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《第1章磁场力与现代科技》试卷(答案在后面)
一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)
1、下列关于磁场力的描述,正确的是:
A.磁场力只作用于运动的电荷
B.磁场力只作用于静止的电荷
C.磁场力的大小与电荷的速率无关
D.磁场力的方向总是与电荷的运动方向相同
2、下列关于现代科技与磁场力关系的描述,不正确的是:
A.磁悬浮列车利用了磁场力来实现高速行驶
B.硬盘驱动器中的磁头利用磁场力读取数据
C.核磁共振成像技术(MRI)利用了磁场力来成像
D.太阳能电池板利用了磁场力来发电
3、一个电子以速度v垂直进入磁感应强度为B的均匀磁场中,它受到的洛伦兹力大小为:
A.B
B.B
C.B
D.B
4、在利用电磁铁提升金属物体的过程中,如果增大电流,则磁铁对金属物体的作用力会:
A.增大
B.减小
C.不变
D.先增大后减小
5、在磁场中,一个带电粒子以一定的速度v垂直进入,做匀速圆周运动。已知磁感应强度为B,粒子的质量为m,电荷量为q,下列哪个公式正确表示了粒子运动轨道的半径R?
A.R=mv/qB
B.R=qB/mv
C.R=mv^2/qB
D.R=qB^2/mv
6、在以下几种情况中,磁悬浮列车利用了电磁感应原理的是:
A.车轮与轨道之间的摩擦力减小
B.磁场使列车悬浮在轨道上方
C.列车在磁场中受到的洛伦兹力使列车前进
D.轨道中的电流变化产生的磁场使列车悬浮
7、以下关于磁场和电流的相互作用,说法正确的是:
A.安培力的大小与电流强度成正比,与导线长度成反比。
B.洛伦兹力的方向与电流方向垂直,与磁场方向垂直。
C.法拉第电磁感应定律表明,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,与磁通量成反比。
D.电流通过导体时,在导体周围产生的磁场强度与电流强度成正比,与导体长度成反比。
二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)
1、以下关于磁场的描述正确的是()
A.磁场是一种看不见、摸不着的场,但可以通过其对磁针的作用来感知
B.磁场的方向可以用小磁针在磁场中的静止方向来表示
C.磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,单位是特斯拉(T)
D.电流元在磁场中受到的力与电流元垂直时,磁场力的大小达到最大
E.磁感应强度与电流元所受力的大小成正比
2、下列关于现代科技中磁场应用的说法正确的是()
A.硬盘驱动器利用磁性材料记录信息,通过改变磁性材料的磁化方向来存储数据
B.电磁感应原理是发电机工作的基础,发电机通过旋转的磁场产生电流
C.电动机利用通电线圈在磁场中的受力转动,将电能转化为机械能
D.磁悬浮列车利用磁力使列车悬浮在轨道上,减少摩擦,提高速度
E.电子设备中的扬声器利用磁场使线圈振动,从而发出声音
3、下列关于磁场力与现代科技的应用,正确的说法有()
A.法拉第电磁感应定律揭示了磁感应强度与磁通量变化率之间的关系。
B.洛伦兹力是带电粒子在磁场中受到的力,其大小与带电粒子的速度和磁感应强度成正比。
C.霍尔效应是利用磁场对载流子运动方向的偏转来测量磁感应强度。
D.核磁共振成像技术(MRI)是基于核磁矩在磁场中发生共振现象的原理。
三、非选择题(前4题每题10分,最后一题14分,总分54分)
第一题
一、分析题
题目:以下关于磁场力与现代科技的应用,哪些说法是正确的?请结合所学知识进行分析。
A.磁悬浮列车利用同名磁极相互排斥的原理实现高速运行。
B.磁卡读取信息时,利用了磁场对磁粉的磁化效应。
C.磁共振成像技术(MRI)是利用磁场对生物大分子磁矩的操纵来获得生物组织的图像。
D.磁场力在通信领域中的应用,如无线电波传播过程中,电磁波在磁场中的偏转。
第二题
题目:一根长直导线通以电流I,在导线附近有一个面积为S的平面,该平面与导线垂直。求通过该平面的磁通量Φ。
第三题
题目:
某同学利用安培力定则和左手定则来探究磁场对电流的作用,以下是其实验步骤和观察结果:
将一根直导线放置在水平面内,通以电流I。
在导线正上方放置一个方向向下的匀强磁场,导线受到的安培力使导线发生偏转。
改变电流方向,导线受到的安培力方向也随之改变。
请根据上述实验步骤和观察结果,回答以下问题:
(1)根据安培力定则,判断导线在磁场中受到的安培力方向;
(2)根据左手定则,说明改变电流方向后,导线受到的安培力方向的变化;
(3)结合实验结果,说明安培力定则和左手定则的应用。
第四题
题目:一根无限长的直导线通以电流I,在其附近有一个质量为m、电荷量为q的小滑块,小滑块在磁场中受到的洛伦兹力与重力大小相等、方向相反,小滑块沿水平面做匀速直线运动。已知磁场方向与导线垂直,磁场强度为B。
(1)求小滑块在磁场
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