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人教版高中物理选修3-1《第三章磁场》测试1

人教版高中物理选修3-1《第三章磁场》测试1

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人教版高中物理选修3-1《第三章磁场》测试1

人教版高中物理选修3-1《第三章磁场》测试1

O

x

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人教版高中物理选修3-1《第三章磁场》测试1

y V 0

人教版高中物理选修3-1《第三章磁场》测试1

a

b

高中物理学习材料

(灿若寒星**整理制作)

一、选择题(每题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分。)

1.用同一回旋加速器分别对质子(1

1H)和氘核(2

1H)进行加速,当

它们都从D 形盒

边缘离开加速器时,质子与氘核获得的动能之比为

A .1:1

B .2:1

C .4:1

D .1:2

2.从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有高能带电粒子,若到 达地球,对地球上的生命将带来危害.图为地磁场的分布图,对于地磁场宇宙射线有无阻挡作用的

下列说法中,正确的是

A .地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强,赤道附近最弱

B .地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强,两极地区最弱

C .地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同

D .地磁场对宇宙射线无阻挡作用

3.如图所示,两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M 和N ,通有同向等值电流;沿纸面与直导线M 、N 等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab ,则通电导线ab 在安培力作用下运动的情况是

A .沿纸面逆时针转动

B .沿纸面顺时针转动

C .a 端转向纸外,b 端转向纸里

D .a 端转向纸里,b 端转向纸外

4.带电粒子(不计重力)以初速度V 0从a 点进入匀强磁场,如图。运动

中经过b 点,oa=ob 。若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场,仍以V 0从a

点进入电场,粒子仍能通过b 点,那么电场强度E 与磁感强度B 之比E/B 为: A .V 0 B .1 C .2V 0 D .

2

V 5.如图所示,要使线框abcd在受到磁场力作用后,ab边向纸外,cd边向纸里

转动,可行的方法是:

A .加方向垂直纸面向外的磁场,通方向为a→b→c→d→a的电流

B .加方向平行纸面向上的磁场,通以方向为a→b→c→d→a电流

C .加方向平行于纸面向下的磁场,通以方向为a→b→c→d的电流

D .加方向垂直纸面向内的磁场,通以方向为a→d→c→b→a的电流

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6.如图所示,用绝缘细线悬吊着的带正电小球在匀匀强磁场中做简谐运动,则 A .当小球每次通过平衡位置时,动能相同 B .当小球每次通过平衡位置时,速度相同 C .当小球每次通过平衡位置时,丝线拉力相同 D .撤消磁场后,小球摆动周期变化

7.如图,带电平行金属板中匀强电场方向竖直上,匀强磁场方向垂直纸面向里,带电小球从光滑绝缘轨道上的a 点由静止滑下,经过1/4圆弧轨道从端点P (切线水平)进入板间后恰好沿水平方向做直线运动,现使带电小球从比a 点稍低的b 点由静止滑下,在经过P 点进入板间的运动过程中( )

A .带电小球的动能将会增大

B .带电小球的电势能将会增大

C .带电小球所受洛伦兹力将会减小

D .带电小球所受电场力将会增大

8.一个水平放置的挡板ab 中间有一小孔S ,一个质量为m 、带电量为+q 的带电小球,从S 处无初速度地进入一个足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直纸碗里,磁感应强度大小为B ,如图所示.小球最后将向右做匀速直线运动,则( )

A .小球最后的速度为q

B mg

2 B .小球最后与ab 的距离为2

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222B q g m C .磁场对小球共做功2

22

22B q g m D .以上说法都不对

9.如图所示,在某空间同时存在着相互正交的匀强电场E 和匀强磁场B ,电 场方向竖直向下,有质量分别为m 1、m 2的a 、b 两带负电的微粒,a 的电量为q 1,恰能静止于场中空间的c 点,b 的电量为q 2,在过c 点的竖直平面内做半径为r 的匀速圆周运动,在c 点a 、b 相碰并粘在一起后做匀速圆周运动,则()

A.a 、b 粘在一起后在竖直平面内以速率B q q m m r ()1212

++做匀速圆周运动

B.a 、b 粘在一起后仍在竖直平面内做半径为r 的匀速圆周运动

C.a 、b 粘在一起后在竖直平面内做半径大于r 的匀速圆周运动

D.a 、b 粘在一起后在竖直平面内做半径为

q q q r 2

12

+的匀速圆周运动 10.如图所示,宽h =2cm 的有界匀强磁场,纵向范围足够大,磁感应强度的方向垂直纸面向内,现有一群正粒子从O 点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场,若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r =5cm ,则()

A .右边界:-4cm

B .右边界:y >4cm 和y <-4cm 有粒子射出

C .左边界:y >8cm 有粒子射出

D .左边界:0

二、填空题:15分 11.如图所示,同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2,

c B

E

O

x/c 2 y/c

y v

a b

P - +

通有大小相等、方向相反的电流,a、b两点与两导线共面,a点在两导线的中间与两导线的距离均为r,b点在导线2右侧,与导线2的距离也为r.现测得a点磁感应强度的大小为B,则去掉导线1后,b点的磁感应强度大小为,方向.

12.一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度B= ,射出点的坐标(,)。

三.计算题((本题共3小题,共35分。要求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给分。有数值计算的题,答案中应明确写出数值和单位。)

13.(10分)如图所示,两根平行金属导轨M、N,电阻不计,相距0.2m,上边沿导轨垂直方向放一个质量为m

kg

10

52-

?均为金属棒ab,ab的电阻为0.5Ω.两金属棒一端通过电阻R和电源相连.电阻R=2Ω,电源电动

势E=6V,内源内阻r=0.5Ω,如果在装置所在的区域加一个匀强磁场,使ab对导轨的压力恰好是零,并使ab处于静止.(导轨光滑)求所加磁场磁感强度的大小和方向.

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14.(12分)PQ为一根足够长的绝缘细直杆,处于竖直的平面内,与水平夹角为θ斜放,空间充满磁感应强度B 的匀强磁场,方向水平如图所示。一个质量为m,带有负电荷的小球套在PQ杆上,小球可沿杆滑动,球与杆之间的摩擦系数为μ(μ

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(2)下滑过程中,小球可达到的最大速度为多大?

15.(13分)在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A处以速度 v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿+y方向飞出。

(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m ;

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小变为'B,该粒子(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大

仍从 A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度'B多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少?

参考答案

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15.(10分)

(1)由粒子的飞行轨迹,利用左手定则可知,该粒子带负电荷。

粒子由 A 点射入,由 C 点飞出,其速度方向改变了 90°,则粒子轨迹半径

R r =

○1 又2

v qvB m

R

= ○2 则粒子的比荷 q v

m Br

=

3

(2)粒子从 D 点飞出磁场速度方向改变了 60°角,故 AD 弧所对圆心角 60°,粒子做圆周运动的半径

'cot 303R r r ==

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4 又

''mv

R qB =

5 所以

3

'3

B B =

6 粒子在磁场中飞行时间

112366'3m r

t T qB v

ππ==?=

7