2025年高二物理下學(xué)期磁場單元測試一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，1-8小題只有一個選項正確，9-12小題有多個選項正確。全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯或不答的得0分）1．關(guān)于磁場和磁感線，下列說法正確的是（）A．磁感線是磁場中實際存在的曲線，其疏密程度表示磁場強(qiáng)弱B．磁感線總是從磁體的N極出發(fā)，終止于S極，是不閉合的曲線C．磁場中某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，就是放在該點的小磁針靜止時N極所指的方向D．將通電導(dǎo)線放入磁場中，若不受安培力作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零2．如圖所示，地球可視為一個巨大的磁體，地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近。關(guān)于地磁場，下列說法正確的是（）A．地磁場的磁感線在地球表面附近由地理南極指向地理北極B．在赤道平面上，地磁場的方向由南向北且平行于地面C．在北半球，地磁場的豎直分量方向豎直向上D．磁偏角是指地理兩極與地磁兩極之間的夾角3．某同學(xué)用如圖所示裝置模擬奧斯特實驗，當(dāng)閉合開關(guān)后，位于通電直導(dǎo)線下方的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。若僅將導(dǎo)線中的電流方向反向，小磁針偏轉(zhuǎn)方向也隨之反向。下列關(guān)于該實驗的說法正確的是（）A．該實驗表明電流可以產(chǎn)生磁場B．小磁針偏轉(zhuǎn)角度的大小與導(dǎo)線中電流大小無關(guān)C．僅改變導(dǎo)線與小磁針之間的距離，小磁針偏轉(zhuǎn)方向會改變D．若將導(dǎo)線繞成螺線管形狀，小磁針偏轉(zhuǎn)角度會減小4．磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量，其定義式為B=F/IL。下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法正確的是（）A．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與通電導(dǎo)線所受安培力F成正比B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與通電導(dǎo)線所受安培力方向相同C．若通電導(dǎo)線在磁場中某處不受安培力，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零D．磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場本身性質(zhì)決定，與放入磁場中的通電導(dǎo)線無關(guān)5．如圖所示，在傾角為θ的光滑絕緣斜面上，一個質(zhì)量為m、帶電量為q的小球從靜止開始下滑。整個斜面置于方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。關(guān)于小球在斜面上的運動情況，下列說法正確的是（）A．小球可能做勻加速直線運動B．小球?qū)π泵娴膲毫﹄S速度增大而增大C．當(dāng)小球速度達(dá)到一定值時，可能離開斜面D．小球在運動過程中機(jī)械能守恒6．三根平行的通電直導(dǎo)線P、Q、R位于正三角形的三個頂點處，通入大小相等、方向垂直紙面向里的電流。已知通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場在距離導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=kI/r（k為常數(shù)，I為電流強(qiáng)度）。則導(dǎo)線R所受磁場力的方向是（）A．垂直R指向三角形中心B．垂直R背離三角形中心C．平行于PQ連線方向D．垂直于PQ連線方向7．如圖所示，水平放置的平行金屬板間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一帶正電的粒子以初速度v沿平行于金屬板的方向射入兩板間，恰好做勻速直線運動。若僅將粒子的初速度增大為2v，粒子將（）A．仍做勻速直線運動B．向上偏轉(zhuǎn)，做類平拋運動C．向下偏轉(zhuǎn)，軌跡為拋物線D．向上偏轉(zhuǎn)，軌跡為圓弧8．磁流體發(fā)電機(jī)是一種將內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其原理如圖所示。高溫等離子體（含有大量帶正電和負(fù)電的粒子）以速度v射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于紙面向外。等離子體通過兩平行金屬板間的通道時，在洛倫茲力作用下分別向兩板聚集，形成電勢差。若兩板間距離為d，等離子體電荷量為q，下列說法正確的是（）A．上極板帶正電，下極板帶負(fù)電B．兩板間電勢差的大小與等離子體速度v成正比C．增大兩板間距離d，可提高發(fā)電機(jī)的輸出電壓D．若僅改變磁場方向，兩板所帶電荷的電性不會改變9．關(guān)于安培力和洛倫茲力，下列說法正確的是（）A．安培力是大量運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)B．安培力和洛倫茲力都可以對物體做功C．洛倫茲力的方向總是垂直于電荷運動方向和磁場方向D．通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向可用右手定則判斷10．如圖所示，一個矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動。已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n，ab邊長為L1，bc邊長為L2，轉(zhuǎn)動角速度為ω。則下列說法正確的是（）A．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為nBL1L2ωB．線圈平面與磁場方向平行時，感應(yīng)電動勢最大C．線圈平面與磁場方向垂直時，磁通量最大D．線圈轉(zhuǎn)動一周過程中，感應(yīng)電流方向改變兩次11．如圖所示，兩個完全相同的彈簧下端懸掛一根水平放置的銅棒，銅棒所在區(qū)域存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。當(dāng)銅棒中通以自左向右的電流時，彈簧長度伸長。若僅將磁場方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蛲?，銅棒仍然靜止，則（）A．彈簧長度將縮短B．銅棒所受安培力方向改變C．彈簧的彈力大小不變D．銅棒對彈簧的拉力增大12．回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中存在周期性變化的電場，使粒子每次通過狹縫時都能得到加速。兩D形盒處于垂直于盒面的勻強(qiáng)磁場中，下列關(guān)于回旋加速器的說法正確的是（）A．粒子在磁場中做圓周運動的周期隨速度增大而增大B．粒子在磁場中做圓周運動的半徑隨速度增大而增大C．交變電場的周期應(yīng)等于粒子在磁場中做圓周運動的周期D．僅增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，可提高粒子最終獲得的動能二、實驗題（本題共14分）13．某同學(xué)用如圖所示的裝置探究影響安培力大小的因素。實驗中，將一根粗細(xì)均勻的銅棒水平懸掛在蹄形磁鐵的兩極之間，銅棒兩端通過導(dǎo)線與電源、滑動變阻器組成閉合回路。（1）實驗中通過觀察________來比較安培力的大??；為了使實驗現(xiàn)象更明顯，可采取的措施有________（寫出一條即可）。（2）該同學(xué)想探究安培力大小與電流大小的關(guān)系，他應(yīng)保持________不變，改變________，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。（3）若要驗證安培力方向與磁場方向、電流方向的關(guān)系，可通過改變________或________來觀察銅棒的擺動方向。（4）實驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)銅棒中的電流增大到一定值時，銅棒會跳出蹄形磁鐵的磁場范圍。為防止這種現(xiàn)象發(fā)生，可采取的措施是________。三、計算題（本題共3小題，共46分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）14．（14分）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，有一根長L=0.4m的通電直導(dǎo)線，導(dǎo)線中的電流I=2A。求：（1）當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向垂直時，導(dǎo)線所受安培力的大??；（2）若導(dǎo)線與磁場方向成30°角，導(dǎo)線所受安培力的大??；（3）若導(dǎo)線所受安培力大小為0.3N，且導(dǎo)線與磁場方向不垂直，求此時導(dǎo)線與磁場方向的夾角。15．（16分）如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，一個質(zhì)量為m=2×10-8kg、帶電量為q=+4×10-4C的粒子，以初速度v0=2×104m/s從坐標(biāo)原點O沿x軸正方向射入磁場。已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，不計粒子重力。求：（1）粒子在磁場中做圓周運動的半徑；（2）粒子在磁場中運動的周期；（3）粒子從射入磁場到第一次經(jīng)過y軸所用的時間；（4）若僅將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍，粒子的運動半徑和周期如何變化？16．（16分）如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌間距L=0.5m，左端接有阻值R=1Ω的電阻。整個裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。一根質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2?，F(xiàn)用水平向右的拉力F=0.5N拉