高中物理 人教版选修3-1 第三章磁场 单元试卷A卷

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1、高中物理 人教版选修3-1 第三章磁场 单元试卷A卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、 选择题 (共10题；共24分) 1. （2分） (2017高二下鸠江期中) 下列说法正确的是（ ） A . 可用陶瓷容器盛放食物在电磁炉上加热 B . 电磁炉是利用电磁感应产生涡流原理制成的 C . 磁带录音机的工作过程与磁现象无关 D . 电脑硬盘不是用磁记录信息 2. （2分） (2018高二上佛山月考) 如图所示，一带负电的粒子以初速度v进入范围足够大的匀强电场E中，初速度方向与电场方向平行，

2、粒子不计重力．下列说法正确的是（ ） A . 粒子一直做匀加速直线运动 B . 粒子一直做匀减速直线运动 C . 粒子先做匀减速直线运动，再反向做匀加速直线运动 D . 粒子先做匀加速直线运动，再反向做匀减速直线运动 3. （2分） 如图所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率（ ） A . 变大 B . 变小 C . 不变 D . 条件不足，无法判断 4. （2分） (2017如东会考) 用天平测量磁场对电流作用力的示意图如图所示，虚线区域内有匀强磁场，轻质线

3、框悬挂在天平左盘下面，线框的一部分置于磁场中，此时天平平衡．现在线框中通以图示方向的电流I，同时在右盘中加入一定量的砝码，天平再次平衡．则磁场方向（ ） A . 水平向左 B . 竖直向下 C . 垂直纸面向里 D . 垂直纸面向外 5. （2分） 科学研究中经常利用磁场来改变带电粒子的运动状态 现有两个速率相同的质子分别在磁感应强度大小为 、 的匀强磁场中做匀速圆周运动 已知 ，下列说法正确的是 　　 A . 两质子所受洛仑兹力大小之比 ： ：2 B . 两质子加速度的大小之比 ： ：1 C . 两质子运动的轨道半径之比 ： ：1 D .

4、 两质子运动的角速度之比 ： ：1 6. （2分） 如图所示，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（ ） 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宜春模拟) 如图所示，在0≤x≤ a，0≤y≤a的长方形区域有垂直于xoy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，坐标原点O处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子（重力不计），它们的速度方向均在xoy平面内的第一象限，且与y轴正方向的夹角分布在0～90范围内，速度大小不同，且满足 ≤v≤ ，已知粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，则下列说法正确的是（ ） A . 所有粒子在磁场中运动经历最长的时间为 B . 所有粒子在磁场中运动经历最长的时间小于 C . 从磁场上边界飞出的粒子经历最短的时间小于 D . 从磁场上边

6、界飞出的粒子经历最短的时间为 8. （3分） (2017高三上沈阳期末) 在如图所示的虚线MN上方存在着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，纸面上直角三角形OPQ的角Q为直角，角O为30，两带电粒子a、b分别从O、P两点垂直于MN同时射入磁场，恰好在Q点相遇，则由此可知（ ） A . 带电粒子a的速度一定比b大 B . 带电粒子a的比荷一定比b大 C . 带电粒子a的运动周期一定比b大 D . 带电粒子a的轨道半径一定比b大 9. （3分） 在只受洛伦兹力的条件下，关于带电粒子在匀强磁场中运动，下列说法正确的有（ ） A . 只要粒子的速度大小相同

7、，带电量相同，粒子所受洛伦兹力大小就相同 B . 洛伦兹力只改变带电粒子的运动轨迹 C . 洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功 D . 洛伦兹力始终与速度垂直，所以粒子在运动过程中的动能、速度保持不变 10. （3分） (2020高二上吴起期末) 速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中 ，则下列相关说法中正确的是（ ） A . 甲束粒子带正电，乙束粒子带负电 B . 甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷 C . 能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于 D . 若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为2∶3

8、二、 填空题 (共1题；共5分) 11. （5分） 磁流体发电机原理如图所示，将一束等离子体(正负电荷组成的离子化气体状物质)喷射入磁场，在电场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。如果射入的等离子体速度为v，板间距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与速度方向垂直，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间。当发电机稳定发电时，电流表示数为I。 （1） 图中________板为电源的正极； （2） 有电流从________经用电器流向________； （3） 这个发电机的电动势为________； （4） 此发电机的等效内阻是________。 三

9、、 实验题 (共1题；共11分) 12. （11分） 图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱； 为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。 （1） 在图中画线连接成实验电路图。 （2） 完成下列主要实验步骤中的填空： ①按图接线。 ②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。 ③闭合开关S，调节R的值使电流大

10、小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出________，并用天平称出________。 ④用米尺测量________。 （3） 用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B＝________。 （4） 判定磁感应强度方向的方法是：若________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。 四、 解答题 (共4题；共50分) 13. （5分） (2017高二下金溪期末) 如图所示，倾角为θ=30的光滑导体滑轨A和B，上端接入一电动势E=3V、内阻不计的电源，滑轨间距为L=0.1m，将一个质量为m=0.03kg，电阻R

11、=0.5Ω的金属棒水平放置在滑轨上，若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场，当闭合开关S后，金属棒刚好静止在滑轨上，求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小．（重力加速度取g=10m/s2） 14. （15分） (2017高二上鹤壁期末) 如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点．已知加速电压为U1 ， M、N两板间的电压为U2 ， 两板间的距离为d，板长为L1

12、， 板右端到荧光屏的距离为L2 ， 电子的质量为m，电荷量为e．求： （1） 电子穿过A板时的速度大小； （2） 电子从偏转电场射出时的侧移量； （3） P点到O点的距离． 15. （15分） (2017高二上芗城期末) 如图所示为质谱仪的原理图，电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后，进入粒子速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为E，方向水平向右．带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点既垂直直线MN又垂直于磁场的方向射入偏转磁场．偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场．带电粒子经偏转磁场后

13、，最终到达照相底片的H点．已知偏转磁场的磁感应强度为B2 ， 带电粒子的重力可忽略不计．求： （1） 粒子从加速电场射出时速度的大小； （2） 粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小和方向； （3） 带电粒子进入偏转磁场的G点到照相底片H点的距离L． 16. （15分） (2017高二上邯郸期中) 如图，在xOy平面第一象限内有平行于y轴的匀强电场和垂直于xOy平面的匀强磁场．一质量为m、带电量为+q的小球从y轴上离坐标原点距离为L的A点处，以沿x正向的初速度v0进入第一象限，小球恰好做匀速圆周运动，并从x轴上距坐标原点 的C点离开磁场．求： （1） 匀

14、强电场电场强度E的大小和方向； （2） 磁感应强度B的大小和方向； （3） 如果撤去磁场，并且将电场反向，带电小球仍以相同的初速度从A点进入第一象限，求带电小球到达x轴时的坐标． 第 13 页 共 13 页 参考答案 一、 选择题 (共10题；共24分) 1-1、 2-1、 3-1、 4-1、 5-1、 6-1、 7-1、 8-1、 9-1、 10-1、 二、 填空题 (共1题；共5分) 11-1、 11-2、 11-3、 11-4、 三、 实验题 (共1题；共11分) 12-1、 12-2、 12-3、 12-4、 四、 解答题 (共4题；共50分) 13-1、 14-1、 14-2、 14-3、 15-1、 15-2、 15-3、 16-1、 16-2、 16-3、