新人教版选修3-1《第3章+磁场》2015年单元测试卷(湖南省岳阳市平江三中)(2)课件

1、新人教版选修3-1第3章 磁场2015年单元测试卷（湖南省岳阳市平江三中）（2）一单项选择题1（3分）用比值法定义物理量物理学中一种很重要的思想方法，下列表达中不属于用比值法定义物理量的是（）A感应电动势B电容C电阻D磁感应强度2（3分）为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的在如图四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）ABCD3（3分）如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的线圈，当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

2、在纸面内向右摆动4（3分）下列各图中，已标出电流及电流的磁场方向，（B图表示通电环形导线产生的磁场，“”表示导线中电流I的方向垂直于纸面向里，“”表示导线中电流I的方向垂直于纸面向外）其中正确的是（）ABCD5（3分）关于磁感应强度，下列说法正确的是（）A若长为L，电流为I的导线在某处受到磁场力为F，则该处的磁感应强度必为B由B=知，B与F成正，与IL成反比C由B=知，如果一小段通电导线在某处不受磁场力，则说明该处一定无磁场D磁感应强度的方向就是小磁针静止时北极所指方向6（3分）一段长为1m的直导线中通过5A的恒定电流，处在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，该段通电导线受到的安培力大小可能为（

3、）AF0.5 NBF=0.5 NCF0.5 ND以上情况都有可能7（3分）如图所示的是磁感应强度B、正电荷速度v和磁场对电荷的作用力F三者方向的相互关系图（其中B垂直于F与v决定的平面，B、F、v两两垂直）其中正确的是（）ABCD8（3分）一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图所示的磁场，分离为1、2、3三束，则不正确的是（）A1带正电B1带负电C2不带电D3带负电9（3分）质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示下列表述正确的是（）AM带负电，N带正电BM的速率小于N的速率C洛伦兹力对M、N做正功DM的运行时间大于N的运行时间10

4、（3分）如图所示，一半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m，电荷量为q的正电荷（重力忽略不计）以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了角磁场的磁感应强度大小为（）ABCD二多项选择题11（3分）初速度为零的质子p、氘核d和粒子经过同一电场加速后以垂直于磁场方向的速度进入同一匀强磁场，则它们在磁场中（）A动能之比Ep：Ed：E=1：2：4B动能之比Ep：Ed：E=1：1：2C运动半径之比rp：rd：r=1：1：2D运动半径之比rp：rd：r=1：12（3分）目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下

5、电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说（呈中性）沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷在磁极配置如图所示的情况下，下述说法正确的是（）AA板带正电B有电流从b经用电器流向aC金属板A、B间的电场方向向下D等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力13（3分）如图是质谱仪的工作原理示意图带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2平板S下方有强度为B0的匀强磁场下列表述不正确的是（）A质谱仪是分析同位素的重要工具B速度选

6、择器中的磁场方向垂直纸面向外C能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于D粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小三计算题14如图所示，直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场一电子（质量为m、电荷量为e）以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中，求：（1）电子从磁场中射出时距O点多远？（2）电子在磁场中运动的时间为多少？15图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域，最后到达平板上的P 点已知B、v以及P 到O的距离l不计重力，求此粒子的电荷q与质量m

7、 之比16如图所示，宽度为d的有界匀强磁场，磁感应强度为B，MM和NN是它的两条边界现有质量为m，电荷量为q的带电粒子沿图示方向垂直磁场射入要使粒子不能从边界NN射出，求粒子入射速率v的最大值新人教版选修3-1第3章 磁场2015年单元测试卷（湖南省岳阳市平江三中）（2）参考答案与试题解析一单项选择题1（3分）（2012江华县一模）用比值法定义物理量物理学中一种很重要的思想方法，下列表达中不属于用比值法定义物理量的是（）A感应电动势B电容C电阻D磁感应强度【分析】分别确定感应电动势、电容、电阻和磁感应强度的定义方法，再选择不属于用比值法定义的物理量【解答】解：A、根据法拉第电磁定律得知，感应电

8、动势E与磁通量的变化成正比，即有，不属于比值定义法故A正确B、电容等于电容器所带电量与板间电压的比值，属于比值定义法故B错误C、电阻等于导体两端的电压与通过导体电流的比值，属于比值定义法故C错误D、当通电导体与磁场垂直时，磁感应强度等于导体所受安培力与导体长度和电流乘积的比值，属于比值定义法故D错误故选A【点评】用比值法定义物理量是物理上常用的思想方法，可以根据定义出的物理量与两个物理量有无关系，判断是否是比值法定义2（3分）（2011新课标）为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的在如图四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）ABCD【分析】

9、要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况：地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向【解答】解：地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西故B正确故选B【点评】主要考查安培定则和地磁场分布，掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定3（3分）（2015秋金台区期中）如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，

10、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【分析】根据右手螺旋定则判断出环形电流内部和外部的磁场，根据小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向，判断出小磁针N极的偏转【解答】解：根据右手螺旋定则知，环形电流内部的磁场方向向里，外部的磁场方向向外，则小磁针的N极向纸面里偏转故A正确，B、C、D错误故选：A【点评】解决本题本题的关键知道小磁针静止时N极的指向表示磁场的方向，以及会运用右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向4（3分）（2012鼓楼区校级学业考试）下列各图中，已标出电流及电流的磁场方

11、向，（B图表示通电环形导线产生的磁场，“”表示导线中电流I的方向垂直于纸面向里，“”表示导线中电流I的方向垂直于纸面向外）其中正确的是（）ABCD【分析】根据安培定则判断电流周围磁场的方向，从而进行判断正误【解答】解：A、由于电流的方向竖直向上，根据安培定则知，磁场方向应该右边垂直纸面向里，左边垂直纸面向外故A错误B、直线电流的方向竖直向上，根据安培定则知，直线电流右边的磁场方向（从上向下看）逆时针方向故B正确C、根据安培定则，螺线管内部的磁场方向向右故C错误D、从上往下看，线框的电流方向为逆时针方向，根据安培定则知，磁场的方向向上故D正确故选：BD【点评】解决本题的关键知道电流和周围磁场方向

12、的关系，会通过安培定则进行判断5（3分）（2015春庆阳校级期末）关于磁感应强度，下列说法正确的是（）A若长为L，电流为I的导线在某处受到磁场力为F，则该处的磁感应强度必为B由B=知，B与F成正，与IL成反比C由B=知，如果一小段通电导线在某处不受磁场力，则说明该处一定无磁场D磁感应强度的方向就是小磁针静止时北极所指方向【分析】磁感应强度的定义式：B=是采用比值法定义的，B与F、IL等无关，由磁场本身决定的，充分理解磁场强度的定义式即可正确解答本题【解答】解：A、只有当通过导线垂直放入磁场中，磁感应强度才为，若导线与磁场不垂直，则磁感应强度大于故A错误B、B=是采用比值法定义的，B与F、IL等

13、无关，不能说B与F成正比，与IL成反比故B错误C、一小段通电导线在某处不受磁场力，该处不一定无磁场，也可能是因为导线与磁场平行故C错误、D、磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，也就是小磁针北极所受磁场力的方向故D正确故选：D【点评】对于概念的理解要深入充分，不能停留在表面，很多概念的定义式和决定式是不同的，如电场强度、磁感应强度、速度、加速度等6（3分）一段长为1m的直导线中通过5A的恒定电流，处在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，该段通电导线受到的安培力大小可能为（）AF0.5 NBF=0.5 NCF0.5 ND以上情况都有可能【分析】通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F=BILsin

14、求出安培力大小，当夹角为零时没有安培力； 当夹角为90°时，安培力最大； 则安培力在最大值与零之间【解答】解：长度为1m的通电直导线，若垂直放置于匀强磁场的磁感应强度为0.1T，通入电流为5A，则由公式可得安培力的大小为F=BIL=0.1×5×1N=0.5N则通电导线受到的安培力小于或等于0.5N，所以AB均正确，CD错误；故选：AB【点评】学会运用F=BIL计算安培力的大小，注意公式成立的条件是B与I相互垂直若不垂直则可将磁感应强度沿直导线与垂直导线两方向进行分解，则平行的没有安培力，垂直的安培力可用F=BIL计算安培力的大小7（3分）（2011秋沈河区校级期中

15、）如图所示的是磁感应强度B、正电荷速度v和磁场对电荷的作用力F三者方向的相互关系图（其中B垂直于F与v决定的平面，B、F、v两两垂直）其中正确的是（）ABCD【分析】根据左手定则知，大拇指所指的方向为洛伦兹力的方向，与四指方向（即粒子的速度方向）垂直，与磁场方向垂直【解答】解：A、根据左手定则，正电荷向右运动时，受到的洛伦兹力的方向向下故A错误；B、根据左手定则，正电荷在向外的磁场中向上运动时，受到的洛伦兹力的方向向右故B错误；C、根据左手定则，正电荷在向上的磁场中向里运动时，受到的洛伦兹力的方向向右，故C错误；D、根据左手定则，正电荷在向右的磁场中向下运动时，受到的洛伦兹力的方向向外故D正确

16、故选：D【点评】解决本题的关键掌握左手定则，会通过左手定则判断磁场方向、速度方向和洛伦兹力方向的关系8（3分）（2015秋济南校级期中）一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图所示的磁场，分离为1、2、3三束，则不正确的是（）A1带正电B1带负电C2不带电D3带负电【分析】该题考察了带电粒子在磁场中的偏转，先由偏转方向判断出粒子的受力方向，再由左手定则判断出粒子的带电情况由图可知，2是不带电的，1和3带电【解答】解：A、根据1束的偏转方向，粒子受到向左的洛伦兹力，由左手定则可以判断1是带正电的，选项A是正确的B、由对选项A的分析可知，选项B是错误C、2束粒子没有发生偏转，说明在磁场中没有受到洛

17、伦兹力作用，此束粒子不带电，选项C正确D、3束粒子向右偏，粒子受到向右的洛伦兹力，由左手定则可知此束粒子带负电，选项D正确本题选错的，故选：B【点评】此种类型的题，首先要掌握带电粒子在匀强磁场中的运动规律，当带电粒子垂直于磁场方向射入磁场时，粒子将在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动由此根据粒子的偏转情况判断出粒子的受力方向，再由左手定则判断出粒子的电性要求会熟练的运用左手定则分析粒子的偏转问题9（3分）（2012广东）质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示下列表述正确的是（）AM带负电，N带正电BM的速率小于N的速率C洛伦兹力对M、N

18、做正功DM的运行时间大于N的运行时间【分析】由左手定则判断出M带正电荷，带负电荷；结合半径的公式可以判断出粒子速度的大小；根据周期的公式可以判断出运动的时间关系【解答】解：A：由左手定则判断出N带正电荷，M带负电荷，故A正确；B：粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力qvB=m，半径为：r=，在质量与电量相同的情况下，半径大说明速率大，即M的速度率大于N的速率，B错误；C：洛伦兹力不做功，C错误；D：粒子在磁场中运动半周，即时间为周期的一半，而周期为T=，M的运行时间等于N的运行时间，故D错误故选：A【点评】该题考查到左手定则、半径的公式和根据周期的公式，属于基本应用简单题10（3分）（2013

19、滨海新区校级模拟）如图所示，一半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m，电荷量为q的正电荷（重力忽略不计）以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了角磁场的磁感应强度大小为（）ABCD【分析】先根据题意作出粒子运动的轨迹，找出圆心，确定圆心角，根据几何关系求出粒子运动的半径与R的关系，再根据洛伦兹力提供向心力公式即可求解【解答】解：根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示：从磁场中射出时速度方向改变了角，所以粒子做圆周运动的圆心角为，根据几何关系有：r=Rcot根据Bqv=m得：B=，选项ACD错误，B正确故选B【点评】本题是带电粒子在磁场场中运动的问题，带

20、电粒子在磁场中做匀速圆周运动，要求同学们能画出粒子运动的轨迹，结合几何关系求解，难度适中二多项选择题11（3分）（2014春长顺县校级期末）初速度为零的质子p、氘核d和粒子经过同一电场加速后以垂直于磁场方向的速度进入同一匀强磁场，则它们在磁场中（）A动能之比Ep：Ed：E=1：2：4B动能之比Ep：Ed：E=1：1：2C运动半径之比rp：rd：r=1：1：2D运动半径之比rp：rd：r=1：【分析】（1）粒子在电场中加速，由动能定理即可求得粒子的动能之比；（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，列出动力学的方程即可求得质子在磁场中运动的轨道半径之比【解答】解：A、B、初速度为零的

21、质子p、氘核d和粒子经过同一电场加速后以垂直于磁场方向的速度进入同一匀强磁场，对加速过程，根据动能定理，有：qU=Ek0解得：Ek=qUq质子p、氘核d和粒子的电量之比为1：1：2，故动能之比为1：1：2，故A错误，B正确；C、D、对加速过程，根据动能定理，有：qU=0 粒子在磁场中做匀速圆周运动过程，根据牛顿第二定律，有：qvB=m联立解得：r=故rp：rd：r=：=1：；故C错误，D正确；故选：BD【点评】本题关键是推导出动能和轨道半径的表达式，然后采用控制变量法进行分析，不难12（3分）（2012湛江一模）目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图表示它的发电原理：将一束等离子

22、体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说（呈中性）沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷在磁极配置如图所示的情况下，下述说法正确的是（）AA板带正电B有电流从b经用电器流向aC金属板A、B间的电场方向向下D等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力【分析】根据左手定则判断出正负电荷所受洛伦兹力的方向，从而判断出正负电荷的偏转方向，带正电的极板电势高，电流从正极板流向负极板【解答】解：A、根据左手定则知，正电荷向下偏，负电荷向上偏，则A板带负电故A错误B、因为B板带正电，A板带负电，所以电流的流向为b流向a故B正确C、因

23、为B板带正电，A板带负电，所以金属板间的电场方向向上故C错误D、等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力故D正确故选BD【点评】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道电流在外电路中，由高电势流向低电势13（3分）（2011抚顺一模）如图是质谱仪的工作原理示意图带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2平板S下方有强度为B0的匀强磁场下列表述不正确的是（）A质谱仪是分析同位素的重要工具B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C能通过的狭缝P的带电粒子的速率等

24、于D粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小【分析】带电粒子经加速后进入速度选择器，速度为v=粒子可通过选择器，然后进入B0，打在S板的不同位置，【解答】解：A、进入B0的粒子满足，知道粒子电量后，便可求出m的质量，所以质谱仪可以用来分析同位素，故A正确；B、假设粒子带正电，则受电场力向右，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故B正确；C、由qE=qvB，得v=，此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，故C正确；D、由，知R越小，荷质比越大，故D错误；此题选错误答案，故选 D【点评】质谱仪工作原理应采取分段分析的方法，即粒子加速阶段，速度选择阶段，在磁场中运动阶段三计算题14（201

25、3秋池州期末）如图所示，直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场一电子（质量为m、电荷量为e）以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中，求：（1）电子从磁场中射出时距O点多远？（2）电子在磁场中运动的时间为多少？【分析】（1）根据粒子在磁场中运动的半径公式得出半径的大小，结合几何关系求出电子从磁场中射出时距O点的距离（2）根据粒子在磁场中运动的周期公式，结合圆心角的大小，根据t=求出电子在磁场中运动的时间【解答】解：（1）由左手定则可判断出电子应落在ON之间，根据几何关系可解得圆心角为60°，根据得，r=则电子出射点距O点的距离等于电子的运动半径，为d=r=（2）电子在磁场中的运动时间应为t=T=答：（1）电子从磁场中射出时距O点为（2）电子在磁场中运动的时间为【点评】解决本题的关键掌握带电粒子在磁场中运动的半径公式和周期公式，结合几何关系进行求解，掌握圆心、半径的确定方法15（2005全国卷）图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域，最后到达平板上的P 点已知B、v以及P 到O的距离l不计重力