人教版物理选修3-1第三章 磁场 测试题（word版含答案）

第三章《磁场》测试题

一、单选题（每小题只有一个正确答案）
1．电场强度是表征电场的力的性质的物理量，在磁场中也存在类似的物理量，它是（ ）
A．磁通量 B．磁感应强度 C．洛仑兹力 D．磁通量变化率
2．下列用来定量描述磁场强弱和方向的是（ ）
A．磁感应强度 B．磁通量 C．安培力 D．磁感线
3．如图所示，一个可以自由运动的通电线圈套在一条形磁铁正中并与其同轴放置，则线圈将（ ）．

A．不动，扩张趋势 B．向左移动，扩张趋势
C．向右移动，收缩趋势 D．不动，收缩趋势
4．如图，在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环，圆环处于静止状态，圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，环与磁场边界交点A、B与圆心O连线的夹角为，此时悬线的张力为F．若圆环通电，使悬线的张力刚好为零，则环中电流大小和方向是（ ）

A．电流大小为，电流方向沿顺时针方向
B．电流大小为，电流方向沿逆时针方向
C．电流大小为，电流方向沿顺时针方向
D．电流大小为，电流方向沿逆时针方向
5．为了降低潜艇噪音，可用电磁推进器替代螺旋桨。如图为直线通道推进器示意图，推进器内部充满海水，前后表面导电，上下表面绝缘，规格为：a×b×c=0.5m×0.4m×0.3m。空间内存在由超导线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度B=10.0T，方向竖直向下。若在推进器前后方向通以电流I=1.0×103A，方向如图。则下列判断正确的是（ ）

A．推进器对潜艇提供向左的驱动力，大小为5.0×103N
B．推进器对潜艇规供向右的驱动为，大小为5.0×103N
C．推进器对潜艇提供向左的驱动力，大小为4.0×103N
D．推进器对潜艇提供向右的驱动力，大小为4.0×103N
6．下列有关磁感线的说法中，正确的是（ ）
A．在磁场中存在着一条一条的磁感线
B．磁感线是起于N极，止于S极
C．磁感线越密集处磁场越强
D．磁感线的切线方向就是磁场对电流的作用力的方向
7．三个速度大小不同的同种带电粒子（重力不计），沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为、、，则它们在磁场中运动的时间之比为（ ）

A． B． C． D．
8．磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体．当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是( )
A．磁体的吸铁性 B．磁极间的相互作用规律
C．电荷间的相互作用规律 D．磁场对电流的作用原理
9．下列说法正确的是（ ）
A．加速度、电流、电场强度都用到了比值定义法
B．基本物理量和基本单位共同组成了单位制
C．法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
D．1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律，并测出了静电力常量k的值
10．如图所示，一根条形磁铁穿过一个弹性线圈，将线圈面积拉大，放手后穿过线圈的( )

A．磁通量减少且合磁通量向左 B．磁通量增加且合磁通量向左
C．磁通量减少且合磁通量向右 D．磁通量增加且合磁通量向右
11．如图所示是表示电荷运动方向v、磁感应强度B和电荷所受的洛伦兹力F的相互关系图，四个图均为立体图且B、v、F两两相互垂直，其中正确的是
A．B．C．D．
12．如图所示，一条形磁铁放在粗糙水平面上，在其N极左上方放有一根长直导线，当导线中通以垂直纸面向里的电流I时，磁铁所受支持力和摩擦力的变化情况，正确的是（ ）

A．支持力变大，摩擦力向左 B．支持力变大，摩擦力向右
C．支持力变小，摩擦力向左 D．支持力变小，摩擦力向右
13．通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是（ ）

A．线框所受的安培力的合力方向为零
B．线框所受的安培力的合力方向向左
C．线框有两条边所受的安培力方向相同
D．线框有两条边所受的安培力大小相等
14．关于磁场，以下说法正确的是（　　）
A．电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感强度一定为零
B．磁场中某点的磁感强度，根据公式，它跟F，I，L都有关
C．磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向
D．磁场中任一点的磁感强度等于磁通密度，即垂直于磁感强度方向的单位面积的磁通量
15．关于回旋加速器中电场和磁场的作用的叙述，正确的是
A．电场和磁场都对带电粒子起加速作用
B．电场和磁场是交替地对带电粒子做功的
C．只有电场力对带电粒子起加速作用
D．同一带电粒子最终获得的最大动能只与交流电压的大小有关

二、多选题（每小题至少有两个正确答案）
16．如图所示，一长为L的通电直导线MN垂直放置在水平向右的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，直导线中的电流方向由N到M，电流强度为I，则通电直导线所受安培力（ ）

A．方向垂直纸面向外 B．方向垂直纸面向里
C．大小为BIL D．大小为
17．如图所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，分别与高频交流电极连接，两个D形金属盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，下列说法中正确的是（ ）

A．加速电压越大，粒子最终射出时获得的动能就越大
B．粒子射出时的最大动能与加速电压无关，与D形金属盒的半径和磁感应强度有关
C．若增大加速电压，粒子在金属盒间的加速次数将减少，在回旋加速器中运动的时间将减小
D．粒子第5次被加速前、后的轨道半径之比为
18．如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中（E、g和B已知），小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ 　　）

A．小球带负电
B．小球做匀速圆周运动过程中机械能保持不变
C．小球做匀速圆周运动过程中周期
D．若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期变大
19．如图，两平行金属板中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，带正电的粒子（不计粒子的重力）从两板中央垂直电场、磁场入射．它在金属板间运动的轨迹为水平直线，如图中虚线所示．若使粒子飞越金属板间的过程中向上板偏移，可以采取下列的正确措施为????（ ）???????????????????

A．使入射速度增大 B．使粒子电量增大 C．使电场强度增大D．使磁感应强度增大
20．一金属条放置在相距为d的两金属轨道上，如图所示．现让金属条以v0的初速度从AA′进入水平轨道，再由CC′进入半径为r的竖直圆轨道，金属条到达竖直圆轨道最高点的速度大小为v，完成圆周运动后，再回到水平轨道上，整个轨道除圆轨道光滑外，其余均粗糙，运动过程中金属条始终与轨道垂直且接触良好．已知由外电路控制、流过金属条的电流大小始终为I，方向如图中所示，整个轨道处于水平向右的匀强磁场中，磁感应强度为B，A、C间的距离为L，金属条恰好能完成竖直面内的圆周运动．重力加速度为g，则由题中信息可以求出(　　)

A．金属条的质量
B．金属条在磁场中运动时所受的安培力的大小和方向
C．金属条运动到DD′时的瞬时速度
D．金属条与水平粗糙轨道间的动摩擦因数


三、实验题
21．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、解答题
22．如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感应强度位B．一带正电的粒子（不计重力）以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正方向的夹角为θ=30°，若粒子射出磁场的位置与O点的距离为L，求：
（1）该粒子的电荷量和质量之比 ；
（2）该粒子在磁场中运动的时间t。

23．在xOy平面内有一个半径为R的圆形区域与x轴相切于O点，在圆形区域外(包括圆形边界)的空间存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，如图11所示。发射源从坐标原点O以与x轴正方向成θ角的方向向第一象限发射一个比荷为k的带正电的粒子(不计重力)，该粒子恰好沿平行于x轴的方向进入圆形区域。

(1)求粒子的速度大小v；
(2)若发射源能从坐标原点O以大小为v的速率向第一象限的不同方向射出同样的带电粒子，求带电粒子从射出到再次回到O点所用的最长时间。



参考答案
1．B 2．A 3．D 4．A 5．D 6．C 7.C 8．B 9．D 10．B 11．B 12．B 13．D 14．D 15．C 16．BC 17．BC 18．AC 19．AD 20．ABD
21．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
22．(1) (2)
23．(1)kBR　(2)