2019鲁科版高中物理选修3-1第六章《磁场对电流和运动电荷的作用》章末测试试题含答案

1、3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的150分钟。3.0分,共 60分) MN3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的150分钟。3.0分,共 60分) MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以，如果仅改变下列某一个条件，)角变大角变小角变大角变小(角的相)绝密启用前2019 鲁科版高中物理选修作用章末测试题本试卷分第 卷和第 卷两部分，共 100分，考试时间第卷一、单选题 (共 20小题，每小题1.如图所示，金属棒由 M 向 N 的电流，平衡时两悬线与竖

2、直方向夹角均为应变化情况是 (A棒中的电流变大，B两悬线等长变短，C金属棒质量变大，D磁感应强度变大，【答案】 A2.带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用下列表述正确的是A洛伦兹力对带电粒子做功B洛伦兹力不改变带电粒子的动能C洛伦兹力的大小与速度无关D洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向1 / 18 3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案）P2的电势出来的只能是正电荷，不能是负电荷B和 E的方向都改变为原来的相反方向，选择器同样正常工作B、匀强电场的电场强度，D 错。若进入速度选择器的粒子带正电，则洛伦兹力水平向右，要AB 错。如果把正常工作时的的方向都改变为原

3、来的相反方向，使得粒子的电场力和洛伦兹力方向都变为相反方向，仍然能够C3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案）P2的电势出来的只能是正电荷，不能是负电荷B和 E的方向都改变为原来的相反方向，选择器同样正常工作B、匀强电场的电场强度，D 错。若进入速度选择器的粒子带正电，则洛伦兹力水平向右，要AB 错。如果把正常工作时的的方向都改变为原来的相反方向，使得粒子的电场力和洛伦兹力方向都变为相反方向，仍然能够C对。）E和被选择的速度B和v的大小应满足v=BE【答案】 B【解析】洛伦兹力的方向总跟速度方向垂直，所以洛伦兹力永不做功，不会改变粒子的动能，因此 B正确3.图为带电微粒的速

4、度选择器示意图，若使之正常工作，则以下叙述哪个是正确的（AP1的电势必须高于B从 S2C如果把正常工作时的D匀强磁场的磁感应强度【答案】 C【解析】速度选择器的原理是要选择的粒子受力平衡，做匀速直线运动，从进从出，即那么被 选择的粒子速度，选项满足平衡，电场力水平向左，即电场线水平向左，即板电势高，若粒子带负电，洛伦兹力水平向左，电场力就要水平向右，电场线水平向左，即板电势高，选项E平衡，仍然可以正常工作，选项4.下列有关运动电荷和通电导线受到磁场对它们的作用力方向判断正确的是（2 / 18 3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案A 图A 错误； B 图中的洛伦兹力方向竖直

5、向下，D错误O点，安装在管径上a点逐渐移动到a 点时，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，对应的b 3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案A 图A 错误； B 图中的洛伦兹力方向竖直向下，D错误O点，安装在管径上a点逐渐移动到a 点时，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，对应的b 点时，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，对应的h 的矩形槽，槽左右正对的两壁是导电的，它们U.平行于纸面的前后两绝缘壁间有磁感应强度大小为2，重力加速度为)B 正确， C 中的洛伦兹力b点，下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是Bt 图的图线Bt 图B、方向垂直g，磁流体泵正常工作

6、时，水银上升，则下列说法正确的是()【答案】 B【解析】让磁感线垂直穿过左手手心，四指指向运动方向，拇指指向为洛伦兹力方向，所以中的洛伦兹力方向竖直向下，方向竖直向下， C错误； D图中的洛伦兹力方向竖直向上，5.显像管原理的示意图如图所示，当没有磁场时，电子束将打在荧光屏正中的的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，若使电子打在荧光屏上的位置由【答案】 A【解析】电子偏转到就在 t 轴下方；电子偏转到的图线应在 t 轴上方， A正确6.如图是磁流体泵的示意图，已知磁流体泵是高为的间距为 L，两导电壁加上电压纸面向里的匀强磁场槽的下部分与水银面接触，上部与竖直

7、的绝缘管相连已知水银的电阻率为 1，水银的密度为(3 / 18 3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案L越长，受到的安培力越大，则磁流体泵无法工作A 错误；d，两极间的电阻为：，FBIL，方向向上，大小为B错误，C正确，Fmg，即 Bm、电荷量为 +q 的粒子可在环中做半径为A，B3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案L越长，受到的安培力越大，则磁流体泵无法工作A 错误；d，两极间的电阻为：，FBIL，方向向上，大小为B错误，C正确，Fmg，即 Bm、电荷量为 +q 的粒子可在环中做半径为A，BB 板时，A 板电势又降为零。粒子在电场中一次次加速下动能不

8、断增大，而在环形磁R）下列说法正确的是（n 圈后回到 A 板时获得的总动能为R1FL2gLdh，解得：R 的圆周运A），由此可知，安培力大小与U板准备L 无关，而与槽，故 D错误A水平槽的左壁应该接电源负极，右壁接电源正极B电压一定时，水银槽的长度C电压一定时，水银槽的左侧面面积越大，受到的安培力越大D若 U【答案】 C【解析】根据题意可知，安培力方向向上，结合左手定则，则电流方向由左向右，那么水平槽的左壁应该接电源正极，右壁接电源负极，故设磁流体泵的厚度为电流大小为： I受到的安培力为：侧面面积有关，即面积越大时，安培力也越大，故要使水银上升，则7.如图所示为一种获得高能粒子的装置，环形区域

9、内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小可调的均匀磁场（环形区域的宽度非常小）。质量为动。 为两块中心开有小孔的距离很近的极板，原来电势均为零，每当带电粒子经过进入 AB 之间时， A 板电势升高为 +U，B板电势仍保持为零，粒子在两板间的电场中得到加速。每当粒子离开场中绕行半径 R不变。（设极板间距远小于A粒子从 A 板小孔处由静止开始在电场力作用下加速，绕行2nqU4 / 18 3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案R的圆轨道上运动，磁场的磁感应强度大小必须周期性递减AB，获得动能为T=2m/qB 和 v=qBR/m 可知，带电粒子的运动周期逐渐减小，所以v 增加时磁感应强度

10、，所以3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案R的圆轨道上运动，磁场的磁感应强度大小必须周期性递减AB，获得动能为T=2m/qB 和 v=qBR/m 可知，带电粒子的运动周期逐渐减小，所以v 增加时磁感应强度，所以 D选项正确。的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向)BCD 错误， A正确qu,经过 n 圈后获得的动能为B 选项错误；由B 也要增加，所以EK=nqu,所以C 选项错误；由A 选B粒子在绕行的整个过程中，每一圈的运动时间不变C为使粒子始终保持在半径为D粒子绕行第 n圈时的磁感应强度为【答案】 D【解析】带电粒子每一次经过电场

11、项错误；由R=mv/qB 可知，要使半径不变，速度EK=nqu=mv2/2和 v=qBR/m可的 B=8.初速为 v0如右图所示，则 (A电子将向右偏转，速率不变B电子将向左偏转，速率改变C电子将向左偏转，速率不变D电子将向右偏转，速率改变【答案】 A【解析】由安培定则可知导体右侧磁场方向垂直纸面向里，然后跟左手定则可知运动电子所受洛伦兹力向右，因此电子将向右偏转，洛伦兹力不做功，故其速率不变，故故选 A5 / 18 3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案B的匀强磁场中做匀速圆周运动，则下列说)B成正比A 错速度的大小不变，方向不断改变，所以B无关，所以 C错由运动周期公式

12、m 的通电细导体棒a3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案B的匀强磁场中做匀速圆周运动，则下列说)B成正比A 错速度的大小不变，方向不断改变，所以B无关，所以 C错由运动周期公式m 的通电细导体棒a 棒相同的通电细导体棒为中心的圆B 错由于粒子进Ta，水平放置在倾角为b，固定在以细导体棒)，可知 T与速度 v的大小无关即45的光滑斜面上，为使棒9.一个质量为 m、电荷量为 q的粒子，在磁感应强度为法中正确的是 (A它所受的洛伦兹力是恒定不变的B它的速度是恒定不变的C它的速度与磁感应强度D它的运动周期与速度的大小无关【答案】 D【解析】粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时洛伦兹力

13、提供向心力，沦伦兹力的大小不变，方向始终指向圆心，不断改变，所以入磁场后洛伦兹力不做功，因此粒子的速度大小不改变，粒子速度大小始终等于其进入磁场时的值，与磁感应强度D正确10.如图所示，无限长、质量为a 能在斜面上保持静止，可将无限长、电流方向与a (如图虚线所示 )上的(AHGFE区域内BAHG区域内CABCD区域内DEFGH区域内【答案】 C6 / 18 3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案a 棒为研究对象，受到重力、斜面的支持力、和A 棒静止，可知ABCDE区域；0，可能在 HABCD区域；x 轴沿水平方向， y 轴正方向竖直向上，在图示空间内有3-1 第六章磁场对

14、电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案a 棒为研究对象，受到重力、斜面的支持力、和A 棒静止，可知ABCDE区域；0，可能在 HABCD区域；x 轴沿水平方向， y 轴正方向竖直向上，在图示空间内有O 点由静止释放，运动轨迹如图中曲线关于带）A时速度最大，且沿水平方向A 错误；因为系AB 正确， C 错误；若最低点洛伦b 棒电流对 a 棒的作用力，根据同向b 棒如果在竖直线处，重力势能最小，动能最大，速度最大，曲线运动的AE左边，合力不可能为0，所以 b 棒不可能【解析】以电流相互吸引，且在 AE竖直线的左边，可能在要使 a棒静止， b棒不可能在 HD的下方，否则合力不为取交集，即 b 棒只可

15、能在 ABCD区域，故 C正确11.如图所示， xOy 坐标平面在竖直面内，垂直于 xOy 平面的水平匀强磁场一带电小球从电小球的运动，下列说法中正确的是（AOAB 轨迹为半圆B小球运动至最低点C小球在整个运动过程中机械能增加D小球在 A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等【答案】 B【解析】因小球受到重力和洛仑兹力作用，为重力改变速度的大小，而洛伦兹力仅改变速度的方向，又洛伦兹力大小随随速度的变化而变化，故电荷运动的轨迹不可能是圆，故统只有重力做功，机械能守恒，最低点速度方向为该点的切线方向，是低点的切线方向在水平方向，故7 / 18 3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案A

16、B 运动，MN、PQ 3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案AB 运动，MN、PQ 之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的磁场abcd 与条形磁铁的中轴线位于同一平面内，线框内通有电流)(未画出 )，磁场I，则线框受兹力与重力大小相等，根据平衡可知电荷将水平向右做匀速直线运动，故不可能沿轨迹故 D 错误。12.如图所示，在平行线的磁感应强度从左到右逐渐增大。一带电微粒进入该区域时，由于受到空气阻力作用，恰好能沿水平直线 OO通过该区域。带电微粒所受的重力忽略不计，运动过程带电荷量不变。下列判断正确的是（ ）A微粒从右到左运动，磁场方向向里B微粒从右到左运动，磁场方向向外C微

17、粒从左到右运动，磁场方向向外D微粒从左到右运动，磁场方向向里【答案】 C【解析】带电粒子受到空气阻力作用下，运动速度会变小，由于粒子做直线运动，则电场力与洛伦兹力平衡而磁感应强度从左到右逐渐增大，则已确定粒子运动的方向为从左向右虽然粒子电性不知，但不影响电场力与洛伦兹力平衡关系因此可假设粒子带正电，则电场力竖直向上，那么洛伦兹力一定竖直向下由于运动的速度方向从左向右，根据左手定则可判定磁场方向是向外故 C正确，13.如图所示，矩形线框磁场力的情况 (Aab 和 cd 受力，其它二边不受力Bab 和 cd 受到的力大小相等方向相反8 / 18 3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题

18、含答案A 错cd 边所处位置磁感应强度小，而两边电流大小相等，由B错误；FC错误；x 轴方向射出在荧光屏上会(z轴负方向 )偏转，在下列措施中可采用的是z轴负方向y轴正方向z3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案A 错cd 边所处位置磁感应强度小，而两边电流大小相等，由B错误；FC错误；x 轴方向射出在荧光屏上会(z轴负方向 )偏转，在下列措施中可采用的是z轴负方向y轴正方向z轴负方向y轴正方向A 所述情况电子受力沿z 轴正方向偏转， C 错；D 所述电场使电子向abcd 中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里一个氢核从ad 边，又垂直于磁场方向以一定速度射入磁场，正好从FB

19、ILsin(y轴负向，故 A错；B所述情况，电子受洛伦yad 边中点ab 边中点)n 射出磁Cad 和 bc 受到的力大小相等，方向相反D以上说法都不对【答案】 D【解析】各边都处在磁场中，各边电流方向都与磁场方向不平行，都受到安培力的作用，故误；ab 边所处位置磁感应强度大，可知两边所受安培力不相等，故ad 边与 bc 边关于条形磁铁对称，它们所处的磁场强度大小相等，两边长度与电流大小相等，由BILsin可知，两边所受安培力大小相等，由左手定则可知安培力的方向相同，故由上可知，故 D 正确14.如图所示是电子射线管示意图接通电源后，电子射线由阴极沿看到一条亮线要使荧光屏上的亮线向下A加一磁场

20、，磁场方向沿B加一磁场，磁场方向沿C加一电场，电场方向沿D加一电场，电场方向沿【答案】 B【解析】根据左手定则可知，兹力沿 z轴负方向， B 对；C 所述电场会使电子向轴负方向偏转， D错15.如图所示，正方形区域m 沿着既垂直于9 / 18 3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是C.因为氢核是一带正电微粒，不计重力，在匀强磁场中做匀速圆周运动，由左手定则n 点射出，则可知其运行轨迹为rB 的匀强磁场，方向如图所示，带电粒子从B，C，D，已知 abbccd，粒子从 a 3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案2

21、倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是C.因为氢核是一带正电微粒，不计重力，在匀强磁场中做匀速圆周运动，由左手定则n 点射出，则可知其运行轨迹为rB 的匀强磁场，方向如图所示，带电粒子从B，C，D，已知 abbccd，粒子从 a 运动到 d 的时间为 t，则粒)(1/4圆周当磁感应强度可知，其半径变为原来的a 位置以垂直磁场方向)B变为原来的，即射出位置为a点，故 C选项正确场若将磁场的磁感应强度变为原来的A在 b、n 之间某点B在 n、a之间某点Ca点D在 a、m 之间某点【答案】 C【解析】选知其向上偏转因为正好从2倍时，由半径公式16.MN 板两侧都是磁感强度为的速度开始运动，依次

22、通过小孔子的比荷为 (ABCD10 / 18 3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案B，C，D，经历的时间.可得：A，B 图已知电流方向及其所受磁场力的方向，试判断并在图中标出磁场方）B 图磁场方向在纸面内垂直B（支架也放在左盘上）未通电时，天平平衡；给A 被吸起离开天平盘但未碰到t 为3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案B，C，D，经历的时间.可得：A，B 图已知电流方向及其所受磁场力的方向，试判断并在图中标出磁场方）B 图磁场方向在纸面内垂直B（支架也放在左盘上）未通电时，天平平衡；给A 被吸起离开天平盘但未碰到t 为 3个F向下； C、D 图电流

23、方向均垂B的上升过程中，天平的状态为（，由 t3 和 T，故 A 正确）【答案】 A【解析】选 A.粒子从 a 运动到 d 依次经过小孔17.如图所示，其中向C，D 图已知磁场方向及其对电流作用力的方向，试判断电流方向并在图中标出（ABCD【答案】 A 图磁场方向垂直纸面向外；直于纸面向里【解析】18.一台用非铁磁性物质制成的天平（包括天平盘），可认为它不受磁力影响左盘中央放一铁块A：其上方不远处有一固定在支架上的电磁铁B通电后，在铁块A右盘下降11 / 18 3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案F 必然大于铁块的重力abc，b 为半圆弧的顶点磁场方向垂直于导体框平(ac

24、向下ac向上3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案F 必然大于铁块的重力abc，b 为半圆弧的顶点磁场方向垂直于导体框平(ac向下ac向上ac向上；n 段，每段看作直线电流，根据左手定则并结合对称性，其ac向上；ac向上，故 A、B、C错误， D正确G当铁块离开盘而又还未到达电)B仍保持平衡C左盘下降D无法判断【答案】 C【解析】电磁铁通电后，铁块由原先静止到向上运动，显然是向上作加速运动，会导致超重现象因而可知铁块受到的向上的电磁力磁铁的过程中，虽然铁块对盘的压力没有了，但由牛顿第三定律可知，铁块对电磁铁有向下的吸引力，因此通过左盘电磁铁支架向下压左盘的力比电磁铁未通电时

25、铁块压左盘的力还大，故左盘将下沉19.在匀强磁场中有一用相同材料制成的导体框面，在 ac两端接一直流电源，如图所示，则A导体框 abc所受安培力的合力为零B导体框 abc的圆弧段所受安培力为零C导体框 abc所受安培力的合力垂直于D导体框 abc所受安培力的合力垂直于【答案】 D【解析】图中 ac 段电流向右，根据左手定则，安培力垂直于图中 abc 段，可以采用微元法分割为受安培力的合力垂直于故导体框 abc所受安培力的合力垂直于12 / 18 3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案MN 为理想边界，磁感应强度分别为B1中，其运动“心”形图线则以下说法正确的是（PENCMD

26、P用时为P 点水平向左射出后，根据左手定则判断洛伦兹力向上，即电子向上PDMCNEP，选项 A 错。粒子在匀强磁场中做圆周运动周期P3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案MN 为理想边界，磁感应强度分别为B1中，其运动“心”形图线则以下说法正确的是（PENCMDP用时为P 点水平向左射出后，根据左手定则判断洛伦兹力向上，即电子向上PDMCNEP，选项 A 错。粒子在匀强磁场中做圆周运动周期P 用时为B 错。根据运动轨迹判断，左右两个磁场中圆周运动半径比为，根据 ,B1:B2=2:1 C D10.0分,共 40分) 的带电小球自 轴上B1、B2今有一），根据t=1:2，根据R

27、1:R2=1:2可得 选项 对 错。20.如图所示，两匀强磁场方向相同，以虚线个质量为 m、电荷量为 e 的电子从 MN 上的 P点沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场轨迹为如图虚线所示的A电子的运行轨迹为B电子运行一周回到CB1=2B2DB1=4B2【答案】 C【解析】电子为负电荷，从偏转，所以运动轨迹为运动轨迹，电子运动轨迹经历三个半圆，即三个半周期，所以电子运行一周回到, 选项可得第卷二、计算题 (共 4小题，每小题21.如图所示，在 x 轴下方存在着正交的电场与磁场，电场沿 x 轴正方向，电场强度 E1=20N/C，磁场垂直纸面向里，磁感应强度 B1=5T一个质量 m=3g，带电荷量 q=2

28、103C y13 / 18 3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案x 轴上的 N 点，且已知 3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案x 轴上的 N 点，且已知 OM=4m 在 x轴上方存在正交的电场x 轴上方做圆周运动，恰好与v；E2 15N/C，方向为沿 yM 向 N 做匀速直线运动，可知小球所受合外力为零，对小球受力分析（如E2与磁场y 轴相切，运动轨迹如图所的 M 点沿直线匀速运动到B2（图中均未画出），小球在示（ g=10m/s2，sin37=0.6），试求：（1）小球运动的速率（2）电场 E2的大小与方向；（3）磁场 B2的大小与方向【答案】（

29、 1）小球运动的速率为（2）电场 的大小为 轴的正方向（3）磁场 B2的大小为 4.5T，方向为垂直纸面向里【解析】（ 1）小球从图一所示），受到重力、电场力和洛伦兹力作用，由小球的受力可知小球带正电，有：所以 =53洛伦兹力的大小与电场力和重力的合力大小相等，有：得：v=5m/s14 / 18 3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案E2方向沿 y轴正方向R，Rsin53+R=ONB2的方向垂直纸面向里xy 平面）向外；在第四象限存3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案E2方向沿 y轴正方向R，Rsin53+R=ONB2的方向垂直纸面向里xy 平面）向外

30、；在第四象限存x 轴负向。在d，0）点沿垂直于y轴负方向的夹角为y 轴正半轴上某点以与x轴的方向进人电场。不计重力。若该粒子离开，求：x 轴正向平行、大小为v0的速度发射出（2）小球 x轴上方做匀速圆周运动（如图二所示），可知电场力与重力平衡，所以有：E2=mg/q=15N/C因小球带正电，所以（3）设小球在 x轴上方做匀速圆周运动的半径为由几何关系（如图二）可得：则：ON=OMtan37解得 R=5/3小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，由牛顿第二定律有：得：B2=4.5T因小球带正电，由左手定则可知磁感应强度22.如图，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面（在匀强电场，方向沿一带正电荷的粒子，该粒子在（电场时速度方向与15 / 18 3-1 第六章磁场对电流和运动电荷的作用章末测试试题含答案1）B，粒子质量与所带电荷量分别为r，根据牛顿第二定律和向心力公式有rdE，粒子进入电场后沿vxaxt，tan ；（ t