高二物理选修3-1第三章测试题Word格式文档下载.doc
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4．如图1所示，在空间中取正交坐标系Oxyz（仅画出正半轴），沿x轴有一无限长通电直导线，电流沿x轴正方向，一束电子（重力不计）沿y=0，z=2的直线上（图中虚线所示）作匀速直线运动，方向也向x轴正方向，下列分析可以使电了完成以上运动的是
A．空间另有且仅有沿Z轴正向的匀强电场
B．空间另有且仅有沿Z轴负向的匀强电场
C．空间另有且仅有沿y轴正向的匀强磁场
图2
D．空间另有且仅有沿y轴负向的匀强磁场
5．如图2所示，在边界PQ上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子同时从边界上的O点沿与PQ成θ角的方向以相同的速度v射入磁场中。
则正、负电子
A．在磁场中的运动时间相同B．在磁场中运动的轨道半径相同
C．出边界时两者的速度相同D．出边界点到O点处的距离相等
图3
6．如图3所示的圆形区域里，匀强磁场的方向垂直纸面向里，有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场，这些质子在磁场中（不计重力）
A．运动时间越长，其轨迹对应的圆心角越大
B．运动时间越长，其轨迹越长
C．运动时间越长，其射出磁场区域时速率越大
D．运动时间越长，其射出磁场区域时速度的偏向角越大
7．用两个一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流（如图4所示），当棒静止时，弹簧秤的读数为F1；
若将棒中的电流方向反向，当棒静止时，弹簧秤的示数为F2，且F2＞F1，根据这两个数据，可以确定
A．磁场的方向B．磁感强度的大小C．安培力的大小D．铜棒的重力
图4
图5
8．如图5所示，质量为m的带电小物块在绝缘粗糙的水平面上以初速v0开始运动．已知在水平面上方的空间内存在方向垂直纸面向里的水平匀强磁场，则以下关于小物块的受力及运动的分析中，正确的是
A．若物块带正电，一定受两个力，做匀速直线运动
B．若物块带负电，一定受两个力，做匀速直线运动
C．若物块带正电，一定受四个力，做减速直线运动
图6
D．若物块带负电，一定受四个力，做减速直线运动
9．在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴Ｏ在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图6所示．若小球运动到Ａ点时，绳子突然断开，关于小球在绳断开后可能的运动情况，以下说法正确的是
图7
Ａ．小球仍做逆时针匀速圆周运动，半径不变
Ｂ．小球仍做逆时针匀速圆周运动，但半径减小
Ｃ．小球做顺时针匀速圆周运动，半径不变
Ｄ．小球做顺时针匀速圆周运动，半径减小
10．如图7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＞t2B．v1＜v2，t1＜t2C．v1=v2，t1＜t2D．v1=v2，t1＞t2
《磁场》单元测试题答题卷
班级姓名学号分数
一、选择题（每题4分，计40分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
选项
二、填空题（每题4分，计24分）
11．如图8所示，带电液滴从h高处自由落下，进入一个匀强电场与匀强磁场互相垂直的区域，磁场方向垂直纸面，电场强度为E，磁感应强度为B。
已知液滴在此区域做匀速圆周运动，则圆周的半径R=_____。
图11
图10
图9
图8
12．如图9所示，ab、cd为两根相距0.2m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，质量为0.3kg的通电导体棒MN静止于水平导轨上，通以5A的电流时，轻轻推动棒，棒沿导轨作匀速运动；
当棒中电流增加到8A时，棒能获得2m/s2的加速度，则匀强磁场的磁感强度的大小为。
13．如图10所示，铜棒ab长0.1m，质量为6×
10-2kg，两端与长为1m的轻铜线相连，静止于竖直平面上，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。
现接通电源，使铜棒中保持有恒定电流通过，铜棒发生摆动。
已知最大偏转角为370，则在此过程中铜棒的重力势能增加了_________J；
恒定电流的大小为_________A。
（不计空气阻力，sin370=0.6，cos370=0.8，g=10m/s2）
图12
14．磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为，式中Ｂ是磁感应强度，μ是磁导率，在空气中μ为已知量。
为了近似测得条形磁铁磁极附近的磁感应强度B，某人用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl，并测出拉力F，如图11所示，因为F所做的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可以得出磁感应强度B与F、A之间的关系为Ｂ＝_________。
15．目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，它可以把气体的内能直接转化为电能。
图12表示出了它的发电原理。
将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，从整体来说是呈电中性）喷射入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场中有两块面积为S，相距为的平行金属板A、B与外电阻R相连构成一电路，设气流的速度为v，气体的电导率（电阻率的倒数）为，则电流表的示数为；
流过外电阻R的电流的方向为。
图13
16．如图13所示，两块竖直放置的平行金属板长为L，两板间距离为d，接在电压为U的直流电源上。
在两板间还有与电场方向垂直的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。
一个质量为m，电量为+q的油滴，从距金属板上端为h高处由静止开始自由下落，并经两板上端的中点P进入板间。
设油滴在P点所受的电场力与磁场力恰好大小相等，方向相反，过P点后不断向一侧偏转，最后恰好从这侧金属板的下边缘离开两板间的电、磁场区域。
则
（1）油滴下落的高度h=；
（2）油滴在离开电磁场时的速度大小v=。
三、计算题（共36分）
17．（14分）如图14所示，在O—XYZ的空间中，分布着以XOZ平面为边界的匀强磁场，XOZ平面的上方磁场的磁感应强度为B1，XOZ平面下方磁场的磁感应强度为B2，两磁场方向均沿Z轴正方向，且B2=3Bl。
今有一带正电的粒子：
在XOY平面内自X轴上的P点出发，以初速度V0，进入磁场Bl中，V0的方向与X轴正方向成30°
角，大小为6.28m/s。
，（粒子的重力不计，π的值取3.14）
（1）画出粒子自P点出发后的运动轨迹示意图（至少画出二次经过X轴的情况）：
（2）求出粒子自P点出发后到第四次经过X轴的时间内平均速度的大小。
图14
18．（10分）如图16所示，oxyz坐标系的y轴竖直向上，在坐标系所在的空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向与x轴平行．从y轴上的M点（0，H，0）无初速释放一个质量为m、电荷量为q的带负电的小球，它落在xz平面上的N（l，0，b）点（l>
0，b>
0）．若撤去磁场则小球落在xz平面的P点（l，0，0）．已知重力加速度为ｇ．
（1）已知匀强磁场方向与某个坐标轴平行，试判断其可能的具体方向．
y
x
z
o
M（0,H,0）
N（l,0,b）
P（l,0,0）
图16
（2）求电场强度E的大小．
（3）求小球落至N点时的速率v．
19．（12分）如图17所示，有一质量M=2kg的平板小车静止在光滑水平面上，小物块A、B静止在板上的C点，A、B间绝缘且夹有少量炸药。
已知mA＝2kg，mB＝1kg，A、B与小车间的动摩擦因数均为μ=0.2。
A带负电，电量为q,B不带电。
平板车所在区域有范围很大的、垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，且qB=10N·
s/m．炸药瞬间爆炸后释放的能量为12J，并全部转化为A、B的动能，使得A向左运动，B向右运动．取g＝10m/s2，小车足够长，求：
B在小车上滑行的距离。
图17
《磁场》单元测试题参考答案
1．BCD2．AB3．B4．AC5．BCD6．AD7．ACD8．D9．ACD10．D
二、填空题
11．12．1.0T13．0.12，414．
15．；
16．U2/2gB2d2，
三、计算题
17．解析：
设粒子运行的轨迹半径分别为r1、r2；
周期分别为T1、T2
（1）粒子在B1磁场中的轨迹长度是以r1为半径的圆周长的1/6，粒子在B2磁场中的轨迹长度是以r2为半径的圆周长的5/6；
又r2=r1/3，故轨迹如图21所示。
（2）qV0B1=mV02/r1①
图21
T1=2πr1/V0②
由①②得r1=mV0/qB1③
T1=2πm/qB1④
同理可得r2=r1/3⑤
T2=T1/3⑥
粒子前进的位移S=PP4=2（r1-r2）=4mV0/3qB1⑦
粒子前进的时间t=2（）=16πm/9qB1⑧
粒子运行的平均速度V=S/T=3V0/4π=1.5m/s⑨
18．解析：
（1）用左手定则判断出：
磁场方向为－x方向或－y方向．
（2）在未加匀强磁场时，带电小球在电场力和重力作用下落到P点，设运动时间为t，小球自由下落，有
①
小球沿x轴方向只受电场力作用 ②
小球沿x轴的位移为 ③
小球沿x轴方向的加速度 ④
联立求解，得 ⑤
（3）带电小球在匀强磁场和匀强电场共存的
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