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高二第一学期期末复习--磁场

网站:公文素材库 | 时间:2019-05-28 21:50:32 | 移动端:高二第一学期期末复习--磁场

高二第一学期期末复习--磁场

《磁场》期末复习卷

一、选择题

1.下面关于磁场的说法正确的是()

A.某点一小段通电直导线受到的磁场力方向与该点磁场的方向一致B.某点小磁针北极的受力方向与该点磁场方向一致C.某点小磁针的南极指向,即为该点的磁场方向

D.在通电螺线管外部小磁针北极受力方向与磁场方向一致,在内部小磁针北极受力方向与磁场方向相反

2.有一小段通电导线,长为1cm,电流强度为5A,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度B一定是()

A.B=2TB.B≤2TC.B≥2TD.以上情况都有可能

3.来自宇宙的质子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这些质子在进入地球周围的空间时,将()

A.竖直向下沿直线射向地面B.相对于预定地点,稍向东偏转C.相对于预定地点,稍向西偏转D.相对于预定地点,稍向北偏转4.美国发射的航天飞机“发现者”号搭载了一台α磁谱仪,其中一个关键部件是由中国科学院电工研究所设计制造的直径为1200mm、高为80mm、中心磁感应强度为0.314T的永久磁体.它的主要使命是要探测宇宙空间中可能存在的物质,特别是宇宙中反氦原子核.若如下左图所示的磁谱仪中的4条径迹分别为质子、反质子、α粒子、反氦核的径迹,其中反氦核的径迹为()

A.1B.2C.3D.4

5.如上中图所示,平行板电容器的两板与电源相连,板间同时有电场和垂直纸面向里的匀强磁场B,一个带电荷量为+q的粒子以v0为初速度从两板中间沿垂直电磁场方向进入,穿出时粒子的动能减小了,若想使这个带电粒子以v0沿原方向匀速直线运动穿过电磁场,可采用的办法是()

A.减小平行板的正对面积B.增大电源电压C.减小磁感应强度BD.增大磁感应强度B6.在磁感应强度大小为B0,方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里,如上右图所示,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中()

学科网ZXXK]A.c、d两点的磁感应强度大小相等B.a、b两点的磁感应强度大小相等C.c点的磁感应强度的值最小D.b点的磁感应强度的值最大

7.如下左图,水平导线中有电流I通过,导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同,则电子将()

A.沿路径a运动,轨迹是圆B.沿路径a运动,轨迹半径越来越大C.沿路径a运动,轨迹半径越来越小D.沿路径b运动,轨迹半径越来越小

8.如图3-3-23所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,电流磁场穿过圆面积的磁通量将()A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终为零D.不为零,但保持不变9.直导线AB与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离,直导线固定,线圈可以自由运动.当通过如上右图所示的电流时(同时通电),从左向右看,线圈将()

A.顺时针转动,同时靠近直导线ABB.顺时针转动,同时离开直导线ABC.逆时针转动,同时靠近直导线ABD.不动

10.目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,如下左图表示它的发电原理:将一束等离子体(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.在磁极配置如图中所示的情况下,下列说法正确的是()A.A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静电力

11.如上中图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、强度为B的匀强磁场中.质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑.在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是()

A.滑块受到的摩擦力不变B.滑块到达地面时的动能与B的大小无关C.滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下D.B很大时,滑块可能静止于斜面上12.回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法正确的是()

A.增大电场的加速电压B.增大D形金属盒的半径C.减小狭缝间的距离D.减小磁场的磁感应强度

13.如图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道,k为轨道最低点,Ⅰ处于匀强磁场中,Ⅱ和Ⅲ处于匀强电场中,三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点k的过程中,下列说法中正确的有()A.在k处球b速度最大B.在k处球c对轨道压力最大C.球b需时最长D.球c机械能损失最多

二、计算题

1.如图所示,两平行光滑导轨相距为L=20cm,金属棒MN的质量为m=10g,电阻R=8Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.8T,方向竖直向下,电源电动势E=10V,内阻r=1Ω,当开关S闭合时,MN恰好平衡,求变阻器R1的取值为多少?设θ=45°,g取10m/s2.

2.如图所示,在一底边长为2L,θ=45°的等腰三角形区域内(O为底边中点)有垂直纸面向外的匀强磁场.现有一质量为m,电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从O点垂直于AB进入磁场,不计重力与空气阻力的影响。(1)粒子经电场加速射入磁场时的速度?

(2)磁感应强度B为多少时,粒子能以最大的圆周半径偏转后打到OA板?

(3)增加磁感应强度的大小,可以再延长粒子在磁场中的运动时间,求粒子在磁场中运动的极限时间.(不计粒子与AB板碰撞的作用时间,设粒子与AB板碰撞前后,电量保持不变并以相同的速率反弹)

3.质量为m、电荷量为q的带负电粒子自静止开始释放,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,如图所示.已知M、N两板间的电压为U,粒子的重力不计.求:匀强磁场的磁感应强度B.

4.如图所示,第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1,E的大小为0.5×103V/m,B1大小为0.5T;第一象限的某个矩形区域内,有方向垂直于纸面向里的匀强磁场B2,磁场的下边界与x轴重合。一个质量m=1×10-14kg、电荷量q=1×10-10C的带正电的微粒以某一速度v沿与y轴正方向成60°角从M点沿直线运动,经P点进入第一象限内的磁场B区域。一段时间后,小球经过y轴上的N点并沿与y轴正方向成60°角的方向飞出。M点的坐标为(0,-10),N点的坐标为(0,30),不计粒子重力,取g=10m/s2。(1)请分析判断匀强电场E的方向并求出微粒的运动速度v;(2)匀强磁场B2为多大?

(3)B2磁场区域的最小面积为多少?

5.如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为。不计空气阻力,重力加速度为g,求(1)电场强度E的大小和方向;

(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小;(3)A点到x轴的高度h。6.如下图,在0x3a区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B。

在t=0时刻,一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与y轴正方向的夹角分布在0~180°范围内。已知沿y轴正方向发射的粒子在tt0时刻刚好从磁场边界上P(3a,a)点离开磁场。求:⑴粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q/m;

⑵此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围;⑶从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。

扩展阅读:高二物理第一学期期末练习(电场和磁场)

轻松备课网助您轻松备课高二物理第一学期期末练习

学校班级姓名

题号分数

一.选择题:(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,选对的得3分,选错或不答的得0分)

1.关于静电场场强的概念,下列说法正确的是()A.由E=F/q可知,某电场的场强E与q成反比,与F成正比

B.正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点场强方向与放入检验电荷的正负有关

C.电场中某一点的场强与放入该点的检验电荷正负无关D.电场中某点不放检验电荷时,该点场强等于零

2.在匀强磁场中,有一个面积为0.50m2的导体圆环,圆环的平面与磁场方向垂直,穿过圆环的磁通量为4.0×10-2Wb,则该磁场的磁感强度大小为()

A.4.0×10-2TB.8.0×10-2TC.2.0×10-2TD.8.0×10-3T3.连接电灯软导线的绝缘皮损坏,可能产生“短路”,此时会发生的现象是()A.电灯烧坏B.线路电流减弱

C.由于损坏处接触不良而使线路总电阻增大D.线路总电阻将减小

4.如图1所示电路,闭合开关S,将滑动变阻器的滑

动片p向b端移动时,电压表和电流表的示数变化情况是R1R2()

A.电压表示数增大,电流表示数变小B.电压表和电流表示数都增大C.电压表和电流表示数都减小图1D.电压表示数减小,电流表示数增大

5如图2所示,一根金属棒MN,两端用细软导线连接后

ab悬挂于a、b两点,棒中通有方向从M流向N的电流。为了减

小悬线的弹力,可以在金属棒的中部加一匀强磁场,关于该磁场的方向,以下判断正确的是()

NMA.垂直纸面向里磁场区域IB.垂直纸面向外

图2C.平行纸面向上

D.平行纸面向下

6.在真空环境中,原来匀速直线运动的电子进入到与它运动方向垂直的匀强磁场中,在洛伦兹力的作用下,形成圆弧运动轨迹,下面的说法中正确的是()

一二三四四202122总分附加题分文档整理:轻松备课网()轻松备课网助您轻松备课A.电子所受的洛伦兹力是恒力B.进入磁场后电子动能不变C.进入磁场后电子的动量不变D.若加一个方向与磁场方向相反的匀强电场后,就有可能使电子沿直线运动7.如图3所示。真空中一个点电荷Q在空间激发电场,在

B以Q为圆心的的同心圆上,分别有A、B、C三点。比较这三点的电势,以下有几个判断()QC(1)若Q为正电荷,则有UAUC(3)若Q为负电荷,则有UA>UB>UC

图3(4)若Q为负电荷,则有UA轻松备课网助您轻松备课D.在闭合电路中,路端电压随外电路的电阻增大而减小13.在摄谱仪等许多仪器中都设有一个速度选择器,其作用就是使进入仪器的的带电粒子具有相同的速度,这些粒子在速度选择器中做的是匀速直线运动。下面就是一个速度选择器原理的示意图。有一束初速度大小不同的带正电的粒子(不计重力)沿水平向右的方向通过O点进入真空室内,若要使具有某一速度值的粒子保持匀速运动,从O点(OO点在同一水平线上)射出,需要将真空室置于匀强电场和匀强磁场中,下面图8所示的几种情况中,匀强电场和匀强磁场的方向正确的是()

×代表磁场方向箭头代表电场方向

×代表磁场方向箭头代表电场方向

×代表电场方向箭头代表磁场方向

×代表电场方向箭头代表磁场方向

AB

图8

CD

14.如图9所示,在水平面上有一个闭合的线圈,将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中,在磁铁进入线圈的过程中,线圈中会产生感应电流,磁铁会受到线圈中电流的作用力,若从线圈上方俯视,关于感应电流和作用力的方向,以下判断正确的是()

A.若磁铁的N极向下插入,线圈中产生顺时方向的感应电流B.若磁铁的S极向下插入,线圈中产生顺时方向的感应电流

C.无论N极向下插入还是S极向下插入,磁铁都受到向下的引力D.无论N极向下插入还是S极向下插入,磁铁都受到向上的斥力

三.填空题:(本题共3小题,共15分)

15.图10是示波管中的电子枪部分示意图。从灯丝K发射出的电子经过加速电压U的加速到达阳极B,电子的电荷为e,质量为m。电子从灯丝发射时的速度可看作为零,则加速电极的B极板应该接在电源的______极

图9

KBU图10(填“+”或“-”)。电子到达B羁绊时的速度大小为___________。

R16.在如图11所示电路中。电源电动势为6.0V,电源内电阻为2.0Ω,灯泡的灯丝电阻R=10Ω,闭合开关后灯泡两端的电压为

ErS___________V;经过10分钟,整个电路上产生的热能为___________J。

17.如图12所示,一个质子以速度v进入匀强磁场中,速度方图11向与磁场方向垂直。匀强磁场的磁感强度为B,质子的电荷为q,质

B量为m。质子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,用所给的这些物

R理量,推导出质子在磁场中做圆周运动的半径R的表达式为

___________________。已知磁场的磁感强度B=6.3×10-2T,质子电荷m-19-27vqq=1.6×10C,质子质量m=1.7×10kg,则计算出质子做圆周运动

图12的周期为______________s(保留二位有效数字)。

四.实验题:(本题共2小题,共10分)

文档整理:轻松备课网()轻松备课网助您轻松备课18.(5分)在“测定金属的电阻率”的实验中,(1)除了电源和开关外,还要用到的测量仪器及工具的组合为()A.天平、刻度尺、滑动变阻器、电压表、电流表B.刻度尺、滑动变阻器、螺旋测微器、电压表、电流表C.刻度尺、滑动变阻器、游标卡尺、电压表、电阻箱D.刻度尺、滑动变阻器、电压表、毫安表(2)已知被测的金属丝的电阻Rx比电压表的内阻小的多,测量时要采用如图13所示的电路,试根据电路图将图14所给的电路元器件连接成电路。

图13

图14

19.(5分)在“用伏-安法测量电池电动势和内电阻”的实验中,除了使用电流表和电压表外,还要用到滑动变阻器、开关。

(1)试根据以上的实验器件在图15的方框中画出实验电路图。

(2)根据实验所得测量数据,在U-I坐标系中画出一段U-I图线如图16所示。根据图线得出被测电池的电动势为_______V;内电阻为__________Ω。

第19题的实验电路图

图16图15

1.5U/V

1.00.5

00.20.40.60.81.0I/A

五.计算题:(本题共3小题,共29分)

文档整理:轻松备课网()轻松备课网助您轻松备课20.(10分)如图17所示,宽度为L=0.20m的平行金属导M轨放在水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0的电阻。空间vR存在着方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.50T。B一根金属棒放在导轨上与导轨接触良好,金属棒的电阻忽略不N计。现用一水平拉力拉动金属棒向右匀速运动,运动速度v=10图17m/s,在运动过程中保持金属棒与导轨垂直。求

(1)在金属棒和电阻组成的闭合回路中产生的感应电流;(2)作用在导体棒上的拉力;

(3)在导体棒移动30cm的过程中,回路中产生的热量。21.(10分)质谱仪是一种能够把具有不同荷质比

B2(带电粒子的电荷和质量之比)的带电粒子分离开来的仪器,它的工作原理如图18所示。其中A部分为粒子速度选择器,C部分是偏转分离器。如果速度选择器的两

B1极板间匀强电场的电场强度为E,匀强磁场的磁感强度

A为B1。偏转分离器区域匀强磁场的磁感强度为B2,某种

带电粒子由O点沿直线穿过速度选择器区域后进入偏转

图18

分离器。求:

(1)粒子由孔O进入偏转分离器时的速度为多大?

(2)粒子进入偏转分离器后在洛伦兹力作用下做圆周运动,在照相底片MN上的D点形成感光条纹,测得D点到O点的距离为d,则该种带电粒子的荷质比q/m为多大?

O22.(9分)在空间的部分区域中有一水平方向的匀强磁场,磁场的边界如图19中的虚线所示。有一矩形线框abcd可以绕竖直

ab

的转动轴OO匀角速转动,OO恰好与磁场边界重合。在初始时刻,线框平面与磁场方向平行。已知磁场的磁感强度为B,线框ab边的长度为l,bc边的长度为2l,整个线框的电阻为R,线框转动

B的角速度为ω,试求:

(1)线框位于图示位置时,线框中的感应电动势为多大?dc(2)线框由图示位置转过30°时,线框受到的安培力矩为多

O大?

六.附加题(不计入总分)

23.(10分)在空间x轴以下的区域内存在方向平行于y轴的匀强电场,场强为E,在x轴的上方区域内存在方向垂直于xOy平面的匀强磁场,磁场的磁感强度为B。一个质量为m,电荷为q的带正电荷的粒子,从y轴上的A点由静止开始,在电场的作用下运动,A点到坐标原点的距离为d,如图20所示。在x轴上方有一点P,OP连线与y轴正方向间的夹角为θ。不计带电粒子的重力,求:从粒子开始运动到粒子到达P点所经历的时间。

图19

yBPθEOA图20

x文档整理:轻松备课网()轻松备课网助您轻松备课高二第一学期期末练习物理参考答案201*.1一、单项选择题(每小题3分,共30分。选对的得3分,选错或不答的得0分)12345678910题号CBDCABBDCA答案

二、多项选择题(每小题4分,共16分。全部选对的得4分,选不全得2分,有选错或不答的得0分)

题号11121314答案BCABC

BCBD

三、填空题(答案后的圆圈内数字为得分)

15.+②;2eU③16.5.0③;1800②

m17.Rmv③;1.1×10-6②(得1.0×10-6也算

qB对)

四、实验题(答案后的圆圈内数字为得分)18.(1)B②(2)见答图1②(说明:电压表和电流表的量程选择不做要求)19.(1)见答图2②(说明:电流表如果采用外接,也算正确)。

(2)1.5V;②1.25Ω②

五、计算题(每个步骤后的圆圈内数字为该步骤的得分)20.(10分)解:(1)根据电磁感应定律,感应电动势为

EBLv=1.0V②

感应电流为

答图1

RVAIE=1.0A;②R答图2

S(2)导体棒匀速运动,安培力与拉力平衡,即有

FBIL=0.1N;③

(3)导体棒移动30cm的时间为

tl=0.03sv根据焦耳定律,回路中产生的热为

QI2Rt=0.03J③

21.(10分)解:(1)粒子在OO间做匀速直线运动,所以粒子受电场力和磁场力大小相等,方向相反,即qvB1qE②由此解出粒子进入偏转分离器时的速度为

文档整理:轻松备课网()轻松备课网助您轻松备课vE③B1(2)粒子进入偏转分离器的磁场后做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即

v2qvBm

Rmv②

由此解出粒子运动的圆周半径为RqB2将(1)中求出的v代入上式,并由题意d2R解出

q2E③mdB1B222.(9分)解:(1)根据法拉第电磁感应定律,在图示位置,线框中的感应电动势为

EBLv②

由题,L2l,vl,

因此,得E2Bl2③

E(2)当线框转过30°,线框中的瞬时感应电流为Icos30R3Bl2R23B2l3ad边受到的安培力为F2BIl②

R3B2l4安培力矩为MFlcos30②

R六、附加题

23.(10分)解:粒子在电场中做匀加速直线运动,加速度为a由运动学公式可解得粒子在电场中运动的时间为t1qE,m2md③qE进入磁场后粒子做匀速圆周运动,粒子受洛伦兹力提供向心力,可得粒子运动的周期T为T2mqB根据几何关系,到达P点粒子转过的弧线所对的圆心角α=2θ,因此有

t22④T2m②qB联立以上各式得出粒子在磁场中运动的时间为t2所以,粒子从A点到P点的运动时间为tt1t2

2md2m①qEqB文档整理:轻松备课网()轻松备课网助您轻松备课文档整理:轻松备课网()

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