:高二物理磁场单元过关检测题A
高二物理磁场单元过关检测题A
一、单项选择题
1．首先发现电流磁效应的科学家是……………………………………………………（ ）
A.奥斯特 B.库仑
C.安培 D.法拉第
2． 磁场中某点磁感强度的方向即是 …………………………………………………（ ）
A.该点的磁场方向 B.通过该点的磁感线的方向
C.该点的小磁针的受力方向 D.该点的一小段通电导线的受力方向
3．关于磁感强度的单位T ，下列表达式中不正确的是 ……………………………（ ）
Ａ.１T=1J·s/(C·m2) B. 1T=1V·m2 /s C. 1T=1N·s/(C·m) D. 1T=1N/(A·m)
4．一根软铁棒在磁场中被磁化，这是因为……………………………………………（ ）
A. 软铁棒中产生了分子电流
B.软铁棒中分子电流取向杂乱无章
C. 软铁棒中分子电流消失
D. 软铁棒中分子电流取向变得大致相同
5．两个粒子电量相等，在同一匀强磁场中受磁场力作用而作匀速圆周运动………（ ）
A.若速率相等，则半径必相等 B.若动能相等，则周期必相等
C.若质量相等，则周期必相等 D.若动量大小相等，则周期必相等
6．下列说法正确的是……………………………………………………………………（ ）
A.运动电荷在磁场中一定受到洛仑兹力 B.洛仑兹力必与电荷速度方向垂直
C.运动电荷在磁场中必作匀速圆周运动 D.电荷在磁场中不可能作匀速运动
7．一个带有电荷的单摆，在匀强磁场中做简谐运动，运动平面垂直磁场方向，当撤去磁场，让单摆做相同振幅的简谐运动，则两种情况相比不同的是……………………………（ ）
A.摆球振动的周期 B.摆球到达平衡位置时的动能
C.摆球到达平衡位置时的向心加速度 D.摆球到达平衡位置时对绳的拉力
8．如图所示，有一根竖直长直导线和一个通电矩形金属框（不计重力）处在同一竖直平面内，当竖直长导线内通以方向向上的电流时，距形金属框将…………………（ ）
A.水平向左运动 B.水平向右运动
C.竖直向上运动 D.处于平衡状态
9．根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮，其原理如图所示，把待发射的炮弹（导体）放置在强磁场中的两平行导轨上，给导轨通以大电流，使炮弹作为一个载流导体在磁场作用下沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去，如果想提高某种电磁炮的发射速度，不可取的措施是……………………（ ）
A. 增大磁场强度 B. 增大电流
C. 延长导轨长度 D. 缩短导轨长度
10．根据安培假设的物理思想：磁场来源于运动电荷。如果用这种思想解释地球磁场的形成，根据地球上空并没有相对地球定向移动的电荷的事实，那么由此推断，地球总体上看应该是……………………………………………………………………（ ）
A.带负电 B.带正电 C.不带电 D.不能确定
二、填空题
11．磁电式电流表内部蹄形磁铁和铁芯间的磁场是 ________________ 分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线_______ 。电磁式仪表的优点是_________________ ，缺点是____________________。
12．带电粒子在磁场中受到的洛仑兹力对电荷不做功，其原因是_______________________。宇宙射线没有对地球上的生物带来危害，是因为_____________________________________。
13．如图所示的是一种测量磁感强度的简易装置，虚线框内有垂直于纸面的匀强磁场，矩形线圈匝数为N，ab=cd=L1 ,bc=da=L2 ,当线框中通以逆时针方向的恒定电流I时，弹簧秤的示数为T1（不计弹簧秤重力）；当线框中电流反向，大小不变时，弹簧秤示数为T2(T2>T1)，则磁感强度B的大小为_________，并在图中标出磁场方向。
14．四十年代，我国物理学家朱洪元先生提出：电子在加速器中做匀速圆周运动时会发“同步辐射光”，光的频率是电子的回转频率的n倍。现在“同步辐射光”已被应用于大规模集成电路的光剂工艺中，设同步辐射光频率f，电子质量为m，电量为e ，则加速器磁场的磁感应强度B=__________，若电子的回转半径为R，则它的速率为________。
三、论证计算题
15．如图所示，两条间距为d，表面光滑的平行金属导轨M、N，导轨平面与水平面的倾角为θ，导轨的一端有一电池组与M、N相连，整个装置处在方向竖直向下、磁感强度为B的匀强磁场中。现将一质量为m的水平金属棒PQ与轨道垂直地置于导轨上，这时两导轨与金属棒在回路中的电阻值为R，PQ棒刚好处于静止状态。设电池组的内阻为r，试计算电池组的电动势E，并标明极性。
16．在一个同时存在电场和磁场的空间，有一个质量为m的带电微粒系于一细线的一端，细线长为L，另一端固定于O点，从上向下看，带电微粒以角速度ω沿逆时针方向在水平面内作匀速圆周运动，此时细线与竖直方向成30°角，线中张力为零，电场强度为E，方向竖直向上。试分析：微粒所带电荷的种类、电量及磁感强度B的大小和方向。
17．如图所示为一金属筒的横截面，该圆筒的半径为R，内有匀强磁场，方向为垂直纸面向里，磁感强度为B，在相互平行的金属板AA´和CC´之间有匀强电场，一个质量为m（重力不计），带电量为q的电荷，在电场力的作用下，沿图示轨迹从P点无初速运动经电场加速进入圆筒内，在筒中它的速度方向偏转了60o，求：
（1）该粒子带何种电荷？
（2）粒子在筒内运动的时间。
（3）两金属板间的加速电压。
18.如图为电磁流量计的示意图，直径为d（m）的非磁性材料制成的圆形导管内，有导电液体流动，磁感强度为B(T)的匀强磁场垂直于导电液体流动方向而穿过一段圆形管道。若测得管壁内a与b两点间的电势差为U(V)，则管中导电液体的流量为多少m3/s？
参考答案：
一、 1. A 2. A 3. B 4. D 5. C
6. B 7. D 8. A 9. D 10. A
二、 11. 均匀辐向，平行，灵敏度高，允许通过的电流较弱
12. 洛伦兹力始终垂直于电荷运动方向，地磁场改变宇宙射线中带电粒子的运动方向
13. ， 方向垂直纸面向里 14．，
三、
15. 经分析金属棒中电流方向P→ Q
由平衡关系得金属棒受到安培力F=mgtgθ ①
又 F=BId ②
E=I(R+r) ③
由①②③得
16. 由题意可得q带正电荷，B的方向竖直向下
……………………（1）
………………（2）
………………（3）
解之得，
17．
（1）负电荷
（2）筒中运动时间
（3）由几何关系得电荷在磁场中做匀速圆周运动的半径
①
设电荷在筒中的速度大小为v，由牛顿第二定律及圆周运动的知识有
②
设两金属板间加速电压为U ，由动能定理得
③
解①②③得
18．当导电液体稳定流过磁场区域时，电荷受到的洛伦兹力和电场力平衡。
即：……………………（1）
液体流量………………（2）
解得：（）
一、单项选择题
1．首先发现电流磁效应的科学家是……………………………………………………（ ）
A.奥斯特 B.库仑
C.安培 D.法拉第
2． 磁场中某点磁感强度的方向即是 …………………………………………………（ ）
A.该点的磁场方向 B.通过该点的磁感线的方向
C.该点的小磁针的受力方向 D.该点的一小段通电导线的受力方向
3．关于磁感强度的单位T ，下列表达式中不正确的是 ……………………………（ ）
Ａ.１T=1J·s/(C·m2) B. 1T=1V·m2 /s C. 1T=1N·s/(C·m) D. 1T=1N/(A·m)
4．一根软铁棒在磁场中被磁化，这是因为……………………………………………（ ）
A. 软铁棒中产生了分子电流
B.软铁棒中分子电流取向杂乱无章
C. 软铁棒中分子电流消失
D. 软铁棒中分子电流取向变得大致相同
5．两个粒子电量相等，在同一匀强磁场中受磁场力作用而作匀速圆周运动………（ ）
A.若速率相等，则半径必相等 B.若动能相等，则周期必相等
C.若质量相等，则周期必相等 D.若动量大小相等，则周期必相等
6．下列说法正确的是……………………………………………………………………（ ）
A.运动电荷在磁场中一定受到洛仑兹力 B.洛仑兹力必与电荷速度方向垂直
C.运动电荷在磁场中必作匀速圆周运动 D.电荷在磁场中不可能作匀速运动
7．一个带有电荷的单摆，在匀强磁场中做简谐运动，运动平面垂直磁场方向，当撤去磁场，让单摆做相同振幅的简谐运动，则两种情况相比不同的是……………………………（ ）
A.摆球振动的周期 B.摆球到达平衡位置时的动能
C.摆球到达平衡位置时的向心加速度 D.摆球到达平衡位置时对绳的拉力
8．如图所示，有一根竖直长直导线和一个通电矩形金属框（不计重力）处在同一竖直平面内，当竖直长导线内通以方向向上的电流时，距形金属框将…………………（ ）
A.水平向左运动 B.水平向右运动
C.竖直向上运动 D.处于平衡状态
9．根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮，其原理如图所示，把待发射的炮弹（导体）放置在强磁场中的两平行导轨上，给导轨通以大电流，使炮弹作为一个载流导体在磁场作用下沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去，如果想提高某种电磁炮的发射速度，不可取的措施是……………………（ ）
A. 增大磁场强度 B. 增大电流
C. 延长导轨长度 D. 缩短导轨长度
10．根据安培假设的物理思想：磁场来源于运动电荷。如果用这种思想解释地球磁场的形成，根据地球上空并没有相对地球定向移动的电荷的事实，那么由此推断，地球总体上看应该是……………………………………………………………………（ ）
A.带负电 B.带正电 C.不带电 D.不能确定
二、填空题
11．磁电式电流表内部蹄形磁铁和铁芯间的磁场是 ________________ 分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线_______ 。电磁式仪表的优点是_________________ ，缺点是____________________。
12．带电粒子在磁场中受到的洛仑兹力对电荷不做功，其原因是_______________________。宇宙射线没有对地球上的生物带来危害，是因为_____________________________________。
13．如图所示的是一种测量磁感强度的简易装置，虚线框内有垂直于纸面的匀强磁场，矩形线圈匝数为N，ab=cd=L1 ,bc=da=L2 ,当线框中通以逆时针方向的恒定电流I时，弹簧秤的示数为T1（不计弹簧秤重力）；当线框中电流反向，大小不变时，弹簧秤示数为T2(T2>T1)，则磁感强度B的大小为_________，并在图中标出磁场方向。
14．四十年代，我国物理学家朱洪元先生提出：电子在加速器中做匀速圆周运动时会发“同步辐射光”，光的频率是电子的回转频率的n倍。现在“同步辐射光”已被应用于大规模集成电路的光剂工艺中，设同步辐射光频率f，电子质量为m，电量为e ，则加速器磁场的磁感应强度B=__________，若电子的回转半径为R，则它的速率为________。
三、论证计算题
15．如图所示，两条间距为d，表面光滑的平行金属导轨M、N，导轨平面与水平面的倾角为θ，导轨的一端有一电池组与M、N相连，整个装置处在方向竖直向下、磁感强度为B的匀强磁场中。现将一质量为m的水平金属棒PQ与轨道垂直地置于导轨上，这时两导轨与金属棒在回路中的电阻值为R，PQ棒刚好处于静止状态。设电池组的内阻为r，试计算电池组的电动势E，并标明极性。
16．在一个同时存在电场和磁场的空间，有一个质量为m的带电微粒系于一细线的一端，细线长为L，另一端固定于O点，从上向下看，带电微粒以角速度ω沿逆时针方向在水平面内作匀速圆周运动，此时细线与竖直方向成30°角，线中张力为零，电场强度为E，方向竖直向上。试分析：微粒所带电荷的种类、电量及磁感强度B的大小和方向。
17．如图所示为一金属筒的横截面，该圆筒的半径为R，内有匀强磁场，方向为垂直纸面向里，磁感强度为B，在相互平行的金属板AA´和CC´之间有匀强电场，一个质量为m（重力不计），带电量为q的电荷，在电场力的作用下，沿图示轨迹从P点无初速运动经电场加速进入圆筒内，在筒中它的速度方向偏转了60o，求：
（1）该粒子带何种电荷？
（2）粒子在筒内运动的时间。
（3）两金属板间的加速电压。
18.如图为电磁流量计的示意图，直径为d（m）的非磁性材料制成的圆形导管内，有导电液体流动，磁感强度为B(T)的匀强磁场垂直于导电液体流动方向而穿过一段圆形管道。若测得管壁内a与b两点间的电势差为U(V)，则管中导电液体的流量为多少m3/s？
参考答案：
一、 1. A 2. A 3. B 4. D 5. C
6. B 7. D 8. A 9. D 10. A
二、 11. 均匀辐向，平行，灵敏度高，允许通过的电流较弱
12. 洛伦兹力始终垂直于电荷运动方向，地磁场改变宇宙射线中带电粒子的运动方向
13. ， 方向垂直纸面向里 14．，
三、
15. 经分析金属棒中电流方向P→ Q
由平衡关系得金属棒受到安培力F=mgtgθ ①
又 F=BId ②
E=I(R+r) ③
由①②③得
16. 由题意可得q带正电荷，B的方向竖直向下
……………………（1）
………………（2）
………………（3）
解之得，
17．
（1）负电荷
（2）筒中运动时间
（3）由几何关系得电荷在磁场中做匀速圆周运动的半径
①
设电荷在筒中的速度大小为v，由牛顿第二定律及圆周运动的知识有
②
设两金属板间加速电压为U ，由动能定理得
③
解①②③得
18．当导电液体稳定流过磁场区域时，电荷受到的洛伦兹力和电场力平衡。
即：……………………（1）
液体流量………………（2）
解得：（）
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