人教版高中物理选修 3-1磁场单元强化训练_试卷库

人教版高中物理选修 3-1磁场单元强化训练

年级：学科：类型：单元试卷来源：91题库

一、单选题（共6小题）

1、如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，带电粒子的速率为v，带电荷量为q，下列带电粒子所受洛伦兹力的大小和方向正确的是（）

A . 图(1)为F_洛=qvB，方向与v垂直斜向上 B . 图(2)为F_洛=qvB，方向与v垂直斜向下 C . 图(3)为F_洛=qvB，方向垂直纸面向外 D . 图(4)为F_洛=qvB，方向垂直纸面向里

2、如图所示，从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中都含有大量的高能带电粒子，这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，那么（）

A . 宇宙射线受到地磁场施加的与运动方向相反的排斥力 B . 垂直射向地球表面的带电粒子在两极处受磁场的偏转作用最强 C . 带正电的离子垂直射向赤道时会向东偏转宇宙射线 D . 带负电的离子垂直射向赤道时会向南极偏转

3、在如图所示的各图中，表示磁感应强度B方向、电流I方向及电流受力F方向三者关系正确的是（）

A .

B .

C .

D .

4、如图所示，a、b、c三枚小磁针分别放置在螺线管的正上方、管内和右侧，当导线中通有图示方向的电流且这些小磁针静止时，下列说法正确的是（）

A . 小磁针a的N极指向为向左，小磁针b、c的N极指向为向右 B . 小磁针b的N极指向为向左，小磁针a、c的N极指向为向右 C . 小磁针a、b、c的N极指向均为向左 D . 小磁针a、b、c的N极指向均为向右

5、如图所示，四根相互平行的通有电流均为的长直导线a、b、c、d，放在正方形的四个顶点上。每根通电直导线单独存在时，四边形中心O点的磁感应强度大小都是B，则四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为（　　）

A . 2 $\text{[math]}$ B，方向向左 B . 2 $\text{[math]}$ B，方向向下 C . $\text{[math]}$ B，方向向右 D . $\text{[math]}$ B，方向向上

6、下列各说法中正确的是（）

A . 由B = $\text{[math]}$ 可知，磁场中某点的磁感应强度B与磁场力F成正比，与电流元IL成反比 B . 通电导线在不受磁场力的地方，磁感应强度一定为零 C . 试探电荷在不受电场力的地方，电场强度不一定为零 D . 一小段长为L = 0.5m的导线放在匀强磁场中，当通过的电流I = 2A时，受到的磁场力为4N，则该处的磁感应强度大小可能为6T

二、多选题（共8小题）

1、

如图所示是粒子速度选择器的原理图，如果粒子所具有的速率v= $\text{[math]}$ 那么（）

A . 带正电粒子必须沿ab方向从左侧进入场区，才能沿直线通过 B . 带负电粒子必须沿ba方向从右侧进入场区，才能沿直线通过 C . 不论粒子电性如何，沿ab方向从左侧进入场区，都能沿直线通过 D . 不论粒子电性如何，沿ba方向从右侧进入场区，都能沿直线通过

2、如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时 $\text{[math]}$ 磁铁始终未动 $\text{[math]}$ （）

A . 磁铁对桌面的压力减小 B . 磁铁受到向左的摩擦力作用 C . 磁铁对桌面的压力增大 D . 磁铁受到向右的摩擦力作用

3、如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L ，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B ，下面说法中正确的是（）

A . 通过abcd平面的磁通量大小为L²·B B . 通过dcfe平面的磁通量大小为 $\text{[math]}$ L²·B C . 通过abfe平面的磁通量大小为零 D . 通过bcf平面的磁通量为零

4、半导体内导电的粒子一“载流子”有两种：自由电子和空穴（空穴可视为能自由移动带正电的粒子），以空穴导电为主的半导体叫P型半导体，以自由电子导电为主的半导体叫N型半导体，如图为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图，图中一块长为a、宽为b、厚为c的半导体样品板放在沿y轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过样品板时，会产生霍尔电势差 $\text{[math]}$ ，若每个载流子所带电量的绝对值为e，下列说法中正确的是（）

A . 如果上表面电势低，则该半导体为N型半导体 B . 如果上表面电势低，则该半导体为P型半导体 C . 其它条件不变，增大c时， $\text{[math]}$ 增大 D . 样品板在单位体积内参与导电的载流子数目为 $\text{[math]}$

5、如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E、平板S上有可让粒子通过的狭逢P和记录粒子位置的胶片A₁A_2. ，平板S下方有强度为B₀的匀强磁场。下列表述正确的是（）

A . 质谱仪是分析同位素的重要工具 B . 该速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里 C . 该速度选择器只能选出一种电性。且速度等于 $\text{[math]}$ 的粒子 D . 打在A₁处的粒子比打在A₂处的粒子的比荷小。

6、磁流体发电机工作原理如图所示，磁场中A、C两平行金属板的横截面积为S、间距为L，与两极板相连电阻的阻值为R。将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒）连续以速度v垂直于磁场方向喷射入磁感应强度为B的匀强磁等场中，等离子体稳定时在两极板间均匀分布，电阻率子为 $\text{[math]}$ ，忽略边缘效应及离子的重力，则下列说法正确的是（）

A . A极板的电势比C极板的电势高 B . 该发电机的电动势为BLv C . 当开关S闭合时，通过电阻R的电流方向向上 D . 当开关S闭合时，通过电阻R的电流为 $\text{[math]}$

7、回旋加速器的工作原理如图所示。D₁和D₂是两个中空的半圆金属盒，它们之间接电压为U的交流电源。中心A处的粒子源产生的带电粒子，初速度可视为0，在两盒之间被电场加速。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场B中，粒子在磁场中做匀速圆周运动。忽略两盒缝之间的距离。已知粒子被第一次加速后，经过时间t，再次到达盒缝处，与A的距离为d。则（）

A . 电场变化的周期为t B . 粒子被2次加速后，再次经过盒缝时，与A的距离为d C . 粒子的最大动能与金属盒半径R有关，与加速电压U无关 D . 粒子在加速器中运动的时间与加速电压U、金属盒半径R均有关

8、如图，光滑水平的平行导轨间的距离为 $\text{[math]}$ ，导轨是够长且不计电阻，左端连有一个直流电源，电动势为 $\text{[math]}$ 。金属杆 $\text{[math]}$ 质量为 $\text{[math]}$ ，被紧压在轨道上，没有释放时通过的电流为 $\text{[math]}$ ，处在磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成 $\text{[math]}$ 角。静止释放金属杆 $\text{[math]}$ 后，杆开始运动，下列说法正确的是（　　）

A . 紧压时，金属杆 $\text{[math]}$ 所受安培力 $\text{[math]}$ B . 金属杆 $\text{[math]}$ 的最大速度为 $\text{[math]}$ C . 金属杆 $\text{[math]}$ 从静止释放后做加速度逐渐减少的加速运动，最终做匀速运动 D . 运动过程中，安培力做功的大小等于导体棒 $\text{[math]}$ 产生的热量

三、计算题（共6小题）

1、如图3－4－30所示，两平行光滑导轨相距为L＝20 cm，金属棒MN的质量为m＝10 g，电阻R＝8 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝0.8 T，方向竖直向下，电源电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，当开关S闭合时，MN恰好平衡，求变阻器R₁的取值为多少？设θ＝45°，g取10 m/s².

2、

如图所示，两平行板AB之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，两板之间距离及板长均为d．一质子以速度v₀从A板中点O垂直A板射入磁场，为使质子能从两板间射出，试求磁感应强度大小的范围．（已知质子的电荷量为e，质量为m）

3、

如图所示，直线MN上方有垂直纸面向外的足够大的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，正、负电子同时从O点以与MN成30°角的相同速度v射入该磁场区域（电子质量为m，电量为e），经一段时间后从边界MN射出．求：

(1)它们从磁场中射出时，出射点间的距离；

(2)它们从磁场中射出的时间差．

4、如下图所示，分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。电量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场，离开磁场时速度方向偏转了60°角。试确定：

①粒子做圆周运动的半径；

②粒子的入射速度；

③粒子在磁场中运动的时间。

5、如图绝缘直棒上的小球，其质量为m、带电荷量是+q，小球可在棒上滑动。将此棒竖直放在互相垂直且在水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度是E，磁感应强度是B，小球与棒间的动摩擦因数为μ，求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度（小球带电荷量不变）。

6、在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴正半轴上的M点以速度 $\text{[math]}$ 垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示。不计粒子的重力，求：

(1)P点到坐标原点O的距离y；

(2)匀强电场的场强E。