新课标人教版高中物理选修3-1 第三章:磁场 单元测试题
第三章 单元测试题
一、选择题
1、超导是当今高科技的热点,当一块磁体靠近超导体会产生强大的电流,对磁体有排斥作用.这种排斥力可使磁体悬浮空中,磁悬浮列车采用了这种技术,磁体悬浮的原理是( )
A.超导体电流的磁场方向与磁体相同 B.超导体电流的磁场方向与磁体相反
C.超导体使磁体处于失重状态 D.超导体产生的磁力与磁体重力平衡
2、下列关于通电直导线在匀强磁场中受安培力的说法中,正确的是( )
A.安培力的大小只和磁场的强弱、电流大小有关
B.安培力的方向与磁场方向垂直,同时又与电流方向垂直
C.若通电导线所受磁场力为零,则导线所在处磁感应强度为零
D.若某段导线在磁场中取某一方向时受到的磁场力最大,此时导线必与磁场方向垂直
3、把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它的下端刚好跟杯里的水银面接触,并使它组成如图1-2所示的电路,当电键S接通后,将看到的现象是( )
A.弹簧向上收缩 B.弹簧被拉长
C.弹簧上下跳动 D.弹簧仍静止不动
4、在匀强磁场中,一个带电粒子正在做匀速圆周运动.如果突然将它的速率增大到原来的2倍,那么粒子运动的( )
A.轨迹半径不变,周期是原来的一半 B.轨迹半径是原来的2倍,周期不变
C.轨迹半径和周期都是原来的2倍 D.轨迹半径是原来的4倍,周期不变
5、两个带电粒子,它们的荷质比q/m相同,电量不同,q1=2q2,m1v1=4m2v2,则它们在同一匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径之比和周期之比分别为( )
A.1∶2和2∶1 | B.2∶1和1∶1 |
C.4∶1和1∶2 | D.1∶4和1∶1 |
6.地球赤道地区,宇宙射线中一颗带负电的粒子竖直射向地面,它受到地球磁场力的方向为 ( )
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A.向东 B.向西
C.向南 D.向北
7.在竖直向下的匀强电场和水平方向的匀强磁场垂直相交的区域里,一带电粒子从
点由静止开始沿曲线
运动到
点时,速度又变为零,
点是运动中能够到达的最高点,如图所示;若不计重力,下列说法中正确的是( )
A.粒子肯定带负电,磁场方向垂直于纸面向里
B.、
点处在同一条水平线上
C.粒子通过点时速率最大
D.粒子到达点后将沿原路经返回到
点
8.如图所示,三个完全相同的带负电的小球,从一高度开始自由落下,其中a直接落地,b下落过程中经过一个水平方向的匀强电场区,c下落时经过一个水平方向的匀强磁场区,不计空气阻力,设它们落地的速度大小分别为va、vb、vc,则( )
A.va=vb =vc B.va > vb > vc
C.va < vb = vc D.va =vc < vb
9.如图所示,用绝缘细线悬挂的单摆,摆球带正电,悬挂于
点,摆长为
,当它摆过竖直线
时便进入或离开一个匀强磁场,磁场方向垂直于单摆摆动的平面,
、
点分别是最大位移处,下列说法中正确的是( )
A.点和
点处于同一水平面
B.在点和
点处线上的拉力大小相等
C. 单摆向右或向左摆过点时,线上的拉力是不相等的
D.单摆向右或向左摆过点时,线上的拉力是相等的
10.如图所示,两条直导线互相垂直,但相隔一段距离,其中的一条
是固定的,另一条
能自由移动.当两导线分别通入如图所示的电流时,
导线将( )
A.顺时针转动,同时靠近 B.逆时针转动,同时离开
C.顺时针转动,同时离开 D.逆时针转动,同时靠近
11.如图所示,
为垂直于纸面向里的匀强磁场,小球带负电荷,
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让小球从点开始以初速度
向左水平射出,并落在水平地面上,
历时,落地点距
点水平距离为
;然后撤去磁场,让小球仍从
点开始以初速度
水平抛出,落在水平地面上,历时
,落地点距
点水平距
离为,则( )
A. B.
C.两次落地速度相同 D.两次落地动能相同
12.如图所示,一条型磁铁放在水平桌面上,在其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( )
A.磁铁对桌面的压力减小,且受到向左的摩擦力
B.磁铁对桌面的压力减小,且受到向右的摩擦力
C.磁铁对桌面的压力增大,且受到向左的摩擦力
D.磁铁对桌面的压力增大,且受到向右的摩擦力
13.磁电式电流表的灵敏度高,所谓灵敏度就是指针转过的角度(即线圈转过的角度)和电流的比值,这个比值越大,电表的灵敏度就越高,现要提高磁电式电流表的灵敏度,办法有( )
A.增加线圈匝数 B.增加永久磁铁的磁感应强度
C.换用扭转系数较大的弹簧 D.增加线圈面积
二、填空题
14、 如图所示,匀强磁场B中,有一长直导线垂直磁感线方向放置,导线中电流方向垂直纸面向外,在以导线为圆心的一个圆上,一直径A'B'垂直磁感线,直径C'D'平行磁感线,在A'、B'、C'、D'四点中,磁感应强度可能为零的点为______点.
15、如图1-9所示,载有电流I2的长直导线穿过载有电流I1的金属圆环的中心,且垂直于圆环平面,导线和圆环内电流方向已在图中标出,则直导线
和金属环之间的作用力为_______,这是因为_____________________.
16、质子和α粒子以相等的动能垂直进入同一匀强磁场,它们做圆周运动的周期之比是______;轨迹半径之比是_______.
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24.如图所示,质量为
,电量为
带正电荷的小物块从半径为
的
光滑圆槽顶点由静止下滑,整个装置处于电场强度为
,磁感应强度为
的区域内,则小物块滑到底端时对轨道的压力为 .
25.如图所示,水平放置厚度均匀的薄铅板,带电粒子自
点进入磁场中,沿半径为
的圆弧运动到
点,当带电粒子垂直地穿过铅板后沿半径为
的圆弧继续运动,且
,则此粒子在该匀强磁场中能穿过铅板的次数
.
三、计算题
26、如图所示, 质量为m、长度为L的水平金属棒ab通过两根细金属丝悬挂在绝缘架MN下面,整个装置处于竖直方向的匀强磁场中,当金属棒通以由a向b的电流I后,将离开原位置向外偏转α角而重新平衡,如图所示,则磁感应强度的方向如何?棒所受的磁场力的大小为多少?
27、如图所示,在水平向右的匀强电场E和水平向里的匀强磁场B并存的空间中,有一个足够长的水平光滑绝缘面MN.面上O点处放置一个质量为m、带正电q的物块,释放后物块自静止开始运动.求物块刚要离开水平面时的速度和相对于出发点O的位移.
28.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
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