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1、重慶市高中物理 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) (2019荊門模擬) 下列關(guān)于磁鐵的使用的說法中不正確的是 ( )
A . 磁鐵受到撞擊會使磁鐵的磁性減弱
B . 原先沒有磁性的鐵,在長期受到磁鐵的吸引會產(chǎn)生磁性
C . 對磁鐵加熱會使磁鐵的磁性減弱
D . 永磁體在受到加熱或敲打后,其磁性不會發(fā)生改變
2. (2分) (2018高二上峨山期末) 如圖所示,有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直向上的勻強(qiáng)
2、磁場,一束電子流以初速度v從水平方向射入,為了使電子流經(jīng)過磁場時(shí)不偏轉(zhuǎn)(不計(jì)重力),則磁場區(qū)域內(nèi)必須同時(shí)存在一個(gè)勻強(qiáng)電場,這個(gè)電場的場強(qiáng)大小和方向是( )
A . B/v,豎直向上
B . B/v,水平向左
C . Bv,垂直于紙面向里
D . Bv,垂直于紙面向外
3. (2分) (2017襄陽模擬) 如圖所示,在xOy坐標(biāo)系的第Ⅰ象限中有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一帶電粒子在x軸上的A點(diǎn)垂直于x軸射入磁場,第一次入射速度為v,且經(jīng)時(shí)間t1恰好在O點(diǎn)反向射出磁場,第二次以2v的速度射入,在磁場中的運(yùn)動時(shí)間為t2 , 則t1:t2的值為( )
A . 1:2
3、B . 1:4
C . 2:1
D . 4:1
4. (2分) 如圖,接通電鍵K的瞬間,用絲線懸掛于一點(diǎn)、可自由轉(zhuǎn)動的通電直導(dǎo)線AB 將( )
A . A端向上,B端向下,懸線張力不變
B . A端向下,B端向上,懸線張力不變
C . A端向紙外,B端向紙內(nèi),懸線張力變小
D . A端向紙內(nèi),B端向紙外,懸線張力變大
5. (2分) (2020高二上黃陵期末) 一帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動,若磁感應(yīng)強(qiáng)度突然加倍,則粒子( )
A . 速率加倍,周期減半
B . 速率不變,半徑減半
C . 速率不變,周期不變
D . 速率減半,半徑減半
6.
4、(2分) 如圖所示,一個(gè)帶電小球穿在一根絕緣的粗糙直桿上,桿與水平方向成角,整個(gè)空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直于桿方向斜向上的勻強(qiáng)磁場.小球從a點(diǎn)由靜止開始沿桿向下運(yùn)動,在c點(diǎn)時(shí)速度為4 m/s,b是a、c的中點(diǎn),在這個(gè)運(yùn)動過程中( )
A . 小球通過b點(diǎn)時(shí)的速度小于2 m/s
B . 小球在ab段克服摩擦力做的功與在bc段克服摩擦力做的功相等
C . 小球的電勢能一定增加
D . 小球從b到c重力與電場力做的功可能等于克服阻力做的功
7. (3分) (2016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
5、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)動的最長時(shí)間為
B . 粒子在磁場中運(yùn)動的最短時(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) (2019高三上漠河月考) 如圖所示,豎直放置的兩塊很大的平行金屬板a、b,相距為d,a、b間的電場強(qiáng)度為E,今有一帶正電的微粒從a板下邊緣以初速度v0豎直向上射入電場,當(dāng)它飛到b板時(shí),速度大小不變,而方向變?yōu)樗椒较?,且剛好從?/p>
6、度也為d的狹縫穿過b板進(jìn)入bc區(qū)域,bc區(qū)域的寬度也為d,所加電場的場強(qiáng)大小為E,方向豎直向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里,磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于 ,重力加速度為g,則下列關(guān)于微粒運(yùn)動的說法正確的( )
A . 微粒在ab區(qū)域的運(yùn)動時(shí)間為
B . 微粒在bc區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動,圓周半徑r=d
C . 微粒在bc區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動,運(yùn)動時(shí)間為
D . 微粒在ab、bc區(qū)域中運(yùn)動的總時(shí)間為
9. (3分) (2017高二上石家莊期中) 如圖甲所示,某空間存在著足夠大的沿水平方向的勻強(qiáng)磁場.在磁場中A、B兩個(gè)物塊疊放在一起,置于光滑水平面上,物塊A帶正電,物塊B不帶
7、電且表面絕緣.在t1=0時(shí)刻,水平恒力F作用在物塊B上,物塊A、B由靜止開始做加速度相同的運(yùn)動.在A、B一起以共同加速度向左運(yùn)動的過程中,以下說法正確的是( )
A . 圖乙可以反映物塊A所受洛侖茲力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系
B . 圖乙可以反映物塊A對物塊B的摩擦力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系
C . 圖乙可以反映物塊A對物塊B的壓力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系
D . 圖乙可以反映物塊B對地面壓力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系
10. (3分) 1930年勞倫斯巧妙地應(yīng)用帶電粒子在磁場中運(yùn)動的特點(diǎn),發(fā)明了回旋加速器,其原理如圖所示,這臺加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成,其間留有空隙,B表
8、示所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度.設(shè)兩個(gè)D形盒的半徑大小一定,B大小也一定,下列說法正確的是( )
A . 在兩個(gè)D形盒上加有高頻交變電壓
B . 帶電粒子在磁場中運(yùn)動的過程中獲得能量被加速
C . 帶電粒子每次電場中運(yùn)動的過程中獲得能量被加速
D . 為了使給定的帶電粒子最終獲得的最大速度更大,可以通過增大兩個(gè)D形盒間的電壓實(shí)現(xiàn)
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
9、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)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場?,F(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)
10、 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________,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 (
11、共4題;共35分)
13. (5分) 如圖所示,金屬導(dǎo)軌MNC和PQD,MN與PQ平行且間距為L,所在平面與水平面夾角為α,N、Q連線與MN垂直,M、P間接有阻值為R的電阻;光滑直導(dǎo)軌NC和QD在同一水平面內(nèi),與NQ的夾角都為銳角θ。均勻金屬棒ab和ef質(zhì)量均為m,長均為L,ab棒初始位置在水平導(dǎo)軌上與NQ重合;ef棒垂直放在傾斜導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ(μ較?。蓪?dǎo)軌上的小立柱1和2阻擋而靜止。空間有方向豎直的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)。兩金屬棒與導(dǎo)軌保持良好接觸。不計(jì)所有導(dǎo)軌和ab棒的電阻,ef棒的阻值為R,最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,忽略感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場,重力加速度為g。
12、
(1)若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,給ab棒一個(gè)垂直于NQ、水平向右的速度v1,在水平導(dǎo)軌上沿運(yùn)動方向滑行一段距離后停止,ef棒始終靜止,求此過程ef棒上產(chǎn)生的熱量;
(2)在(1)問過程中,ab棒滑行距離為d,求通過ab棒某橫截面的電荷量;
(3)若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平導(dǎo)軌上向右勻速運(yùn)動,并在NQ位置時(shí)取走小立柱1和2,且運(yùn)動過程中ef棒始終靜止。求此狀態(tài)下最強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度及此磁場下ab棒運(yùn)動的最大距離。
14. (10分) (2019高二上哈爾濱期末) 如圖所示,位于豎直平面上的半徑為R的圓形光滑絕緣軌道,其上半部分處于豎直向下、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中;下半部分處于水
13、平向里的勻強(qiáng)磁場中。質(zhì)量為m,帶正電荷量為q的小球,從軌道水平直徑的M端由靜止釋放,若小球第一次通過最低點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力為零,求:
(1) 磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小及運(yùn)動過程中小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)的最大壓力;
(2) 若要小球在圓形軌道內(nèi)作完整的圓周運(yùn)動,小球從軌道水平直徑的M端下滑所需的最小速度。
15. (10分) (2017高二下水富期末) 如圖所示,在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi),有相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場方向垂直于xOy平面向里.一帶正電的粒子(不計(jì)重力)從O點(diǎn)沿y軸正方向以某一速度射入,帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動,經(jīng)t0時(shí)間從P點(diǎn)射出.
14、
(1) 求電場強(qiáng)度的大小和方向.
(2) 若僅撤去磁場,帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入,經(jīng) 時(shí)間從半圓形區(qū)域的邊界射出.求粒子運(yùn)動加速度的大?。?
16. (10分) (2019蘭州模擬) 水平面上有一個(gè)豎直放置的部分圓弧軌道,A為軌道的最低點(diǎn),半徑OA豎直,圓心角AOB為60,半徑R=0.8m,空間有豎直向下的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)E=1104N/C。一個(gè)質(zhì)量m=2kg,帶電量為q=-110-3C的帶電小球,從軌道左側(cè)與圓心O同一高度的C點(diǎn)水平拋出,恰好從B點(diǎn)沿切線進(jìn)入圓弧軌道,到達(dá)最低點(diǎn)A時(shí)對軌道的壓力FN=32.5N。求:
(1) 小球拋出時(shí)的初速度v0大?。?
(2) 小球從B到A的過程中克服摩擦所做的功Wf。
第 12 頁 共 12 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35分)
13-1、
14-1、
14-2、
15-1、
15-2、
16-1、
16-2、