2022年高二物理选修-第三章测试题 .pdf

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1、1 第三章磁场单元测试题一、选择题1下面所述的几种相互作用中，通过磁场而产生的有A两个静止电荷之间的相互作用B两根通电导线之间的相互作用C两个运动电荷之间的相互作用D磁体与运动电荷之间的相互作用2关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有A磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质B磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向C磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止D磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线3关于磁铁磁性的起源，安培提出了分子电流假说，他是在怎样的情况下提出的A安培通过精密仪器观察到了分子电流B安培根据环形电流的磁场与磁铁相似而提出的C安培根

2、据原子结构理论，进行严格推理得出的D安培凭空想出来的4如图 1 所示，在空间中取正交坐标系Oxyz（仅画出正半轴），沿 x 轴有一无限长通电直导线，电流沿x 轴正方向，一束电子（重力不计）沿 y=0，z=2 的直线上（图中虚线所示）作匀速直线运动，方向也向 x轴正方向，下列分析可以使电了完成以上运动的是A空间另有且仅有沿Z 轴正向的匀强电场B空间另有且仅有沿Z 轴负向的匀强电场C空间另有且仅有沿y 轴正向的匀强磁场D空间另有且仅有沿y 轴负向的匀强磁场5如图 2 所示，在边界PQ 上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子同时从边界上的O 点沿与 PQ 成 角的方向以相同的速度v射入磁场中。

3、则正、负电子A在磁场中的运动时间相同B在磁场中运动的轨道半径相同C出边界时两者的速度相同D出边界点到O 点处的距离相等6如图3 所示的圆形区域里，匀强磁场的方向垂直纸面向里，有一束速率各不相同的质子自 A 点沿半径方向射入磁场，这些质子在磁场中（不计重力）A运动时间越长，其轨迹对应的圆心角越大B运动时间越长，其轨迹越长C运动时间越长，其射出磁场区域时速率越大D运动时间越长，其射出磁场区域时速度的偏向角越大7用两个一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流（如图4 所示），当棒静止时，弹簧秤的读数为F1；若将棒中的电流方向反向，当棒静止时，弹簧秤的示

4、数为F2，且 F2F1，根据这两个数据，可以确定A磁场的方向B磁感强度的大小C安培力的大小D铜棒的重力图 1图 3图 2名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 7 页 -2 8如图 5 所示，质量为m 的带电小物块在绝缘粗糙的水平面上以初速v0开始运动已知在水平面上方的空间内存在方向垂直纸面向里的水平匀强磁场，则以下关于小物块的受力及运动的分析中，正确的是A若物块带正电，一定受两个力，做匀速直线运动B若物块带负电，一定受两个力，做匀速直线运动C若物块带正电，一定受四个力，做减速直线运动D若物块带负电，一定受四个力，做减速直线运动9在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球

5、绕竖直方向的轴在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图6 所示若小球运动到点时，绳子突然断开，关于小球在绳断开后可能的运动情况，以下说法正确的是10如图 7 所示，在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里。现将一个带正电的金属小球从M 点以初速度v0水平抛出，小球着地时的速度为v1，在空中的飞行时间为t1。若将磁场撤除，其它条件均不变，那么小球着地时的速度为 v2，在空中飞行的时间为t2。小球所受空气阻力可忽略不计，则关于 v1和 v2、t1和 t2的大小比较，以下判断正确的是Av1v2，t1t2 Bv1v2，t1t

6、2 Cv1=v2，t1t2 Dv1=v2，t1t2图 5图 6图 4图 7 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 7 页 -3 磁场单元测试题答题卷班级姓名学号分数一、选择题（每题4 分，计 40 分）题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 选项二、填空题（每题4 分，计 24 分）11如图 8 所示，带电液滴从h 高处自由落下，进入一个匀强电场与匀强磁场互相垂直的区域，磁场方向垂直纸面，电场强度为E，磁感应强度为B。已知液滴在此区域做匀速圆周运动，则圆周的半径R=_ _。12如图 9 所示，ab、cd 为两根相距0.2m 的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强

7、磁场中，质量为0.3kg 的通电导体棒MN 静止于水平导轨上，通以5A 的电流时，轻轻推动棒，棒沿导轨作匀速运动；当棒中电流增加到8A 时，棒能获得 2m/s2的加速度，则匀强磁场的磁感强度的大小为。13如图 10 所示，铜棒ab 长 0.1m，质量为 610-2kg，两端与长为1m 的轻铜线相连，静止于竖直平面上，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。现接通电源，使铜棒中保持有恒定电流通过，铜棒发生摆动。已知最大偏转角为370，则在此过程中铜棒的重力势能增加了_J；恒定电流的大小为_A。（不计空气阻力，sin370=0.6，cos370=0.8，g=10m/s2）14磁场

8、具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为22B，式中是磁感应强度，是磁导率，在空气中为已知量。为了近似测得条形磁铁磁极附近的磁感应强度 B，某人用一根端面面积为A 的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离 l，并测出拉力F，如图 11 所示，因为F 所做的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可以得出磁感应强度B 与 F、A 之间的关系为_。15目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，它可以把气体的内能直接转化为电能。图12 表示出了它的发电原理。将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，从整体来说是呈电中性）喷射入磁感应强度

9、为B 的匀强磁场，磁场中有两块面积为 S，相距为d的平行金属板A、B 与外电阻R 相连构成一电路，图 11图 8 图 9 图 10图 12名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 7 页 -4 设气流的速度为v，气体的电导率（电阻率的倒数）为，则电流表的示数为；流过外电阻R 的电流的方向为。16如图13 所示，两块竖直放置的平行金属板长为L，两板间距离为 d，接在电压为U 的直流电源上。在两板间还有与电场方向垂直的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。一个质量为m，电量为+q 的油滴，从距金属板上端为h 高处由静止开始自由下落，并经两板上端的中点 P 进入板间。设油滴

10、在P 点所受的电场力与磁场力恰好大小相等，方向相反，过 P 点后不断向一侧偏转，最后恰好从这侧金属板的下边缘离开两板间的电、磁场区域。则（1）油滴下落的高度h=；（2）油滴在离开电磁场时的速度大小 v=。三、计算题（共36 分）17（14 分）如图 14 所示，在 OXYZ 的空间中，分布着以 XOZ 平面为边界的匀强磁场，XOZ 平面的上方磁场的磁感应强度为B1，XOZ 平面下方磁场的磁感应强度为B2，两磁场方向均沿 Z 轴正方向，且B2=3Bl。今有一带正电的粒子：在XOY 平面内自X 轴上的 P 点出发，以初速度V0，进入磁场Bl中，V0的方向与 X 轴正方向成30角，大小为6.28m/

11、s。，(粒子的重力不计，的值取 3.14)（1）画出粒子自P 点出发后的运动轨迹示意图(至少画出二次经过X 轴的情况)：（2）求出粒子自P 点出发后到第四次经过X 轴的时间内平均速度的大小。18（10 分）如图 16 所示，oxyz 坐标系的 y 轴竖直向上，在坐标系所在的空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向与x 轴平行从y 轴上的 M 点（0，H，0）无初速释放一个质量为 m、电荷量为q 的带负电的小球，它落在xz 平面上的 N（l，0，b）点（l0，b0）若撤去磁场则小球落在xz 平面的 P 点（l，0，0）已知重力加速度为（1）已知匀强磁场方向与某个坐标轴平行，试判断其可能的具体方向（2

12、）求电场强度E 的大小（3）求小球落至N 点时的速率v图 13y x z o M(0,H,0)N(l,0,b)P(l,0,0)图 16 0V图 14名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 7 页 -5 19（12 分）如图 17 所示，有一质量M=2 kg 的平板小车静止在光滑水平面上，小物块A、B 静止在板上的C 点，A、B 间绝缘且夹有少量炸药。已知mA2 kg，mB1kg，A、B 与小车间的动摩擦因数均为=0.2。A 带负电，电量为q,B 不带电。平板车所在区域有范围很大的、垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，且 qB=10 N s/m 炸药瞬间爆炸后释放的能量

13、为12 J，并全部转化为A、B 的动能，使得 A 向左运动，B 向右运动 取g 10 m/s2，小车足够长，求：B 在小车上滑行的距离。图 17名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 7 页 -6 磁场单元测试题参考答案一、选择题1BCD 2AB 3B 4AC 5BCD 6AD 7ACD 8D 9ACD 10D二、填空题11ghBE2121.0T 130.12，4 14AF215dSRBdvSI；ARB16U2/2gB2d2，mqUgLdBU2222三、计算题17解析：设粒子运行的轨迹半径分别为r1、r2；周期分别为T1、T2(1)粒子在 B1磁场中的轨迹长度是以r1为半

14、径的圆周长的1/6，粒子在B2磁场中的轨迹长度是以 r2为半径的圆周长的5/6；又 r2=r1/3，故轨迹如图21 所示。(2)qV0B1=mV02/r1T1=2r1/V0由得 r1=mV0/qB1T1=2m/qB1 同理可得r2=r1/3 T2=T1/3 粒子前进的位移S=PP4=2(r1-r2)=4mV0/3qB1粒子前进的时间t=2(61T652T)=16m/9qB1粒子运行的平均速度V=S/T=3V0/4=1.5m/s 18解析：（1）用左手定则判断出：磁场方向为x 方向或y 方向（2）在未加匀强磁场时，带电小球在电场力和重力作用下落到P 点，设运动时间为t，小球自由下落，有212Hg

15、t小球沿 x 轴方向只受电场力作用EFqE小球沿 x 轴的位移为212lat小球沿 x 轴方向的加速度EFam联立求解，得qHmglE（3）带电小球在匀强磁场和匀强电场共存的区域运动时，洛仑兹力不做功电场力做功为WE=qEl图 21名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 7 页 -7 重力做功为WG=mgH设落到 N 点速度大小为v,根据动能定理有221mvqElmgH解得HlHgv22219解：炸开瞬间，对A、B 有：0=mAvAmBvB 12=12mAvA2+12mBvB2 解得：vA=2m/s,vB=4m/s 爆炸后对 A 有：qBvA=mAg=20N 因此，A 与车之间无摩擦力而做匀速运动，从左端滑离小车，对 B 与小车组成的系统有：mBvB=(mB+M)v mBgs=12(M+mB)v212mBvB2 解得：s83m 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 7 页 -