人教版高中物理选修3-1第三章《磁场》检测题(含答案)

一、单选题

1．关于磁感应强度下列说法正确的是

A．根据定义式，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与I成反比

B．磁感应强度B是矢量，方向与该点的小磁针静止时N极所指的方向一致

C．磁感应强度B是矢量，方向与电流所受安培力的方向相反

D．在某一磁场中，同一点的B是相同的，不同点的B一定不同

2．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.2 T，通电直导线与磁场方向垂直，导线长度L＝0.2 m，导线中电流I＝1 A。该导线所受安培力F的大小为(  ) 

A．0.01 N         B．0.02 N                  C．0.03 N    D．0.04 N

3．如图所示，地面附近某真空环境中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带正电的油滴，沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动，由此可以判断

A．匀强电场方向一定是水平向左

B．油滴沿直线一定做匀加速运动

C．油滴可能是从N点运动到M点

D．油滴一定是从N点运动到M点

4．如下图所示，AB杆质量为0.1 kg，置于倾角θ＝30°的光滑轨道上，轨道间距l＝0.2 m，闭合开关，通过AB杆的电流I＝0.5 A，重力加速度g＝10 m/s2. 在轨道平面内加上某一方向的匀强磁场，且磁场方向与AB杆垂直，AB杆在安培力作用下处于静止状态，则所加磁感应强度不可能为(  )

A．3 T       B．6 T           C．9 T          D．12 T

5．如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子（正电子质量和电量与电子大小相等，电性相反）分别以相同速度沿与x轴成60°角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为（   ）

A．1∶2    B．2∶1    C．1∶    D．1∶1

6．有一束电子流沿y轴正方向高速运动如图所示电子流在z轴上P点处所产生的磁场方向沿（　　）

A．x轴正方向    B．x轴负方向    C．z轴正方向    D．z轴负方向

7．如图所示，带电小球a由绝缘细线PM和PN悬挂而处于静止状态，其中PM水平，地面上固定一绝缘且内壁光滑的圆弧细管道GH，圆心P与a球位置重合，管道底端H与水平地面相切，一质量为m可视为质点的带电小球b从G端口由静止释放，当小球b运动到H端时对管道壁恰好无压力，重力加速度为g。在小球b由G滑到H过程中，下列说法中正确的是

A．小球b机械能逐渐减小

B．小球b所受库仑力大小始终为2mg

C．细线PM的拉力先增大后减小

D．小球b加速度大小先变大后变小

8．如图所示为质谱仪的原理图，某带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，其内部的匀强磁场磁感应强度为B，匀强电场的强度为E，垂直纸面的匀强磁场B未画出，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。下列说法正确的是

A．该粒子带负电

B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于

D．若粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，则粒子的比荷就越大

9．如图，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。有无数个带有相同电荷和相同质量的粒子在纸面内沿各个方向以同样的速率通过P点进入磁场。这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的。将磁感应强度的大小从原来的B1变为B2，结果相应的弧长变为圆周长的，则等于

A．    B．    C．    D． 

10．下列关于磁电式电流表的说法中正确的是(　　)

A．磁电式电流表内部的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是匀强磁场

B．磁电式电流表的指针偏转角度的大小与被测电流的大小成反比

C．磁电式电流表的缺点是灵敏度高，优点是允许通过的电流很弱

D．磁电式电流表的工作原理是安培力对通电线框的转动作用

11．关于磁感应强度，下列说法中正确的是（   ）

A．匀强磁场中的磁感应强度可以这样测定：测出一段通电导线放在磁场中受到的安培力F及该导线的长度L、通过的电流I，则B=

B．通电导线在某处不受安培力的作用，则该处的磁感应强度一定为零

C．B=只是定义式，它是磁场本身的属性，与放不放通电导线无关

D．通电导线所受安培力的方向就是磁感应强度的方向

二、多选题

12．如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则下列关于穿过平面的磁通量的情况中，正确的是(　　)

A．如图所示位置时等于BS

B．若使框架绕OO′转过60°角，磁通量为BS

C．若从初始位置转过90°角，磁通量为零

D．若从初始位置转过180°角，磁通量变化为2BS

13．如图所示，在磁感应强度大小为B,范围足够大的水平匀强磁场内，固定着倾角为θ的绝缘斜面，一个质量为m 、电荷量为-q的带电小物块以初速度v0沿斜面向上运动，小物块与斜面间的动摩擦因数为μ。设滑动时小物块所带电荷量不变，在小物块上滑过程中,其速度—时间图象和加速度—时间图象可能正确的是（    ）

A．    B．

C．    D．

14．如图所示，在两块平行金属板间存在竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场（磁场未画出）。现有两种带电粒子M、N分别以同样的速度v从左端沿两板间的中线射入，都能沿直线从右端射出，不计粒子重力。以下说法不正确的是

A．带电粒子M、N的电性一定相同

B．带电粒子M、N的电量一定相同

C．撤去电场仅保留磁场，M、N做圆运动的半径一定相等

D．撇去磁场仅保留电场，M、N若能通过场区，则通过场区的时间相等

15．速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中，则下列相关说法中正确的是（    ）

A．甲束粒子带正电，乙束粒子带负电

B．甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷

C．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于

D．若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为2∶3

16．正三角形ABC的三个顶点处分别固定有水平放置的长直导线，并通以如图所示方向的恒定电流，导线中的电流大小相等，三角形中心O点的磁感应强度大小为B0，已知通电直导线在某点产生的磁场与通电直导线的电流大小成正比，则下列说法正确的是

A．O点处的磁感应强度方向竖直向下

B．B、C处两导线电流在O点产生的合磁场方向水平向左

C．B处电流在O点处产生的磁场磁感应强度大小为B0

D．将A处电流大小减半，则O点处的磁场磁感应强度大小为B0

三、实验题

17．某同学为了测量一轻弹簧的劲度系数，进行了如下实验设计：如图所示，将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀強磁场中，金属杆与导轨接触良好，水平放置的轻弹簧一端固定于O点，另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中，弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直，弹簧的形变始终在弹性限度内，通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法，使摩擦对实验结果的影响可忽略不计请你按要求回答问题。

（1）帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源（）、滑动变阻器（）、电流表（A）、开关（）设计一电路图，画在图中虚线框内，并正确连在导轨的C、D两端，要求闭合开关后惮簧将伸长_____。

（2）若电源电动势为3V，内阻较小：滑动变阻器最大阻值为10Ω：电流表内阻较小。当闭合开关后，发现电路中无电流，请在保持电路完整的条件下，用多用电表来找到故障，则最好选择的挡位是______

A．直流电压”10V”挡             B．直流电流“0．5A”挡

C．欧姆“×1”挡                  D．欧姆”×10”挡

（3）排除故障并正确连接电路后．闭合开关，通过一绝缘挡板使金属杆缓慢移动，当移开挡板且金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I1，记下金属杆的位置．断开开关，测出弹簧对应的长度为x1：改变滑动变阻器的阻值，再次让金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I2，弹簧对应的长度为x2，若已知导轨间的距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，则弹簧的劲度系数k＝_________。

四、计算题

18．如图，在平面直角坐标系xoy的第四象限区域都有沿方向的匀强电场。在第一象限的某个长方形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，其下边界在x轴上，左边界在y轴上。一质量为m、电荷量为的带电微粒重力不计，以初速度从图中的P点沿方向进入电场，通过x轴上的Q点时速度为，PQ间沿方向的距离为L，带电微粒进入第一象限后，由于磁场的作用，该微粒再次通过x轴时，恰好沿方向经过原点求：

匀强电场的电场强度E的大小。

微粒在磁场中运动的轨迹半径及微粒从P到O运动的时间。

在xoy平面内长方形磁场区域的最小面积。

19．如图所示，在第一象限有一匀强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴下方有一匀强磁场，磁场方向与纸面垂直。一质量为、电荷量为（）的粒子以平行x轴的速度从y轴上的P点处射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场。已知，。不计粒子重力。求：

（1）粒子从P点入射的速度的大小；

（2）粒子第一次在磁场中运动的时间；

（3）匀强磁场的磁感应强度的大小。

20．如图所示，在一直角坐标系xoy平面内有圆形区域，圆心在x轴负半轴上，P、Q是圆上的两点，坐标分别为P（-8L，0），Q（-3L，0）。y轴的左侧空间，在圆形区域外，有一匀强磁场，磁场方向垂直于xoy平面向外，磁感应强度的大小为B，y轴的右侧空间有一磁感应强度大小为2B的匀强磁场，方向垂直于xoy平面向外。现从P点沿与x轴正方向成37°角射出一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，带电粒子沿水平方向进入第一象限，不计粒子的重力。求：

（1）带电粒子的初速度；

（2）粒子从P点射出到再次回到P点所用的时间。

五、作图题

21．如图所示，甲、乙是直线电流的磁场，丙、丁是环形电流的磁场，戊、己是通电螺线管的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向．

参

1．B 2．D 3．A 4．A 5．A 6．B 7．C 8．D 9．A 10．D 11．C

12．ACD 13．BC 14．ABC 15．BD 16．BCD

17．（1）电路设计如图；

    （2）A    （3）或    

18．。

19．（1）（2）（3）

20．(1) ；(2)  

21．