2020高中物理 第5、6章 磁場 磁場對電流和運(yùn)動電荷的作用 25單元測試 魯科版選修3-1

第5、6章磁場磁場對電流和運(yùn)動電荷的作用單元測試 本試卷分第卷（選擇題）和第卷（非選擇題）兩部分，滿分120分，考試時間90分鐘。第卷 （選擇題 共38分）一、選擇題。本題共11小題，滿分38分，其中1-6小題為單選題，每小題3分，7-11小題為多選題，每小題4分。1以下說法正確的是A、電荷處于磁場中一定受到洛倫茲力 B、運(yùn)動電荷在磁場中一定受到洛倫茲力C、洛倫茲力對運(yùn)動電荷一定不做功 D、洛倫茲力可以改變運(yùn)動電荷的速度大小2、關(guān)于磁場和磁感線的描述，正確的說法是：A磁感線從磁體的N極出發(fā)，終止于S極B在磁場強(qiáng)的地方同一通電導(dǎo)體受的安培力可能比在磁場弱的地方受的安培力小C磁場的方向就是通電導(dǎo)體在磁場中某點(diǎn)受磁場作用力的方向D沿磁感線方向，磁場逐漸減弱NSI3.一個小磁針掛在大線圈內(nèi)部、磁針靜止時與線圈在同一平面內(nèi)當(dāng)大線圈中通以圖示方向電流時，則A小磁針的N極向紙面里轉(zhuǎn)B小磁針的N極向紙面外轉(zhuǎn)C小磁針在紙面內(nèi)向左擺動D小磁針在紙面內(nèi)向右擺動× × × × × × × × × × × × vBA4、如圖所示，一個帶正電的小球沿光滑水平絕緣的桌面向右運(yùn)動，飛離桌子邊緣A，最后落在地板上，設(shè)有磁場時，水平射程為s1，著地速度的大小為v1；若撤去磁場，其余條件不變時，水平射程為s2，著地速度大小為v2，則：As1>s2 Bs1<s2 Cv1>v2 Dv1<v2efabI5如圖所示，ab是水平面上一個圓的直徑，在過ab的豎直面內(nèi)有一根通電導(dǎo)線ef，且ef平行于ab，當(dāng)ef豎直向上平移時，穿過圓面積的磁通量將 ( )A逐漸變大B逐漸變小C始終為零D不為零，但始終保持不變6.如圖所示，銅質(zhì)導(dǎo)電板置于勻強(qiáng)磁場中，通電時銅板中電流方向向上.Iab由于磁場的作用，則（ ）A.板左側(cè)聚集較多電子，使b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)電勢B.板左側(cè)聚集較多電子，使a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢C.板右側(cè)聚集較多電子，使a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢D.板右側(cè)聚集較多電子，使b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)電勢7、帶電粒子（不計(jì)重力）可能所處的狀態(tài)是A在磁場中處于平衡狀態(tài) B在電場中做勻速圓周運(yùn)動C在勻強(qiáng)磁場中做勻加速直線運(yùn)動 D在勻強(qiáng)電場中做勻速直線運(yùn)動8、如圖所示，彈簧秤下掛一條形磁鐵，其中條形磁鐵N極的一部分位于未通電的螺線管內(nèi)，下列說法正確的是A若將a接電源正極，b接負(fù)極，彈簧秤示數(shù)減小B若將a接電源正極，b接負(fù)極，彈簧秤示數(shù)增大C若將b接電源正極，a接負(fù)極，彈簧秤示數(shù)增大D若將b接電源正極，a接負(fù)極，彈簧秤示數(shù)減小9在圖中，一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過磁針的上方時，磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)這一帶電粒子束可能是 ( )A向右飛行的正離子束 B向左飛行的正離子束C向右飛行的負(fù)離子束 D向左飛行的負(fù)離子束BOA10如圖，用絲線吊一個質(zhì)量為m的帶電（絕緣）小球處于勻強(qiáng)磁場中，空氣阻力不計(jì)，當(dāng)小球分別從A點(diǎn)和B點(diǎn)向最低點(diǎn)O運(yùn)動且兩次經(jīng)過O點(diǎn)時（ ）A小球的動能相同 B絲線所受的拉力相同C小球所受的洛倫茲力相同 D小球的向心加速度相同11帶電量為q的電荷，從靜止開始經(jīng)過電壓為U的電場加速后，垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，其轉(zhuǎn)動軌道半徑為R，則電荷的（ ）A動能為qU B動能為qBRC運(yùn)動速率為D質(zhì)量為第卷 （非選擇題 共82分）二、填空題：本大題共2小題，共15分12一矩形線圈面積S10-2m2，它和勻強(qiáng)磁場方向之間的夾角130°，穿過線圈的磁通量1×103Wb，則磁場的磁感強(qiáng)度B=_ ；若線圈平面和磁場方向之間的夾角變?yōu)?0°，則_13.實(shí)驗(yàn)室里可以用甲圖所示的小羅盤估測條形磁鐵磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。方法如圖乙所示，調(diào)整羅盤，使小磁針靜止時N極指向羅盤上的零刻度（即正北方向），將條形磁鐵放在羅盤附近，使羅盤所在處條形磁鐵的磁場方向處于東西方向上，此時羅盤上的小磁針將轉(zhuǎn)過一定角度。若已知地磁場的水平分量Bx，為計(jì)算羅盤所在處條形磁鐵磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，則只需讀出_，磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式為B_。甲乙NS北SNBBx三、解答題：本大題共5小題，共67分，解答時要求寫出必要的文字說明，方程式和重要的演算步驟，若只有最后答案而無演算過程的不能得分14（13分）如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌PQ與MN都與水平面成角，相距為L。一根質(zhì)量為m的金屬棒ab在導(dǎo)軌上，并保持水平方向，ab棒內(nèi)通有恒定電流，電流大小為I，方向從a到b?？臻g存在著方向與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場，ab棒在磁場力作用下保持靜止，并且棒與導(dǎo)軌間沒有摩擦力。求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。abI15. （13分）用一根長L=0.8m的輕繩，吊一質(zhì)量為m=1.0g的帶電小球，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場中，將小球拉到與懸點(diǎn)等高處由靜止釋放，小球便在垂直于磁場的豎直面內(nèi)擺動，當(dāng)球第一次擺到低點(diǎn)時，懸線的張力恰好為零（重力加速度g=10m/s2）(1)小球帶何種電荷？電量為多少？（2小球第二次經(jīng)過最低點(diǎn)時，懸線對小球的拉力多大？16. （13分）一帶電量為+q，質(zhì)量為m的粒子經(jīng)加速電場（加速電壓為U）加速后，垂直進(jìn)入相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場E方向豎直向下，磁場方向垂直紙面向里，測出該粒子離開場區(qū)時的速度大小為V（不計(jì)重力），求粒子離開場區(qū)時偏離原方向的距離d。17、（13分）電磁炮是利用磁場對電流的作用力把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，使炮彈發(fā)射出去的。把兩根長為s，互相平行的銅制軌道放在磁場中，軌道之間放有質(zhì)量為m的炮彈，炮彈架在長為L、質(zhì)量為M的金屬架上，已知金屬架與炮彈在運(yùn)動過程中所受的總阻力與速度平方成正比，當(dāng)有恒定的大電流I1通過軌道和炮彈時，炮彈與金屬架在磁場力的作用下，獲得速度v1時加速度為a，當(dāng)有恒定的大電流I2通過軌道和炮彈時，炮彈最終以最大速度v2脫離金屬架并離開軌道，則垂直于軌道平面的磁感強(qiáng)度為多少？18.（15分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d = 0.10m，a、b間的電場強(qiáng)度為E = 5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B = 6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.今有一質(zhì)量為m = 4.8×10-25kg、電荷量為q =1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直磁場方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到b板的Q處(圖中未畫出).求P、Q之間的距離L.Bv0vPabd參考答案一.選擇題（1-6每小題3分，7-11每小題4分，共38分）題號1234567891011答案CBBACAABACBCADAD二，填空題（共15分）12 2×105 （3分）， 0 （2分）13羅盤上小磁針N極的偏轉(zhuǎn)角 （5分）， Bxtan （5分）mgF安NB三，解答題（共67分）14、（13分）解：金屬棒受力如圖所示。根據(jù)力平衡條件可知：（3分）而： （3分）可得： （5分）又左手定則可知，B的方向垂直導(dǎo)軌平面向下（2分）15(13分)解： (1)設(shè)小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)速度為v，則由動能定律可得： （3分） （3分）得q=7.5×10-2C， （2分）帶負(fù)電. （1分）(2)根據(jù)向心力公式得： 解得F = 0.06N （4分）16、（13分）解：粒子經(jīng)過加速電場后 射入場區(qū)的初速度為（5分）粒子在場區(qū)中向上偏轉(zhuǎn)，其中洛侖茲力不做功，電場力做負(fù)功。由動能定理得：（5分）由以上各式可得：（3分）解得：B=（5分）18. （15分）解:粒子a板左端運(yùn)動到P處，由動能定理得得 （5分）又：，代入數(shù)據(jù)得=300 （3分）