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1、高中物理 人教版選修3-1 第三章磁場 單元試卷A卷
姓名:________ 班級:________ 成績:________
一、 選擇題 (共10題;共24分)
1. (2分) (2017高二下鳩江期中) 下列說法正確的是( )
A . 可用陶瓷容器盛放食物在電磁爐上加熱
B . 電磁爐是利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流原理制成的
C . 磁帶錄音機(jī)的工作過程與磁現(xiàn)象無關(guān)
D . 電腦硬盤不是用磁記錄信息
2. (2分) (2018高二上佛山月考) 如圖所示,一帶負(fù)電的粒子以初速度v進(jìn)入范圍足夠大的勻強(qiáng)電場E中,初速度方向與電場方向平行,
2、粒子不計重力.下列說法正確的是( )
A . 粒子一直做勻加速直線運(yùn)動
B . 粒子一直做勻減速直線運(yùn)動
C . 粒子先做勻減速直線運(yùn)動,再反向做勻加速直線運(yùn)動
D . 粒子先做勻加速直線運(yùn)動,再反向做勻減速直線運(yùn)動
3. (2分) 如圖所示,一帶負(fù)電的滑塊從粗糙斜面的頂端滑至底端時的速率為v,若加一個垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,并保證滑塊能滑至底端,則它滑至底端時的速率( )
A . 變大
B . 變小
C . 不變
D . 條件不足,無法判斷
4. (2分) (2017如東會考) 用天平測量磁場對電流作用力的示意圖如圖所示,虛線區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場,輕質(zhì)線
3、框懸掛在天平左盤下面,線框的一部分置于磁場中,此時天平平衡.現(xiàn)在線框中通以圖示方向的電流I,同時在右盤中加入一定量的砝碼,天平再次平衡.則磁場方向( )
A . 水平向左
B . 豎直向下
C . 垂直紙面向里
D . 垂直紙面向外
5. (2分) 科學(xué)研究中經(jīng)常利用磁場來改變帶電粒子的運(yùn)動狀態(tài) 現(xiàn)有兩個速率相同的質(zhì)子分別在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 、 的勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動 已知 ,下列說法正確的是
A . 兩質(zhì)子所受洛侖茲力大小之比 : :2
B . 兩質(zhì)子加速度的大小之比 : :1
C . 兩質(zhì)子運(yùn)動的軌道半徑之比 : :1
D .
4、 兩質(zhì)子運(yùn)動的角速度之比 : :1
6. (2分) 如圖所示,在水平地面上方有正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,勻強(qiáng)電場方向豎直向下,勻強(qiáng)磁場方向水平向里?,F(xiàn)將一個帶正電的金屬小球從M點(diǎn)以初速度v0水平拋出,小球著地時的速度為v1 , 在空中的飛行時間為t1。若將磁場撤除,其它條件均不變,那么小球著地時的速度為v2 , 在空中飛行的時間為t2。小球所受空氣阻力可忽略不計,則關(guān)于v1和v2、t1和t2的大小比較,以下判斷正確的是( )
A . v1>v2 , t1>t2
B . v1<v2 , t1<t2
C . v1=v2 , t1<t2
D . v1=v2 , t1>t2
5、7. (3分) (2017宜春模擬) 如圖所示,在0≤x≤ a,0≤y≤a的長方形區(qū)域有垂直于xoy平面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個粒子源,在某時刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重力不計),它們的速度方向均在xoy平面內(nèi)的第一象限,且與y軸正方向的夾角分布在0~90范圍內(nèi),速度大小不同,且滿足 ≤v≤ ,已知粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期為T,則下列說法正確的是( )
A . 所有粒子在磁場中運(yùn)動經(jīng)歷最長的時間為
B . 所有粒子在磁場中運(yùn)動經(jīng)歷最長的時間小于
C . 從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷最短的時間小于
D . 從磁場上邊
6、界飛出的粒子經(jīng)歷最短的時間為
8. (3分) (2017高三上沈陽期末) 在如圖所示的虛線MN上方存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向外,紙面上直角三角形OPQ的角Q為直角,角O為30,兩帶電粒子a、b分別從O、P兩點(diǎn)垂直于MN同時射入磁場,恰好在Q點(diǎn)相遇,則由此可知( )
A . 帶電粒子a的速度一定比b大
B . 帶電粒子a的比荷一定比b大
C . 帶電粒子a的運(yùn)動周期一定比b大
D . 帶電粒子a的軌道半徑一定比b大
9. (3分) 在只受洛倫茲力的條件下,關(guān)于帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動,下列說法正確的有( )
A . 只要粒子的速度大小相同
7、,帶電量相同,粒子所受洛倫茲力大小就相同
B . 洛倫茲力只改變帶電粒子的運(yùn)動軌跡
C . 洛倫茲力始終與速度垂直,所以洛倫茲力不做功
D . 洛倫茲力始終與速度垂直,所以粒子在運(yùn)動過程中的動能、速度保持不變
10. (3分) (2020高二上吳起期末) 速度相同的一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后分成甲、乙兩束,其運(yùn)動軌跡如圖所示,其中 ,則下列相關(guān)說法中正確的是( )
A . 甲束粒子帶正電,乙束粒子帶負(fù)電
B . 甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷
C . 能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于
D . 若甲、乙兩束粒子的電荷量相等,則甲、乙兩束粒子的質(zhì)量比為2∶3
8、二、 填空題 (共1題;共5分)
11. (5分) 磁流體發(fā)電機(jī)原理如圖所示,將一束等離子體(正負(fù)電荷組成的離子化氣體狀物質(zhì))噴射入磁場,在電場中有兩塊金屬板A、B,這時金屬板上就會聚集電荷,產(chǎn)生電壓。如果射入的等離子體速度為v,板間距離為d,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向與速度方向垂直,負(fù)載電阻為R,電離氣體充滿兩板間的空間。當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時,電流表示數(shù)為I。
(1) 圖中________板為電源的正極;
(2) 有電流從________經(jīng)用電器流向________;
(3) 這個發(fā)電機(jī)的電動勢為________;
(4) 此發(fā)電機(jī)的等效內(nèi)阻是________。
三
9、、 實(shí)驗題 (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) 在圖中畫線連接成實(shí)驗電路圖。
(2) 完成下列主要實(shí)驗步驟中的填空:
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
10、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 (共4題;共50分)
13. (5分) (2017高二下金溪期末) 如圖所示,傾角為θ=30的光滑導(dǎo)體滑軌A和B,上端接入一電動勢E=3V、內(nèi)阻不計的電源,滑軌間距為L=0.1m,將一個質(zhì)量為m=0.03kg,電阻R
11、=0.5Ω的金屬棒水平放置在滑軌上,若滑軌周圍存在著垂直于滑軌平面的勻強(qiáng)磁場,當(dāng)閉合開關(guān)S后,金屬棒剛好靜止在滑軌上,求滑軌周圍空間的磁場方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。ㄖ亓铀俣热=10m/s2)
14. (15分) (2017高二上鶴壁期末) 如圖所示為一真空示波管,電子從燈絲K發(fā)出(初速度不計),經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速,從A板中心孔沿中心線射出,然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中(偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強(qiáng)電場),電子進(jìn)入M、N間電場時的速度與電場方向垂直,電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P點(diǎn).已知加速電壓為U1 , M、N兩板間的電壓為U2 , 兩板間的距離為d,板長為L1
12、, 板右端到熒光屏的距離為L2 , 電子的質(zhì)量為m,電荷量為e.求:
(1) 電子穿過A板時的速度大??;
(2) 電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量;
(3) P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離.
15. (15分) (2017高二上薌城期末) 如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖,電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)過電勢差為U的加速電場后,進(jìn)入粒子速度選擇器,選擇器中存在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為E,方向水平向右.帶電粒子能夠沿直線穿過速度選擇器,從G點(diǎn)既垂直直線MN又垂直于磁場的方向射入偏轉(zhuǎn)磁場.偏轉(zhuǎn)磁場是一個以直線MN為邊界、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場.帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后
13、,最終到達(dá)照相底片的H點(diǎn).已知偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2 , 帶電粒子的重力可忽略不計.求:
(1)
粒子從加速電場射出時速度的大小;
(2)
粒子速度選擇器中勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小和方向;
(3)
帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場的G點(diǎn)到照相底片H點(diǎn)的距離L.
16. (15分) (2017高二上邯鄲期中) 如圖,在xOy平面第一象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場和垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球從y軸上離坐標(biāo)原點(diǎn)距離為L的A點(diǎn)處,以沿x正向的初速度v0進(jìn)入第一象限,小球恰好做勻速圓周運(yùn)動,并從x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn) 的C點(diǎn)離開磁場.求:
(1) 勻
14、強(qiáng)電場電場強(qiáng)度E的大小和方向;
(2) 磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向;
(3) 如果撤去磁場,并且將電場反向,帶電小球仍以相同的初速度從A點(diǎn)進(jìn)入第一象限,求帶電小球到達(dá)x軸時的坐標(biāo).
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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5分)
11-1、
11-2、
11-3、
11-4、
三、 實(shí)驗題 (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、