合格演练测评十二高中物理学业水平测试合格性练习.docx
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合格演练测评十二高中物理学业水平测试合格性练习
合格演练测评(十二)
[磁场(选修3-1)]
姓名:
__________ 班级:
__________ 正确率:
__________
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
一、单项选择题
1.关于磁感线,以下说法正确的是( )
A.磁感线是磁场中客观存在的一些有方向的曲线
B.磁感线都是封闭的曲线
C.磁感线总是从磁铁的N极出发,终止于磁铁的S极
D.磁感线上某点处的切线方向是小磁针静止时N极的指向,是通电导线在此处受力的方向
答案:
B
2.如图所示,小磁针正上方的直导线与小磁针平行,当导线中有电流时,小磁针会发生偏转.首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是( )
A.物理学家伽利略,小磁针的N极垂直转向纸内
B.天文学家开普勒,小磁针的S极垂直转向纸内
C.物理学家牛顿,但小磁针静止不动
D.物理学家奥斯特,小磁针的N极垂直转向纸内
答案:
D
3.如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈,在线圈中心处挂上一个小磁针,且与线圈在同一平面内,则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时( )
A.小磁针N极向里转
B.小磁针N极向外转
C.小磁针在纸面内向左摆动
D.小磁针在纸面内向右摆动
答案:
A
4.在做“奥斯特实验”时,下列操作中现象最明显的是( )
A.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上
B.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的正上方
C.导线沿南北方向放置在磁针的正上方
D.导线沿东西方向放置在磁针的正上方
答案:
C
5.如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图,甲棒内部各分子电流取向是杂乱杂乱无章的,乙棒内部各分子电流取向大致相同,则下列说法中正确的是( )
A.两棒均显磁性
B.两棒均不显磁性
C.甲棒不显磁性,乙棒显磁性
D.甲棒显磁性,乙棒不显磁性
答案:
C
6.关于信鸽“认家”的现象,有一种解释说,信鸽是通过地球的磁场来导航的,如果这种说法正确,则当在信鸽腿上系上一块小磁体,信鸽还能否通过地球的磁场来导航( )
A.能B.不能
C.能,但不灵敏D.无法判断
答案:
B
7.空间中存在着竖直向下的匀强磁场,如图所示,一带正电粒子(不计重力)垂直于磁场方向以初速度v射入磁场后,运动轨迹将( )
A.向上偏转B.向下偏转
C.向纸面内偏转D.向纸面外偏转
答案:
D
8.关于磁场的方向,下列叙述中不正确的是( )
A.磁感线上每一点的切线方向
B.磁场N极到S极的方向
C.小磁针静止时北极所指的方向
D.小磁针北极受力的方向
答案:
B
9.一束电子流沿水平面自西向东运动,在电子流的正上方一点P,由于电子运动产生的磁场在P点的方向为( )
A.竖直向上B.竖直向下
C.水平向南D.水平向北
答案:
D
10.如图所示,直导线中通有方向向右的电流,在该导线正下方有一个电子正以速度v向右运动.重力忽略不计,则电子的运动情况将是( )
A.电子向上偏转,速率不变
B.电子向下偏转,速率改变
C.电子向下偏转,速率不变
D.电子向上偏转,速率改变
答案:
C
11.如图所示,通电直导线右边有一个矩形线框,线框平面与通电直导线共面,若使线框逐渐远离(平动)通电导线,则穿过线框的磁通量将( )
A.保持不变B.逐渐增大
C.逐渐减小D.不能确定
解析:
通电直导线产生稳定的磁场,离导线越远磁场越弱,磁感线越稀疏,故当线框远离通电导线时,穿过线框的磁感线的条线越来越少,所以磁能量逐渐减小.
答案:
C
12.如图所示,线圈平面与条形磁铁的轴线垂直,现将线圈沿轴线由A点平移到B点,穿过线圈磁通量的变化情况是( )
A.变大 B.变小
C.不变D.先变大,后变小
解析:
磁极在A点时,磁极处磁场线最多,则穿过线圈的磁通量最大,当由A点平移到B点磁场线不断减少,则穿过线圈磁通量的变化情况是变小.
答案:
B
13.如图所示为一半圆形的匀强磁场B,当一束粒子对着圆心射入该磁场,发现所有粒子都从M点射出,下列说法正确的是( )
A.这束粒子全部带负电荷
B.这束粒子全部带正电荷
C.这束粒子全部不带电
D.这束粒子中有的带正电荷,有的带负电荷
解析:
由左手定则知,粒子带正电,B正确.
答案:
B
14.一带电粒子在匀强磁场中沿着磁感线方向运动,现将该磁场的磁感应强度增大一倍,则带电粒子受到的洛伦兹力( )
A.增大两倍B.增大一倍
C.减小一半D.依然为零
解析:
由于粒子速度方向与磁场方向平行,所以不管磁感应强度怎么变,粒子所受洛伦兹力都为零,故A,B,C错误,D正确.
答案:
D
15.如图所示,带负电的粒子在匀强磁场中运动.关于带电粒子所受洛伦兹力的方向,下列各图中判断正确的是( )
解析:
根据左手定则可知,A选项中带负电的粒子所受洛伦兹力方向向下,故A正确;B选项中带负电的粒子所受洛伦兹力方向向上,故B错误;C选项中带负电的粒子所受洛伦兹力方向垂直于纸面向里,故C错误;D选项中带负电的粒子所受洛伦兹力方向垂直于纸面向外,故D错误.
答案:
A
16.下面的四个图显示了磁场对通电直导线的作用力,其中正确的是( )
解析:
由左手定则可判断,选项A通电导线所受安培力的方向水平向右;选项B通电导线所受安培力的方向竖直向下,选项D通电导线与磁场方向平行,不受安培力,故选项A,B,D错误,C正确.
答案:
C
17.如图所示为电流产生磁场的分布图,正确的分布图是( )
A.①③B.②③
C.①④D.②④
解析:
由安培定则可以判断,竖直向上的直线电流产生的磁场方向为逆时针方向,竖直向下的直线电流产生的磁场方向为顺时针方向,①正确,②错误;③和④为环形电流,注意让弯曲的四指指向电流的方向,可判断出③错误,④正确.选项C正确.
答案:
C
18.如图所示,把一条导线平行地放在磁针的上方附近,当导线中有电流通过时,磁针会发生偏转,发现这个实验现象的物理学家是( )
解析:
丹麦物理学家奥斯特发现通电导线周围能产生磁场.
答案:
C
19.如图所示,假如将一个小磁针放在地球的北极点上,不考虑磁偏角,那么小磁针的N极将( )
A.指北 B.指南
C.竖直向上 D.竖直向下
解析:
地球的北极点上磁场方向竖直向下,故放在地球的北极点上的小磁针的N极将竖直向下,选项D正确.
答案:
D
20.两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场,两粒子质量之比为1∶4,电荷量之比为1∶2,则两带电粒子所受洛伦兹力之比为( )
A.2∶1B.1∶1
C.1∶2D.1∶4
解析:
带电粒子的速度方向与磁感线方向垂直时,洛伦兹力F=qvB与电荷量成正比,与质量无关,C项正确.
答案:
C
二、非选择题
21.如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量为________.若从初始位置转过90°角,则穿过框架平面的磁通量为________;若从初始位置转过180°角,则穿过框架平面的磁通量的变化是________________.
解析:
初始位置框架平面与磁场方向垂直Φ1=BS;框架转过90°角时,框架平面与磁场方向平行,磁通量为0;若规定初始位置磁通量为“正”,则框架转过180°角时磁感线从反面穿出,故末态磁通量为“负”,即Φ2=-BS,所以ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|(-BS)-BS|=2BS.
答案:
BS 0 2BS
22.如图所示,在同一水平面上有两根金属导轨AB和CD,它们的间距L=0.2m,处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,导体棒ab垂直导轨放置,棒长等于导轨间距,其电阻R=6Ω.当导轨的AC两端接上一个稳定电源时,导体棒ab受到的安培力大小为0.1N,求:
(1)通过导体棒ab的电流大小;
(2)导体棒ab上电流的热功率.
解析:
(1)由安培力公式F=BIL,
可知I=
=
A=0.5A.
(2)根据P=I2R,
得P=0.52×6W=1.5W.
答案:
(1)0.5A
(2)1.5W
23.如图所示,一束电子(电量为e)以速度v0垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,电子穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°,电子重力忽略不计,求:
(1)电子的质量;
(2)穿过磁场所需的时间.
解析:
(1)电子垂直射入匀强磁场中,只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,圆心为初速度v0与离开磁场时速度垂线的交点,如图所示.由几何知识,得轨迹的半径为r=
=2d,
由牛顿第二定律得:
Bqv=m
,
解得m=
.
(2)由几何知识,得轨迹的圆心角为
α=
,
所以t=
T=
=
.
答案:
(1)
(2)