第三章+磁场单元测试卷

新人教版选修3-1《第3章磁场》单元测试卷（7）一．选择题（本大题共7小题，每小题6分，共42分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目的要求，请把正确答案填在题目后面的括号内．）1. 下列关于磁场的说法正确的是（）A.磁场只存在于磁极周围B.磁场中的任意一条磁感线都是闭合的C.磁场中任意一条磁感线都可以表示磁场的强弱和方向D.在磁场中的运动电荷一定受磁场力作用2. 如图所示，三根长直通电导线中的电流大小相同，通过b、d导线的电流方向为垂直纸面向里，c导线的电流方向为垂直纸面向外，a点为b、d两点连线的中点，ac垂直bd，且ab=ad=ac，则a点的磁场方向为（）A.垂直纸面向外B.垂直纸面向里C.沿纸面由a指向bD.沿纸面由a指向d3. 赤道附近，自西向东水平运动的电子流，由于受到地磁场的作用，它将（）A.向上偏转B.向下偏转C.向东偏转D.向西偏转4. 一质量为m、电荷量为q的带电粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动，其效果相当于一环形电流，则此环形电流为多大（）A.q2B 2πmB.2πmq2BC.2πq2BmD.Bm2πq25. 两条长直导线AB和CD相互垂直彼此相隔一很小距离，通以图所示方向的电流，其中AB固定，CD可以其中心为轴自由转动或平动，则CD的运动情况是（）A.顺时针方向转动，同时靠近导线ABB.顺时针方向转动，同时离开导线ABC.逆时针方向转动，同时靠近导线ABD.逆时针方向转动，同时离开导线AB6. 电子、质子、氘核、氚核以同样的速度垂直射入同一匀强磁场做匀速圆周运动，其中轨道半径最大的是（）A.电子B.质子C.氘核D.氚核7. 如图所示，带电体平行板中匀强电场E的方向竖直向上，匀强磁场B的方向水平（垂直纸面向里）．某带电小球从光滑绝缘轨道上的A点自由滑下，经过轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动．现使球从较低的B点开始滑下，经P点进入板间，则球在板间运动的过程中（）A.电场力不做功B.机械能保持不变C.所受的电场力将会增大D.所受的磁场力将会增大二、填空题（本大题共3小题，每空4分，每图3分，共36分。

高中物理人教版选修3-1 第三章磁场单元试卷B卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共10题；共24分)1. （2分）奥斯特实验可以证明的是（）A . 电流的磁效应B . 电流的化学效应C . 电流的热效应D . 电磁感应2. （2分） (2018高二上·惠东月考) 利用静电除尘可以大量减少排放烟气中的粉尘。

如图是静电除尘装置的示意图，烟气从管口M进入，从管口N排出，当A、B两端接上高压后，在电场作用下管道内的空气分子被电离为电子和正离子，而粉尘在吸附了电子后最终附着在金属管壁上，从而达到减少排放烟气中粉尘的目的。

根据上述原理，下面做法正确的是A . A端接高压正极，B端接高压负极B . A端接高压负极，B端接高压正极C . A端、B端都接高压正极D . A端、B端都接高压负极3. （2分）如图所示，边长为的L的正方形区域abcd中存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里一带电粒子从ad边的中点M点以一定速度垂直于ad边射入磁场，仅在洛伦兹力的作用下，正好从ab边中点N点射出磁场忽略粒子受到的重力，下列说法中正确的是A . 该粒子带负电B . 洛伦兹力对粒子做正功C . 粒子在磁场中做圆周运动的半径为D . 如果仅使该粒子射入磁场的速度增大，粒子做圆周运动的半径也将变大4. （2分）(2017·孝义模拟) 如图所示，将长为L的密度和粗细均匀的金属棒ab的两端用两个劲度系数为κ的相同的弹簧悬挂成水平状态，且位于垂直纸面向里的匀强磁场中，当金属棒中通过电流I1 ，时，弹簧恰好不伸长；当电流方向由b到a，而电流大小为I2 （I2＞I1）时，弹簧伸长量为（）A .B .C .D .5. （2分）(2020·南昌模拟) 如图所示，圆形磁场区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，三个带电粒子 A、B、C 先后从 P 点以相同的速度沿 PO 方向射入磁场，分别从 a、b、c 三点射出磁场，三个粒子在磁场中运动的时间分别用 tA、tB、tC 表示，三个粒子的比荷分别用 kA、kB、kC 表示，三个粒子在该磁场中运动的周期分别用 TA、TB、TC 表示，下列说法正确的是（）A . 粒子B 带正电B . tA＜tB＜tCC . kA＜kB＜kCD . TA＞TB＞TC6. （2分）如图所示，一个带电小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上，杆与水平方向成角，整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆方向斜向上的匀强磁场．小球从a点由静止开始沿杆向下运动，在c点时速度为4 m/s，b是a、c的中点，在这个运动过程中（）A . 小球通过b点时的速度小于2 m/sB . 小球在ab段克服摩擦力做的功与在bc段克服摩擦力做的功相等C . 小球的电势能一定增加D . 小球从b到c重力与电场力做的功可能等于克服阻力做的功7. （3分） (2017高二上·成安期中) 如图所示，左右边界分别为PP′、QQ′的匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B方向垂直纸面向里．一个质量为m、电荷量大小为q的微观粒子，沿与左边界PP′成θ=45°方向以速度v0垂直射入磁场．不计粒子重力，欲使粒子不从边界QQ′射出，v0的最大值可能是（）A .B .C .D .8. （3分） (2017高二上·博野期中) 如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板．从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量的带正电、电荷量为q、质量为m、速度为v的粒子，不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是（）A . 只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上B . 对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线一定过圆心C . 只要速度满足v= ，对准圆心方向入射的粒子出射后可垂直打在MN上D . 对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长9. （3分） (2016高二上·泰州期中) 电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（）A . 磁场对电子的洛伦兹力大小、方向恒定不变B . 磁场对电子的洛伦兹力始终不做功C . 电子的速度、加速度始终不变D . 电子的动能始终不变10. （3分）如图所示，不同元素的二价离子经加速后竖直向下射入由正交的匀强电场和匀强磁场组成的粒子速度选择器，恰好都能沿直线穿过，然后垂直于磁感线进入速度选择器下方另一个匀强磁场，偏转半周后分别打在荧屏上的M、N两点．下列说法中正确的有（）A . 这两种二价离子一定都是负离子B . 速度选择器中的匀强磁场方向垂直于纸面向里C . 打在M、N两点的离子的质量之比为OM：OND . 打在M、N两点的离子在下面的磁场中经历的时间相等二、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。

第3章 磁场 单元测试221.关于磁场和磁感线的描述，下列说法中不正确的是( )A ．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致B ．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质C ．磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止的D ．磁感线不是细铁屑连成的曲线，实际上并不存在磁感线【解析】 磁感线是为了描述磁场而假想的线，是闭合曲线，故C 错误，D 正确．磁感线的疏密反映场的强弱，曲线上某点的切线反映场的方向，故A 正确，磁场是在磁体和电流周围客观存在的物质，故B 项正确．【答案】 C2．一回旋加速器，当电场的频率一定时，加速α粒子的磁感应强度和加速质子的磁感应强度之比为( )A ．1∶1B ．1∶2C ．2∶1D ．1∶4【解析】 回旋加速器对粒子的加速过程必须保证电场频率等于圆周运动的频率，对质子f 电＝qHBH 2πmH ；对α粒子f 电＝q αB α2πm α，可得B α＝m αmH ·q H q αBH ＝2BH. 【答案】 C3．图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹．云室放置在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里．云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用．分析此径迹可知粒子( )A ．带正电，由下往上运动B ．带正电，由上往下运动C ．带负电，由上往下运动D ．带负电，由下往上运动【解析】 从照片上看，径迹的轨道半径是不同的，下部半径大，上部半径小，根据半径公式R ＝mv qB可知，下部速度大，上部速度小，这一定是粒子从下到上穿越了金属板而损失了动能，再根据左手定则，可知粒子带正电，因此，正确的选项是A.【答案】 A4.从地面上方A 点处自由落下一带电荷量为＋q 、质量为m 的粒子，地面附近有如图所示的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，这时粒子的落地速度大小为v 1，若电场不变，只将磁场的方向改为垂直纸面向外，粒子落地的速度大小为v 2，则( )A ．v 1＞v 2B ．v 1＜v 2C ．v 1＝v 2D ．无法判定【解析】 带电粒子下落过程中，受重力、电场力、洛伦兹力的作用，洛伦兹力的方向跟运动方向垂直，不做功．重力做功都一样，但电场力做功有区别．若磁场方向向里，粒子下落过程中沿电场力方向移动的距离大，电场力做功多，故v 1＞v 2.【答案】 A5.如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平固定放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向外，a 、b 、c 、d 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )A ．a 、b 两点磁感应强度相同B ．c 、d 两点磁感应强度相同C ．a 点磁感应强度最大D ．b 点磁感应强度最大【解析】 磁感应强度是矢量，根据安培定则可确定直导线产生的磁场在a 、b 、c 、d 四点磁感应强度的方向．根据矢量合成法则，可得A 、B 、C 错误，D 正确．【答案】 D6．如图所示，在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电荷量为q 的液滴做半径为R 的匀速圆周运动，已知电场强度为E ，磁感应强度为B ，则油滴的质量和环绕速度分别为( )A ．Eq/g BgR/EB ．B 2qR/E E/BC ．B Rq/g qRgD ．Eq/g E/B【解析】 带电液滴做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，所以一定有：qE ＝mg ，m ＝qE/g ；再根据qvB ＝mv 2/R ，可得v ＝BgR/E ，故选A.【答案】 A7．如图为一电流表的原理示意图，质量为m 的均质细金属棒MN 的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd 内有匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向外．与MN 的右端N 连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数．MN 的长度大于ab.当MN 中没有电流通过且处于平衡状态时，MN 与矩形区域的cd 边重合；当MN 中有电流通过时，指针示数可表示电流．下列说法正确的是( )A ．若要电流表正常工作，M 端与电源正极相接B ．若要电流表正常工作，M 端与电源负极相接C ．若电流表示数为零，则弹簧的形变量为零D ．若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为原来的2倍解析】 指针在0刻线时不受安培力，即mg ＝kx 0，受安培力后指针向下移动，则所受安培力方向向下，由左手定则知MN 中电流方向由M →N ，即M 端接电源正极，A 对，B 、C 错；若刻线不变，量程扩大2倍，即I 扩大2倍，由BLI ＝k Δx 可知，B 为原来的12倍，D 错． 【答案】 A8．如图所示，一个质量为m 、电荷量为＋q 的带电粒子，不计重力．在a 点以某一初速度水平向左射入磁场区域Ⅰ，沿曲线abcd 运动，ab 、bc 、cd 都是半径为R 的圆弧．粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规定由纸面垂直向外的磁感应强度为正，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B 随x 变化的关系可能是图中的( )【解析】带电离子在电场中运动qvB＝mv2R，得半径R＝mvqB，半径相等，磁感应强度B相等；根据左手定则，可判断出磁感应强度方向分别为垂直于纸面向外、向里、向外，故选项C正确．【答案】 C9．如图所示，某一真空室内充满竖直向下的匀强电场E，在竖直平面内建立坐标系xOy，在y<0的空间里有与场强E垂直的匀强磁场B，在y>0的空间内，将一质量为m的带电液滴(可视为质点)自由释放，此液滴则沿y轴的负方向，以加速度a＝2g(g为重力加速度)做匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，被安置在原点的一个装置瞬间改变了带电性质(液滴所带电荷量和质量均不变)，随后液滴进入y<0的空间运动．液滴在y<0的空间内的运动过程中( )A．重力势能一定不断减小 B．电势能一定先减小后增大C．动能不断增大 D．动能保持不变【解析】带电液滴在y>0的空间内以加速度a＝2g做匀加速直线运动，可知液滴带正电，且电场力等于重力，当液滴运动到坐标原点时变为负电荷，液滴进入y<0的空间内运动，电场力等于重力，液滴在竖直平面内做匀速圆周运动，由此可知，A、B错误；由于重力、电场力做功总为零，C错误，D正确．【答案】 D10.如图所示是一个可以用来测量磁感应强度的装置，一长方体绝缘容器内部高为L，厚为d，左右两管等高处装有两根完全相同的开口向上的管子a、b，上、下两侧装有电极C(正极)和D(负极)，并经开关S与电源连接．容器中注满能导电的液体，液体的密度为ρ.将容器置于一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．当开关断开时，竖直管子a、b中的液面高度相同；开关S闭合后，a、b管中液面将出现高度差．若闭合开关S后，a、b管中液面将出现高度差为h，电路中电流表的读数为I，求磁感应强度B的大小．【解析】 开关S 闭合后，导电液体中有电流由C 流向D ，根据左手定则可知导电液体要受到向右的安培力F 的作用，在液体中产生附加压强p ，这样a 、b 管中液面将出现高度差．设液体中产生附加压强为p ，则：p ＝F S① p ＝ρhg ②F ＝BIL ③S ＝Ld ④所以磁感应强度的大小为B ＝ρhgd I⑤ 【答案】 ρghd I11．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. (2)若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B ′，该粒子仍从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？【解析】 (1)由粒子的运行轨迹，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又qvB ＝m v 2R则粒子的比荷q m ＝v Br .(2)粒子从D 点飞出磁场速度方向改变了60°角，故AD 弧所对圆心角为60°，粒子做圆周运动的半径R ′＝rcot 30°＝ 3r ，又R ′＝mv qB ′所以B ′＝33B粒子在磁场中运行时间t ＝16T ＝16×2πm qB ′＝ 3πr 3v. 【答案】 (1)负电荷v Br (2)33B 3πr 3v12．如图所示，平行于直角坐标系y 轴的PQ 是用特殊材料制成的，只能让垂直打到PQ 界面上的电子通过．其左侧有一直角三角形区域，分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场，其右侧有竖直向上场强为E 的匀强电场．现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O 沿不同方向射到三角形区域，不考虑电子间的相互作用．已知电子的电荷量为e ，质量为m ，在△OAC 中，OA ＝a ，θ＝60°.求：(1)能通过PQ 界面的电子所具有的最大速度是多少？(2)在PQ 右侧x 轴上什么范围内能接收到电子．【解析】 (1)要使电子能通过PQ 界面．电子飞出磁场的速度方向必须水平向右，由Bev ＝m v 2r可知，r 越大v 越大，从C 点水平飞出的电子，运动半径最大，对应的速度最大，即r ＝2a 时，电子的速度最大由Bev ＝m v 2m 2a 得：v max ＝2Bea m. ①(2)粒子在电场中做类平抛运动，据a ＝12eE mt 2 ② x ＝vt得：x max ＝2Ba 2ae mE ③由此可知：PQ 界面的右侧x 轴上能接收电子的范围是(3a ，3a ＋2Ba2ae mE) 本题属于复合场问题，考查带电粒子在有界磁场中的运动和带电粒子在匀强电场中的运动，需要同学们解题时能够正确地画出带电粒子在磁场和电场中的运动轨迹．【答案】 (1)2Bea m (2)(3a, 3a ＋2Ba 2ae mE)。

监利一中高二模拟七一、选择题1、在真空中一直线上依次排列三个点电荷A、B、C，都处于平衡状态，若三个电荷的电荷量、电性及间距都未知，则根据平衡能够断定A．A、B、C分别带什么电B．A、B、C中哪几个电荷同号、哪几个异号C．A、B、C带电荷量的大小关系D．哪一个电荷的电荷量最小2、A、B两个点电荷在真空中所形成电场的电场线（方向未标出）如图所示。

图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称。

则A．这两个点电荷一定是等量异种电荷B．这两个点电荷一定是等量同种电荷C．C、D两点的电势一定不相等D．C点的电场强度比D点的电场强度大3、两块互相平行的金属板相距为d，让两板分别带上等量异种电荷，如图所示，平行板间有一带电量为q，质量为m的液滴，正在向下做匀速直线运动，当两板间的距离增大时，液滴将A．向下做匀速直线运动B．向上做加速运动C．向下做加速运动D．向上做减速运动4、11．如图，质量为m、电量为e的电子，由a点以速率v竖直向上射入匀强磁场，经过一段时间后从b点以不变的速率v反方向飞出，已知ab长为L．不计重力作用，则A．电子在磁场中作匀速圆周运动B．匀强磁场的方向垂直纸面向外C．匀强磁场的方向垂直纸面向里D ．匀强磁场的磁感应强度5、照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的．可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些．这是因为用电高峰时( )A．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低B．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小C．总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大D．供电线路上的电流恒定，但开的灯比深夜时多，通过每盏灯的电流小6、如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r。

开关S闭台后，．电灯L1、L2均能发光。

现将滑动变阻器R的滑片P稍向上移动，下列说法正确的是A．电灯L1、L2均变亮B．电灯L1变亮，L2变暗C．电流表的示数变小D．电源的总功率变小7、如图所示，两个闭合的金属圆环，穿在一根光滑的绝缘杆上，当条形磁铁的N极自右向左插向圆环时，两圆环的运动是A．边向左移边分开B．边向左移边合拢C．边向右移边合扰D．边向右移边分开8、如图所示，在一匀强磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可以在ab、cd上无摩擦地滑动．杆ef及线框中导线的电阻都可不计．开始时，给ef一个向右的初速度，则A．ef将匀速向右运动B．ef将往返运动C．ef将减速向右运动，但不是匀减速D．ef将加速向右运动9、如图电路中，电灯L1、L2都标有“220V，60W”；电灯L3、L4都标有“220V，40W”。