2007届高三物理《磁场》单元检测题

命题人：钟真光　总分100分

一、选择题。本题共8个小题，每题5分，共40分。每小题至少有一个选项正确。

1、关于磁感应强度的下列说法中，正确的是（　　）

A．放在磁场中的通电导线,电流越大,受到的磁场力也越大,表示该处的磁感应强度越大

B．某处磁感线切线的方向不一定是该处磁感应强度的方向

C．垂直磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向

D．磁感应强度的大小、方向与放入磁场中的通电导线的电流大小、导线长度、导线取向等均无关

2、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

3、一带电粒子（重力不计）在匀强磁场中的运动轨迹如图所示，中央是一薄绝缘板，粒子在穿过绝缘板时有动能损失，但电量不变，由图可知（　　）

A．粒子的运动方向是edcba　 B．粒子的运动方向是abcde

C．粒子带正电

D．粒子在下半周所用的时间比上半周所用的时间长

4、如图甲所示，电流恒定的通电直导线MN，垂直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上电流方向由M指向N，在两轨间存在着竖直磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t=0时导线恰好静止，若B按如图乙所示的余弦规律变化，下列说法正确的是（　  ）

A．在最初的一个周期内，导线在导轨上做机械振动

B．在最初的一个周期内，导线一直向左运动

C．在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小

D．在最初的半个周期内，导线的速度先增大后减小

5、在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又垂直进入另一磁感应强度是原来两倍的匀强磁场中，则（　　）

A．粒子的速率加倍，周期减半　　B．粒子的速率不变，轨道半径减半

C．粒子的速率减半，轨道半径变为原来的　　D．粒子的速率不变，周期减半

6、全自动洗衣机中的排水阀是由程序控制器控制其动作的，当进行排水和脱水工序是，控制铁芯1的线圈通电，使铁芯2动作，从而牵引排水阀的阀门，排出污水（如图所示）。以下说法正确的是　 （　  ）

A．若输入的控制电流由a 流入，由b流出，则铁芯2中A端为N极，　　B端为S极

B．若输入的控制电流由a 流入，由b流出，则铁芯2中A端为S极，B端为N极

C．若a、b处输入交变电流，铁芯2不能被吸入线圈中

D．若a、b处输入交变电流，铁芯2仍能被吸入线圈中

7、为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计。该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口。在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极。污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是（ 　  ）

A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高

B．若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高

C．污水中离子浓度越高电压表的示数将越大

D．污水流量Q与U成正比，与a、b无关

8、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源两 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。设D形盒半径为R。若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f。则下列说法正确的是（　　　）

A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR

B．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关

C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值

D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子

二、实验题（15分）

9、（1）一只量程为1V，内阻约900的电压表是由小量程电流表改装而成的，现在要测量它的内阻并对该表进行校正。实验室提供了以下可供选择的器材：

　　 A．待测电压表（量程1V）

　　 B．标准电压表（量程1V）

　　 C．滑动变阻器：最大阻值1000，额定电流1A

　　 D．滑动变阻器：最大阻值10，额定电流1A

　　 E．电阻箱：最大阻值999.9，阻值最小改变值0.1

　　 F．电阻箱：最大阻值99.9，阻值最小改变量0.1

　　 G．电池组：电动势约3V，内阻约1

　　 另外有导线和开关若干。

为了用半偏法测量该电压表的内阻，某同学设计了两种电路（图中的甲和乙），要使测量较精确，应选择图中的__________电路。在器材的选择上，除了电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的器材中选用_______（用器材前的序号字母表示）。

用上述方法测出的电压表内阻的测量值___________（填大于、等于或小于）电压表内阻的真实值。

（2）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（45分）

10、（10分）一质量为m，电荷量为q的带正电离子，从图示质谱仪的容器A下方的小孔S₁进入电势差为U的匀强电场，进入时的初速可视为零，被加速后经孔S₂、S₃垂直于磁场方向（该方向垂直于纸面）进入磁感应强度为B的匀强磁场。在磁场中离子沿虚线所示轨道运动，最后打在照相底片上的D处。

（1）请分别指出匀强电场和匀强磁场的方向。

（2）求出离子经孔S₃进入磁场时的速率。

（3）求出D位置到孔S₃的距离。

11、（15分）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。

12、（20）如图所示，在空间存在水平方向的匀强磁场（图中未画出）和方向竖直向上的匀强电场，电场强度为E，磁感应强度为B。在某点由静止释放一个带电液滴a，它运动到最低点处恰与原来静止在该处的带电液滴b相碰（b原来静止时只受重力和电场力），碰后两液滴合为一体，并沿水平方向做匀速直线运动。已知a的质量为b的质量的2倍，a的电量为b的电量的4倍，a与b间的库仑力可忽略不计。试求：

（1）判定a、b液滴分别带何种电荷？

（2）a、b液滴合为一体后，沿水平方向做匀速直线运动的速度多大？

（3）初始时刻a、b的高度差为多大？

《磁场》检测题参考答案

1、D　　2、A　　3、AC　　4、AD　　5、BD　　6、BD　　7、D　　8、AB

9、（1）乙，DE，大于。（2）罗盘上小磁针N极的偏转角θ，B_xtanθ。

10、解：（1）电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向外。

（2）离子在电场中被加速，设离子到达孔S₂时的速率为v，由动能定理有

解得

（3）离子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为R，由牛顿定律有

解得，所以

11、(1)E＝Bdv　 (2)　 (3)

12、（1）a带负电，b带正电　　（2）　　（3）