2020高中物理 第5、6章 磁场 磁场对电流和运动电荷的作用 26单元测试 鲁科版选修3-1 7页

‎5、6章《磁场》《磁场对电流和运动电荷的作用》单元测试 ‎ 一、选择题(本题共12小题；每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。)‎ ‎1．下列与磁场有关的物理概念中，正确的是 （ ）‎ A．磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小 B．磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关 C．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量 D．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关，而与放入磁场中的受磁场力作用的电流无关 ‎2．由磁感应强度的定义式B=F/IL可知 （ ）‎ A．通电导线L所在处受到的磁场力F为零，该处的磁感应强度B也一定为零 B．磁感应强度B的方向与F的方向一致 C．该定义式只适用于匀强磁场 D．只要满足L很短、I很小的条件，该定义式对任何磁场都适用 ‎3．带电粒子（重力不计）垂直射入匀强磁场中 （ ）‎ A．带电粒子所受洛伦兹力不变 B．带电粒子动能Ek不变 C．带电粒子动量P不变 D．相等时间内，动量的变化相等 ‎4．数颗带电粒子从静止开始经同一电场加速后进入同一匀强磁场中，其速度方向均与磁场垂直。这此粒子在磁场中做圆周运动的半径相同，则它们在磁场中具有（ ）‎ A．相同的动量大小 B．相同的动能 C．相同的比荷 D．相同的周期 ‎5．比荷为e/m的电子从左侧垂直于界面、垂直于磁场射入宽度为d，磁感应强度为B的匀强磁场区，要能从右侧穿出这个磁场区，电子的速度至少应为（ ）‎ ‎× × × × ‎ ‎× × × × ‎ ‎× × × × ‎ 图3-74‎ A．2Bed/m B．Bed/m C．Bed/‎2m D．Bed/m ‎6．如图3-74所示，在正交的匀强电场和磁场区域内，已知磁场方向水平指向纸内，一离子从左至右恰能沿直线飞过此区域，则下列说法正确的是 （ ）‎ A．只有当离子带正电时，E的方向才能向下 图3-75‎ ‎× × × ‎ ‎× × × ‎ ‎× × × ‎ C S R B．若离子带负电，E方向应向上 C．若离子带正电，E方向应向上 D．不管离子带何种电，E方向都向下 ‎7．如图3-75所示，平行金属板的距离为d，其中匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，等离子群的速度为v，沿图示方向射入，电容器的电容为C，则 （ ）‎ A． S断开时，电容器的充电量为Q=BdvC B．S闭合时，电容器的充电量为Q=BdvC C．S闭合时，电容器的充电量为Q＜BdvC D．S闭合时，电容器的充电量为Q＞BdvC L a b θ C D E F 图3-76‎ ‎8．如图3-76所示，两平行金属导轨EF、CD间距为L，与电动势为E的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成角θ，回路其余电阻不计。为使ab棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感应强度的最小值及其方向分别为 （ ）‎ A．，水平向右 B．，垂直于回路平面向上 C．，竖直向下 D．，垂直于回路平面向下 B O O1‎ 图3-77‎ ‎ 9．如图3-77所示，环形线圈中通过的电流为I，线框平面与磁感线平行地放在匀强磁场中，可绕对称轴OO1转动，则下列说法中正确的是 （ ）‎ A．在图示位置，线圈所受合力不为零，磁力矩最大 B．在图示位置，线圈所受合力为零，磁力矩最大 C．由图示位置转过900角时，线圈所受合力不为零，磁力矩最大 D．由图示位置转过900角时，线圈所受合力为零，磁力矩为零 ‎× × × × ‎ ‎× × × × ‎ 图3-78‎ v0‎ B ‎ 10．质量为m，电量为q的带正电小物块在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动，如图3-78所示。经t时间走S距离，物块停了下来，设此过程中，q不变，则 （ ）‎ A．S> B．S<‎ C．t＞ D．t＜‎ ‎11．设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图3-79所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是（ ）‎ 图3-79‎ ‎　　A．这离子必带正电荷 ‎　　B．A点和B点位于同一高度 ‎　　C．离子在C点时速度最大 ‎　　D．离子到达B点时，将沿原曲线返回A点 图3-80‎ ‎12.在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕轴O在匀强磁场中作逆时针方向的匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图3-80所示.若小球运动到A点时，绳子忽然断开.关于小球在绳断开后可能的运动情况，下列说法中正确的是( ).‎ A.小球仍作逆时针匀速圆周运动，半径不变 B.小球仍作逆时针匀速圆周运动，但半径减小 C.小球作顺时针匀速圆周运动，半径不变 D.小球作顺时针匀速圆周运动，半径减小 二、填空题(本题共4小题，共16分，把答案填写在题中的横线上。)‎ ‎13．如图3-81所示，将截面为正方形的真空腔abcd放置在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里.若有一束具有不同速率的电子由小孔a沿ab方向射入磁场，打在腔壁上被吸收，则由小孔c和小孔d射出的电子的速率之比vc/vd=_______.‎ ‎14.在同一平面上有a、b、c三根等间距平行放置的长直导线，依次载有电流强度为‎1A、‎2A、‎3A的电流，各电流的方向如图3-82所示，则导线a所受的合力方向向___ _____，导线b所受的合力方向向_____ ___.‎ ‎15.如图3-83所示，在真空中半径为r=3×10‎-2m的圆形区域内，有一匀强磁场，磁场的磁感应强度B=0.2T，方向垂直纸面向外.一带正电粒子以v0=1.2×‎106m／s的初速度从磁场边界上的直径ab一端a点射入磁场，已知该粒子的比荷q/m=1.0×‎108C／kg，不计粒子的重力，则粒子在磁场中运动的最长时间为___ __ __s.‎ 图3-82‎ 图3-81‎ 图3-83‎ 图3-84‎ ‎16.如图3-84所示，匀强电场E竖直向下，匀强磁场B垂直纸面向里.现有三个带有等量同种电荷的油滴a、b、c，若将它们分别置入该区域中，油滴a保持静止，油滴b向左水平匀速运动，油滴c向右水平匀速运动，则比较三个油滴所受重力Ga、Gb、Gc的大小，最大的是 ，最小的是 .‎ 三、解答题(本题共4小题，36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)‎ 图3-85‎ B F E I I ‎17．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图 ‎3-85所示，1982年澳大利亚制成了能把‎2.2kg的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到‎10km/s的电磁炮（常规炮弹的速度约为‎2km/s），若轨道宽为‎2m，长‎100m，通过的电流为‎10A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大？磁场力的最大功率为多大？（轨道摩擦不计）‎ ‎18．如图3-86所示，电荷量为+q的粒子沿OD方向垂直进入一个以O为中心的圆形区域的匀强磁场B中，从该磁场穿出后又打在与磁场圆相切的屏上的P点，知PD:OD=:1，则粒子在磁场中运动的时间是多少？‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ O v0‎ 图3-86‎ ‎+‎ D P ‎× × × × ‎ ‎× × × × ‎ ‎× × × × ‎ ‎× × × × ‎ M N 图3-87‎ ‎19．如图3-87所示，质量为m、电量为q的带正电小球，可在半径为R的半圆形光滑绝缘轨道两端点M、N之间来回滚动，磁场方向垂直于轨道平面向外，现在M点将小球由静止释放，若小球在往返运动过程中通过最低时对轨道的最小压力恰为零。求小球通过最低时对轨道的最大压力和该磁场的磁感应强度的大小。‎ B=2T ‎ E=4V/m P N ‎·‎ ‎0.8m ‎·‎ M A 图3-88‎ ‎20．如图3-88所示，水平向左的匀强电场的场强E=4 伏/米，垂直纸面向内的匀强磁场的B=2 特，质量为‎1 千克的带正电的小物块A从竖直绝缘墙上的M点由静止开始下滑，滑行‎0.8m到达N点时离开墙面开始做曲线运动，在到达P点开始做匀速直线运动，此时速度与水平方向成45°角，P点离开M点的竖直高度为‎1.6m，试求：‎ ‎（1）A沿墙下滑克服摩擦力做的功 ‎（2）P点与M点的水平距离，取g=‎10m/s2‎ 答案 ‎1．ACD 2 .D 3.B 4.CD 5.B 6.D 7.AC 8.D 9.BD 10.BC 11.ABC 12. ACD 13. 2 14. 左 右 ‎15. 5.2‎×10-8 16. Gb Gc ‎17.5.5‎×1O4T P=1.1×1010W 18. 19.; 20.6J;‎‎0.6m