磁场单元检测试题.doc

新郑二中分校2013届单元测试试题磁场第I卷（选择题）一、选择题（本题包括12小题。每小题选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分，共48分）1. 如下图所示的各图中, 表示通电直导线在匀强磁场中所受磁场力的情况, 其中磁感应强度B、电流I、磁场力F三者之间的方向关系正确的是()2. 地面附近空间中有水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直于纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成角的直线MN运动，如图所示，由此可判断如果油滴带正电，它是从M点运动到N点；如果油滴带正电，它是从N点运动到M点；如果水平电场方向向右，油滴是从M点运动到N点；如果水平电场方向向左，油滴是从M点运动到N点()A正确 B正确C正确 D正确3. 如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置其核心部分是两个D型金属盒，将其置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连则带电粒子加速所获得的最大动能与下列因素有关的是() A加速的次数 B加速电压的大小C金属盒的半径 D匀强磁场的磁感应强度4. 如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，不计重力，在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规定垂直于纸面向外的磁感应强度方向为正，则磁场区域、三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是图中的（ ） 5. 空间存在一匀强磁场B，其方向垂直纸面向里，另有一个点电荷Q形成的电场，如图所示一带电荷量为q的粒子（不计重力）以初速度v0从某处垂直电场、磁场入射，初位置到点电荷的距离为r，则粒子在电磁场中的运动轨迹可能为（ ）A以点电荷Q为圆心，以r为半径的在纸平面内的圆周B开始阶段在纸面内向右偏的曲线C开始阶段在纸面内向左偏的曲线D沿初速度v0方向的直线6. 如图所示，绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E，在与环心等高处放有一质量为m、带电+q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是( )A、小球在运动过程中机械能守恒B、小球经过环的最低点时速度最大C、小球经过环的最低点时对轨道压力为3（mg+qE）D、小球经过环的最低点时对轨道压力为（mg+qE）7. 如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为F1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以方向如右图所示的电流后，台秤读数为F2，则以下说法正确的是 ( )A弹簧长度将变长 B弹簧长度将变短CF1F2 DF1F28. 医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如上图所示由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零在某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 V，磁感应强度的大小为0.040 T则血流速度的近似值和电极a、b的正负为()A1.3 m/s，a正、b负B2.7 m/s，a正、b负C1.3 m/s，a负、b正 D2.7 m/s，a负、b正9. 如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里P为屏上的一个小孔PC与MN垂直一群质量为m、带电量为q的粒子(不计重力)，以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为的范围内则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为（ ）10. 如图所示，在一匀强磁场中有三个带电粒子，其中1和2为质子、3为粒子的径迹它们在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，三者轨道半径r1r2r3，并相切于P点设T、v、a、t分别表示它们做圆周运动的周期、线速度、向心加速度以及各自从经过P点算起的第一次通过图中虚线MN所经历的时间，则( ) AT1T2v3Ca1a2a3 Dt1t2s2 Bt1t2Cv1v2 Dv1v212. 有一个带电荷量为q、重为G的小球，从两竖直的带电平行板上方h处自由落下，两极板间另有匀强磁场，磁感应强度为B，方向如右图所示，则带电小球通过有电场和磁场的空间时，下列说法正确的是()A一定作曲线运动 B不可能做曲线运动C有可能做匀加速运动 D有可能做匀速运动第II卷（非选择题）二、实验题：本题共2个小题，满分16分.13. 某研究性学习小组为了制作一个传感器，需要选用某种电学元件实验中首先要描绘该元件的伏安特性曲线，实验室备有下列器材：A待测元件（额定电压2V、额定电流200mA）B电流表A1（量程00.3A，内阻约为1）C电流表A2（量程00.6A，内阻约为0.5）D电压表V（量程03V，内阻约为10k）E滑动变阻器R1（阻值范围05，允许最大电流1A）F滑动变阻器R2（阻值范围01k，允许最大电流100mA）G直流电源E（输出电压3V，内阻不计）H开关S，导线若干I多用电表（1）为提高实验的准确程度，电流表应选用 ；滑动变阻器应选用 （以上均填器材代号）。（2）请在图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。（3）检查实验电路连接正确，然后闭合开关，调节滑动变阻器滑动头，发现电流表和电压表指针始终不发生偏转。在不断开电路的情况下，检查电路故障，应该使用多用电表 挡；检查过程中将多用表的红、黑表笔与电流表“+”、“-”接线柱接触时，多用电表指针发生较大角度的偏转，说明电路故障是 。14. 在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：A干电池一节B电流表(量程0.6 A)C电压表(量程3 V)D电键S和若干导线E滑动变阻器R1(最大阻值20 ，允许最大电流1 A)F滑动变阻器R2(最大阻值300 ，允许最大电流0.5 A)G滑动变阻器R3(最大阻值1 000 ，允许最大电流0.1 A)(1)按如图所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选_(填写代号)(2)为使测量尽可能精确，用笔画线代替导线将如图所示的实物图连接成实验电路(已连接了部分线)，要求变阻器的滑动触头滑至最左端时，其使用电阻值最大(3)引起该实验系统误差的主要原因是 _三、计算题：本题共4个小题，满分36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位15（8分）一质量为2kg的物体(视为质点)从某一高度由静止下落，与地面相碰后(忽略碰撞时间)又上升到最高点，该运动过程的vt图象如图所示如果上升和下落过程中空气阻力大小相等，求：(1)物体上升的最大高度；(2)物体下落过程中所受的空气阻力的大小(取g10 m/s2)16. （8分）如图所示，在匀强电场中，一电荷量为q5.01010C的正电荷，由a点移到b点和由a点移动到c点，电场力做的功都是3.0108J，已知a、b、c三点的连线组成直角三角形，ab20cm，37.求：(1)a、b两点间的电势差；(2)匀强电场的场强大小.17. （10分）如图所示，虚线上方有场强为E的匀强电场，方向竖直向下，虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一根长为L的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端在虚线上.将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后，小球先做加速运动，后做匀速运动到达b端.已知小球与绝缘杆间的动摩擦因数=0.3，小球重力忽略不计，当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是L/3，求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值。18. （10分）如图所示，在xOy坐标平面的第一象限内有一沿y轴正方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向外的匀强磁场。现有一质量为m、带电量为q的负粒子(重力不计)从坐标原点O射入磁场，射入方向与 y轴负方向成45夹角，当粒子运动到电场中坐标为(3L，L)的P点时速度大小为0，方向与x轴正方向相同，求：粒子从O点射入磁场时的速度。匀强电场的场强E。粒子从O点运动到P点所用的时间。新郑二中分校2013届磁场答题卷一、选择题题号123456789101112答案二、实验题13.（1） （2）左上图（3） 14. （1） （2）右上图 （3） 三、计算题：15解：16. 解：17. 解：18.第9页 共12页 第10页 共12页新郑二中分校2013届单元测试试题磁场参考答案一、选择题1. 【答案】ABD【解析】由左手定则可以判断C项中力F方向应向上, 故C错, A、B、D正确.2.【答案】B3. 【答案】CD【解析】由知，选项CD正确加速的电压大，加速一次动能增加的多，加速的次数就少4.【答案】C【解析】由左手定则可知，、三部分的磁感应强度方向分别为向外、向里和向外，即正、负和正，故B、D错由于粒子做匀速圆周运动，所以t，故，C正确5.【答案】ABC【解析】当电场力大于洛伦兹力时，如果电场力和洛伦兹力的合力刚好提供向心力时，则选项A正确；如果电场力大于洛伦兹力时，选项C正确；当电场力小于洛伦兹力时，选项B正确；由于电场力方向变化，选项D错误6.【答案】BC7.【答案】BC【解析】导体棒受到的安培力方向斜向右下方，由牛顿第三定律可知磁铁受到的磁场力斜向左上方，电流对磁铁的磁场力的竖直分量使条形磁铁对台秤压力减小，故知：F1F2，电流对磁铁的磁场力的水平分量使磁铁左移，故弹簧长度将变短，B、C正确。8.【答案】A【解析】根据左手定则，可知a正b负，所以C、D错；因为离子在场中所受合力为零，Bqvq，所以v1.3 m/s，A对B错9.【答案】D【解析】由图可知，沿PC方向射入磁场中的带负电的粒子打在MN上的点离P点最远，为PR2，沿两边界线射入磁场中的带负电的粒子打在MN上的点离P点最近为：PQ2cos ，故在屏MN上被粒子打中的区域的长度为：QRPRPQ2（1-COS），选项D正确10. 【答案】ACD【解析】根据周期公式T知，周期和带电粒子的比荷有关，比荷越小，周期越大，1、2两个质子的周期相同，粒子的周期最大，结合图形可知A、D正确根据半径公式R知，1、2两个质子相比较，1的半径大，说明1的速度大，B选项错误根据洛伦兹力提供向心力有qBvma，解得a，可得C选项正确11.【答案】ABD【解析】没有磁场影响时，小球飞落过程为平抛运动当空间有匀强磁场时，分析小球飞落过程中任一位置受力情况由时刻跟瞬时速度垂直的f洛对小球竖直分运动的影响可知，在同样落差下与平抛运动只受重力作用相比，小球落地时间加长，所以t1t2.由f洛对水平分运动的影响可知，小球水平分速度将比平抛时加大，且飞行时间又有t1t2，则水平射程必有s1s2.由于洛伦兹力做功为零，而两种情况重力对小球做功相等，所以落地速度大小相同12. 【答案】A【解析】由于小球的速度变化时，洛伦兹力会变化，小球所受合力变化，小球不可能做匀速或匀加速运动，B、C、D错，A正确二、实验题13.【答案】（1）B（A1） E（R1） （2）如图所示 （3）电压 电流表断路14.【答案】(1)E(或R1) (2)如图所示 (3)电压表的分流三、计算题15、解：(1)上升的最大高度为（2）由图知，下落时 a1=8m/s2 ,上升时a2=12m/s2由牛顿第二定律得，下落时mg-f=ma1 上升时mg+f=ma2联立可解：f=4N16.【答案】(1)因为正电荷q从a到b和从a到c，电场力做功相等，所以由WqU可得UabUac，b、c两点在同一等势面上，17. 【答案】小球在沿杆向下运动时，受力情况，在水平方向N=qvB,所以摩擦力f=N=qvB，当小球做匀速运动时qE=f=qvbB,小球在磁场中做匀速圆周运动时，有qvbB=m，又R=，所以vb=.小球从a运动到b的过程中，由动能定理得W电-Wf= mvb2,又W电=qEL=qvbBL=,Wf=W电- mvb2=，则Wf：W电=18.【解析】粒子运动轨迹如图所示。设粒子在O点时的速度大小为，OQ段为四分之一圆弧，QP段为抛物线。根据对称性可知，粒子在Q点速度大小也为，方向与x轴正方