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1、高中物理人教版 選修3-1 第三章磁場(chǎng) 單元練習(xí)A卷
姓名:________ 班級(jí):________ 成績(jī):________
一、 選擇題 (共13題;共30分)
1. (2分) (2017高二上雅安期末) 關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述,下列說法中正確的是( )
A . 磁感線和磁場(chǎng)都是客觀存在的
B . 磁鐵的磁感線總是從N極出發(fā),到S極終止
C . 磁感線越密的地方磁場(chǎng)越強(qiáng)
D . 磁感線的切線方向就是小磁針S極在此位置的受力方向
2. (2分) 關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說法中正確的是( )
A . 若長(zhǎng)為L(zhǎng)、電流為I的導(dǎo)線
2、在磁場(chǎng)中的某處受到的磁場(chǎng)力為F,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度必為F/IL
B . 由B=F/IL可知,B與F成正比,與IL成反比
C . 由B=F/IL可知,一小段通電導(dǎo)體在某處不受磁場(chǎng)力,說明該處一定沒有磁場(chǎng)
D . 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針N極在該處所受的磁場(chǎng)力的方向
3. (2分) 最早的磁性指向器是司南,它由青銅盤和磁石琢磨的勺組成,磁勺頭為磁原體北極(N極),磁勺尾為南極(S極)。磁勺放置在地盤中心,由于受到地磁作用,勺頭與勺尾的指向是( )
A . 勺頭指向南方
B . 勺頭指向北方
C . 勺尾指向北方
D . 由于放置方位不同勺頭與勺尾的指向也隨之不同
4. (
3、2分) (2017高二上泉州期末) 下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中,不能表明電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)的是( )
A . 甲圖中,導(dǎo)線通電后磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B . 乙圖中,通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用
C . 丙圖中,當(dāng)電流方向相同時(shí),導(dǎo)線相互靠近
D . 丁圖中,當(dāng)電流方向相反時(shí),導(dǎo)線相互遠(yuǎn)離
5. (2分) (2016高一上紹興期中) 如圖,一位于xy平面內(nèi)的矩形通電線圈只能繞ox軸轉(zhuǎn)動(dòng),線圈的四條邊分別與x、y軸平行,線圈中通以電流,當(dāng)空間加上如下哪種磁場(chǎng)時(shí),線圈會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來( )
A . 方向沿正z軸的勻強(qiáng)磁場(chǎng)
B . 方向沿負(fù)x軸的勻強(qiáng)磁場(chǎng)
C . 方向沿正x軸的勻強(qiáng)磁場(chǎng)
4、D . 方向沿負(fù)y軸的勻強(qiáng)磁場(chǎng)
6. (2分) 如圖,足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌傾斜放置,其下端連接一個(gè)電阻為R的燈泡,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向上,已知導(dǎo)軌、導(dǎo)線與垂直導(dǎo)軌的導(dǎo)體棒ab總電阻為r , 則導(dǎo)體棒ab在下滑過程中
A . 感應(yīng)電流從a流向b
B . 導(dǎo)體棒ab受到的安培力方向平行斜面向下,大小保持恒定
C . 機(jī)械能一直減小
D . 克服安培力做的功等于燈泡消耗的電能
7. (2分) (2017高二下衡水期末) 如圖所示,xOy坐標(biāo)位于紙面內(nèi),勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于第一象限,方向垂直紙面指向紙里.某帶電粒子從y軸上A點(diǎn)沿+x方向射入磁場(chǎng),經(jīng)過時(shí)間t從x軸上某點(diǎn)離開磁場(chǎng),離開
5、磁場(chǎng)時(shí)速度的方向與x軸垂直,如該帶電粒子從OA的中點(diǎn)以同樣的速度射入磁場(chǎng),則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為( )
A .
B .
C .
D .
8. (2分) (2017高二上陸豐期末) 如圖所示,在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),正、負(fù)電子分別以相同速度沿與x軸成30角從原點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng),則正、負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為( )
A . 2:1
B . 1:2
C . 1:
D . 1:15
9. (2分) 如圖所示,在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導(dǎo)線a、b和c,各導(dǎo)線中的電流大小相同,其中a、c導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外
6、,b導(dǎo)線電流方向垂直紙面向內(nèi)。每根導(dǎo)線都受到另外兩根導(dǎo)線對(duì)它的安培力作用,則關(guān)于每根導(dǎo)線所受安培力的合力,以下說法中正確的是( )
A . 導(dǎo)線a所受合力方向水平向右
B . 導(dǎo)線c所受合力方向水平向右
C . 導(dǎo)線c所受合力方向水平向左
D . 導(dǎo)線b所受合力方向水平向左
10. (3分) (2018高二上集寧期末) 下列關(guān)于磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線和運(yùn)動(dòng)電荷的說法中,正確的是( )
A . 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力的方向一定與磁場(chǎng)方向垂直
B . 帶電粒子只受洛倫茲力作用時(shí),其動(dòng)能不變,速度一直改變
C . 有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的通電線框在磁場(chǎng)中一定會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)
D . 電荷在磁
7、場(chǎng)中不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)
11. (3分) 一個(gè)用于加速質(zhì)子的回旋加速器,其核心部分如圖所示,D形盒半徑為R,垂直D形盒底面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,兩D形盒分別與電源相連.下列說法正確的是( )
A . 要使加速器能對(duì)質(zhì)子加速,兩盒應(yīng)該與交變電源相連
B . 質(zhì)子在電場(chǎng)中被加速,加速電壓越高,射出的速率v越大
C . D型盒的直徑越大,射出的率度v越大
D . 質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期隨質(zhì)子速度增大而增大
12. (3分) (2017高二上呼和浩特期末) 如圖所示,用兩根輕細(xì)金屬絲將質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的金屬棒ab懸掛在c、d兩處,置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi).當(dāng)棒中通以從a到b的電流
8、I后,兩懸線偏離豎直方向θ角而處于平衡狀態(tài).為了使棒平衡在該位置上,所需的磁場(chǎng)的最小磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向?yàn)橄铝姓f法不正確的是( )
A . tan θ,豎直向上
B . tan θ,豎直向下
C . sin θ,平行懸線向下
D . sin θ,平行懸線向上
13. (3分) (2020焦作模擬) 如圖所示直角坐標(biāo)xOy平面,在0≤x≤a區(qū)域Ⅰ內(nèi)有沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E;在x>a的區(qū)域Ⅱ中有垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),一質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子,從坐標(biāo)原點(diǎn)由靜止開始自由釋放,不計(jì)粒子重力,能過坐標(biāo)為(a,b)的P點(diǎn),則下列說法正確
9、的是( )
A . 磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里
B . 粒子通過P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為qEa
C . 磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小可能為
D . 磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小可能為6
二、 解答題 (共3題;共40分)
14. (15分) (2019奉賢模擬) 如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑豎直平行金屬軌道處于一個(gè)很大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,已知軌道寬為l,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直軌道平面水平指向紙里。軌道上端接入一個(gè)滑動(dòng)變阻器和一個(gè)定值電阻,已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R,定值電阻阻值為R/2。軌道下端有根金屬棒CD恰好水平擱在軌道上,接觸良好,已知金屬棒質(zhì)量為m。起初滑片P處于變阻器的中央,CD棒在一平行
10、于軌道平面的豎直向上F作用下,以某一初速度開始向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),已知初速度大小為v0 , 加速度大小為a。不考慮金屬棒和軌道的電阻,重力加速度大小為g。則
(1) 請(qǐng)說明金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中棒中感應(yīng)電流方向;
(2) 保持滑片P位置不變,金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過多少時(shí)間時(shí)流過定值電阻的電流為零?此時(shí)外力F多大?
(3) 保持滑片P位置不變,金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過多少時(shí)間時(shí)流過定值電阻的電流為I0(I0已知且非零值)?此時(shí)外力F多大?
15. (10分) 如圖所示,在平面坐標(biāo)系xOy的第Ⅰ象限內(nèi)有M、N兩個(gè)平行金屬板,板間電壓為U,在第Ⅱ象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),在第Ⅲ、I
11、V象限內(nèi)存在垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子(不計(jì)粒子重力)從靠近M板的S點(diǎn)由靜止釋放后,經(jīng)N板上的小孔穿出,從y軸上的A點(diǎn)(yA=l)沿x軸負(fù)方向射入電場(chǎng),從x軸上的C點(diǎn)(xc=-2l)離開電場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O處再次進(jìn)入電場(chǎng)。求:
(1) 粒子運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的速度大小
(2) 電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小
16. (15分) (2016四川) 如圖所示,圖面內(nèi)有豎直線DD',過DD'且垂直于圖面的平面將空間分成I、II兩區(qū)域。區(qū)域I有方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和方向垂直圖面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B(圖中未畫出);區(qū)域II有固定在水平面上高 h=2l
12、 、傾角 的光滑絕緣斜面,斜面頂端與直線DD'距離 s=4l ,區(qū)域II可加豎直方向的大小不同的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫出);C點(diǎn)在DD'上,距地面高 H=3l 。零時(shí)刻,質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球P在K點(diǎn)具有大小 、方向與水平面夾角 的速度,在區(qū)域I內(nèi)做半徑 的勻速圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)C點(diǎn)水平進(jìn)入?yún)^(qū)域II。某時(shí)刻,不帶電的絕緣小球A由斜面頂端靜止釋放,在某處與剛運(yùn)動(dòng)到斜面的小球P相遇。小球視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力及小球P所帶電量對(duì)空間電磁場(chǎng)的影響。l已知,g為重力加速度。
(1)
求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;
(2)
若小球A、P在斜面底端相遇,求釋放小球A的時(shí)刻tA;
(3)
若小球A、P在時(shí)刻 (β為常數(shù))相遇于斜面某處,求此情況下區(qū)域II的勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E,并討論場(chǎng)強(qiáng)E的極大值和極小值及相應(yīng)的方向。
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參考答案
一、 選擇題 (共13題;共30分)
1、答案:略
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
二、 解答題 (共3題;共40分)
14-1、
14-2、
14-3、
15-1、
15-2、
16、答案:略