高中物理选修1磁场单元测试卷

磁场 一、单选题 1.1820 年，丹麦物理学家奥斯特发现：把一条导线平行地放在小磁针的正上方附近，当导线中通有电流 时，小磁针会发生偏转，如图所示这个实验现象说明 A.电流具有磁效应 C.电流具有化学效应 B.电流具有热效应 D.电流改变了小磁针的磁极 2.如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线通以图示方向的电流时，电流所 产生的磁场的磁感应强度在导线所在平面内的哪个区域内可能出现为零的位置 A.区域Ⅰ、区域Ⅲ C.区域Ⅱ、区域Ⅲ B.区域Ⅱ、区域Ⅳ D.区域Ⅰ、区域Ⅳ 3.磁场中某区域的磁感线如图所示，则( ) A.a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＞Bb B.a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＜Bb C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大 D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小 4.三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上， 如图所示为其截面 图，电流方向如图，若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角 形中心O点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时的磁感应强度 大小为（） A.0B.BC.BD.2B 5.在磁感应强度为 2.0×10-2T的匀强磁场中，放一个面积是 5.0×10-2m2的导线环。当环面与磁场方向垂 直时，穿过导线环的磁通量等于 A.4.0×10-3WbB.2.5×10-3Wb C.1.5×10-3WbD.1.0×10-3Wb 6.如图所示，通电直导线置于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直。若仅将导线中的电流增 大为原来的 2 倍，则导线受到安培力的大小将变为原来的（） A.倍B.4 倍C.倍D.2 倍 励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外， 电子束由电子枪产生，7.如图为洛伦兹力演示仪的结构图． 其速度方向与磁场方向垂直．电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制，磁场强弱可通过励磁线 圈的电流来调节．下列说法正确的是（） 第 1 页，共 12 页 A.励磁线圈中的电流为顺时针方向 B.仅提高电子枪的加速电压，电子束径迹的半径变大 C.仅增大励磁线圈的电流，电子做圆周运动的周期将变大 D.仅提高电子枪的加速电压，电子做圆周运动的周期将变大 8.从太阳和其他星体发射出的高能粒子流，成为宇宙射线，在射向地球时，由 于地磁场的存在改变了带电粒子的运动方向，对地球起到了保护作用。如图 为地磁场对宇宙射线作用的示意图。现有来自宇宙的一束质子流，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.竖直向下沿直线射地面B.相对于预定地点向东偏转 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 9.如图，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场 （未画出）．一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出， 从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O．已知粒子穿越铝板时，其动能损失一 半，速度方向和电荷量不变．不计粒子重力．铝板上方和下方的磁感应强 度大小之比为（） A.1B.C.2D. 10.如图所示，一个带负电的物体，从固定的粗糙斜面顶端沿斜面滑到底端时的速度为v， 若加上一个垂直纸面向外的匀强磁场，则物体沿斜面滑到底端时的速度将（） A.变大B.变小C.不变D.不能确定 二、多选题 11.如图所示，一金属直棒MN两端接有细导线，悬挂于线圈的正上方，MN与线 圈轴线处于同一竖直平面内，为了使MN垂直纸面向里运动，可能采用的办 法是（） A.将a、c端接在电源的正极，b、d接在电源的负极 B.将b、d端接在电源的正极，a、c接在电源的负极 C.将a、d端接在电源的正极，b、c接在电源的负极 D.将b、d端用导线连接起来，a端接电源的正极，c接在电源的负极 12.光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，右端与半径为 L=20cm的两段光滑圆弧导轨相接，一根质量m=60g，电阻R=1Ω、长为L的导体棒ab，用长也为L的 绝缘细线悬挂，如图所示，系统空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，当闭合开关S后， 导体棒沿圆弧摆动，摆到最大高度时，细线与垂直方向成θ=53°角，摆动过程中导体棒始终与导轨 接触良好且细线处于张紧状态，导轨电阻不计，sin53°=0.8，g=10m/s2，则（） 第 2 页，共 12 页 A.磁场方向一定竖直向下 B.电源电动势E=3.0V C.导体棒在摆动过程中所受安培力F=3N D.导体棒在摆动过程中电源提供的电能为0.048J 13.如图所示，在匀强磁场B的区域内有一光滑倾斜金属导轨，倾角为θ， 导轨间距为L，在其上垂直导轨放置一根质量为m的导线，接以如图所 示的电源，电流强度为I，通电导线恰好静止，则匀强磁场的磁感强度 必须满足一定条件，下述所给条件正确的是（） A.B= 下 ，方向垂直斜面向上B.B=，方向垂直斜面向 C.B=，方向沿斜面水平向左D.B=，方向竖直向上 14.1932 年劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器由两个铜质D形盒构成， 盒间留有缝隙，加高频电源，中间形成交变的电场，D形盒装在真空容器里，整个装 置放在与盒面垂直的匀强磁场B中。若用回旋加速器加速质子，不考虑相对论效应， 下列说法正确的是（） A.质子动能增大是由于洛伦兹力做功 B.质子动能增大是由于电场力做功 C.质子速度增大，在D形盒内运动的周期变大 D.质子速度增大，在D形盒内运动的周期不变 内有一磁感应强度为B， 方向垂直纸面向外的匀强磁场，15.图所示为一速度选择器， 一束粒子流以速度v水平射入，为使粒子流经磁场时不偏转（不计重力），则 磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于这处电场场强方向的说法中，正 确的是（） A.方向向上 B.方向向下 C.粒子带何种电荷未知所以场强方向无法确定 D.粒子无论带何种电荷都能确定场强方向 三、计算题 16.万磁王是是美国漫威漫画旗下的超级反派，擅于利用磁场控制金属进行攻击。他在X战警中控制的物 品不乏非铁类的金属制品，从物理学角度分析，这应该是利用了安培力的原理。假设万磁王某次操控 匀强磁场的磁感应强度B=0.4T、方向垂直纸面向里。 长L=0.2m的直铜棒ab水平放置在磁场中并与磁 第 3 页，共 12 页 场方向垂直，其中通有I=1.0A、方向从a到b的电流。 （1）判断导线ab所受安培力的方向（答“竖直向上”或“竖直向下”）； （2）求导线ab所受安培力F的大小。 17.如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，相距2m并处于竖直向上的磁感应强度为B=0.75T的匀 强磁场中，一根质量为 3.0kg的金属棒放在导轨上且与导轨垂直． 当金属棒中通如图所示的电流为5A 时，金属棒恰好做匀速直线运动，求：(g取 10m/s2) （1）导轨与金属棒间动摩擦因素； （2）若只改变电流的大小，使电流增加到9A时，金属棒将获得多大的加速度； （3）若只改变磁感应强度的大小和方向，使金属棒静止在导轨上并且与导轨之间无挤压，则所加磁 场的磁感应强度大小和方向？ 18.如图所示，MN表示真空室中垂直于纸面放置的感光板， 它的一侧有方向垂直于纸面向里匀强磁场． 一 个质量