磁场单元测试题(90分钟)

磁场单元测试题（90分钟）编辑人：于志辉审核人：刘良健一、选择题（共11道题，每题4分，每题至少一个选项是正确的）1．关于磁场的下列叙述中正确的是（）A、磁铁的磁场和电流的磁场一样，本质上都是由电荷运动产生的B、磁场中任一点的磁感应强度的方向，就是一小段通电直导线在该点所受安培力的方向C、若一小段通电直导线在某点所受安培力为零，则该点的磁感应强度一定为零D、磁感应强度为B的匀强磁场中有一面积为S的线圈，则穿过该线圈的磁通量Φ=BS2．磁感应强度的单位是特斯拉，用国际单位制中的基本单位可表示为（）A．N/(A·m)B．kg/(A·s2)C．kg·m2/s2D．kg·m2/(A·s2)3、A为橡胶圆盘，其盘面竖直.B为紧贴A的毛皮.在靠近盘的中轴上有一个小磁针静止于图示位置.当沿图中箭头的方向转动把手C时，小磁针将发生什么现象?A、小磁针的N极将向发生偏转指向右B、小磁针的N极将发生偏转指向左C、小磁针静止不动D、无法判断4．如图，足够长的直线ab靠近通电螺线管，与螺线管平行。用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图像是5、如图所示，取一铝箔条，把它折成天桥形状，用胶纸粘牢两端，使蹄形磁铁横跨天桥两端，当电池的负极与铝箔接通时A、“天桥”会受到向上的力的作用，向上弯曲B、“天桥”会受到向下的力的作用，向下弯曲C、改变电池的正负极接线，将磁铁的S极、N极位置交换，“天桥”会受到期向上的力的作用，向上弯曲。D只将磁铁的S极、N极交换位置，“天桥”会受到向上的力的作用，向上弯曲6.如图所示，通电导体棒静止于水平导轨上，棒的质量为m，长为L，通过的电流大小为I且垂直纸面向里，匀强磁场的磁感应强度B的方向与导轨平面成θ角，则导体棒受到的()A．安培力大小为BILB．安培力大小为BILsinθC．摩擦力大小为BILsinθD．支持力大小为mg－BILcosθ7.如图所示，平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则()A．该粒子带正电B．A点与x轴的距离为mv2qBC．粒子由O到A经历时间t＝πm3qBD．运动过程中粒子的速度不变8.如图，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上。不计重力。下列说法正确的有()A．a、b均带正电B．a在磁场中飞行的时间比b的短C．a在磁场中飞行的路程比b的短D．a在P上的落点与O点的距离比b的近9.回旋加速器是获得高能带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D形盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图6所示,关于回旋加速器的下列说法正确的是（）A.狭缝间的电场对粒子起加速作用,因此加速电压越大,带电粒子从D形盒射出时的动能越大B.磁场对带电粒子的洛伦兹力对粒子不做功,因此带电粒子从D形盒射出时的动能与磁场的强弱无关C.带电粒子做一次圆周运动,要被加速两次,因此交变电场的周期应为圆周运动周期的二倍D.用同一回旋加速器分别加速不同的带电粒子,一般要调节交变电场的频率10．如图7所示，一个带正电荷的物块m，由静止开始从斜面上A点下滑，滑到水平面BC上的D点停下来。已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物块经过B处时的机械能损失。先在ABC所在空间加竖直向下的匀强电场，第二次让物块m从A点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的D′点停下来。后又撤去电场，在ABC所在空间加水平向里的匀强磁场，再次让物块m从A点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并在水平面上的D″点停下来。则以下说法中正确的是()图7A．D′点一定在D点左侧B．D′点一定与D点重合C．D″点一定在D点右侧D．D″点一定与D点重合11、如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中A.重力做功2mgRB.机械能减少mgRC.小球能够落回A点D.克服摩擦力做功2mgR二、实验题12.某同学利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图(b)所示．实验中小车(含发射器)的质量为200g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到，回答下列问题：(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成________(选填“线性”或“非线性”)关系．(2)由图(b)可知，a­m图线不经过原点，可能的原因是________．(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是________，钩码的质量应满足的条件是________．13.现要测量某电源的电动势和内阻．可利用的器材有：电流表A，内阻为1.00Ω；电压表V；阻值未知的定值电阻R1、R2、R3、R4、R5；开关S；一端连有鳄鱼夹P的导线1，其他导线若干．某同学设计的测量电路如图(a)所示．(1)按图(a)在实物图(b)中画出连线，并标出导线1和其P端．(2)测量时，改变鳄鱼夹P所夹的位置，使R1、R2、R3、R4、R5依次串入电路，记录对应的电压表的示数U和电流表的示数I.数据如下表所示．根据表中数据，在图(c)中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出UI图线．I(mA)1931531116930U(V)2.512.592.682.762.84图(c)(3)根据UI图线求出电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(保留2位有效数字)三、计算题14.如图所示，在倾角为的光滑斜面上有一根水平方向的通电直导线。已知直导线长为L，质量为m，通过的电流为I，方向如图所示，整个装置处在匀强磁场中，求：（1）若通电直导线在斜面上静止不动，则匀强磁场的磁感应强度的最小值B1是多少？方向如何？（2）如果通电直导线对斜面无压力，则匀强磁场的磁感应强度的最小值B2是多少？方向如何？15.如图所示，在直角区域aob内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一电子（质量为m、电荷量为e）从O点沿纸面以速度v射入磁场中，速度方向与边界ob成30°角。求：（1）电子射出磁场在ob上的位置；（2）电子在磁砀中运动的时间。16、有一电荷量为q，质量为m的带正电的粒子（不计重力）从坐标原点O以速度v0沿y轴正方向运动，如图所甲所示。在xoy平面内加一场，可使粒子经过坐标中的A点，A点坐标为（a,b）求所加场的大小和方向？关于所加场的大小和方向，某同学的解答过程是：如果加的是沿x轴正方向的匀强电场，如图乙所示，则带电粒子做类平抛运动，由O到A的时间为t，在x轴方向：由s=21a1t2,s=21×mEqt2沿y轴方向：v0t=b,解得E=2202qbmav。方向：沿x轴正方向你认为该同学的解答和结论是否正确？如果你认为正确，请再写出一种正确的解答过程，并求出结果；如果你认为不正确，请写出正确的解答过程，并求出结果。17．(2014·惠州调研)如图13所示，一个板长为L，板间距离也是L的平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，在极板右边的空间里存在着垂直于纸面向里的匀强磁场。有一质量为m，重力不计，带电量为－q的粒子从极板正中间以初速度为v0水平射入，恰能从上极板边缘飞出又能从下极板边缘飞入，求：(1)两极板间匀强电场的电场强度E的大小和方向；(2)－q粒子飞出极板时的速度v的大小与方向；(3)磁感应强度B的大小。18.如图13甲所示，在y轴右侧加有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B＝1T。从原点O处向第Ⅰ象限发射一比荷qm＝1×104C/kg的带正电的粒子(重力不计)，速度大小v0＝103m/s，方向垂直于磁场且与x轴正方向成30°角。(1)求粒子在该匀强磁场中做匀速圆周运动的半径R和在该磁场中运动的时间t1。(2)若磁场随时间变化的规律如图乙所示(垂直于纸面向外为正方向)，t＝4π3×10－4s后空间不存在磁场。在t＝0时刻，粒子仍从O点以与原来相同的速度v0射入，求粒子从O点射出后第2次经过x轴时的坐标。图1319.如图所示，是电视显像管工作原理图。炽热的金属丝发射出电子，在金属丝K和金属板M之间加一电压U，使电子在真空中加速后，从金属板的小孔C穿出，进入有界abcd矩形匀强磁场，经匀强磁场射出后，打在荧光屏上，荧光屏被电子束撞击而发光。已知电子的比荷em＝169×1011C/kg，匀强磁场的磁感应强度B＝1.0×10－4T，磁场的长度l＝12cm，磁场的右边界距离荧光屏L＝15cm。加速电压U＝20V时，电子恰好从有界匀强磁场的右下角c点飞出。不计电子间的相互作用及重力影响。求：(1)电子射入磁场时的速度大小；(2)电子在磁场中运动的轨道半径；(3)电子打在荧光屏上的亮点与荧光屏中心O点的距离。