黑龙江省哈尔滨市木兰高级中学2020学年高二物理 第3章 单元测试题

黑龙江省哈尔滨市木兰高级中学2020学年高二物理 第3章 单元测试题

黑龙江省哈尔滨市木兰高级中学2020学年高二物理 第3章 单元测试题 ‎ 一、选择题 ‎1、超导是当今高科技的热点，当一块磁体靠近超导体会产生强大的电流，对磁体有排斥作用．这种排斥力可使磁体悬浮空中，磁悬浮列车采用了这种技术，磁体悬浮的原理是（ ）‎ A．超导体电流的磁场方向与磁体相同 B．超导体电流的磁场方向与磁体相反 C．超导体使磁体处于失重状态 D．超导体产生的磁力与磁体重力平衡 ‎2、下列关于通电直导线在匀强磁场中受安培力的说法中，正确的是（ ）‎ A．安培力的大小只和磁场的强弱、电流大小有关 B．安培力的方向与磁场方向垂直，同时又与电流方向垂直 C．若通电导线所受磁场力为零，则导线所在处磁感应强度为零 D．若某段导线在磁场中取某一方向时受到的磁场力最大，此时导线必与磁场方向垂直 ‎3、把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面接触，并使它组成如图1-2所示的电路，当电键S接通后，将看到的现象是(　　)‎ A．弹簧向上收缩 B．弹簧被拉长 C．弹簧上下跳动 D．弹簧仍静止不动 ‎4、在匀强磁场中，一个带电粒子正在做匀速圆周运动．如果突然将它的速率增大到原来的2倍，那么粒子运动的（ ）‎ A．轨迹半径不变，周期是原来的一半 B．轨迹半径是原来的2倍，周期不变 C．轨迹半径和周期都是原来的2倍 D．轨迹半径是原来的4倍，周期不变 ‎5、两个带电粒子，它们的荷质比q/m相同，电量不同，q1＝2q2，m1v1＝‎4m2‎v2，则它们在同一匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径之比和周期之比分别为（ ）‎ A．1∶2和2∶1‎ B．2∶1和1∶1‎ C．4∶1和1∶2‎ D．1∶4和1∶1‎ ‎6．地球赤道地区，宇宙射线中一颗带负电的粒子竖直射向地面，它受到地球磁场力的方向为 ( )‎ A．向东 B．向西 C．向南 D．向北 ‎7.在竖直向下的匀强电场和水平方向的匀强磁场垂直相交的区域里，一带电粒子从点由静止开始沿曲线运动到点时，速度又变为零，点是运动中能够到达的最高点，如图所示；若不计重力，下列说法中正确的是（　　）‎ A.粒子肯定带负电，磁场方向垂直于纸面向里 B.、点处在同一条水平线上 C.粒子通过点时速率最大 D.粒子到达点后将沿原路经返回到点 ‎8．如图所示，三个完全相同的带负电的小球，从一高度开始自由落下，其中a直接落地，b下落过程中经过一个水平方向的匀强电场区，c下落时经过一个水平方向的匀强磁场区，不计空气阻力，设它们落地的速度大小分别为va、vb、vc，则（ ）‎ A．va=vb =vc B．va > vb > vc ‎ C．va < vb = vc D．va =vc < vb ‎ ‎9.如图所示，用绝缘细线悬挂的单摆，摆球带正电，悬挂于点，摆长为，当它摆过竖直线时便进入或离开一个匀强磁场，磁场方向垂直于单摆摆动的平面，、点分别是最大位移处，下列说法中正确的是（ ）‎ A.点和点处于同一水平面 　 ‎ B.在点和点处线上的拉力大小相等 ‎ C. 单摆向右或向左摆过点时，线上的拉力是不相等的 D.单摆向右或向左摆过点时，线上的拉力是相等的 ‎ ‎10.如图所示，两条直导线互相垂直，但相隔一段距离，其中的一条是固定的，另一条能自由移动．当两导线分别通入如图所示的电流时，导线将（ ）‎ A.顺时针转动，同时靠近 B.逆时针转动，同时离开 C.顺时针转动，同时离开　 　‎ D.逆时针转动，同时靠近 ‎ ‎11.如图所示，为垂直于纸面向里的匀强磁场，小球带负电荷，‎ 让小球从点开始以初速度向左水平射出，并落在水平地面上，‎ 历时，落地点距点水平距离为；然后撤去磁场，让小球仍从 点开始以初速度水平抛出，落在水平地面上，历时，落地点距点水平距 离为，则（ ）‎ A. B. ‎ C.两次落地速度相同 D.两次落地动能相同 ‎ ‎12.如图所示，一条型磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线．当导线中通以图示方向的电流时（ 　）‎ A.磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力 ‎ B.磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力 ‎ C.磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力 ‎ D.磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力 ‎ ‎13.磁电式电流表的灵敏度高，所谓灵敏度就是指针转过的角度（即线圈转过的角度）和电流的比值，这个比值越大，电表的灵敏度就越高，现要提高磁电式电流表的灵敏度，办法有（ ）‎ A.增加线圈匝数 B.增加永久磁铁的磁感应强度 C.换用扭转系数较大的弹簧 D.增加线圈面积 二、填空题 ‎14、 如图所示，匀强磁场B中，有一长直导线垂直磁感线方向放置，导线中电流方向垂直纸面向外，在以导线为圆心的一个圆上，一直径A'B'垂直磁感线，直径C'D'平行磁感线，在A'、B'、C'、D'四点中，磁感应强度可能为零的点为______点．‎ ‎15、如图1-9所示，载有电流I2的长直导线穿过载有电流I1的金属圆环的中心，且垂直于圆环平面，导线和圆环内电流方向已在图中标出，则直导线 和金属环之间的作用力为_______，这是因为_____________________．‎ ‎16、质子和α粒子以相等的动能垂直进入同一匀强磁场，它们做圆周运动的周期之比是______；轨迹半径之比是_______．‎ ‎17、质量为m、带电量为q的粒子以速度v垂直射入匀强磁场B中，磁场宽度为d，如图6所示．粒子要穿过磁场区域，粒子速度v必须满足的条件是______．‎ ‎18．摆线长为L，摆球质量为m，带正电量q的单摆从如图1所示位置A摆下，到最低处时便在一个磁感应强度为B的匀强磁场中运动，摆动平面垂直磁场，若 线运动．则电场强度E的大小为 ，磁感应强度B的大小 ．‎ ‎20．如图丙所示，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μ，则小球下落的最大速度为 ． ‎ ‎21.一质量为、电荷量为的带电粒子在磁感应强度为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 ． ‎ ‎22.如图所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面三角形框架，三边的长度分别为、和，电阻丝长度的电阻为．该框架与一电动势为、内阻为的电源相连通，垂直于框架平面有磁感应强度为的匀强磁场，则框架受到的磁场力大小为 ，方向是 ． ‎ ‎23.如图所示，一带正电，质量为的粒子，以速度沿与磁场边界成的夹角从点射入磁场，，已知磁感应强度为，磁场范围足够大，则粒子在磁场中运动的时间 ，粒子在磁场中运动时离点的最远距离 ．‎ ‎24.如图所示，质量为，电量为带正电荷的小物块从半径为的光滑圆槽顶点由静止下滑，整个装置处于电场强度为，磁感应强度为的区域内，则小物块滑到底端时对轨道的压力为 ．‎ ‎25.如图所示，水平放置厚度均匀的薄铅板，带电粒子自点进入磁场中，沿半径为的圆弧运动到点，当带电粒子垂直地穿过铅板后沿半径为的圆弧继续运动，且，则此粒子在该匀强磁场中能穿过铅板的次数 ．‎ 三、计算题 ‎26、如图所示， 质量为m、长度为L的水平金属棒ab通过两根细金属丝悬挂在绝缘架MN下面，整个装置处于竖直方向的匀强磁场中，当金属棒通以由a向b的电流I后，将离开原位置向外偏转α角而重新平衡，如图所示，则磁感应强度的方向如何？棒所受的磁场力的大小为多少？‎ ‎27、如图所示，在水平向右的匀强电场E和水平向里的匀强磁场B并存的空间中，有一个足够长的水平光滑绝缘面MN．面上O点处放置一个质量为m、带正电q的物块，释放后物块自静止开始运动．求物块刚要离开水平面时的速度和相对于出发点O的位移．‎ ‎28．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，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，求磁感应强度多大？此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少？‎ ‎29.如图所示，是一个正方形的盒子，在边的中点有一个小孔，盒子中存在着沿方向的匀强电场．一粒子源不断地从处的小孔沿方向向盒内发射相同的带电粒子，粒子的初速度为，经电场作用后恰好从 处的小孔射出．现撤去电场，在盒中加一方向垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出），粒子仍恰好从孔射出（粒子的重力和粒子间的相互作用力均可忽略），则 ‎（1）所加磁场的方向如何？‎ ‎（2）电场强度与磁感应强度的比值为多大？‎ ‎30.在相互垂直的匀强磁场和匀强电场中，有倾角为的足够光滑 的绝缘斜面，磁感应强度为，方向水平向外，电场强度为，（E大小未知）方向竖直向上，有一质量为，带电量为的小滑块，静止在斜面顶端时对斜面的压力恰好为零，如图所示．‎ 如果迅速把电场方向转为竖直向下，求小滑块能在斜面上连续滑行的最远距离．‎ 参考答案 ‎23.、‎ ‎24. ‎ ‎25.‎ ‎26. 解析 设棒所受的磁场力为F．根据分析，棒受重力G，绳的拉力F1，磁场力F．‎ ‎　　根据平衡条件，可以判断受到的磁场力方向为从纸内指向纸外，根据左手定则可以判断磁感应强度的方向为竖直向上,根据力的平衡可得：F＝mgtanα，‎ ‎　　即棒所受的磁场力F为mgtanα．‎ ‎27、解析 物块在电场力作用下向右加速，获得速度后又受到洛伦兹力，物块刚要离开水平面时，N=0，此时mg=qvB ‎∴v=mg／qB 物块离开水平面之前，只有电场力做功，由动能定理得 ‎∴‎ ‎28、解析（1）由粒子的飞行轨迹，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 又 ， ， 解得：‎ ‎ 粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力为向心力，设轨道半径为，则有：‎ ‎ ，则得 ‎ ‎ 由右图中的几何关系可得：‎ ‎ ，得：‎ ‎ 解得：， 可得：‎ ‎30.解析：由滑块对斜面的压力恰好为零可知，场强大小不变，设转为竖直向下时，滑块沿斜面连续下滑的最大距离为，根据动能定理有：‎