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1、河北省高中物理 人教版選修3-1 第三章磁場 單元試卷
姓名:________ 班級:________ 成績:________
一、 選擇題 (共10題;共24分)
1. (2分) 如圖直導(dǎo)線AB、螺旋管C、電磁鐵D三者相距較遠(yuǎn),它們產(chǎn)生的磁場互不影響.當(dāng)開關(guān)S閉合穩(wěn)定后,則圖中小磁針的N極(黑色的一端)指向正確的是( )
A . a
B . e
C . c
D . d
2. (2分) (2019高二上佛山期中) 若正電荷Q周圍的電場線如圖所示,由圖可知,以下說法正確的是( )
A . a點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于b
2、點(diǎn)的電場強(qiáng)度
B . 把另一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷放在a點(diǎn),它所受的電場力向右
C . 把另一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷放在b點(diǎn),它所受的電場力向右
D . 把另一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷放在b點(diǎn),它所受的電場力向左
3. (2分) 一個(gè)帶電粒子,沿垂直于磁場的方向射入一勻強(qiáng)磁場,粒子的一段徑跡如右圖所示,徑跡上每一小段都可近似看成圓弧,由于帶電粒子使沿途空氣電離,粒子的能量逐漸減小(帶電量不變),則由圖中情況可知下列說法正確的是( )
A . 粒子從a到b,帶負(fù)電
B . 粒子從b到a,帶負(fù)電;
C . 粒子從a到b,帶正電
D . 粒子從b到a,帶正電。
4. (2分) (2019高二
3、上西湖月考) 如圖所示,在平行于地面的勻強(qiáng)磁場上方,有兩個(gè)用相同金屬材料制成的邊長相同的正方形線圈a、b,其中a的導(dǎo)線比b粗,它們從同一高度自由落下.則( )
A . 它們同時(shí)落地
B . a先落地
C . b先落地
D . 無法判斷
5. (2分) (2017高二下定州期中) 如圖所示,某種帶電粒子由靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后,射入水平放置、電勢差為U2的兩塊導(dǎo)體板間的勻強(qiáng)電場中,帶電粒子沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入,穿過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強(qiáng)磁場中,則粒子射入磁場和射出磁場的M、N兩點(diǎn)間的距離d隨著U1或U2的變化情況為(不計(jì)重力,不考
4、慮邊緣效應(yīng))( )
A . 僅增大U1 , d將增大
B . 僅增大U1 , d將減小
C . 僅增大U2 , d將增大
D . 僅增大U2 , d將減小
6. (2分) (2017高二上金華期中) 一帶正電荷的小球沿光滑、水平、絕緣的桌面向右運(yùn)動(dòng),如圖所示,速度方向垂直于一勻強(qiáng)磁場,飛離桌面后,最終落在地面上.設(shè)飛行時(shí)間為t1、水平射程為s1、著地速率為v1;現(xiàn)撤去磁場其它條件不變,小球飛行時(shí)間為t2、水平射程為s2、著地速率為v2 . 則有( )
A . v1=v2
B . v1>v2
C . s1=s2
D . t1<t2
7. (3分) (20
5、16漳州模擬) 如圖所示邊長為L的正方形abcd內(nèi)有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,一束速率不同的帶正電粒子從左邊界ad中點(diǎn)P垂直射入磁場,速度方向與ad邊夾角θ=30,已知粒子質(zhì)量為m、電荷量為q,粒子間的相互作用和粒子重力不計(jì).則( )
A . 粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為
B . 粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為
C . 上邊界ab上有粒子到達(dá)的區(qū)域長為(1﹣ )L
D . 下邊界cd上有粒子到達(dá)的位置離c點(diǎn)的最短距離為
8. (3分) (2017高二上張家口期末) 如圖所示為圓柱形區(qū)域的橫截面.在沒有磁場的情況下,帶電粒子(不計(jì)重力)以某一初速度沿截面
6、直徑方向入射時(shí),穿過此區(qū)域的時(shí)間為t;若該區(qū)域加垂直該區(qū)域的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,帶電粒子仍以同一初速度沿截面直徑入射,粒子飛出此區(qū)域時(shí),速度方向偏轉(zhuǎn)了 ,根據(jù)上述條件可求得的物理量為( )
A . 帶電粒子的初速度
B . 帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑
C . 帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期
D . 帶電粒子的比荷
9. (3分) (2016高三上黑龍江期中) 如圖所示,有一范圍足夠大的水平勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小圓環(huán)套在一根固定的絕緣豎直長桿上,環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)使圓環(huán)以初速度v0向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t0圓環(huán)回到出發(fā)點(diǎn),不計(jì)空氣
7、阻力,取豎直向上為正方向,下列描述該過程中圓環(huán)的速度v隨時(shí)間t、摩擦力f隨時(shí)間t、動(dòng)能Ek最隨位移x、機(jī)械能E隨位移x變化規(guī)律的圖像中,可能正確的是( )
A .
B .
C .
D .
10. (3分) (2017高二上南陽期中) 回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形屬盒,兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直盒底的勻強(qiáng)磁場中,如圖所示.要增大帶電粒子射出時(shí)的速度,下列做法中正確的是( )
A . 增大狹縫的距離
B . 增大勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度
C .
8、增大D形金屬盒的半徑
D . 增大加速電場的電壓
二、 填空題 (共1題;共10分)
11. (10分) (2017高二上宜春期末) 如圖所示為等離子體發(fā)電機(jī)原理的示意圖,平行金屬板間距為d,有足夠的長度跟寬度,其間有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向如圖,等離子體的流速為v,發(fā)電機(jī)等效內(nèi)阻為r,負(fù)載電阻為R,等離子體從一側(cè)沿著垂直磁場且與極板平行的方向射入極板間.已知電子電量為e,忽略金屬板邊緣效應(yīng),求:
(1)
打在上極板上的離子的帶電性質(zhì);
(2)
閉合開關(guān)后等離子發(fā)電機(jī)能提供的最大功率.
三、 實(shí)驗(yàn)題 (共1題;共11分)
12. (11分) 圖中虛線框內(nèi)存在一沿
9、水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場。現(xiàn)通過測量通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力,來測量磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出,其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框,其底邊水平,兩側(cè)邊豎直且等長;E為直流電源;R為電阻箱; 為電流表;S為開關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。
(1) 在圖中畫線連接成實(shí)驗(yàn)電路圖。
(2) 完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟中的填空:
①按圖接線。
②保持開關(guān)S斷開,在托盤內(nèi)加入適量細(xì)沙,使D處于平衡狀態(tài);然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1。
③閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng),在托盤內(nèi)重新加入適量細(xì)沙,使D________;然后讀出______
10、__,并用天平稱出________。
④用米尺測量________。
(3) 用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,可以得出B=________。
(4) 判定磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的方法是:若________,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外;反之,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里。
四、 解答題 (共4題;共50分)
13. (5分) (2017高三下府谷模擬) 如圖所示,導(dǎo)體桿ab的質(zhì)量為m,電阻為R,放置在與水平面夾角為θ的傾斜金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌間距為d,電阻不計(jì),系統(tǒng)處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,電池內(nèi)阻不計(jì),問:若導(dǎo)軌光滑,電源電動(dòng)勢E多大能使導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上?
11、
14. (15分) (2018高二上牡丹江期中) 如圖,在xoy平面內(nèi),Ⅰ象限中有勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E,方向沿y軸正向,在x軸下方有方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。今有一個(gè)質(zhì)量為m電量為e的電子(不計(jì)重力),從y軸上的P點(diǎn)以初速度v0垂直于電場方向進(jìn)入電場。經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后,沿著與x軸正方向成45進(jìn)入磁場,并能返回到原出發(fā)點(diǎn)P。求:
(1) 作出電子運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)跡的示意圖P點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離h。
(2) 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。
(3) 電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)多長時(shí)間第一次返回P點(diǎn)?
15. (15分) (2019肇慶模擬) 如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy平面的第一、四象限內(nèi)各有一個(gè)邊長
12、為L的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,第二、三象限區(qū)域內(nèi)各有一個(gè)高L、寬2L的長方形勻強(qiáng)磁場,其中第二象限內(nèi)的磁場方向垂直坐標(biāo)平面向外,第一、三、四象限的磁場方向垂直坐標(biāo)平面向里,各磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均相等,第一象限的x
13、)點(diǎn)所用的時(shí)間.
16. (15分) (2018高二上大連期中) 如圖所示,直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi),在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直xOy平面向里,電場線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球,從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出,經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場和磁場,恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),從x軸上的N點(diǎn)第一次離開電場和磁場,MN之間的距離為L,小球過M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸的方向夾角為 .不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,求
(1) 電場強(qiáng)度E的大小和方向;
(2) 小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大??;
(3) A點(diǎn)到x軸的高度h.
第 13 頁 共 13 頁
參考答案
一、 選擇題 (共10題;共24分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
二、 填空題 (共1題;共10分)
11-1、
11-2、
三、 實(shí)驗(yàn)題 (共1題;共11分)
12-1、
12-2、
12-3、
12-4、
四、 解答題 (共4題;共50分)
13-1、
14-1、
14-2、
14-3、
15-1、
15-2、
15-3、
16-1、
16-2、
16-3、