高三物理复习磁场测试.docx
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高三物理复习磁场测试
高三物理复习磁场测试
一、不定项选择题。
本题共10小题,每小题4分,共40分.
1.不计重力的带电粒子在电场或者磁场中只受电场力或磁场力作用,带电粒子所处的运动状态可能是()
A.在电场中做匀速直线运动B.在磁场中做匀速直线运动
C.在电场中做匀速圆周运动D.在匀强磁场中做类平抛运动
2.如图所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直面内有一根通电导线ef,且ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,穿过圆面积的磁通量将()
A.逐渐变大
B.逐渐变小
C.始终为零
D.不为零,但始终保持不变
3.如图所示,D是置于电磁铁两极极间的一段通电直导线,电流方向垂直纸面向里。
在开关S接通后,导线D所受磁场力的方向是
A.竖直向上B.竖直向下C.水平向左D.水平向右
4.宇宙空间中有大量的带电粒子,以高速度射向地球,要是这些粒子进入大气层,会使空气大量电离,也有的会射到动植物上伤害地球上的生命,地磁场起到保护地球的作用,避免这些“天外来客”的伤害,这是因为()
A.带电粒子进入地磁场后,减慢了速度,最终停止下来而不会进入地球大气层
B.带电粒子进入地磁场后,运动发生偏转,从而避开了地球而射出
C.地磁场太弱,不能起到保护作用,实际起保护作用的是别的因素
D.地磁场使带电粒子失去电荷,成为中性的、无害的粒子
5.超导是当今高科技的热点之一,当一块磁体靠近超导体时,超导体中会产生强大的电流,对磁体有排斥作用,这种排斥力可使磁体悬浮在空中,磁悬浮列车就利用了这项技术,磁体悬浮的原理是下述中的()
A.超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同
B.超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反
C.超导体使磁体处于失重状态
D.超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡
6.两根平行放置的长直导线a和b载有大小相等方向相反的电流,a受到的磁场力大小为Fl,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力的大小变为F2,则此时b受到磁场力大小变为()
A.F2B.F1—F2
C.Fl+F2D.2Fl—F2
7.电磁流量计广泛应用于测量可导电液体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内横截面的流体的体积).为了简化,假设流量计是如图11-10所示的横截面为长方形的一段管道.它中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c.流量计的两端与输送流体的管道相连接(图中虚线).图中流量计的上下两面是金属材料,前后两面是绝缘材料.现于流量计所在处加磁感应强度B的匀强磁场,磁场方向垂直前后两面.当导电流体稳定地流经流量计时,在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接,I表示测得的稳定电流值.已知流体的电阻率为ρ,不计电流表的内阻,则可求得流量为
A.B.C.D.
8.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,分别和高频交流电源相连接,两盒间的窄缝中形成匀强电场,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速.两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,带电粒子在磁场中做圆周运动,通过两盒间的窄缝时反复被加速,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出.如果用同一回旋加速器用同一磁感应强度B分别加速氚核(
)和α粒子(
),比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,有()
A.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能也较大
B.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能较小
C.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能也较小
D.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能较大
9.长为L,间距也为L的两平行金属板间有垂直向里的匀强磁场,如图所示,磁感应强度为B,今有质量为m、带电量为q的正离子(不计重力)从平行板左端中点以平行于金属板的方向射入磁场.欲使离子不打在极板上,入射离子的速度大小应满足的条件可能的是
A.
B.
C.
D.
10.如图所示,两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内,左右两端点等高,分别处于沿水平方向的匀强磁场和匀强电场中.两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放.M、N为轨道的最低点,则下列说法中正确的是
A.两个小球到达轨道最低点的速度vM B.两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力FM>FN C.小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间 D.在磁场中小球能到达轨道的另一端最高处,在电场中小球不能到达轨道另一端最高处 二、填空(共20分,每空2分) 11.黑箱上有三个接线柱A、B、C(如图).已知里面装的元件只有两个(可能是干电池、电阻、二极管中的两个),并且两个接线柱间最多只有一个元件.现用多用表测量结果如下: (1)用直流电压挡测量AB、BC、AC间均无电压.这说明: ___________ (2)用欧姆挡测量A、C间正、反向电阻值不变.这说明: ___________ A。 B。 。 C (3)用欧姆挡测量: 黑表笔测A点,红表笔测B点,有一定电阻,反接阻值较大.这说明: ___________ (4)用欧姆挡测量: 黑表笔测C点,红表笔测B点,有电阻,阻值比第 (2)步测得的大;反接阻值很大.这说明: ___________ (5)试画出箱内两元件的接法. 12.实验室里可以用甲图所示的小罗盘估测条形磁铁磁场的磁感应强度。 方法如图乙所示,调整罗盘,使小磁针静止时N极指向罗盘上的零刻度(即正北方向),将条形磁铁放在罗盘附近,使罗盘所在处条形磁铁的磁场方向处于东西方向上,此时罗盘上的小磁针将转过一定角度。 若已知地磁场的水平分量Bx,为计算罗盘所在处条形磁铁磁场的磁感应强度B,则只需读出________________________________________________________,磁感应强度的表达式为B=_____________。 三.计算题.图3 13.右图是磁流体发电机的原理示意图,通道的上、下两个面是两块平行金属板,水平放置,通道的横截面积是边长为d的正方形。 匀强磁场的方向垂直前、后两个侧面(即垂直图中纸面向里),磁感应强度为B。 一等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电与负电的微粒,而从整体来说呈电中性)以速度v流过通道,这时两金属板上就聚集电荷,产生电压。 已知发电机的等效内阻为r,负载电阻为R。 试求: (1)发电机的电动势; (2)发电机的总功率;(3)为使等离子体以恒定速度v通过磁场,必须使通道两端保持一定的压强差 ,这个压强差 多大。 14.如图所示,倾角θ=30°、宽度L=lm的足够长的U形平行光滑金属导轨,固定在磁感应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直.用平行于导轨、功率恒为P=6W的牵引力牵引一根质量为m=0.2kg、电阻R=lΩ的放在导轨上的金属棒ab,由静止开始沿导轨向上移动(ab始终与导轨接触良好且垂直).当ab棒移动s=2.8m时,获得稳定速度,在此过程中,克服安培力做功为W=5.8J(不计导轨电阻及一切摩擦,g取10m/s2),求: (1)ab棒的稳定速度. (2)ab棒从静止开始达到稳定速度所需时间. 15.如图,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B=0.60T,磁场内有一块平面感光板ab,板面与磁场方向平行,在距ab的距离l=16cm处,有一个点状的 放射源S,它向各个方向发射 粒子, 粒子的速度都是 ,已知 粒子的电荷与质量之比 ,现只考虑在图纸平面中运动的 粒子,求ab上被 粒子打中的区域的长度。 16.一匀磁场,磁场方向垂直于xy平面,在xy平面上,磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内。 一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,由原点O开始运动,初速为v,方向沿x正方向。 后来,粒子经过y轴上的P点,此时速度方向与y轴的夹角为30°,P到O的距离为L,如图所示。 不计重力的影响。 求磁场的磁感强度B的大小和xy平面上磁场区域的半径R. 17.磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用,图1是在平静海面上某实验船的示意图,磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道(简称通道)组成。 如图2所示,通道尺寸a=2.0m、b=0.15m、c=0.10m,工作时,在通道内沿z轴正方向加B=0.8T的匀强磁场;沿x轴负方向加匀强电场,使两极板间的电压U=99.6V;海水沿y轴方向流过通道。 已知海水的电阻率ρ=0.20Ω·m。 (1)船静止时,求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向; (2)船以vs=5.0m/s的速度匀速前进。 以船为参照物,海水以5.0m/s的速率涌入进水口,由于通道的截面积小于进水口的截面积,在通道内海水的速率增加到vd=8.0m/s。 求此时金属板间的感应电动势U感。 船行驶时,通道中海水两侧的电压按U'=U-U感计算,海水受到电磁力的80%可以转换为船的动力。 当船以vs=5.0m/s的速度匀速前进时,求海水推力的功率。 18、如图所示,水平向左的匀强电场场强E=4V/m,垂直纸面向里的匀强磁场磁感应强度B=2T,质量m=1g的带正电小物块A从M点沿绝缘粗糙的竖直墙壁无初速下滑,当它沿墙壁滑行了d=0.8m到达N点时就离开墙壁做曲线运动,之后当A运动到P点时受力平衡,此时A的速度方向与水平方向成45º,已知P点与M点的高度差h=1.6m,g取10m/s2,求: (1)A沿墙壁下滑过程中克服摩擦力所做的功; (2)P与M间的水平距离。 高三物理复习磁场测试 姓名座号 一.不定项选择题,10小题;每小题4分,共40分. 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 二、填空题. 11. (1)______________________________(5)试画出箱内两元件的接法. A。 B。 。 C (2)______________________________ (3)______________________________ (4)______________________________ 12.___________________________、_______________ 三、本题共6小题,共90分. 13. 14.(15分) 15. 16. 17. 18. 一、选择题(每小题至少有一个正确答案,每小题4分,共40分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 BC B A D A CD C BC B D 二、填空题(每空3分,共21分) 11、 (2)①ABCEGHI (3分) ②如图所示,实物连图不给分 (4分) ③横截面边长a、管线长度L、电压表示数U、电流表示数I (5分) 12. 13.13、 (1)E=Bdv (2) (3) 14. (1)P=Fv 联立以上各式,得: P=(mg× + )v, 代入数据得: 6=(0.2×10× + )v整理得: v2+v-6=0,解得: v=2m/s (2)h=2.8× m=1.4m.Pt-WA-mgh= mv2 t= = s=1.5s 15: 粒子带正电,故在磁场中沿逆时针方向做匀速圆周运动,用R表示轨道半径,有 ① 由此得 代入数值得R=10cm可见,2R>l>R. 因朝不同方向发射的 粒子的圆轨迹都过S,由此可知,某一圆轨迹在图中N左侧与ab相切,则此切点P1就是 粒子能打中的左侧最远点.为定出P1点的位置,可作平行于ab的直线cd,cd到ab的距离为R,以S为圆心,R为半径,作弧交cd于Q点,过Q作ab的垂线,它与ab的交点即为P1. ② 再考虑N的右侧。 任何 粒子在运动中离S的距离不可能超过2R,以2R为半径、S为圆心作圆,交ab于N右侧的P2点,此即右侧能打到的最远点. 由图中几何关系得 ③ 所求长度为 ④代入数值得P1P2=20cm⑤ 16.粒子在磁场中受各仑兹力作用,作匀速圆周运动,设其半径为r, ① 据此并由题意知,粒子在磁场中的轨迹的圆心C必在y轴上,且P点在磁场区之外。 过P沿速度方向作延长线,它与x轴相交于Q点。 作圆弧过O点与x轴相切,并且与PQ相切,切点A即粒子离开磁场区的地点。 这样也求得圆弧轨迹的圆心C,如图所示。 由图中几何关系得: L=3r② 由①、②求得: ③ 图中OA的长度即圆形磁场区的半径R,由图中几何关系可得 ④ 17. (1)根据安培力公式,推力F1=I1Bb,其中I1= R=ρ 则Ft= N 对海水推力的方向沿y轴正方向(向右) (2)U感=Bu感b=9.6V (3)根据欧姆定律,I2= A 安培推力F2=I2Bb=720N对船的推力F=80%F2=576N 推力的功率P=Fvs=80%F2vs=2880W 18、 (1)W=-6×10-3J (2)s=0.6m
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