高二物理选修31第二章检测试题.docx
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高二物理选修31第二章检测试题
高二物理选修3-1第二章检测试题
命题人：
袁亚林
一、选择题（每空4分，共40分）
1、下列关于磁场的说法中，正确的是：
（ ）
A、磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质
B、磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的
C、磁极与磁极间是直接发生作用的
D、磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生
2、磁性减退的磁铁,需要充磁,充磁的方式有多种。
如图所示，甲是将条形磁铁穿在通电螺线管中,乙是条形磁铁夹在电磁铁中间，a、b和c、d接直流电源。
正确的接线方式是:
A.a接电源的正极,b接负极；c接电源的正极,d接负极
B.a接电源的正极,b接负极；c接电源的负极,d接正极
C.a接电源的负极,b接正极；c接电源的正极,d接负极
D.a接电源的负极,b接正极；c接电源的负极,d接正极
3、
以下哪一个图是正确的：
4、磁场中某区域的磁感线如图所示．则
A．a点磁感强度比b点小
B．a点磁感强度比b点大
C．同一小段通电导线放在a处时受力一定比b处时大
D．同一小段通电导线放在a处时受力一定比b处时小
5、一束电子流沿水平面自西向东运动,在电子流的正上方一点P,由于电子运动产生的磁场在P点的方向为
A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向南 D．水平向北
6、如果设想地磁场是由地球内部的环形电流形成的，那么，这一环形电流的方向应该是
A．由东向西 B．由西向东 C．由南向北 D．由北向南
7、 四根相互平行的通电长直导线a、b、c电流均为I，如图所示放在正方形的四个顶点上，每根通电直导线单独存在时，四边形中心O点的磁感应强度都是B，则四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小
和方向为
A.
，方向向左
B.
，方向向下
C.
，方向向右
D.
，方向向上
8、在高纬度地区的高空大气稀薄，常出现五颜六色的弧状、带状或幕状的极其美丽壮观的发光现象，这就是我们常说的“极光”。
“极光”是由太阳发射的高速带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的。
假设我们在北极地区忽然发现正上方的高空出现了射向地球的、沿顺时针方向生成的紫色弧状极光（显示带电粒子的运动轨迹）。
则关于引起这一现象的高速粒子的电性及弧状极光的弯曲程度的说法中，正确的是
A．高速粒子带正电 B．高速粒子带负电
C．轨迹半径逐渐减小 D．轨迹半径逐渐增大
9、如图甲所示，一矩形金属线圈ABCD垂直固定于磁场中，磁场是变化的，磁感应强度B随时间t的变化关系图象如图乙所示，则线圈的AB边所受安培力F随时间t变化的图象正确的是（规定向右为安培力F的正方向） （ ）
10、对磁感应强度的定义式
的理解，下列说法正确的是
A．磁感应强度B跟磁场力F成正比，跟电流强度I和导线长度L的乘积成反比
B．公式表明，磁感应强度B的方向与通电导体的受力F的方向相同
C．磁感应强度B是由磁场本身决定的，不随F、I及L的变化而变化
D．如果通电导体在磁场中某处受到的磁场力F等于0，则该处的磁感应强度也等于0
二、填空题（每空5分，共20分）
1、如图A-4所示，在通电螺丝管内部中间的小磁针，静止时N极指向右端，则电源的c端为_________极（填“正”或“负”），螺线管的a端为_________极（填“S”或“N”）．
2、如图2所示，将一阴极射线管置于一通电螺线管的正上方且在同一水平面内，则阴极射线将
3、如图所示，放在蹄形磁铁两极间的导体棒ab，当通有由b向a的电流时，受到的安培力方向向右，则磁铁的上端是 极；如果磁铁上端是S极，导体棒中的电流方向由a向b，则导体棒受到的安培力方向为 ．（选填“向左”、“向右”）
5、如图所示，在同一水平面内宽为2m的两导轨互相平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6kg的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为2A时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增加到8A时，金属棒获得2m/s2的加速
度，则磁场的磁感应强度大小为 T。
三、计算题（共40分）
1、（12分）如图，金属杆ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁
感应强度为B的匀强磁场中，结果ab静止且紧压于水平导轨上。
若磁场方向
与导轨平面成θ角，求：
（1）棒ab受到的摩擦力；
（2）棒对导轨的压力。
2、（12分）如图所示，质量为m带电量为q的带电粒子，从离子源以很小的速度进入电势差为U的电场中加速后垂直进入磁场强度为B的磁场中，不计粒子从离子源射出时的速度，求：
3、（16分）如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的
匀强磁场。
一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a。
求：
（1）该带电粒子的电性；
（2）该带电粒子的比荷。
四、选做题（25分）
如图所示，直线MN下方无磁场，上方空间存在两个匀强磁场，其分界线是半径为R的半圆，两侧的磁场方向相反且垂直于纸面，磁感应强度大小都为B。
现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿半径方向向左侧射出，最终打到Q点，不计微粒的重力。
求：
（1）微粒在磁场中运动的周期；
（2）从P点到Q点，微粒的运动速度大小及运动时间；
（3）若向里磁场是有界的，分布在以O点为圆心、半径为R和2R的两半圆之间的区域，上述微粒仍从P点沿半径方向向左侧射出，且微粒仍能到达Q点，求其
速度的最大值。
参考答案
一、选择题（每空4分，共40分）
1、A；2、C；3、C；4、B；5、D；6、A；7A；8、BC；9、A10、C
二、填空题（每空5分，共20分）
1、正；S；2、向外偏转；3、N 向右
4、 0.6
三、计算题（共40分）
1、画其截面图，
由受力平衡可得：
沿水平方向：
F1=f
沿竖直方向：
F2+N=Mg
即:
BILsinθ=f
BILcosθ+N=mg
解得摩擦力f=BILsinθ
导轨对棒的支持力N=mg-BILcosθ
由牛顿第三定律棒对导轨的压力也为mg-BILcosθ
2、
（1）根据动能定理：
解得：
（2）带电粒子做匀速圆周运动：
所以：
r=
3、
（1）据题意，粒子的运动轨迹如图所示。
据左手定则知粒子带负电荷
（2）由几何关系：
洛伦兹力提供向心力：
则粒子的比荷为：
四、选做题（25分）
解：
（1）由
得
（2）粒子的运动轨迹将磁场边界分成n等分（n=2，3，4……）
由几何知识可得：
；
；
又
得
（n=2，3，4……）
当n为偶数时，由对称性可得
（n=2，4，6……）
当n为奇数时，t为周期的整数倍加上第一段的运动时间，即
（n=3，5，7……）
（3）由几何知识得
；
且不超出边界须有：
得
当n=2时不成立，如图
比较当n=3、n=4时的运动半径，
知当n=3时，运动半径最大，粒子的速度最大．
得：
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