人教版高中物理选修3-1第三章 磁场本章复习与测试 （单元测试）

《磁场》检测题

一、单选题
1．在图甲所示虚线框内存在竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。一群质量为m，电荷量为q（q＞0）的粒子从左侧边界中央S1处，以不同大小的初速度v0水平向右同时射入。图乙表示初速度不同的粒子对应的轨迹，图中反映粒子运动空间周期性的参量。忽略粒子重力和粒子间的相互作用，可以推断( )

A．只有的粒子能从S2射出
B．只要虚线框的尺寸合适，所有粒子都能从S2射出
C．若以的粒子为参考系，则其他粒子都做匀速圆周运动，且半径和周期都相同
D．若以的粒子为参考系，则其他粒子都做匀速圆周运动，但半径和周期都不同
2．某课外探究小组用如图所示实验装置测量学校所在位置的地做地磁场的水平分量Bx。将一段细长直导体棒南北方向放置，并与开关、导线、电阻箱和电动势为E、内阻为R的电源组成如图所示的电路。在导体棒正下方距离为L处放一小磁针，开关断开时小磁针与导体棒平行，现闭合开关，缓慢调节电阻箱接入电路中的电阻值，发现小磁针逐渐偏离南北方向，当电阻箱接入电路的电阻值为9R时，小磁针的偏转角恰好为60°。已知通电长直导线周围某点磁感应强度为 (式中I为通过导线的电流强度，r为该点到通电长直导线的距离，k为常数)，导体棒和导线电阻均可忽略不计，则该位置地磁场的水平分量大小为( )

A． B． C． D．
3．如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线．当导线中通以由外向内的电流时磁铁仍然保持静止，则( )

A．磁铁受到向左的摩擦力，对桌面的压力增大
B．磁铁受到向右的摩擦力，对桌面的压力减小
C．磁铁受到向左的摩擦力，对桌面的压力减小
D．磁铁不受摩擦力，对桌面的压力不变
4．粗细均匀的导体棒ab悬挂在两根相同的轻质弹簧下，ab恰好在水平位置，如图示.已知ab的质量m=2 g，ab的长度L=20 cm，沿平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度B=0.1 T，电池的电动势为12 V，电路总电阻为12 Ω.当开关闭合时（ ）

A．导体棒ab所受的安培力方向竖直向上
B．能使两根弹簧恰好处于自然状态
C．导体棒ab所受的安培力大小为0.02 N
D．若系统重新平衡后,两弹簧的伸长量均与闭合开关前相比改变了0.5 cm，则弹簧的劲度系数为5 N/m
5．如图所示，边长为1，质量为m的等边三角形导线框abc用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线CD过ab边中点和ac边中点。只在CDFE区域加一垂直于导线框向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导线框处于静止状态时，细线中的拉力为F1；只在ABDC区域中加与上述相同的磁场，导线框处于静止状态时，细线中的拉力为F2。则导线框中的电流大小为( )

A． B． C． D．
6．首先发现电流周围存在磁场的科学家是（　　）
A．安培 B．特斯拉 C．阿斯顿 D．奥斯特
7．用国际单位制中基本单位表示的磁通量单位是（　　）
A．Wb B．T?m2 C． D．
8．在下列四图中，标出磁场B、电流I和安培力F的相互关系，其中正确的是（ ）
A． B． C． D．
9．有关磁场，下列说法正确的是　　
A．磁场只存在于磁铁周围
B．磁场中的任意一条磁感应线都是从N极出发终止于S极
C．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量
D．在磁场中运动的电荷一定受磁场力作用
10．下列说法正确的是( )
A．一小段通电导线在磁场中某点，若不受磁场力的作用，该点的磁感强度一定为零
B．当平面跟磁场方向平行时，穿过这个面的磁通量必为零
C．某一点电荷在电场中的受力方向，即为该点电场线的切线方向
D．磁感线是从磁体的N极发出，终止于S极
11．根据磁感强度的定义式，下面说法正确的是( )
A．B随着IL乘积的增大而减小
B．B随着F的增大而增大
C．B的方向与F的方向一致
D．B与F、I、L的变化无关
二、多选题
12．如图，夹角为120°的两块薄铝板OM、ON将纸面所在平面分为Ⅰ、Ⅱ两个区域，两区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度分别为B1、B2。在OM板上表面处有一带电粒子垂直OM方向射入磁场B1中，粒子恰好以O为圆心做圆周运动回到出发点。设粒子在两区域中运动的速率分别为v1、v2，运动时间分别为t1、t2；假设带电粒子穿过薄铝板过程中电荷量不变，动能损失一半，不计粒子重力，则下列说法中正确的是（ ）

A．粒子带负电 B． C． D．
13．空间存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度沿水平方向（未标明方 向），磁场垂直纸面向外，一带电油滴以某速度进入复合场中，正好做直线运动，其运动轨迹如虚线所示，ab 是轨迹上的两个点，则下列判断正确的是（ ）

A．油滴带负电 B．油滴必定做匀速直线运动
C．油滴可能从 a 运动到 b，也可能从 b 运动到 a D．电场方向水平向左
14．关于磁感应强度和磁感线，下列说法正确的是( )
A．条形磁铁的磁感线从磁铁的N极出发，终止于磁铁的S极
B．磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线疏的地方磁场弱，磁感线密的地方磁场强
C．通电长直导线周围的磁感线是以导线为圆心的均匀分布的同心圆
D．磁感应强度就是在磁场中垂直于磁场方向的通电导线所受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值
15．1957年，科学家首先提出了两类超导体的概念，一类称为Ⅰ型超导体，主要是金属超导体，另一类称为Ⅱ型超导体(载流子为电子)，主要是合金和陶瓷超导体.Ⅰ型超导体对磁场有屏蔽作用，即磁场无法进入超导体内部，而Ⅱ型超导体则不同，它允许磁场通过.现将一块长方体Ⅱ型超导体通入稳恒电流I后放入匀强磁场中，如图所示.下列说法正确的是(　　)

A．超导体的内部产生了热能
B．超导体所受安培力等于其内部所有电荷定向移动所受洛伦兹力的合力
C．超导体表面上a、b两点的电势关系为φa<φb
D．超导体中电流I越大，a、b两点间的电势差越小
16．根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的炮弹发射装置--电磁炮，它的基本原理如图所示，下列结论中正确的是（ ）

A．要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自M向N的电流
B．要想提高炮弹的发射速度，可适当增大电流
C．要想提高炮弹的发射速度，可适当增大磁感应强度
D．使电流和磁感应强度的方向同时反向，炮弹的发射方向亦将随之反向
三、实验题
17．“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验：
（1）在对螺线管通电______（选填“前”或“后”）必须对磁传感器进行调零。
（2）实验时，将磁传感器探管前端插至通电螺线管轴线中点时，磁传感器读数为-5mT．增大通过电螺线管的电流后，将探管从螺线管的另一端插入，当探管前端再次到达螺线管轴线中点时，磁传感器的读数可能为______
（A）5mT　　（B）-6mT　　（C）6mT　　（D）3mT
（3）如图所示，用传感器测量通电螺线管轴线（x轴）上的磁感应强度，然后绘出B-x图象，设x=0处为螺线管轴线的中央，下面最符合实际情况的图是______

18．如图所示，在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，M，N是通电螺线管轴线上的两点，且这两点到螺线管中心的距离相等。用磁传感器测量轴线上M、N之间各点的磁感应强度B的大小，并将磁传感器顶端与M点的距离记作x.

(1)如果实验操作正确，得到的Bx图象应为图2中的______________

(2)本实验中用到的传感器为_______________.
(3)请写出通电螺线管中轴线上各点磁感应强度大小随x变化的特点（请写出两个）
①_________________________________________________________；
②_________________________________________________________。
四、计算题
19．如图所示，光滑平台处于水平向右的匀强电场中（图中区域Ⅰ），其场强，区域Ⅱ存在竖直向上的匀强电场，区域Ⅲ存在正交的匀强电场和匀强磁场，一质量为m、带电量为+q的小球从A点无初速度释放，AO距离为L，OO1的距离也为L。小球恰经过O1点上方处的P点再进入区域Ⅲ做匀速圆周运动后又能无碰撞地滑上平台并刚好回到A点。重力加速度为g，求：
（1）区域Ⅲ内电场的电场强度E3；
（2）区域Ⅲ内匀强磁场的磁感应强度B；
（3）小球从A点开始至回到A点的运动时间t。

20．如图所示，在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，（P点未画出）已知ON=2OM ,不计粒子重力，求：

（1）带电粒子从N点进入磁场时的速度大小和方向？
（2）磁感应强度大小B？
（3）粒子由M点到P点运动时间？



参考答案
1．B2．C3．C4．C5．A6．D7．D8．A9．C10．B11．D
12．AC13．BC14．BD15．BC16．ABC
17．前 C B
18．B 磁传感器 轴线上各点的磁感应强度随 x 先增大后减小 通电螺线管中轴线上中心两侧对称点的磁感应强度大小基本相等
19．（1）；（2）；（3）
20．（1） （2） （3）