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．如图所示，平行线PQ、MN之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场，电子从P沿平行于PQ且垂直于磁场方向射入磁场，其中速率为v1的电子与MN成60°角，速率为v2的电子与MN成45°角射出磁场，v1：v2等于（ ）

A．（2—）：1 B．（—1）：1 C．：1 D．：
2．如图所示，边长为L的正三角形ABC区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，BC边的中点O有一粒子源，可以在ABC平面内沿任意方向发射速率为v的相同的正粒子，若从AB边中点D射出磁场的粒子，从O到D的过程中速度方向偏转了60°，不计粒子的重力及带电粒子之间的相互作用，下列说法正确的是

A．粒子运动的轨道半径为L B．粒子可能从A点射出磁场
C．粒子的比荷为= D．从B点射出的粒子在磁场中的运动时间为
3．如图所示，直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场．正、负电子同时从同一点O以同样速度v射入磁场，速度v的方向与MN成30°角设电子质量为m，电荷量大小为e，则

A．正、负电子在磁场中做圆周运动的半径不同 B．正电子从磁场中射出点到O点的距离较大
C．负电子在磁场中运动的时间是 D．正、负电子在磁场中运动的时间差是
4．类比是物理学中常用的思想方法。狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感线星均匀辐射状分布，距离它r处的磁感应强度大小为B=k/(k为常数)。磁单极S的磁场分布如图所示，将其固定，有一带电小球在S附近做匀速圆周运动，则下列判断正确的是

A．若小球带正电，其运动轨迹平面可在S正上方且从上往下看顺时针转动，如图甲所示
B．若小球带正电，其运动轨迹平面可在S正下方且从上往下看逆时针转动，如图乙所示
C．若小球带负电，其运动轨迹平面可在S正上方且从上往下看顺时针转动，如图甲所示
D．若小球带负电，其运动轨迹平面可在S正下方且从上往下看逆时针转动，如图乙所示
5．如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，通过L1、L2、L3中的电流大小相等，L1、L2中的电流方向垂直纸面向里，L3中的电流方向垂直纸面向外，在三根导线与纸面的交点所构成的等边三角形的中心上放有一电流方向垂直纸面向外的通电长直导线则该导线受到的安培力的方向为

A．指向L1 B．指向L2 C．背离L3 D．指向L3
6．如图所示，矩形abcd内存在匀强磁场，ab=2ad，e为cd的中点。速率不同的同种带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，其中从e点射出的粒子速度为v1；从c点射出的粒子速度为v2，则v1︰v2为(不计粒子重力)

A．1︰2 B．2︰5 C．1︰3 D．3︰5
7．1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖．若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（ ）

A．该束带电粒子带负电
B．速度选择器的p1极板带负电
C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小
D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大
8．如图所示，甲、乙是竖直面内两个相同的半圆形光滑轨道，m、n为两轨道的最低点匀强滋场垂直于甲轨道平面，匀强电场平行于乙轨道平面。两个完全相同的带正电小球a、b分别从甲、乙两轨道的右侧最高点由静止释放，在它们第一次到达最低点的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．a球下滑的时间比b球下滑时间长 B．a、b两球的机械能均不守恒
C．a球到m点的速度小于b球到n点的速度 D．a球对m点的压力大于b球对n点的压力
9．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是（　　）

A．水平向左 B．水平向右 C．竖直向上 D．竖直向下
10．关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是（ ）
A．电场强度的定义式，适用于任何电场
B．由真空中点电荷的电场强度公式可知，当时，
C．由公式可知，一小段通电导线在某处若不受磁场力，则说明此处一定无磁场
D．磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的磁场力方向
11．关于磁感应强度，下列说法正确的是（ ）
A．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定的，其大小和方向是可以改变的，与通电导线有关
B．将通电导线放在磁场中一定会受到安培力作用
C．人们通常用通电导线在磁场中某点的受力来探究磁场的强弱，如果将这根通电导线拿走对该点的磁感应强度不会造成影响
D．由可知，B与F成正比与IL成反比
12．关于磁场中某点的磁场方向，下列说法正确的是(　　)
A．与该点的磁感应强度方向垂直
B．与该点的磁感应强度方向相同
C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向
D．与地磁场方向相同

二、多选题
13．在空间建立三维坐标系如图所示，xoz在水平面内，y沿竖直方向。空间充满沿-y方向磁感应强度为B的匀强磁场和沿+z方向的匀强电场，电场强度E=v0B。一质量为m，电荷量为－q的带点小球从坐标原点O以初速度v0沿+x方向抛出，设空间足够大，则

A．带电小球做加速度不断变化的变速曲线运动
B．带电小球做匀变速曲线运动
C．若带电小球运动到某位置，坐标为(x0，－y0，0)，则速度与+x方向的夹角θ满足tanθ=
D．若带电小球运动到某位置，坐标为(x0，－y0，0)，则速度与+x方向的夹角θ满足tanθ=
14．如图所示，速度不同的同种带电粒子（重力都不计）a、b沿半径．AO方向进入一圆形匀强磁场区域，a、b两粒子的运动轨迹分别为AB和AC，则下列说法中正确的是

A．a粒子的速度比b粒子速度大
B．a粒子在磁场中的运动时间比b粒子长
C．两粒子离开磁场时的速度反向延长线一定都过圆心
D．两粒子离开磁场时的速度反向延长线不一定都过圆心
15．如图所示为正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，场强大小为E，磁场垂直于纸面水平向外，磁感应强度大小为B．一个电量为q、质量为（g为重力加速度）的带正电粒子在场中P点竖直向下以大小为v0的初速度向下射出。则（　　）

A．若，则粒子将向下做匀加速直线运动
B．若且方向竖直向上，射出的瞬间，加速度大小为
C．改变粒子射出的速度，且粒子在场中做直线运动，则粒子一定做匀速直线运动
D．改变粒子射出的速度，且粒子在场中做直线运动，则射出的初速度大小为
16．如图所示，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场和匀强电场组成的速度选择器，然后通过平板S上的狭缝P进入另一匀强磁场（磁感应强度为B′），最终打在照相底片A1A2上，不计粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　）

A．粒子带负电
B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C．粒子打在照相底片A1A2上的位置越近P，粒子的比荷越大
D．所有粒子在匀强磁场B中的运动时间都相等
17．纸面内的两条黑实线OM、ON的夹角为60°，在它们之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。OM上有一点A，OA=L，从A点沿垂直OA方向向磁场内射入两个质量均为m，电荷量均为+q的粒子P和Q，P粒子在磁场中的运动时间是Q粒子的2倍，即。两粒子中有一个粒子恰好未从ON射出磁场，下列判断正确的是

A．两粒子在磁场中运动的时间差为
B．两粒子在磁场中的轨迹所对应的圆心角相差60°
C．P粒子做圆周运动的半径为
D．Q粒子射入磁场的速度为
三、实验题
18．“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______

四、计算题
19．如图所示，在第一象限有一匀强电场，场强大小为，方向与轴平行；在轴下方有一匀强磁场，磁场方向与纸面垂直.一质量为、带电荷量为的粒子以平行于轴的速度从轴上的点处射入电场，在轴上的点处进入磁场，并从坐标原点离开磁场.粒子在磁场中的运动轨迹与轴交于点.已知.不计重力.求：

（1）点与坐标原点间的距离；
（2）粒子从点运动到点所用的时间.
20．用电磁场可以控制带电粒子的运动，使之到达指定的位置。己知空间中电磁 场分布如图所示，上半部分是电场强度为E的匀强电场，下半部分是磁感应强度为B的匀强磁场，电场与磁场的分界面为水平面，电场方向与界面垂直向上，磁场方向垂直纸面 指向里。位于电场一侧距界面为h的P点可以释放出带电粒子，O点是P点至界面垂线的垂足，D点位于纸面上O点的右侧，OD与磁场B的方向垂直，如图所示。己知带电粒子质量为m，且带有电荷量-q（ q>0），重力不计。

（1）该带电粒子自P点以初速度vp水平向右飞出，经过D点，然后历经磁场一次自行回至P点。试求OD两点间距离d以及相应的vp。
（2）若OD两点间距离d为已知，且该带电粒子从P点以初速度v0水平向右飞出后，在以后的运动过程中能经过D点，试讨论初速度v0的取值情况。



参考答案
1．A2．C3．D4．C5．D6．B7．C8．D9．C10．A11．C12．B
13．BD14．BC15．BCD16．BC17．CD
18．前 C B
19．(1)(2)
20．(1)，；(2)