高三物理复习磁场测试
一、不定项选择题。本题共10小题，每小题4分，共40分．
1．不计重力的带电粒子在电场或者磁场中只受电场力或磁场力作用，带电粒子所处的运动状态可能是( )
A．在电场中做匀速直线运动 B．在磁场中做匀速直线运动
C．在电场中做匀速圆周运动 D．在匀强磁场中做类平抛运动
2．如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直面内有一根通电导线ef，且ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，穿过圆面积的磁通量将 ( )
A．逐渐变大
B．逐渐变小
C．始终为零
D．不为零，但始终保持不变
3．如图所示，D是置于电磁铁两极极间的一段通电直导线，电流方向垂直纸面向里。在开关S接通后，导线D所受磁场力的方向是
A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向左 D．水平向右
4．宇宙空间中有大量的带电粒子，以高速度射向地球，要是这些粒子进入大气层，会使空气大量电离，也有的会射到动植物上伤害地球上的生命，地磁场起到保护地球的作用，避免这些“天外来客”的伤害，这是因为 ( )
A．带电粒子进入地磁场后，减慢了速度，最终停止下来而不会进入地球大气层
B．带电粒子进入地磁场后，运动发生偏转，从而避开了地球而射出
C．地磁场太弱，不能起到保护作用，实际起保护作用的是别的因素
D．地磁场使带电粒子失去电荷，成为中性的、无害的粒子
5．超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就利用了这项技术，磁体悬浮的原理是下述中的 ( )
A．超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同
B．超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反
C．超导体使磁体处于失重状态
D．超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡
6．两根平行放置的长直导线a和b载有大小相等方向相反的电流，a受到的磁场力大小为Fl，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力的大小变为F2 ，则此时b受到磁场力大小变为 ( )
A．F2 B．F1—F2
C．Fl+F2 D．2Fl—F2
7．电磁流量计广泛应用于测量可导电液体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内横截面的流体的体积)．为了简化，假设流量计是如图11-10所示的横截面为长方形的一段管道．它中空部分的长、 宽、高分别为图中的a、b、c．流量计的两端与输送流体的管道相连接(图中虚线)．图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料．现于流量计所在处加磁感应强度B的匀强磁场，磁场方向垂直前后两面．当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的稳定电流值．已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为
 |  |  |  |
A. B. C. D.
8.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速．两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．如果用同一回旋加速器用同一磁感应强度B分别加速氚核（
）和α粒子（
），比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有 ( )
A.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大
B.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小
C.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小
D.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大
9．长为L，间距也为L的两平行金属板间有垂直向里的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为B，今有质量为m、带电量为q的正离子（不计重力）从平行板左端中点以平行于金属板的方向射入磁场．欲使离子不打在极板上，入射离子的速度大小应满足的条件可能的是
A.
B.
C.
D.
10.如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端点等高，分别处于沿水平方向的匀强磁场和匀强电场中.两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放.M、N为轨道的最低点，则下列说法中正确的是
A.两个小球到达轨道最低点的速度vM<vN
B.两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力FM>FN
C.小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间
D.在磁场中小球能到达轨道的另一端最高处，在电场中小球不能到达轨道另一端最高处
二、填空（共20分，每空2分）
11．黑箱上有三个接线柱A、B、C（如图）．已知里面装的元件只有两个（可能是干电池、电阻、二极管中的两个），并且两个接线柱间最多只有一个元件．现用多用表测量结果如下：
（1）用直流电压挡测量AB、BC、AC间均无电压．这说明：___________
（2）用欧姆挡测量A、C间正、反向电阻值不变． 这说明：___________
（3）用欧姆挡测量：黑表笔测A点，红表笔测B点，有一定电阻，反接阻值较大．这说明：___________
（4）用欧姆挡测量：黑表笔测C点，红表笔测B点，有电阻，阻值比第 （2）步测得的大；反接阻值很大．这说明：___________
（5）试画出箱内两元件的接法．
12．实验室里可以用甲图所示的小罗盘估测条形磁铁磁场的磁感应强度。方法如图乙所示，调整罗盘，使小磁针静止时N极指向罗盘上的零刻度（即正北方向），将条形磁铁放在罗盘附近，使罗盘所在处条形磁铁的磁场方向处于东西方向上，此时罗盘上的小磁针将转过一定角度。若已知地磁场的水平分量Bx，为计算罗盘所在处条形磁铁磁场的磁感应强度B，则只需读出________________________________________________________，磁感应强度的表达式为B＝_____________。
三．计算题． 图3
13．右图是磁流体发电机的原理示意图，通道的上、下两个面是两块平行金属板，水平放置，通道的横截面积是边长为d的正方形。匀强磁场的方向垂直前、后两个侧面（即垂直图中纸面向里），磁感应强度为B。一等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电与负电的微粒，而从整体来说呈电中性）以速度v流过通道，这时两金属板上就聚集电荷，产生电压。已知发电机的等效内阻为r，负载电阻为R。试求：（1）发电机的电动势；（2）发电机的总功率；（3）为使等离子体以恒定速度v通过磁场，必须使通道两端保持一定的压强差
，这个压强差多大。
14．如图所示，倾角θ＝30°、宽度L＝l m的足够长的U形平行光滑金属导轨，固定在磁感应强度B＝1T、范围充分大的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直. 用平行于导轨、功率恒为P=6W的牵引力牵引一根质量为m＝0.2kg、电阻R= l Ω的放在导轨上的金属棒ab，由静止开始沿导轨向上移动(ab始终与导轨接触良好且垂直)．当ab棒移动s = 2.8m时，获得稳定速度，在此过程中，克服安培力做功为W =5.8J(不计导轨电阻及一切摩擦，g取10m/s2)，求：
（1）ab棒的稳定速度．
（2）ab棒从静止开始达到稳定速度所需时间．
15.如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B=0.60T，磁场内有一块平面感光板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离l=16cm处，有一个点状的
放射源S，它向各个方向发射粒子，粒子的速度都是
，已知粒子的电荷与质量之比
，现只考虑在图纸平面中运动的粒子，求ab上被粒子打中的区域的长度。
16.一匀磁场，磁场方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速为v，方向沿x正方向。后来，粒子经过y轴上的P点，此时速度方向与y轴的夹角为30°，P到O的距离为L，如图所示。不计重力的影响。求磁场的磁感强度B的大小和xy平面上磁场区域的半径R.
17.磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用，图1是在平静海面上某实验船的示意图，磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道（简称通道）组成。
如图2所示，通道尺寸a=2.0m、b=0.15m、c=0.10m，工作时，在通道内沿z轴正方向加B=0.8T的匀强磁场；沿x轴负方向加匀强电场，使两极板间的电压U=99.6V；海水沿y轴方向流过通道。已知海水的电阻率ρ=0.20Ω·m。
（1）船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向；
（2）船以vs=5.0m/s的速度匀速前进。以船为参照物，海水以5.0m/s的速率涌入进水口，由于通道的截面积小于进水口的截面积，在通道内海水的速率增加到vd=8.0m/s。求此时金属板间的感应电动势U感。
船行驶时，通道中海水两侧的电压按U '=U-U感计算，海水受到电磁力的80%可以转换为船的动力。当船以vs=5.0m/s的速度匀速前进时，求海水推力的功率。
18、如图所示，水平向左的匀强电场场强E=4V/m，垂直纸面向里的匀强磁场磁感应强度B=2T，质量m=1g的带正电小物块A从M点沿绝缘粗糙的竖直墙壁无初速下滑，当它沿墙壁滑行了d=0.8m到达N点时就离开墙壁做曲线运动，之后当A运动到P点时受力平衡，此时A的速度方向与水平方向成45º，已知P点与M点的高度差h=1.6m，g取10m/s2，求：
（1）A沿墙壁下滑过程中克服摩擦力所做的功；
（2）P与M间的水平距离。
高三物理复习磁场测试
姓名 座号
一．不定项选择题，10小题；每小题4分，共40分．
| 题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 答案 |
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二、填空题．
11．（1）______________________________ （5）试画出箱内两元件的接法．
（2）______________________________
（3）______________________________
（4）______________________________
12．___________________________ 、_______________
三、本题共6小题，共90分．
13．
14．（15分）
15．
16．
17．
18．
一、选择题（每小题至少有一个正确答案，每小题4分，共40分）
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| BC | B | A | D | A | CD | C | BC | B | D |
二、填空题（每空3分，共21分）
11、（2）①ABCEGHI （3分） ②如图所示，实物连图不给分 （4分） ③横截面边长a、管线长度L、电压表示数U、电流表示数I 
（5分）
12．
13．13、(1)E＝Bdv (2)
(3)
14． (1) P=Fv 
联立以上各式，得：P=(mg×+
)v,
代入数据得：6=(0.2×10×+
)v
整理得：v2+v
－6=0，解得：v=2m/s
（2） h=2.8×m=1.4m. P t－WA－mgh = mv2
t=
=
s =1.5s
15：
粒子带正电，故在磁场中沿逆时针方向做匀速圆周运动， 用R表示轨道半径，有
①
由此得
代入数值得R=10cm 可见，2R>l>R.
因朝不同方向发射的粒子的圆轨迹都过S，由此可知，某一圆轨迹在图中N左侧与ab相切，则此切点P1就是粒子能打中的左侧最远点.为定出P1点的位置，可作平行于ab的直线cd，cd到ab的距离为R，以S为圆心，R为半径，作弧交cd于Q点，过Q作ab的垂线，它与ab的交点即为P1.
②
再考虑N的右侧。任何粒子在运动中离S的距离不可能超过2R，以2R为半径、S为圆心作圆，交ab于N右侧的P2点，此即右侧能打到的最远点.
由图中几何关系得
③
所求长度为 
④代入数值得 P1P2=20cm ⑤
16. 粒子在磁场中受各仑兹力作用，作匀速圆周运动，设其半径为r，
①
据此并由题意知，粒子在磁场中的轨迹的圆心C必在y轴上，且P点在磁场区之外。过P沿速度方向作延长线，它与x轴相交于Q点。作圆弧过O点与x轴相切，并且与PQ相切，切点A即粒子离开磁场区的地点。这样也求得圆弧轨迹的圆心C，如图所示。
由图中几何关系得：L=3r ②
由①、②求得： 
③
图中OA的长度即圆形磁场区的半径R，由图中几何关系可得
④
17.(1)根据安培力公式,推力F1=I1Bb,其中I1=
,R＝ρ
则Ft=
N
对海水推力的方向沿y轴正方向(向右)
(2)U感=Bu感b=9.6 V
(3)根据欧姆定律，I2=
A
安培推力F2=I2Bb=720 N 对船的推力F=80%F2=576 N
推力的功率P=Fvs=80%F2vs=2 880 W
18、(1)W=-6×10-3J (2)s=0.6m