人教版高二物理选修3-1第三章《磁场》检测题（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版高二物理选修3-1第三章《磁场》检测题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 201.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-01-14 20:05:09 | ||
图片预览
文档简介
《磁场》检测题
一、单选题
1．下列有关物理学史的说法，正确的是（
）
A．库仑发现了电流的磁效应
B．法拉第提出了电磁感应定律
C．奥斯特发现了电磁感应现象
D．安培发现了感应电流方向的一般规律
2．物理量的决定式揭示了该物理量的大小由什么因素决定。以下公式不属于决定式的是（ ）
A．磁场的磁感应强度
B．导体的电阻
C．导体中的电流
D．点电荷的电场强度
3．在竖直放置的光滑绝缘圆环中，套有一个带电荷量为-q、质量为m的小环，整个装置放在如图所示的正交电磁场中，已知场强大小为，当小环从大环顶无初速下滑时，在滑过的角度为何值时，所受洛伦兹力最大（ ）
A．
B．
C．
D．
4．关于电动机，下列说法中正确的是（ ）
A．电动机将机械能转化为电能的装置
B．换向器是使通入线圈内的电流方向发生有规律的变化，从而使线圈能不停地转动
C．当电动机内的线圈转到其平面与磁场方向垂直的位置时会停止转动
D．直流电动机是利用线圈的转动产生电流的
5．下列说法不符合物理史实的是（
）
A．赫兹首先发现电流能够产生磁场，证实了电和磁存在着相互联系
B．安培提出的分子电流假说，揭示了磁现象的电本质
C．美国科学家劳伦斯发明了回旋加速器,使人类在获得高能粒子方面迈进了一步
D．法国科学家库仑巧妙的利用“库仑扭秤”实验发现了库仑定律
6．如图所示，底边BC长为的等腰直角三角形区域ABC（∠A为直角）内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在磁场边界顶点A有一粒子源，源源不断地向磁场发射各种方向（均平行于纸面）且速度大小不同的带正电的粒子，已知粒子的比荷为k，则下列关于粒子在磁场中运动的说法正确的是
A．粒子不可能从C点射出
B．粒子最长运动时间为
C．沿AB方向入射的粒子运动时间最长
D．粒子最大的运动半径为
7．有一金属棒ab，质量为m，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨道间距为L，其平面与水平面的夹角为θ，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属棒与轨道的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，回路中电源电动势为E，内阻不计（假设金属棒与轨道间动摩擦因数为μ），则下列说法正确的是（ ）
A．若R＞，导体棒不可能静止
B．若R＜，导体棒不可能静止
C．若导体棒静止，则静摩擦力的方向一定沿轨道平面向上
D．若导体棒静止，则静摩擦力的方向一定沿轨道平面向下
8．如图所示，平行板电容器M、N相距为d，电势差为U，一质量为m，电荷量为q带正电荷的微粒，恰能以水平速度v做匀速直线运动通过两板．若把两板距离减半，电势差不变，要使微粒仍能沿水平直线通过电场，可采取的措施为
A．把入射速度增大一倍
B．把入射速度减半
C．再添加一个B=垂直纸面向外的匀强磁场
D．再添加一个B=垂直纸面向里的匀强磁场
9．有一个可以自由运动的矩形线框的旁边竖直立着一根固定的直导线，导线中通以方向向上的恒定电流I1，线框平面与导线平行，且两边到直导线的距离相等，如图所示，不计重力的作用，当线框中通以图示方向的电流I2时，线框的运动是（ ）
A．从上往下看，线框顺时针转动并向导线靠近
B．从上往下看，线框逆时针转动并离开导线
C．线框朝靠近导线方向平动
D．线框朝远离导线方向平动
10．下列说法中正确的是（
）
A．检验电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度不一定为零
B．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零
C．表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值
D．表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放到该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值
11．如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘内壁放另一个圆环形电极接电源的正极做“旋转液体实验”，其中蹄形磁铁两极间正对部分的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小B=0.2T，磁铁上方为S极。电源的电动势E=6V，内阻未知，限流电阻R0=4.8Ω。闭合开关S后，当导电液体旋转稳定时理想电压表的示数恒为3.5V，理想电流表示数为0.5A。则（ ）
A．从上往下看，液体顺时针旋转
B．玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=7.0Ω
C．液体消耗的电功率为1.75W
D．1分钟内，液体里产生的热量为105J
12．如右图所示，在匀强磁场B的区域中有一光滑斜面体，在斜面上放了一根长L，质量为m的导线，当通以如图示方向的电流I后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B必须满足：（ ）
A．，方向垂直纸面向外
B．，方向垂直纸面向里
C．，方向竖直向下
D．，方向水平向右
二、多选题
13．如图所示，正方形abcd区域内（含边界）有垂直于纸面向里的匀强磁场，O点是cd边的中点，一个带正电的粒子（重力忽略不计）若从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场．现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成45°的方向（如图中虚线所示），以各种不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是（ ）
A．该带电粒子不可能刚好从正方形的某个顶点射出磁场
B．若该带电粒子从ab边射出磁场，它在磁场中经历的时间可能是t0
C．若该带电粒子从bc边射出磁场，它在磁场中经历的时间可能是t0
D．若该带电粒子从cd边射出磁场，它在磁场中经历的时间一定是
14．安培对物质具有磁性的解释可以用如图所示的情景来表示，那么（
）
A．甲图代表了被磁化的铁棒的内部情况
B．乙图代表了被磁化的铁棒的内部情况
C．磁体在高温环境下磁性会减弱
D．磁体在高温环境下磁性会加强
三、填空题
15．面积为的单匝线圈，处于磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，穿过线圈的磁通量为________，当线圈转过90°且线圈平面与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量是___________．
16．如图，相距L的两平行导轨间有一匀强磁场，长直导体杆ab与平行导轨成某一角度架在导轨上，a、b两点为导体杆与两导轨的接触点，ab两点间距离为d．导体杆内通以恒定电流I，导体杆受到的磁场力为F．则磁感应强度B=________．磁感应强度B的大小通常也叫做________．
四、实验题
17．某物理兴趣小组为测量磁感应强度设计了如图所示的实验装置?
相距为L的平行光滑导轨水平放置，平行导轨处在匀强磁场中，导轨上放置一长度也为L的导体棒。导体棒上系两根平行绝缘细线，分别连接到两个相同的拉力传感器上，导轨右端连接一电阻箱和电池，电池电动势为E，电池内阻、导轨电阻及导体棒电阻均不计。
(1)匀强磁场的方向为_____（选填“水平向左”“水平向右”“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”）。
(2)多次改变电阻箱的阻值R，得到对应的拉力传感器显示的数值F，现以F为纵轴，要得到线性图像，横轴应该为_____。
(3)若得到的线性图像的斜率为k，则匀强磁场的磁感应强度B=_______。
18．磁场对放入其中的长为l、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电导线有力F的作用，可以用磁感应强度B描述磁场的力的性质，磁感应强度的大小B＝
，在物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有
等．
五、解答题
19．如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为40cm、质量为的通电直导线，电流，方向垂直穿出纸面．导线用平行于斜面的绳子拴住不动，整个装置放在磁感应强度以每秒增加0.4T、方向竖直向上的匀强磁场中．设时，，求经过多少时间，斜面对导线的弹力为零．（g取）
20．如图,在xOy平面的0≤x≤2a范围内有沿+y方向的匀强电场,在x>2a范围内某矩形区域有一个垂直xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v0沿+x方向射入电场,从M点离开电场,M点坐标为,再经时间t=进入匀强磁场,又从M点正上方的N点沿-x方向再次进入匀强电场．不计粒子重力,已知sin
15°=,cos
15°=．求:
(1)匀强电场的电场强度;
(2)N点的纵坐标;
(3)矩形匀强磁场的最小面积．
21．如图甲所示，左侧两竖直平行金属板间加电压U，右侧是间距为d的两水平平行板P、Q，内部存在垂直于纸面的匀强磁场，取垂直于纸面向里为磁感应强度B的正方向，B随时间t的变化规律如图乙所示。一质量为m、带电荷量为+q的粒子（不计重力），由静止开始，经竖直平行板中的电场加速后，在t=0时刻水平向右射入PQ间的磁场，射入的位置贴近Q板最左端。经△t时间，粒子恰可垂直打在P板上（不考虑粒子的反弹，不考虑磁场变化引起的效果）。上述m、q、d、B0均为已知量且。
(1)请推导出△t与TB的关系式；
(2)求v0的可能值；
(3)求加速电压U的最大值。
六、作图题
22．由电流产生的磁场方向如图所示，请在图中标出线圈中的电流方向.
23．一水平放置的直导线通电后，放在其正下方的小磁针的S极向纸内偏转，请在图中标出导线中的电流方向。
参考答案
1．B
2．A
3．C
4．B
5．A
6．B
7．B
8．C
9．A
10．C
11．C
12．C
13．AD
14．BC
15．0
0.1
16．
磁通量密度
17．垂直纸面向里
18．；电场强度
19．5s
20．(1)E= ；(2)y=+a； (3)
21．(1)（n=0，1，2，3，…）；(2)（n=0，1，2，3，…）；(3)
22．第一幅图中电流为逆时针；第二幅图左端电流垂直纸面向外，右端电流垂直纸面向里。
23．
一、单选题
1．下列有关物理学史的说法，正确的是（
）
A．库仑发现了电流的磁效应
B．法拉第提出了电磁感应定律
C．奥斯特发现了电磁感应现象
D．安培发现了感应电流方向的一般规律
2．物理量的决定式揭示了该物理量的大小由什么因素决定。以下公式不属于决定式的是（ ）
A．磁场的磁感应强度
B．导体的电阻
C．导体中的电流
D．点电荷的电场强度
3．在竖直放置的光滑绝缘圆环中，套有一个带电荷量为-q、质量为m的小环，整个装置放在如图所示的正交电磁场中，已知场强大小为，当小环从大环顶无初速下滑时，在滑过的角度为何值时，所受洛伦兹力最大（ ）
A．
B．
C．
D．
4．关于电动机，下列说法中正确的是（ ）
A．电动机将机械能转化为电能的装置
B．换向器是使通入线圈内的电流方向发生有规律的变化，从而使线圈能不停地转动
C．当电动机内的线圈转到其平面与磁场方向垂直的位置时会停止转动
D．直流电动机是利用线圈的转动产生电流的
5．下列说法不符合物理史实的是（
）
A．赫兹首先发现电流能够产生磁场，证实了电和磁存在着相互联系
B．安培提出的分子电流假说，揭示了磁现象的电本质
C．美国科学家劳伦斯发明了回旋加速器,使人类在获得高能粒子方面迈进了一步
D．法国科学家库仑巧妙的利用“库仑扭秤”实验发现了库仑定律
6．如图所示，底边BC长为的等腰直角三角形区域ABC（∠A为直角）内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在磁场边界顶点A有一粒子源，源源不断地向磁场发射各种方向（均平行于纸面）且速度大小不同的带正电的粒子，已知粒子的比荷为k，则下列关于粒子在磁场中运动的说法正确的是
A．粒子不可能从C点射出
B．粒子最长运动时间为
C．沿AB方向入射的粒子运动时间最长
D．粒子最大的运动半径为
7．有一金属棒ab，质量为m，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨道间距为L，其平面与水平面的夹角为θ，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属棒与轨道的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，回路中电源电动势为E，内阻不计（假设金属棒与轨道间动摩擦因数为μ），则下列说法正确的是（ ）
A．若R＞，导体棒不可能静止
B．若R＜，导体棒不可能静止
C．若导体棒静止，则静摩擦力的方向一定沿轨道平面向上
D．若导体棒静止，则静摩擦力的方向一定沿轨道平面向下
8．如图所示，平行板电容器M、N相距为d，电势差为U，一质量为m，电荷量为q带正电荷的微粒，恰能以水平速度v做匀速直线运动通过两板．若把两板距离减半，电势差不变，要使微粒仍能沿水平直线通过电场，可采取的措施为
A．把入射速度增大一倍
B．把入射速度减半
C．再添加一个B=垂直纸面向外的匀强磁场
D．再添加一个B=垂直纸面向里的匀强磁场
9．有一个可以自由运动的矩形线框的旁边竖直立着一根固定的直导线，导线中通以方向向上的恒定电流I1，线框平面与导线平行，且两边到直导线的距离相等，如图所示，不计重力的作用，当线框中通以图示方向的电流I2时，线框的运动是（ ）
A．从上往下看，线框顺时针转动并向导线靠近
B．从上往下看，线框逆时针转动并离开导线
C．线框朝靠近导线方向平动
D．线框朝远离导线方向平动
10．下列说法中正确的是（
）
A．检验电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度不一定为零
B．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零
C．表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值
D．表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放到该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值
11．如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘内壁放另一个圆环形电极接电源的正极做“旋转液体实验”，其中蹄形磁铁两极间正对部分的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小B=0.2T，磁铁上方为S极。电源的电动势E=6V，内阻未知，限流电阻R0=4.8Ω。闭合开关S后，当导电液体旋转稳定时理想电压表的示数恒为3.5V，理想电流表示数为0.5A。则（ ）
A．从上往下看，液体顺时针旋转
B．玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=7.0Ω
C．液体消耗的电功率为1.75W
D．1分钟内，液体里产生的热量为105J
12．如右图所示，在匀强磁场B的区域中有一光滑斜面体，在斜面上放了一根长L，质量为m的导线，当通以如图示方向的电流I后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B必须满足：（ ）
A．，方向垂直纸面向外
B．，方向垂直纸面向里
C．，方向竖直向下
D．，方向水平向右
二、多选题
13．如图所示，正方形abcd区域内（含边界）有垂直于纸面向里的匀强磁场，O点是cd边的中点，一个带正电的粒子（重力忽略不计）若从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场．现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成45°的方向（如图中虚线所示），以各种不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是（ ）
A．该带电粒子不可能刚好从正方形的某个顶点射出磁场
B．若该带电粒子从ab边射出磁场，它在磁场中经历的时间可能是t0
C．若该带电粒子从bc边射出磁场，它在磁场中经历的时间可能是t0
D．若该带电粒子从cd边射出磁场，它在磁场中经历的时间一定是
14．安培对物质具有磁性的解释可以用如图所示的情景来表示，那么（
）
A．甲图代表了被磁化的铁棒的内部情况
B．乙图代表了被磁化的铁棒的内部情况
C．磁体在高温环境下磁性会减弱
D．磁体在高温环境下磁性会加强
三、填空题
15．面积为的单匝线圈，处于磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，穿过线圈的磁通量为________，当线圈转过90°且线圈平面与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量是___________．
16．如图，相距L的两平行导轨间有一匀强磁场，长直导体杆ab与平行导轨成某一角度架在导轨上，a、b两点为导体杆与两导轨的接触点，ab两点间距离为d．导体杆内通以恒定电流I，导体杆受到的磁场力为F．则磁感应强度B=________．磁感应强度B的大小通常也叫做________．
四、实验题
17．某物理兴趣小组为测量磁感应强度设计了如图所示的实验装置?
相距为L的平行光滑导轨水平放置，平行导轨处在匀强磁场中，导轨上放置一长度也为L的导体棒。导体棒上系两根平行绝缘细线，分别连接到两个相同的拉力传感器上，导轨右端连接一电阻箱和电池，电池电动势为E，电池内阻、导轨电阻及导体棒电阻均不计。
(1)匀强磁场的方向为_____（选填“水平向左”“水平向右”“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”）。
(2)多次改变电阻箱的阻值R，得到对应的拉力传感器显示的数值F，现以F为纵轴，要得到线性图像，横轴应该为_____。
(3)若得到的线性图像的斜率为k，则匀强磁场的磁感应强度B=_______。
18．磁场对放入其中的长为l、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电导线有力F的作用，可以用磁感应强度B描述磁场的力的性质，磁感应强度的大小B＝
，在物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有
等．
五、解答题
19．如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为40cm、质量为的通电直导线，电流，方向垂直穿出纸面．导线用平行于斜面的绳子拴住不动，整个装置放在磁感应强度以每秒增加0.4T、方向竖直向上的匀强磁场中．设时，，求经过多少时间，斜面对导线的弹力为零．（g取）
20．如图,在xOy平面的0≤x≤2a范围内有沿+y方向的匀强电场,在x>2a范围内某矩形区域有一个垂直xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v0沿+x方向射入电场,从M点离开电场,M点坐标为,再经时间t=进入匀强磁场,又从M点正上方的N点沿-x方向再次进入匀强电场．不计粒子重力,已知sin
15°=,cos
15°=．求:
(1)匀强电场的电场强度;
(2)N点的纵坐标;
(3)矩形匀强磁场的最小面积．
21．如图甲所示，左侧两竖直平行金属板间加电压U，右侧是间距为d的两水平平行板P、Q，内部存在垂直于纸面的匀强磁场，取垂直于纸面向里为磁感应强度B的正方向，B随时间t的变化规律如图乙所示。一质量为m、带电荷量为+q的粒子（不计重力），由静止开始，经竖直平行板中的电场加速后，在t=0时刻水平向右射入PQ间的磁场，射入的位置贴近Q板最左端。经△t时间，粒子恰可垂直打在P板上（不考虑粒子的反弹，不考虑磁场变化引起的效果）。上述m、q、d、B0均为已知量且。
(1)请推导出△t与TB的关系式；
(2)求v0的可能值；
(3)求加速电压U的最大值。
六、作图题
22．由电流产生的磁场方向如图所示，请在图中标出线圈中的电流方向.
23．一水平放置的直导线通电后，放在其正下方的小磁针的S极向纸内偏转，请在图中标出导线中的电流方向。
参考答案
1．B
2．A
3．C
4．B
5．A
6．B
7．B
8．C
9．A
10．C
11．C
12．C
13．AD
14．BC
15．0
0.1
16．
磁通量密度
17．垂直纸面向里
18．；电场强度
19．5s
20．(1)E= ；(2)y=+a； (3)
21．(1)（n=0，1，2，3，…）；(2)（n=0，1，2，3，…）；(3)
22．第一幅图中电流为逆时针；第二幅图左端电流垂直纸面向外，右端电流垂直纸面向里。
23．