（高中物理）（滬科選修31）同步課時(shí)檢測(cè)第五章

1、-學(xué)年高中物理滬科版 選修3-1同步課時(shí)檢測(cè) 第五章 磁場(chǎng)與盤旋加速器 章末檢測(cè)(時(shí)間：90分鐘總分值：100分)一、選擇題(此題共10小題，每題5分，共50分)1關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的大小，跟放在該點(diǎn)的試探電流元的情況有關(guān)B磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的方向，跟該點(diǎn)處試探電流元所受磁場(chǎng)力的方向一致C在磁場(chǎng)中某點(diǎn)試探電流元不受磁場(chǎng)力作用時(shí)，該點(diǎn)B值大小為零D在磁場(chǎng)中磁感線越密集的地方，B值越大2為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場(chǎng)是由繞過(guò)地心的軸的環(huán)形電流I引起的在以下四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是()3一個(gè)質(zhì)子穿過(guò)某一空間而未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，那么()

2、A此空間可能存在電場(chǎng)和磁場(chǎng)，它們的方向與質(zhì)子運(yùn)動(dòng)方向相同B此空間可能只有磁場(chǎng)，方向與質(zhì)子運(yùn)動(dòng)速度的方向平行C此空間可能只有磁場(chǎng)，方向與質(zhì)子運(yùn)動(dòng)速度的方向垂直D此空間可能有正交的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，它們的方向均與質(zhì)子速度的方向垂直4如圖1所示，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一束電子流以初速度v從水平方向射入，為了使電子流經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)時(shí)不偏轉(zhuǎn)(不計(jì)重力)，那么磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)必須同時(shí)存在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向是()圖1AB/v，豎直向上 BB/v，水平向左CBv，垂直于紙面向里 DBv，垂直于紙面向外5如圖2所示，把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵兩極的正上方，導(dǎo)線可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，

3、當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向電流I時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是(從上往下看)()圖2A順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降B順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升6如圖3，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2，且I1>I2；a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)且a、b、c與兩導(dǎo)線共面；b點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間，b、d的連線與導(dǎo)線所在平面垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是()圖3Aa點(diǎn) Bb點(diǎn)Cc點(diǎn) Dd點(diǎn)7電磁軌道炮工作原理如圖4所示待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng)，并與軌道保持良好接觸電流I從一條軌道流入，通過(guò)導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場(chǎng)

4、(可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng))，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來(lái)的2倍，理論上可采用的方法是()圖4A只將軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B只將電流I增加至原來(lái)的2倍C只將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半D將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半，軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，其它量不變8如圖5所示，a、b是一對(duì)平行金屬板，分別接到直流電源兩極上，右邊有一擋板，正中間開(kāi)有一小孔d，在較大空間范圍內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，在a、b兩板間還存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)E.從兩板左側(cè)中點(diǎn)c處射入一束正離子(不計(jì)重力)，這些正離子都沿直線運(yùn)動(dòng)到右側(cè)，從d孔射出后分成三

5、束那么以下判斷正確的選項(xiàng)是()圖5A這三束正離子的速度一定不相同B這三束正離子的質(zhì)量一定不相同C這三束正離子的電荷量一定不相同D這三束正離子的比荷一定不相同9如圖6所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)相互垂直，現(xiàn)有一束帶電粒子(不計(jì)重力)以速度v0沿圖示方向恰能直線穿過(guò)以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()圖6A如果讓平行板電容器左極板為正極，那么帶電粒子必須從下向上以v0進(jìn)入該區(qū)域才能沿直線穿過(guò)B如果帶正電粒子速度小于v0，沿v0方向射入該區(qū)域時(shí)，其電勢(shì)能越來(lái)越小C如果帶負(fù)電粒子速度小于v0，沿v0方向射入該區(qū)域時(shí)，其電勢(shì)能越來(lái)越大D無(wú)論帶正、負(fù)電的粒子，假設(shè)從下向上以速度v0進(jìn)入該區(qū)域時(shí)，其動(dòng)能都一定增加10利用如

6、圖7所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子圖中板MN上方是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，板上有兩條寬度分別為2d和d的縫，兩縫近端相距為L(zhǎng).一群質(zhì)量為m、電荷量為q、具有不同速度的粒子從寬度為2d的縫垂直于板MN進(jìn)入磁場(chǎng)，對(duì)于能夠從寬度為d的縫射出的粒子，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()圖7A粒子帶正電B射出粒子的最大速度為C保持d和L不變，增大B，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大D保持d和B不變，增大L，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大二、計(jì)算題(此題共4小題，共50分)11(10分)如圖8所示，在傾角為37°的光滑斜面上有一根長(zhǎng)為0.4 m、質(zhì)量為6×

7、;102 kg的通電直導(dǎo)線，電流I1 A，方向垂直紙面向外，導(dǎo)線用平行于斜面的輕繩拴住不動(dòng)，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度每秒增加0.4 T、方向豎直向上的磁場(chǎng)中，設(shè)t0時(shí)，B0，那么需要多長(zhǎng)時(shí)間斜面對(duì)導(dǎo)線的支持力為零？(g取10 m/s2)圖812(12分)如圖9所示，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)重力的帶電粒子從x軸上的P(a,0)點(diǎn)以速度v沿與x軸正方向成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并恰好垂直于y軸射出第一象限求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和穿過(guò)第一象限的時(shí)間圖913(13分)如圖10所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2×103 T；磁場(chǎng)右邊是寬度L0.2 m、場(chǎng)強(qiáng)E40

8、 V/m、方向向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)一帶電粒子電荷量q3.2×1019 C，質(zhì)量m6.4×1027 kg，以v4×104 m/s的速度沿OO垂直射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入右側(cè)的電場(chǎng)，最后從電場(chǎng)右邊界射出(不計(jì)重力)求：圖10(1)大致畫出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡；(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；(3)帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能Ek.14(15分)有一種質(zhì)譜儀的工作原理圖如圖11所示，加速電場(chǎng)的電壓為U，靜電分析器中有會(huì)聚電場(chǎng)，即與圓心O1等距的各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向沿徑向指向圓心O1.磁分析器中以O(shè)2為圓心、圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi)，分布著方向垂直于紙面的

9、勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行由離子源發(fā)出一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子(初速度為零，重力不計(jì))，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，從M點(diǎn)沿垂直于該點(diǎn)的電場(chǎng)方向進(jìn)入靜電分析器，在靜電分析器中，離子沿半徑為R的四分之一圓弧軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并從N點(diǎn)射出靜電分析器而后離子由P點(diǎn)沿著既垂直于磁分析器的左邊界，又垂直于磁場(chǎng)方向射入磁分析器中，最后離子沿垂直于磁分析器下邊界的方向從Q點(diǎn)射出，并進(jìn)入收集器磁分析器中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圖11(1)求靜電分析器中離子運(yùn)動(dòng)軌跡處電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；(2)求出Q點(diǎn)與圓心O2的距離d；(3)假設(shè)僅將離子的質(zhì)量變?yōu)閙1(m1m)，而離子的電荷量q及其他條件不變，試判斷該離子還能否從Q點(diǎn)射出磁分析器，并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由答案1D2B3ABD4C5A6C7BD8D9ABD10BC115 s12.a13(1)軌跡見(jiàn)解析圖(2)0.4 m(3)7.68×1018 J解析(1)軌跡如下列圖14(1)(2)(3)見(jiàn)解析解析(3)設(shè)質(zhì)量為m1的離子經(jīng)加速電場(chǎng)加速