广东增城仙村中学2015-2016学年第一学期高二物理选修3—1 第三章《磁场》单元测试题

广东增城仙村中学2015-2016学年第一学期高二物理选修3—1 第三章《磁场》单元测试题
试题命制：陆昌松 审稿：黄万方 2015.12.30
一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）
1．下列关于磁场和磁感线的说法正确的是（ ）
A．磁场只存在于磁极周围
B．磁感线总是从磁铁的北极出发，终止于南极
C．磁感线可以形象地描述磁场的强弱与方向
D．在磁场中运动的电荷一定受磁场力作用
2．由磁感应强度的定义式可知，磁场中某处的磁感应强度的大小（ ）
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．指南针静止时，其位置如图中虚线所示． ( http: / / www.21cnjy.com )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（ ）
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
4. 通电螺线管内有一在磁场力作用下面处于静止的小磁针，磁针指向如图所示，则（ ）
A．螺线管的P端为N极，a接电源的正极
B．螺线管的P端为N极，a接电源的负极
C．螺线管的P端为S极，a接电源的正极
D．螺线管的P端为S极，a接电源的负极
5. 如图所示, 在水平放置的光滑绝缘杆a ( http: / / www.21cnjy.com )b上, 挂有两个相同的金属环M和N．当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中，哪种说法正确（ ）
A．两环静止不动 B．两环互相靠近
C．两环互相远离 D．两环同时向左运动
6．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．如图所示为带电粒子(不计重力)在匀强磁场中的运动轨迹．中央是一块金属薄板，粒子穿过金属板时有动能损失．则(　　)
A．粒子带正电
B．粒子的运动路径是abcde
C．粒子的运动路径是edcba
D．粒子在下半周的运动时间比上半周运动的时间长
8．如图所示，在水平地面上方有正交的匀强电 ( http: / / www.21cnjy.com )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。现将一个带正电的金属小球从M点以初速度v0水平抛出，小球着地时的速度为v1，在空中的飞行时间为t1。若将磁场撤除，其它条件均不变，那么小球着地时的速度为v2，在空中飞行的时间为t2。小球所受空气阻力可忽略不计，则关于v1和v2、t1和t2的大小比较，以下判断正确的是（ ）
A．v1＞v2，t1＞t2 B．v1＜v2，t1＜t2
C．v1=v2，t1＜t2 D．v1=v2，t1＞t2
二、多项选择题（本大题共5 ( http: / / www.21cnjy.com )小题，每小题6分，共30分。每题所给的选项中，至少有两个答案是正确的，全部选对的得4分，部分选对的得2分，有错选或不选的得0分）
9．在下图中标出了磁场B的方向、通电直 ( http: / / www.21cnjy.com )导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是 ( )
10．一根质量为m的金属棒MN，两 ( http: / / www.21cnjy.com )端用细软导线连接后悬挂于a、b两点．棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力．为了使拉力等于零，可（ ）
A．适当增大磁感应强度 B．适当增大电流强度
C．使磁场反向 D．使电流反向
11．如图，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的正中央上方固定一直导线，导线与磁铁垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则（ ）
A．磁铁对桌面的压力增大 B．磁铁对桌面的压力减少
C．桌面对磁铁没有摩擦力 D．磁铁所受的合力不变
12．如图所示，在垂直纸面向里的匀 ( http: / / www.21cnjy.com )强磁场的边界上，有两个质量和电量均相同的正、负离子(不计重力)，从点O以相同的速度先后射入磁场中，入射方向与边界成角，则正、负离子在磁场中( )
A．运动时间相同
B．运动轨迹的半径相同
C．重新回到边界时速度的大小和方向相同
D．重新回到边界的位置与O点距离相等
13．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心 ( http: / / www.21cnjy.com )部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，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，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是（ ）
A．增大磁场的磁感应强度 B．增大匀强电场间的加速电压
C．增大D形金属盒的半径 D．减小狭缝间的距离
三、计算题：本大题共3个小 ( http: / / www.21cnjy.com )题，共38分。要求写出必要的文字说明，方程式或重要的演算步骤，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。
14．(8分)在倾角为α ( http: / / www.21cnjy.com )的斜面上，放置两条宽为L的平行光滑导轨，将一质量m的金属杆横放在导轨上，导体棒静止，如图所示，已知流过金属杆的电流为I，试问：
(1)若匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上，则B的大小为多少？
(2)若匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直于斜面向上，则B的大小为多少？
15．(12分)如图所示，直线MN上方 ( http: / / www.21cnjy.com )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：
(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．
16．（18分）如图所示，一带电微粒质量为kg、电荷量为C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=30 ，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm，两板间距d=17.3cm，重力忽略不计。求：
⑴带电微粒进入偏转电场时的速率v1；
⑵偏转电场中两金属板间的电压U2；
⑶为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强
磁场的磁感应强度B至少多大？
第三章《磁场》单元测试题 B卷 参考答案
一、单选题：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C D B B B B C D
二、多选题
题号 9 10 11 12 13
答案 AC AB ACD BCD AC
三、计算题：
14.解：（1）由左手定则可知安培力水平向右，受力如图
得
（2）由左手定则可知安培力沿斜面向上，受力如图
得
15.解：（1）由左手定则可判断出电子应落在ON之间，由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r
解得
所以电子从磁场中射出时距O点的距离为
（2）电子在磁场中的运动周期
电子在磁场中的运动时间应为
t＝T＝
16.解：（1）带电微粒经加速电场加速后速度为v1，由动能定理
得=1.0×104m/s
（2）带电微粒在偏转电场中做类平抛运动
水平方向：
竖直方向：
出电场时竖直方向速度为
由几何关系
带入数据 得U2 =100V
（3）带电微粒进入磁场做匀速圆周运动，设轨道半径为R，由几何关系知
解得
设微粒进入磁场时的速度为v/
由牛顿运动定律及运动学规律
解得B=0.1T
若带电粒子不射出磁场，磁感应强度B至少为0.1T。
B
F
A
I
F
B
B
I
C
B
F
I
I
B
D
F
B
D
θ
B
U1
U2
v1
L
N
F
G
N
F
G
D
θ
B
U1
U2
v
L