向外D .竖直向上,B 垂直纸面向里6、如图6所示为电视机显像管的偏转线圈的示意图。
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 。
电和磁单元测试题
电和磁单元测试题一、选择题(每题3分,共30分)1. 最先发现电流磁效应的科学家是()A. 奥斯特B. 法拉第C. 安培D. 焦耳同学们,这就像是一场科学侦探游戏哦。
最先发现电流能产生磁效应这个神奇现象的可是奥斯特呢。
就好像他在科学的大森林里第一个发现了这个隐藏的宝藏。
所以这题答案是A。
2. 下列用电器中,主要利用电流磁效应工作的是()A. 电暖气B. 手电筒C. 电磁继电器D. 电熨斗来喽,电暖气和电熨斗主要是利用电流的热效应,就像它们是热情的小火炉一样,靠电流发热来工作。
手电筒呢,主要是把电能转化为光能。
而电磁继电器呀,那可是利用电流磁效应来控制电路的小能手呢,所以这题答案是C。
A. 磁场是由磁感线组成的B. 磁感线是真实存在的C. 小磁针静止时N极所指方向就是该点磁场方向D. 磁场中某点的磁场方向与该点磁感线方向相反哎呀呀,磁场可不是由磁感线组成的哦,磁感线就像给磁场画的地图,是我们想象出来帮助我们理解磁场的,不是真实存在的。
而小磁针静止时N极所指方向就是该点磁场方向,就像小磁针是个小导游,给我们指出磁场的方向呢。
这题答案就是C。
4. 一根长直铜导线在靠近一个原来静止的小磁针的过程中()A. 小磁针不动,导线不可能有电流通过B. 小磁针发生转动,导线一定通有电流C. 小磁针发生转动,导线不一定通有电流D. 若小磁针不动,则导线一定没有电流通过同学们想啊,如果小磁针不动,有可能是导线中的电流太小,产生的磁场太弱,小磁针感觉不到呢,所以不能肯定导线就没有电流通过。
要是小磁针发生转动了,那导线肯定是通有电流的啦,就像电流在导线里开了个磁场派对,小磁针被吸引过来一起玩了。
所以这题答案是B。
5. 关于电磁铁,下列说法正确的是()A. 电磁铁的磁性强弱跟通过它的电流大小无关B. 电磁铁中电流方向改变,其磁性强弱也改变C. 在相同通电螺线管中,加铁芯比不加铁芯磁性弱D. 电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数有关电磁铁的磁性强弱就像一个小怪兽的力量大小哦。
高二物理期末复习“磁场”单元测试2
高二物理期末复习“磁场”单元测试1.下面能从本质上解释磁场产生原因的话正确的是:()A.磁极产生磁场B.电荷产生磁场C.运动电荷产生磁场D.永久磁体产生磁场2.下面关于磁感线的说法中正确的是:()A.磁感线从磁体的N极出发,终止于磁体的S极B.小磁针静止时,南极所指的方向,就是那一点的磁场方向C.不论在什么情况下,磁感线都不会相交D.沿着磁感线的方向磁场逐渐减弱E.铁屑在磁场中分布所形成的曲线就是磁感线3.当电子由A不断运动到B的过程中,如图2所示,小磁针如何运动:(A.不动B.N极向纸里,S极向纸外旋转C.向上运动D.N极向纸外,S极向纸里旋转4.两根非常靠近且相互垂直的长直导线分别通以相同强度的电流,方向如图3所示,那么两电流所产生的磁场垂直导线平面向内且最强的在哪个区域:()A.区域1 B.区域2 C.区域3 D.区域45.如图4所示,电子沿Y轴方向向正Y方向流动,在图中Z轴上一点P的磁场方向是:()A.+X方向B.-X方向C.+Z方向D.-Z方向6.关干磁感应强度B,电流强度I和电流所受磁场力F的关系,下面说法中正确的是()A.在B为零的地方,F一定为零B.在F为零的地方,B一定为零C.F不为零时,其方向一定垂直于B也垂直于I的方向D.F不为零时,B与I的方向不一定垂直7.下列说法正确的是:()A.电荷在某处不受电场力作用,则该处电场强度为零;B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感强度一定为零;C.表征电场中某点的强度,是把一个检验电荷放到该点时受到的电场力与检验电荷本身电量的比值;D.表征磁场中某点强弱,是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线的长度8.关于磁感应强度的定义式ILFB 的理解,正确的是:()A.磁感应强度B的大小与磁场力F成正比,与电流强度I和导线长度L乘积成反比B.磁感应强度B的方向由安培力F的方向决定C.磁感应强度B的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同D.处在磁场中且与磁场方向垂直的通电导线,在任何情况下所受磁场力F与电流强度和导线长度的乘积IL的比都是恒定的,且不为零9.如图13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受到的磁场力大小变为F2,则此时b受到的磁场力大小为()A.F2B.F1-F2C.F1+ F2D.2F1-F210.质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上,导轨宽度为d,杆ab与导轨间的摩擦因数为μ,有电流时,ab恰好在导轨上静止,如图14甲所示,它的四个侧视图A、B、C、D中,标出了四种可能的匀强磁场方向,其中杆的与导轨之间的摩擦力可能为零的图是()11.如图16所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN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12.如图17所示,条形磁铁放在水平桌面上,它的上方有一与磁铁垂直的长直通电导线。
单元测试 第三章 磁场 (人教版选修3-1)
第三章磁场单元测试(人教版选修3-1)(时间:90分钟满分:100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)1.下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是( )A.磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B.磁感线是磁场中客观存在的线C.磁感线总是从磁铁的N极出发,到S极终止D.实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线2.发现通电导线周围存在磁场的科学家是( )A.洛伦兹B.库仑C.法拉第D.奥斯特3.如图1所示,带负电的金属环绕其轴OO′匀速转动时,放在环顶部的小磁针最后将( )图1A.N极竖直向上B.N极竖直向下C.N极水平向左D.小磁针在水平面内转动4.如图2,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里的电流,用F N表示磁铁对桌面的压力,用F f表示桌面对磁铁的摩擦力,则导线通电后与通电前相比较( )图2A.F N减小,F f=0 B.F N减小,F f≠0C.F N增大,F f=0 D.F N增大,F f≠05.在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根通电长直导线,电流的方向垂直于纸面向里.如图3所示,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( )图3A.c、d两点的磁感应强度大小相等B.a、b两点的磁感应强度大小相等C.c点的磁感应强度的值最小D.b点的磁感应强度的值最大6.一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4所示,径迹上的每一小段可近似看成圆弧.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).从图中可以确定( )图4A.粒子从a到b,带正电B.粒子从b到a,带正电C.粒子从a到b,带负电D.粒子从b到a,带负电7.“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、磁场分布及元素测定方面取得了新成果.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5是探测器通过月球表面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,则可知四个位置的磁场从强到弱的排列正确的是( )图5A.B b→B a→B d→B c B.B d→B c→B b→B aC.B c→B d→B a→B b D.B a→B b→B c→B d8.如图6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)( )图6A.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9.每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来如图7所示,地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义.假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来,在地磁场的作用下,它将( )图7A.向东偏转B.向南偏转C.向西偏转D.向北偏转10.如图8所示,质量为m,带电荷量q的小球从P点静止释放,下落一段距离后进入正交的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向左,磁场方向垂直纸面向里,则小球在通过正交的电场和磁场区域时的运动情况是( )图8A.一定做曲线运动B.轨迹一定是抛物线C.可能做匀速直线运动D.可能做匀加速直线运动二、填空题(本题共3小题,共14分)11.(4分)将长为1 m的导线ac从中点b折成如图9所示的形状,放入B=0.08 T的匀强磁场中,abc平面与磁场垂直.若在导线abc中通入25 A的直流电,则整个导线所受安培力大小为________ N.图912.(5分)如图10所示,有一质量为m、电荷量为q的带正电的小球停在绝缘平面上,并且处在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中.为了使小球飘离平面,匀强磁场在纸面内移动的最小速度为____________,方向为____________.图1013.(5分)如图11所示,在x轴的上方(y≥0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m,电荷量为q 的正离子,速率都为v.对那些在xOy平面内运动的离子,在磁场中可能到达的最大值为x=________,y=________.图11三、计算题(本题共4小题,共46分)14.(10分)如图12所示,在倾角为37°的光滑斜面上水平放置一条长为0.2 m的直导线PQ,两端以很软的导线通入5 A的电流.当加一个竖直向上的B=0.6 T的匀强磁场时,PQ恰好平衡,则导线PQ的重力为多少?(sin 37°=0.6)图1215.(12分)如图13所示,质量为m、带电荷量为+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.已知两极间距为d,磁感应强度为B,这时粒子恰能沿直线穿过电场和磁场区域.今将磁感应强度增大到某值,则粒子将落到极板上.已知粒子重力不计,则粒子落到极板上时的动能为多少?图1316.(10分)如图14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:图14(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为多少.17.(14分)质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,该粒子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L,如图15所示.已知M、N两板间的电压为U,粒子的重力不计.图15(1)正确画出粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹图(用直尺和圆规规范作图);(2)求匀强磁场的磁感应强度B.参考答案1.A [磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想线,它可以描述磁场的强弱和方向,A 对,B错.磁铁的外部,磁感线从N极到S极,内部从S极到N极,内外部磁感线为闭合曲线,C错.实验中观察到的铁屑的分布只是模拟磁感线的形状,不是磁感线,磁感线是看不到的,D错.]2.D [洛伦兹研究了磁场对运动电荷的作用力,库仑发现库仑定律,法拉第发现法拉第电磁感应规律,奥斯特通过实验发现电流的周围存在磁场,提出电流可以产生磁场的理论,故D正确.]3.C [带电金属环形成逆时针电流(从右向左看),据安培定则可以确定,通过金属环轴OO′处的磁场方向水平向右,小磁针处的磁场方向水平向左,故小磁针N极最后水平指向左方,C项正确.]4.C [由于磁铁在导线所在处的磁感应强度方向水平向左,由左手定则知,磁铁对通电导线的作用力竖直向上,由牛顿第三定律可知,通电导线对磁铁的作用力竖直向下,使磁铁与桌面间的压力变大;由于通电导线对磁铁的作用力竖直向下,因此磁铁没有水平运动趋势,故C正确.]5.C [通电直导线在c点的磁感应强度方向与B0的方向相反,b、d两点的电流磁场与B 0垂直,a 点电流磁场与B 0同向,由磁场的叠加知c 点的合磁感应强度最小.] 6.B7.D [电子在磁场中做匀速圆周运动,由题图可知在a 、b 、c 、d 四图中电子运动轨迹的半径大小关系为R d >R c >R b >R a ,由半径公式R =mvqB可知,半径越大,磁感应强度越小,所以B a >B b >B c >B d ,D 正确.]8.B [由于洛伦兹力对带电粒子不做功,故v 2=v 1,由几何关系可知v 2的方向必过圆心,故B 正确,A 、C 、D 错误.]9.A [赤道附近的地磁场方向水平向北,一个带正电的射线粒子竖直向下运动时,据左手定则可以确定,它受到水平向东的洛伦兹力,故它向东偏转,A 正确.]10.A [小球从P 点静止释放,下落一段距离后进入正交的匀强电场和匀强磁场中后一定会受到电场力和洛伦兹力.电场力和重力会对小球做正功,洛伦兹力不做功.小球的动能会增加,即速度变大,且速度的方向也会发生变化.洛伦兹力也会变大,方向也会改变.小球运动的速度和加速度的大小、方向都会改变.所以运动情况是一定做曲线运动.] 11. 3解析 折线abc 受力等效于a 和c 连线受力,由几何知识可知ac = 32m ,F =ILB sin θ=25×0.08×32×sin 90° N = 3 N .12.mgqB水平向左 解析 由左手定则可以判断出,当小球相对于磁场向右运动时,带正电的小球所受的洛伦兹力方向向上,当其与重力平衡时,小球即将飘离平面.设此时速度为v ,则由力的平衡可知mg =qvB ,所以最小速度v =mgqB.小球相对于磁场向右运动,而小球静止,则磁场向左运动. 13.2mv qB 2mv qB解析 正离子在匀强磁场中做匀速圆周运动,其偏转方向为顺时针方向,射到y 轴上最远的离子是沿x 轴负方向射出的离子.而射到x 轴上最远的离子是沿y 轴正方向射出的离子.这两束离子可能到达的最大x 、y 值恰好是圆周的直径,如图所示. 14.0.8 N解析 对通电导线受力分析如图所示.由平衡条件得: F 安=mg tan 37°, 又F 安=BIL , 代入数据得:G =mg =BILtan 37°=0.6×5×0.234N =0.8 N .15.12mv 2-12qvBd 解析 带电粒子做匀速直线运动时,有q Ud=qvB ,qU =qvBd.磁感应强度增大,则磁场力增大,粒子向磁场力方向偏转.当粒子到达极板时,电场力做负功,则-q U 2=E k -12mv 2.得E k =12mv 2-12qU =12mv 2-12qvBd16.(1)mv Be (2)πm3Be解析 (1)由左手定则可判断出电子应落在ON 之间,根据几何关系可解得圆心角为60°,则电子出射点距O 点的距离等于电子的运动半径 mveB.(2)电子在磁场中的运动时间应为t =16T =πm3Be17.(1)轨迹图见解析 (2)2L L 2+d2 2mUq解析 (1)作粒子经电场和磁场的轨迹图,如图(2)设粒子在M 、N 两板间经电场加速后获得的速度为v ,由动能定理得:qU =12mv 2①粒子进入磁场后做匀速圆周运动,设其半径为r ,则:qvB =m v 2r②由几何关系得:r 2=(r -L)2+d 2③ 联立①②③式得:磁感应强度B =2L L 2+d 22mUq.。
大学物理考试(磁学)
大学物理单元测试(磁学)一.选择题:1. 如图,M 、N 为水平面内两根平行金属导轨,ab 与cd 为垂直于导轨并可在其上自由滑动地两根直裸导线.外磁场垂直水平面向上.当外力使ab 向右平移时,cd :(A ) 不动; (B ) 转动; (C ) 向左移动; (D ) 向右移动.2. 如图一固定地载流大平板,在其附近,有一载流小线框能自由转动或平动.线框平面与大平板垂直,大平板地电流与线框中电流方向如图所示,则通电线框地运动情况从大平板向外看是:(A ) 靠近大平板AB (B ) 顺时针转动;(C ) 逆时针转动; (D ) 离开大平板向外运动.3. 用细导线均匀密绕成长为l 、半径为a (l >>a )、总匝数为N 地螺线管,管内充满相对磁导率为r μ地均匀磁介质.若线圈中载有稳恒电流I ,则管中任意一点地:(A ) 磁感应强度大小为NI B r μμ0=; (B ) 磁感应强度大小为l NI B r μ=; (C)磁场强度大小为l NI H o μ=;(D ) 磁场强度大小为lNI H=. 4. 顺磁物质地磁导率: (A ) 比真空地磁导率小; (B ) 比真空地磁导率略大; (C ) 远小于真空地磁导率; (D ) 远大于真空地磁导率.5. 在如图所示地电路中,自感线圈中电阻为10Ω,自感系数为0.4H ,电阻R 为90Ω,电源电动势为40V ,电源内阻可忽略,将电键接通,待电路中电流稳定后,把电键断开,断开后经过0.01秒,这时流入电阻R 地电流为: (A ) 4A ; (B ) 0.44A ; (C ) 0A ; (D ) 0.33A.6. 如图,矩形区域为均匀稳恒磁场,半圆形闭合导线回路在纸面内绕轴O 作逆时针方向匀角速转动,O 点是圆心且恰好落在磁场地边缘上,半圆形闭合导线完全在磁场外时开始计时,图(A)-(D )地t -ε函数图象中哪一条属于半圆形导线回路中产生地感应电动势:(A) (B)(C) (D)7. 如图,一导体棒ab 在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀加速运动,磁场方向垂直导轨所在平面.若导轨电阻忽略不计,并设铁芯磁导率为常数,则达到稳定后在电容器地M 极板上:(A ) 带有一定量地正电荷; (B ) 带有一定量地负电荷; (C ) 带有越来越多地正电荷; (D ) 带有越来越多地负电荷.8.如图所示,通有电流I 地金属薄片,置于垂直于薄片地均匀磁场B 中,则a , b 两点地电势相比较,则有(A )a b U U >. (B) a b U U =. (C) a b U U <. (D) 无法确定.9.如图(a )和(b )中各有一半径相同地圆形回路L 1、L 2,圆周内有电流I 1、I 2,其分布相同,且均在真空中,但在图(b )中L 2回路外还有电流I 3,P 1、P 2为两回路上地对应点,则 (A )12L L B dl B dl ⋅=⋅⎰⎰; 12P P BB =; (B) 12L L B dl B dl ⋅≠⋅⎰⎰; 12P P BB =;(C) 12L L B dl B dl ⋅=⋅⎰⎰; 12P P BB ≠; (D )12L L B dl B dl ⋅≠⋅⎰⎰; 12P P BB ≠.二.填空题:1. 一广播电台地平均辐射功率为20Kw ,假定辐射地能量均匀分布在以电台为球心地球面上,那么,距离电台为10Km 处电磁波地平均辐射强度为__________________________2. 长直电缆由一个圆柱体导体和一共轴圆筒状导体组成,两导体中有等值反向均匀电流I 通过,其间充满磁导率为μ地均匀磁介质,介质中离中心轴距离为r 地某点处地磁场强度地大小H=_______________________.磁感应强度地大小B=____________________.3. 若电子在垂直于磁场地平面内运动,均匀磁场作用于电子上地力为F ,轨道地曲率半径为R ,则磁感应强度地大小应为_________________________________.4.一个带电粒子以某一速度射入均匀磁场中,当粒子速度方向与磁场方向间有一角度α(πα<<0且2πα≠)时,该粒子地运动轨道是____________________________.5. 如图所示,一半径为r 地很小地金属圆环,在初始时刻与一半径为a (a<<r )地大金属圆环共面且同心,在大圆环中通以恒定地电流I ,方向如图.如果小圆环以匀角速度ω绕其任一方向地直径转动,并设小圆环地电阻为R ,则任一时刻t 通过小圆环地磁通量φ=_____________________,小圆环中地感应电流i =___________________________.6. 如图所示,一段长度为l 地直导线MN ,水平放置在截电流为I 地竖直长导线旁与竖直导线共面,并由图示位置自由下落,则t 秒末导线两端地电势差U M -U N =______________________________.7. 图示为一充电后地平行板电容器,A 板带正电,B 板带负电,当将开关K 合上时,AB 板之间地电场方向为____________________,位移电流地方向为__________________.(按图上所标X 轴正方向来回答)8. 一质点带有电荷19100.8-⨯=q C ,以速度15100.3-⋅⨯=s m v 在半径为m R 51000.6-⨯=地圆周上,作匀速圆周运动.该带电质点在轨道中心所产生地磁感应强度B=_____________________,该带电质点轨道运动地磁矩m P =________________.9. 圆形平行板电容器,从q=0开始充电,试画出充电过程中,极板间某点P 处电场强度地方向和磁场强度地方向.三.计算题:1. 一半径为R 地长直螺线管单位长度上密绕有n 匝线圈,在管外有一包围着螺线管,面积为S 地圆线圈,其平面垂直于螺线管轴线,螺线管中电流i 随时间作周期为T 地变化,如图,求圆线圈中地感生电动势i ε.画出i ε- t 曲线,注明时间坐标.2. 图示为两条穿过y 轴且垂直于x -y 平面地平行长直导线地俯视图,两条导线皆通有电流I ,但方向相反,它们到x 轴地距离皆为a.(1) 推导出x 轴上P 点处地磁感应强度)(x B地表达式; (2) 求P 点在x 轴上何处时,该点地B 取得最大值.3. 在一半径R=1.0cm 地无限长半圆筒形金属薄片中,沿长度方向有电流I=5.0A 通过,且横截面上电流分布均匀,试求圆柱轴线上任一点地磁感应强度.(270104A N -⨯=πμ)4. 在半径为R 地长直螺线管中通有变化地电流,如果管内磁场以dBdt地变化率增加,求螺线管内外感应电场地场强.5. 均匀带电细直线AB ,电荷线密度为λ,绕垂直于直线地轴O 以ω角速度匀速转动(线形状不变,O 点在AB 延长线上).求:(1) O 点地磁感应强度o B;(2) 磁矩m P;(3) 若a>>b ,求o B 及m P.版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.TIrRG 。
第三章+磁场单元测试卷
第三章 磁 场 单元测试卷班级_______姓名_______学号________ 一、选择题1.关于磁感应强度,正确的说法是A .根据定义式ILFB,磁场中某点的磁感应强度B 与F 成正比,与IL 成反比 B .磁感应强度B 是矢量,方向与电流所受安培力的方向相同C .磁感应强度B 是矢量,方向与通过该点的磁感线的切线方向相同D .在确定的磁场中,同一点的B 是确定的,不同点的B 可能不同2.如下左图所示,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B .a点磁感应强度最大C .c、d两点磁感应强度大小相等D .b 点磁感应强度最大3.如上右图所示,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 4.用安培提出的分子电流假说可以解释下列哪些现象A .永久磁铁的磁场B .直线电流的磁场C .环形电流的磁场D .软铁棒被磁化的现象 5.两个相同的圆形线圈,通以方向相同但大小不同的电流I 1和I 2,如图所示。
先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上,问释放后它们的运动情况是A .相互吸引,电流大的加速度大B .相互吸引,加速度大小相等C .相互排斥,电流大的加速度大D .相互排斥,加速度大小相等6.如图所示,一金属直杆MN 两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN 与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN 垂直纸面向外运动,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 接在交流电源的另一端 7.一质子以速度V 穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转则A .若电子以相同速度V 射入该区域,将会发生偏转B .无论何种带电粒子(不计重力),只要都以速度V 射入都不会发生偏转C .若质子的速度V'<V ,它将向下偏转而做类似的平抛运动D .若质子的速度V'>V ,它将向上偏转,其运动轨迹既不是圆弧也不是抛物线。
高中二年级物理磁场单元测试题(含答案及解析)
WORD 格式整理高二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60分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60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,9-12小题有多个选项正确。
全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分。
)1.指南针静止时,其位置如图中虚线所示.若在其上方放置一水平方向的导线,并通以恒定电流,则指南针转向图中实线所示位置.据此可能是 ( B )A.导线南北放置,通有向北的电流B.导线南北放置,通有向南的电流C.导线东西放置,通有向西的电流D.导线东西放置,通有向东的电流2.磁场中某区域的磁感线,如图所示,则 ( B )A .a 、b 两处的磁感应强度的大小不等,B a >B bB .a 、b 两处的磁感应强度的大小不等,B a <B bC .同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力大D .同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力小 3.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4.质量为m 、带电量为q 的小球,从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中,其磁感应强度为B ,如图所示。
若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,下面说法中正确的是( B )①小球带正电②小球在斜面上运动时做匀加速直线运动③小球在斜面上运动时做加速度增大,而速度也增大的变加速直线运动④则小球在斜面上下滑过程中,当小球对斜面压力为零时的速率为mg cos θ/BqA .①②③B .①②④C .①③④D .②③④5.如图所示,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;则R 受到的磁场力的方向是( A )D.垂直R ,指向x 轴负方向 6.如图所示,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。
电与磁单元测试题(含答案)(word)
电与磁单元测试题(含答案)(word)一、电与磁选择题1.关于磁场和磁感线,以下说法错误的是()A. 磁体周围存在着磁感线B. 磁体之间的相互作用是通过磁场产生的C. 磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极的D. 磁场中,小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向【答案】 A【解析】【解答】解:A、磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线,磁感线不是真实存在的,A错误,符合题意;B、磁极间的相互作用是通过磁场发生的,B不符合题意;C、磁体外部的磁感线是从它的北极出来,回到它的南极,C不符合题意;D、磁场中的小磁针静止时,北极所指的方向跟该点的磁场方向一致,为该点的磁场方向,D不符合题意;故答案为:A。
【分析】磁体周围存在着磁场,磁极间的相互作用就是通过磁场发生的.磁场的方向:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向.磁感线:描述磁场的强弱和方向而假想的曲线.磁体周围的磁感线是从它北极出来,回到南极.(磁感线是不存在的,用虚线表示,且不相交)磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同.2.以下探究实验装置中,不能完成探究内容的是()A. 磁极间相互作用规律B. 通电直导线周围存在磁场C. 磁性强弱与电流大小的关系D. 产生感应电流的条件【答案】C【解析】【解答】解:A、如图,据小磁针偏转的情况可以判断磁极间的作用规律,A选项能探究,故不符合题意;B、如图,该实验装置是奥斯特实验装置图,可探究通电导线周围存在着磁场,B选项能探究,但不符合题意;C、如图,该实验电路中电流大小不能改变,所以不能研究电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系.故符合题意;D、如图,此时电路是闭合,导体在磁场中做切割磁感线运动时,能产生感应电流,D能探究,故不符合题意.故选C.【分析】(1)磁极间的作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;(2)据奥斯特实验可知,通电导线周围存在着磁场;(3)电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关;(4)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,该现象叫电磁感应现象.3.下列四种磁体中产生的磁场,其磁场分布与其他三种磁体的磁场分布不同的是()A. 条形磁铁 B. 地磁场 C. 通电直导线 D. 通电螺线管【答案】C【解析】【解答】解:条形磁铁的中间没有磁性,但在两端磁性最强;地磁场和通电螺线管的磁场特点与条形磁铁磁体的磁场相似;通电直导线磁场的分布就是以通电直导线为圆心的一个个同心圆,越靠近通电直导线,磁性越强,磁场分布就越密.所以通电直导线磁场分布与其他三种磁体的磁场分布不同.故选C.【分析】根据条形磁铁的磁场特点、地磁场的磁场特点、通电直导线的磁场特点和通电螺线管的磁场特点进行比较,得出答案.4.如图是“水位自动报警器”电路图,容器中装有盐水,和分别是“2.5V,0.3A”和“2.5V,0.5A”的灯泡,下列说法不正确的是()A. 液面上升到与金属块B接触时,电磁铁工作,说明盐水是导体B. 液面上升,金属块A受到的液体压强变大C. 工作1min电流做功45JD. 若在电路中M点接入电铃,则电铃响说明水位到达警戒线【答案】D【解析】【解答】A.液面上升到与金属块B接触,电磁铁、U1、金属块A、金属块B构成了闭合回路,电磁铁工作,说明盐水可以允许电流通过,盐水是导体,A不符合题意;B.盐水密度不变,由公式p=ρgh知,当液面上升,盐水深度增加时,金属块A受到的液体压强变大,B不符合题意;C、工作1min电流做功W=UIt=2.5V×0.3A×60s=45J,C不符合题意;D、由图知,如果将电铃接在M点,电铃与两只灯泡都是串联,所以无论水位是否达到警戒线,电铃能发生,D错误,符合题意.故答案为:D【分析】在液体密度一定时,液体压强随深度的增加而增大;利用公式W=UIt得到电流做的功;串联电路用电器工作过程中互相影响,并联电路用电器工作过程中互不影响.5.如图所示的四个装置,关于它们的说法正确的是()A. 图a可用来演示电流的磁效应B. 图b可用来演示电磁感应现象C. 图c可用来演示磁场对电流的作用D. 图d可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系【答案】 C【解析】【解答】A、该图中没有电源,即电磁感应现象,此实验说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,是发电机的工作原理,A不符合题意;B、该图为奥斯特实验,说明通电导线周围存在着磁场,可用来演示电流的磁效应,B不符合题意;C、该图中有电源,即闭合开关后,磁场中的金属棒就会在磁场中运动,即说明通电直导线在磁场中受到力,C符合题意;D、该图说明电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数的多少有关,D不符合题意;故答案为:C。
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。
选修1-1第二章磁场单元测试
第二章磁场单元测试一、选择题(共15题,每题4分,共计60分)1、下列实验。
表明电子在磁场中偏转的是( )2.如图所示,一矩形线框置于磁感应强度为B 的匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,若线框的面积为S ,则通过线框的磁通量为 A .BSB .B/SC .S/BD .03、图5所示的磁场中,有三个面积相同且相互平行的线圈S1、S2和S3,穿过S1、S2和S3的磁通量分别为1Φ、2Φ和3Φ,下列判断正确的是A .1Φ最大B .2Φ最大C .3Φ最大D .1Φ=2Φ=3Φ4、关于磁感线,下列说法正确的是A .磁感线在磁场中真实存在B .磁感线密集的地方磁场弱C .磁感线稀疏的地方磁场强D .磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向5、如图6所示,在“研究影响通电导体棒所受磁场力的因素”实验中,要使导体摆动的幅度增大,以下操作中可行的是 A .减少磁铁的数量B .增大导体棒中的电流强度 C .改变导体棒中的电流方向 D .将磁铁更换成磁性较弱的6、如图所示,在水平直导线正下方,放一个可以自由转动的小磁针. 现给直导线通以向右的恒定电流,不计其他磁场的形响,则 A .小磁针保持不动 B .小磁针的N 将向下转动 C .小磁针的N 极将垂直于纸面向里转动D .小磁针的N 极将垂直于纸面向外转动 7、关于安培力的说法,正确的是 A. 通电导线在磁场中一定受安培力的作用B. 安培力大小与磁感应强度成正比,与电流大小成正比,而与其他量无关C. 安培力的方向一定垂直于通电直导线D. 安培力的方向总是垂直于磁场和通电导线所构成的平面8、一个不计重力的带正电荷的粒子,沿图中箭头所示方向进入磁场,磁场方向垂直于纸面向里,则粒子的运动轨迹 A .可能为圆弧a B .可能为直线b C .可能为圆弧c D .a 、b 、c 都有可能9、如图所示,通电导线均置于匀强磁场中,其中导线不受安培力作用的是10、下列图中表示带电粒子在磁场中运动受到洛伦兹力作用的方向,正确的是11、图1-6-2的四个图表示了磁场B 、正电荷运动速度V 和磁场对电荷作用力F 的方向之间的相互关系,且B 、F 、V 垂直. 这四个图中画得正确的是:( )12、关于电荷所受电场力和洛伦兹力,正确的说法是 ( )A .电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用B .电荷在电场中一定受电场力作用C .电荷所受电场力一定与该处电场方向一致BIABDCB· · · ·· · · · · · · · Fv +qBA× × × ×× × × ×× × × ×v-qBC× × × × × ×× × × × × ×Fv-qBB × × × × × × × ×× × × ×Fv+qBDD.电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直13、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14、磁感应强度是一个矢量.磁场中某点磁感应强度的方向是()A.正电荷在该点所受力方向 B.沿磁感线由N极指向S极C.小磁针N极或S极在该点的受力方向 D.在该点的小磁针静止时N极所指方向15.如图所示是最早的磁性指向器——司南,司南能指南北的原因是()A.太阳周围有磁场B.月球周围有磁场C.地球周圈有磁场D.地球内部有根条形磁铁二、填空题(共4题,共计18分)16、如图所示所在通电螺丝管内部中间的小磁针,静止时N极指向右端,则电源的c端为________极,螺线管的a端为_________极.17、在下面如图所示的各图中画出导线中通电电流方向或通电导线周围磁感线的方向.其中(a)、(b)为平面图,(c)、(d)为立体图.18、运动电荷在磁场中受到的作用力,叫做。
高二物理磁场测试题1
物理3-1磁场单元测试一.选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。
)1、关于磁感线,以下说法中正确的是A.磁感线是磁场中客观存在的曲线B.磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向,也是该点的磁感应强度方向C.磁感线起始于磁铁的N 极,中止与磁铁的S 极D.磁感线不是闭合曲线2、在磁场中旋转一小段长为L,通有电流I 的导线,关于导线所在处的感应强度,以下说法中正确的是A.若该导线所受磁场力为零,则该处磁感应强度一定为零B.若该导线所受磁场力不为零,则该处磁感应强度一定为F/ILC.若该导线所受磁场力不为零,则磁场力方向即为该处的磁感应强度方向D.若该导线所受的磁场力有最大值,则用F/IL 来定义该处的磁感应强度3、如右图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其中正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通一垂直纸面向外的电流,则 A.磁铁对桌面的压力减小,不受桌面的摩擦力作用B.磁铁对桌面的压力减小,受到桌面的摩擦力作用C.磁铁对桌面的压力增大,不受桌面的摩擦力作用D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面的摩擦力作用4.下列关于磁场的说法正确的是( )A .磁场只存在于磁极周围B .磁场中的任意一条磁感线都是闭合的C .磁场中任意一条磁感线都可以表示磁场的强弱和方向D .在磁场中的通电导体一定受磁场力作用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.赤道附近,自西向东水平运动的电子流,由于受到地磁场的作用,它将( )A .向上偏转B .向下偏转C .向东偏转D .向西偏转7. 两条长直导线AB 和CD 相互垂直,彼此相隔一很小距离,通以图所示方向的电流,其中AB 固定,CD 可以其中心为轴自由转动或平动,则CD 的运动情况是:( )A .顺时针方向转动,同时靠近导线ABIB.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.逆时针方向转动,同时离开导线AB13.在倾角为θ的光滑斜面上,放置一通电导体棒,长为L,质量为m,电流大小为I,方向如图所示:1)要使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为____为向___ .2)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,应加匀磁场的磁感应强度B的最小值为___,方向为___.14.如图所示,质量为m,电量为q的微粒以速度v与水平成45°角进入匀强电场和匀强磁场,若微粒在复合场中做直线运动,则粒子带____电,电场强度E=____ ,磁感应强度B=____ .15.质量为m,带电量为q的小球,从倾角为θ的绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中,磁感应强度为B,如图所示,若带电小球下滑后某时刻对斜面的压力恰好为零,那么此时小球下滑的速度大小为,此过程中小球的位移为。
选修3-1第三章磁场单元测试题
选修3-1第三章磁场单元测试题选修3-1第三章磁场单元测试题⼀、单选题1.关于带电粒⼦在匀强磁场中所受的洛伦兹⼒,下列说法正确的是( )A. 洛伦兹⼒的⽅向可以不垂直于带电粒⼦的运动⽅向B. 洛伦兹⼒⼒的⽅向总是垂直于磁场的⽅向C. 洛伦兹⼒的⼤⼩与带电粒⼦的速度⽅向和磁场⽅向的夹⾓⽆关D. 仅将带电粒⼦的速度减半,洛伦兹⼒的⼤⼩变为原来的两倍2.如图所⽰,⼀个带正电的物体从粗糙斜⾯顶端滑到斜⾯底端时的速度为v.若加上⼀个垂直于纸⾯指向纸外的⽅向的磁场,则物体滑到底端时( )A. v变⼤B. v变⼩C. v不变D. 不能确定3.三根通电长直导线P、Q、R互相平⾏、垂直纸⾯放置.三根导线中电流⽅向均垂直纸⾯向⾥,且每两根导线间的距离均相等.则P、Q中点O处的磁感应强度⽅向为( )A. ⽅向⽔平向左B. ⽅向⽔平向右C. ⽅向竖直向上D. ⽅向竖直向下4.在⼀根长为0.2m的直导线中通⼊2A的电流,将导线放在匀强磁场中,受到的安培⼒为0.2N,则匀强磁场的磁感应强度的⼤⼩可能是( )A. 0.8TB. 0.4TC. 0.2TD. 0.1T5.⼀根长0.20m、通有2.0A电流的通电直导线,放在磁感应强度为0.50T的匀强磁场中,受到的安培⼒⼤⼩不可能是( )A. 0 NB. 0.10NC. 0.20ND. 0.40N6.磁场中某区域的磁感线如图所⽰,则( )A. a、b两处的磁感应强度的⼤⼩不等,B aB. a、b两处的磁感应强度的⼤⼩不等,B a>B bC. 同⼀通电导线放在a处受⼒⼀定⽐放在b处受⼒⼤D. 同⼀通电导线放在a处受⼒⼀定⽐放在b处受⼒⼩7.关于洛伦兹⼒的作⽤.下列表述正确的是( )A. 洛伦兹⼒对带电粒⼦做功B. 洛伦兹⼒不改变带电粒⼦的动能C. 洛伦兹⼒的⼤⼩与带点粒⼦速度⽆关D. 洛伦兹⼒不改变带电粒⼦的速度⽅向8.把⼀个⾯积为5.0×10?2m2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为2.0×10?2T的匀强磁场中,当线圈平⾯与磁场⽅向垂直时,穿过线圈的磁通量是( )A. 1.0×10?4WbB. 1.0×103WbC. 1.0×10?3WbD. 1.0×10?2Wb9.如图所⽰,⼀束电⼦沿着⽔平⽅向向左平⾏地飞过磁针上⽅时,⼩磁针的北极将如何转动( )A. 向上转动B. 向下转动C. 垂直纸⾯向⾥转动D. 垂直纸⾯向外转动10.如图所⽰,电流从A点分两路通过对称的半圆⽀路汇合于B点,在圆环中⼼O处的磁感应强度为( )A. 最⼤,垂直纸⾯向外B. 最⼤,垂直纸⽽向⾥C. 零D. ⽆法确定11.关于磁感线的描述,错误的是( )A. 磁感线是表⽰磁场强弱和⽅向的曲线B. 磁感线是闭合的曲线C. 任意两条磁感线都不能相交D. 磁感线从永久磁铁的N极发出指向S极,并在S极终⽌12.磁感线可以⽤来描述磁场,下列关于磁感线的说法不正确的是( )A. 磁感线的疏密表⽰磁场的强弱B. 磁感线从S极出发,终⽌于N极C. 匀强磁场的磁感线疏密分布均匀D. 磁感线上任⼀点的切线⽅向表⽰该点的磁场⽅向13.两个带电粒⼦由静⽌经同⼀电场加速后垂直磁感线⽅向进⼊同⼀匀强磁场,两粒⼦质量之⽐为1:2.电量之⽐为1:2,则两带电粒⼦受洛仑兹⼒之⽐为( )A. 2:1B. 1:lC. 1:2D. 1:4⼆、填空题(本⼤题共5⼩题,共20.0分)14.如图所⽰,⽤丝线吊⼀个质量为m的带电(绝缘)⼩球处于匀强磁场中,空⽓阻⼒不计,当⼩球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时⼩球的动能______ ,丝线所受的拉⼒______ ,⼩球所受的洛伦兹⼒______ .(填“相同”、“不同”)15.在如图所⽰的四幅图中,⼩磁针N极的指向分别为A图______ 、B图______ 、C图______ 、D图______ .16.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)17.在同⼀平⾯上有a、b、c三根等间距平⾏放置的长直导线,依次载有电流强度为1A、2A、3A的电流,各电流的⽅向如图所⽰,则导线a所受的合⼒⽅向向______ ,导线b所受的合⼒⽅向向______ .18.⾯积S=0.5m2的闭合⾦属圆线圈处于磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中,当磁场与环⾯垂直时,穿过环⾯的磁通量是______ ;当⾦属圆环转过60°时,穿过环⾯的磁通量是______ .三、计算题(本⼤题共5⼩题,共50.0分)19.如图所⽰为⼀对带电平⾏⾦属板,两板间距为d,两板间电场可视为匀强电场;两⾦属板间有匀强磁场,磁感应强度⼤⼩为B,⽅向垂直纸⾯向⾥.⼀带电粒⼦以初速度v0沿平⾏于⾦属板⾯、垂直于磁场的⽅向射⼊⾦属板之间,该粒⼦沿直线运动,粒⼦的重⼒不计.(1)求⾦属板间电场强度E的⼤⼩;(2)求⾦属板间的电势差U;(3)撤去两板间的电场,带电粒⼦仍沿原来的⽅向以初速度v0射⼊磁场,粒⼦做半.径为r的匀速圆周运动,求该粒⼦的⽐荷qm20.如图所⽰,PQ和MN为⽔平平⾏放置的⾦属导轨,相距1m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=0.2kg,棒的中点⽤细绳经滑轮与物体相连,物体的质量M=0.3kg,棒与导轨的动摩擦因数为µ=0.5,匀强磁场的磁感应强度B=2T,⽅向竖直向下,为了使物体以加速度a=3m/s2加速上升,应在棒中通⼊多⼤的电流?⽅向如何?(g=10m/s2)21.如图所⽰,质量为m的直导体杆ab⽔平放置在倾⾓为θ、间距为l的光滑平⾏导轨上,导体杆中通有图⽰⽅向的电流,电流强度为I,现在空间加上匀强磁场使导体杆ab静⽌在导轨上.问:(1)若磁场⽅向竖直向上,求磁感应强度B1的⼤⼩;(2)若磁场⽅向垂直导轨平⾯向上,求磁感应强度B2的⼤⼩.22.如图所⽰,在倾⾓为θ的斜⾯上,固定⼀宽度为L的平⾏⾦属导轨,在导轨上端接⼊电源和滑动变阻器R.电源电动势为E,内阻为r,⼀质量为m的⾦属棒ab与两导轨垂直并接触良好.整个装置处于磁感应强度为B、垂直于斜⾯向上的匀强磁场中(导轨与⾦属棒的电阻不计).⾦属导轨是光滑的,要保持⾦属棒在导轨上静⽌,求:(1)通过⾦属棒的电流的⼤⼩;(2)此时滑动变阻器R接⼊电路中的阻值⼤⼩.23.如图所⽰,M、N为纸⾯内两平⾏光滑导轨,间距为L.轻质⾦属杆a、b可在导轨上左右⽆摩擦滑动,杆与导轨接触良好,导轨右端与定值电阻连接.P、Q为平⾏板器件,两板间距为d,上下两板分别与定值电阻两端相接.两板正中左端边缘有⼀粒⼦源始终都有速度为v0的带正电粒⼦沿平⾏于极板的⽅向进⼊两板之间.整个装置处于垂直于纸⾯向外的匀强磁场中.已知轻杆和定值电阻的阻值分别为r和R,其余电阻不计,带电粒⼦的重⼒不计,为使粒⼦沿原⼊射⽅向从板间右端射出,则轻杆应沿什么⽅向运动?速度多⼤?。
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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高二物理磁场单元测试题一、本题共11小题每小题3分,共33分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,选对的得3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2.如图所示,套在条形磁铁外的三个线圈,其面积S1>S2= S3,且“3”线圈在磁铁的正中间。
设各线圈中的磁通量依次为φ1、φ2、φ3则它们的大小关系是A、φ1>φ2>φ3B、φ1>φ2=φ3 c、φ1<φ2<φ3 D、φ1<φ2=φ33.带电粒子(不计重力)可能所处的状态是①在磁场中处于平衡状态②在电场中做匀速圆周运动③在匀强磁场中做抛体运动④则在匀强电场中做匀速直线运动:A、①②B、①③C、②③D、②④4.在匀强磁场中有一带电粒子做匀速圆周运动,当它运动到M点,突然与一不带电的静止粒子碰撞合为一体,碰撞后的运动轨迹应是图中的哪一个?(实线为原轨迹,虚线为碰后轨迹,旦不计粒子的重力)5.如图22所示,弹簧秤下挂一条形磁铁,其中条形磁铁N极的一部分位于未通电的螺线管内,下列说法正确的是①若将a接电源正极,b接负极,弹簧秤示数减小②若将a接电源正极,b接负极,弹簧秤示数增大③若将b接电源正极,a接负极,弹簧秤示数增大④若将b接电源正极,a接负极,弹簧秤示数减小A、①②B、①③C、②③D、②④6.质量为m、带电量为q的小球,从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中,其磁感强度为B,如图所示。
若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,下面说法中正确的是①小球带正电②小球在斜面上运动时做匀加速直线运动③小球在斜面上运动时做加速度增大,而速度也增大的变加速直线运动④则小球在斜面上下滑过程中,当小球对斜面压力为零时的速率为mgco sθ/BqA、①②③B、①②④C、①③④D、②③④7.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,如图所示,磁感应强度为B,今有质量为m、带电量为q的正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 ①m qBL v 4< ②m qBL v 45> ③ m qBL v > ④m qBL v m qBL 454<< A 、①② B 、①③ C 、②③ D 、②④8.直导线ab 与线圈的平面垂直且隔有一小段距离,其中直导线固定,线圈可自由运动,当通过如图所示的电流方向时(同时通电),从左向右看,线圈将A 、 不动B 、顺时针转动,同时靠近导线C 、顺时针转动,同时离开导线D 、逆时针转动,同时靠近导线9.如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负电子分别以相同速度沿与x 轴成30o 角从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中运动时间之比为A 、1:2B 、2:1C 、3:1D 、1:110.竖直放置的平行板电容器,A 板接电源正极,B 板接负极,在电容器中加匀强磁场,磁场方向与电场方向垂直,在图中垂直纸面向里、从A 板中点C 的小孔入射一批带正电的微粒,入射的速度大小,方向各不相同(入射速度方向与电场方向夹角小于90o ),考虑微粒受重力,微粒在平行板AB 间的运动过程中A 、所有微粒的动能都将增加B 、所有微粒的机械能都将不变C 、有的微粒可能做匀速直线运动D 、有的微粒可能做匀速圆周运动11.如图所示,Q 1、Q 2带等量正电荷,固定在绝缘水平面上,在其连线上有一光滑绝缘杆、杆上套一带正电的小球,杆所在的区域存在一个匀强磁场,方向已在图中标出,小球重力不计,将小球从静止开始释放,在小球运动过程中;下列说法哪些是不正确的?①小球所受的洛仑兹力大小变化、,但方向不变②小球的加速度将不断变化③小球受洛仑兹力将一直增大 ④小球速度一直增大A 、①②B 、①④C 、②③D 、③④二、本题共6小题;每小题3分,共18分,把答案填在题中的横线上。
12.某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3.0×l0-5T 竖直分量是4.0×10-5T ,则地磁场磁感应强度的大小为 ,方向为 ,在水平面上,面积为5m 2的范围内,地磁场的磁通量为 Wb 。
13.一质量为m 、电量为q 的带电粒子在磁感强度为B 的匀强磁场中做圆周运动,其效果相当于一环形电流,则此环形电流的电流强度I14.如图所示,长为1m 的金属杆可绕转轴O 在竖直平面内转动。
方向水平的匀强磁场磁感应强度为2T ,磁场边界为一圆形区域,圆心恰为O 点,直径为1m ,当电流表读数为10A 时,金属杆与水平方向夹30o角,则此时磁场对金属杆作用力的力矩为 。
15.如图所示,电子射线管(A 为其阴极),放在蹄形磁轶的N 、S 两极间,射线管的AB 两极分别接在直流高压电源的 极和 极。
此时,荧光屏上的电子束运动径迹偏转。
(填“向上”、“向下”“不”)。
16.一束带电量为+q、质量为m的粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中,以初速度υ0垂直于磁场自A点开始运动,如图所示,经时间t,粒子通过C点,连线AC与υ0间夹角θ等于。
若同种正离子以不同的速度仍沿相同方向从A点射入,这些离子(填“能、”或“不能”)到达C点。
17.如图所示,倾角为θ的光滑绝缘斜面,处在方向垂直斜面向上的匀强磁场和方向未知的匀强电场中,有一质量为m、带电量为一q的小球,恰可在斜面上做匀速圆周运动、其角速度为ω,那么,匀强磁场的磁感应强度的大小为,未知电场的最小场强的大小为,方向沿。
四、木题共5小题49分。
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能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
18.(7分)如图,质量m、初速υ0的电子束从电容器左边正中间O处水平射入,在电场力的作用下以速度υ,从C点射出。
若电场不变,再加一个垂直于纸面向里的磁场,则电子从d点射出,c、d关于水平线从对称,则从d点射出时电子动能为多少?19.(8分)如图,水平放置的光滑的金属导轨M、N,平行地置于匀强磁场中,间距为d,磁场的磁感强度大小为B,方向与导轨平面夹为α,金属棒ab的质量为m,放在导轨上且与导轨垂直。
电源电动势为ε,定值电阻为R,其余部分电阻不计。
则当电键调闭合的瞬间,棒ab的加速度为多大?20.(10分)在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,有一倾角为θ,足够长的光滑绝缘斜面,磁感强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上.有一质量为m,带电挝为十q的小球静止在斜面顶端,这时小球对斜面的正压力恰好为零,如图所示,若迅速把电场方向反转竖直向下,小球能在斜面上连续滑行多远?所用时间是多少?21.(12分)如图所示,空间分布着图示的匀强电场E(宽为L)和匀强磁场B,一带电粒子质量为m,电量为q,(不计重力)从A点由静止释放后经电场加速后进入磁场,穿过中间磁场进入右边磁场后能按某一路径再返回A点而重复前述过程.求中间磁场的宽度d和粒子的运动周期(虚线为磁场分界线,并不表示有什么障碍物)22.(12分)一质量为m、带正电q的粒子(不计重力)从O点处沿+Y方向以初速υ0射入一个边界为矩形的匀强磁场中,磁场方向垂直于xy平面向里,它的边界分别为y=0、y=a、x=-1.5a,x=1.5a如图所示,改变磁感强度B的大小,粒子可从磁场的不同边界面射出、并且射出磁场后偏离原来速度方向的角度θ会随之改变。
试讨论粒子可以从哪几个边界面射出,从这几个边界面射出时磁感强度B的大小及偏转角度θ各在什么范围内?答案1.解析:安培力不仅与B 、I 、L 有关、还与I 与B 的夹角有关。
答案:D2. 解析:φ应是合磁通。
答案:C3. 解析:由粒子的初始条件和受力条件得。
答案A4.解析:由qBp qB mv R ==可知抉定转动半径的因素是粒子的动量、电量和磁感强度。
答案:A5. 解析:磁铁N 极受力方向与B 的方向相同,且螺线管内部B 比外部大。
答案:B6.解析:由题意小球受qvB 应垂直斜面向上 故①对,且gvB 垂直斜面故②对,当N=0时有qvB=mgcos α、④对。
答案: B7.解析:粒子刚好不从左端飞出时qB mv L 14=所以mqBL v 41=。
粒子刚好不从右端飞出时:222)2(L R L R -+=qB mv R 2=所以有:mqBL v 452= 答案:A 8.解析:用安培定则判断线圈所处的B 的方向由左手定则及特殊位置法判定运动情况。
答案:B9.解析:qB m T π2=正电子磁场中时间31T t =负电子在磁场中时间62T t = t 1:t 2=2:1 答案B10.解析:重力一定做功,电场力一定做功,故A 错,D 错;若qvB 与mg 、qE 的合力等大反向,C 对, mg 与qE 的合力恒定,D 错。
答案:C11.解析:带电小球将作振动。
答案:D12. 解析:矢量合成,φ=BS ⊥。
答案5.0×l0-5T 与竖直方向成37o 斜向下, 2.0×10-413.解析:m B e m eqB T e I ππ222=== 答案:mB e π22 14.解析:M=Fd=(BIL/2)×(L/4) 答案2. 5N ·m15.解析:左手定则 答案:负极 正 向下16.解析:qBm T T t ππθ222== 答案:qBt/2m 不能 17.解析:T qB m T πϖπ2,2==θsin min mg q E = 答案:q mg qm θϖsin 沿斜面向下 18.解析:电子由a 至b ,由动能定理2022121mv mv W -=电由由a 至d ,由动能定理2022121mv mv W d -=-电 22021mv mv E Kd -= 19.解析:画出截面图,建立F =BIL ①Fsin α=ma ②I=ε/R ③得mRL B a αεsin = 20.解析::电场反转前上 mg =qE ①电场反转后,小球先沿斜面向下做匀加速直线运动,到对斜面压力减为零时开始离开斜面,此时有:q υB =(mg + qE) c osθ ②小球在斜面上滑行距离为:S=υt/2 ③解①②③可得:小球沿斜面滑行距离θθsin /cos 2222B q g m S =,所用时间。
t =mctg θ/qB.21. 解析:由题意,粒子在磁场中的轨迹应关于υ方向的直线对称,如图所示,电场中:221mv qEL =① 1t mEq v = ② 由几何知识:sinθ=R/2R=1/2 所以θ=30o又R=mυ/qB ③ d=Rsin60o ④在中间磁场的时间:qB M T t 32622π=⨯=⑤ 在右边磁场的时间qB M t 353603003π==⑥由①③④得 qBELmq d 26= qB m qE mL t t t T 37222321π+=++=' 22.解析:粒子做圆周运动的半径qB mv R 0=,当R>a 时,粒子将从上边界射出,此时B <qa mv 0,2πθ<,当a>R>3a/4时粒子将从左边界射出,此时qa mv B qa mv 3400≤≤;πθπ32>>当a R 43≤时,粒子将从下边界射出,此时qa mv B 340≥,θ=π.。