2020高中物理 第5、6章 磁场 磁场对电流和运动电荷的作用 26单元测试 鲁科版选修3-1

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2020高中物理 第5、6章 磁场 磁场对电流和运动电荷的作用 26单元测试 鲁科版选修3-1

‎5、6章《磁场》《磁场对电流和运动电荷的作用》单元测试 ‎ 一、选择题(本题共12小题;每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是正确的,有的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.下列与磁场有关的物理概念中,正确的是 ( )‎ A.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 B.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 C.磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,是矢量 D.磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关,而与放入磁场中的受磁场力作用的电流无关 ‎2.由磁感应强度的定义式B=F/IL可知 ( )‎ A.通电导线L所在处受到的磁场力F为零,该处的磁感应强度B也一定为零 B.磁感应强度B的方向与F的方向一致 C.该定义式只适用于匀强磁场 D.只要满足L很短、I很小的条件,该定义式对任何磁场都适用 ‎3.带电粒子(重力不计)垂直射入匀强磁场中 ( )‎ A.带电粒子所受洛伦兹力不变 B.带电粒子动能Ek不变 C.带电粒子动量P不变 D.相等时间内,动量的变化相等 ‎4.数颗带电粒子从静止开始经同一电场加速后进入同一匀强磁场中,其速度方向均与磁场垂直。这此粒子在磁场中做圆周运动的半径相同,则它们在磁场中具有( )‎ A.相同的动量大小 B.相同的动能 C.相同的比荷 D.相同的周期 ‎5.比荷为e/m的电子从左侧垂直于界面、垂直于磁场射入宽度为d,磁感应强度为B的匀强磁场区,要能从右侧穿出这个磁场区,电子的速度至少应为( )‎ ‎× × × × ‎ ‎× × × × ‎ ‎× × × × ‎ 图3-74‎ A.2Bed/m B.Bed/m C.Bed/‎2m D.Bed/m ‎6.如图3-74所示,在正交的匀强电场和磁场区域内,已知磁场方向水平指向纸内,一离子从左至右恰能沿直线飞过此区域,则下列说法正确的是 ( )‎ A.只有当离子带正电时,E的方向才能向下 图3-75‎ ‎× × × ‎ ‎× × × ‎ ‎× × × ‎ C S R 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 ‎7.如图3-75所示,平行金属板的距离为d,其中匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,等离子群的速度为v,沿图示方向射入,电容器的电容为C,则 ( )‎ A. S断开时,电容器的充电量为Q=BdvC B.S闭合时,电容器的充电量为Q=BdvC C.S闭合时,电容器的充电量为Q<BdvC D.S闭合时,电容器的充电量为Q>BdvC L a b θ C D E F 图3-76‎ ‎8.如图3-76所示,两平行金属导轨EF、CD间距为L,与电动势为E的电源相连,质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路,回路平面与水平面成角θ,回路其余电阻不计。为使ab棒静止,需在空间施加的匀强磁场磁感应强度的最小值及其方向分别为 ( )‎ A.,水平向右 B.,垂直于回路平面向上 C.,竖直向下 D.,垂直于回路平面向下 B O O1‎ 图3-77‎ ‎ 9.如图3-77所示,环形线圈中通过的电流为I,线框平面与磁感线平行地放在匀强磁场中,可绕对称轴OO1转动,则下列说法中正确的是 ( )‎ A.在图示位置,线圈所受合力不为零,磁力矩最大 B.在图示位置,线圈所受合力为零,磁力矩最大 C.由图示位置转过900角时,线圈所受合力不为零,磁力矩最大 D.由图示位置转过900角时,线圈所受合力为零,磁力矩为零 ‎× × × × ‎ ‎× × × × ‎ 图3-78‎ v0‎ B ‎ 10.质量为m,电量为q的带正电小物块在磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动,如图3-78所示。经t时间走S距离,物块停了下来,设此过程中,q不变,则 ( )‎ A.S> B.S<‎ C.t> D.t<‎ ‎11.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3-79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,以下说法正确的是( )‎ 图3-79‎ ‎  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点时,将沿原曲线返回A点 图3-80‎ ‎12.在光滑绝缘水平面上,一轻绳拉着一个带电小球绕轴O在匀强磁场中作逆时针方向的匀速圆周运动,磁场方向竖直向下,其俯视图如图3-80所示.若小球运动到A点时,绳子忽然断开.关于小球在绳断开后可能的运动情况,下列说法中正确的是( ).‎ A.小球仍作逆时针匀速圆周运动,半径不变 B.小球仍作逆时针匀速圆周运动,但半径减小 C.小球作顺时针匀速圆周运动,半径不变 D.小球作顺时针匀速圆周运动,半径减小 二、填空题(本题共4小题,共16分,把答案填写在题中的横线上。)‎ ‎13.如图3-81所示,将截面为正方形的真空腔abcd放置在一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.若有一束具有不同速率的电子由小孔a沿ab方向射入磁场,打在腔壁上被吸收,则由小孔c和小孔d射出的电子的速率之比vc/vd=_______.‎ ‎14.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3-82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_____ ___.‎ ‎15.如图3-83所示,在真空中半径为r=3×10‎-2m的圆形区域内,有一匀强磁场,磁场的磁感应强度B=0.2T,方向垂直纸面向外.一带正电粒子以v0=1.2×‎106m/s的初速度从磁场边界上的直径ab一端a点射入磁场,已知该粒子的比荷q/m=1.0×‎108C/kg,不计粒子的重力,则粒子在磁场中运动的最长时间为___ __ __s.‎ 图3-82‎ 图3-81‎ 图3-83‎ 图3-84‎ ‎16.如图3-84所示,匀强电场E竖直向下,匀强磁场B垂直纸面向里.现有三个带有等量同种电荷的油滴a、b、c,若将它们分别置入该区域中,油滴a保持静止,油滴b向左水平匀速运动,油滴c向右水平匀速运动,则比较三个油滴所受重力Ga、Gb、Gc的大小,最大的是 ,最小的是 .‎ 三、解答题(本题共4小题,36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。)‎ 图3-85‎ B F E I I ‎17.电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图 ‎3-85所示,1982年澳大利亚制成了能把‎2.2kg的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到‎10km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为‎2km/s),若轨道宽为‎2m,长‎100m,通过的电流为‎10A,则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大?磁场力的最大功率为多大?(轨道摩擦不计)‎ ‎18.如图3-86所示,电荷量为+q的粒子沿OD方向垂直进入一个以O为中心的圆形区域的匀强磁场B中,从该磁场穿出后又打在与磁场圆相切的屏上的P点,知PD:OD=:1,则粒子在磁场中运动的时间是多少?‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ O v0‎ 图3-86‎ ‎+‎ D P ‎× × × × ‎ ‎× × × × ‎ ‎× × × × ‎ ‎× × × × ‎ M N 图3-87‎ ‎19.如图3-87所示,质量为m、电量为q的带正电小球,可在半径为R的半圆形光滑绝缘轨道两端点M、N之间来回滚动,磁场方向垂直于轨道平面向外,现在M点将小球由静止释放,若小球在往返运动过程中通过最低时对轨道的最小压力恰为零。求小球通过最低时对轨道的最大压力和该磁场的磁感应强度的大小。‎ B=2T ‎ E=4V/m P N ‎·‎ ‎0.8m ‎·‎ M A 图3-88‎ ‎20.如图3-88所示,水平向左的匀强电场的场强E=4 伏/米,垂直纸面向内的匀强磁场的B=2 特,质量为‎1 千克的带正电的小物块A从竖直绝缘墙上的M点由静止开始下滑,滑行‎0.8m到达N点时离开墙面开始做曲线运动,在到达P点开始做匀速直线运动,此时速度与水平方向成45°角,P点离开M点的竖直高度为‎1.6m,试求:‎ ‎(1)A沿墙下滑克服摩擦力做的功 ‎(2)P点与M点的水平距离,取g=‎10m/s2‎ 答案 ‎1.ACD 2 .D 3.B 4.CD 5.B 6.D 7.AC 8.D 9.BD 10.BC 11.ABC 12. ACD 13. 2 14. 左 右 ‎15. 5.2‎×10-8 16. Gb Gc ‎17.5.5‎×1O4T P=1.1×1010W 18. 19.; 20.6J;‎‎0.6m
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