第三章磁場(chǎng)綜合檢測(cè)

1、第三章磁場(chǎng)綜合檢測(cè)測(cè)試時(shí)間：90分鐘 分值：120分班級(jí) 姓名 分?jǐn)?shù)第I卷（選擇題，共50分）一、選擇題（本題包括10小題，每小題5分，共50分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的，全部選又的得5分，選對(duì)但不全的得2分，有錯(cuò)選或不答的得 0分）1 .如右圖，一帶電粒子沿 x軸正方向進(jìn)入一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，若要使該 粒子所受合外力為零（重力不計(jì)），應(yīng)該加的勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向是 （）A. + y方向B. 一 y方向C. 一x方向D.因不知q的正負(fù)，無(wú)法確定答案：B解析：若q帶正電，則由左手定則可知，磁場(chǎng)力向上，那么電場(chǎng)沿一y方向；若q帶負(fù)電，則

2、磁場(chǎng)力向下，那么電場(chǎng)力向上，電場(chǎng)仍沿一y方向.2.長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)線(xiàn)ab斜放（夾角為在水平軌道上，軌道間距為 d,通過(guò)ab的電流為I,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,如圖所示.則導(dǎo)線(xiàn) ab所受安培力的大小為（）A. ILBB. ILBsin 0C. IdB/sin。D. Idb/cos 0答案：AC解析：因?qū)Ь€(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直，所以 F = BIL = Bd. sin 0h3.兩根導(dǎo)電的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)平行放置，電流分別為Il和I2,電流的方向如圖所示，在與導(dǎo)線(xiàn)垂直的平面上有a、b、c、d四點(diǎn)，其中a、b兩點(diǎn)在導(dǎo)線(xiàn)橫截面連線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)上，c、d兩點(diǎn)在導(dǎo)線(xiàn)橫截面連線(xiàn)的垂直平分線(xiàn)上.則導(dǎo)線(xiàn)中的電流在這四點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁

3、感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的是（）B. b點(diǎn)C. c點(diǎn)D. d點(diǎn)答案：AB解析：由安培定則及平行四邊形定則可知，匕、I2在c、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向有一夾角，則合磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不為零.II2在a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，則合磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零.故選項(xiàng) A、B正確.4 .右圖為一 “濾速器”裝置的示意圖. a、b為水平放置的平行金a屬板，一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔O進(jìn)入a、b兩板之間.為了選取具有某種特定速率的電子，可在 a、b兩板間加上電”壓，并沿垂直于紙面的方向加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使所選電子仍能夠沿水平直線(xiàn)OO運(yùn)動(dòng)，由O射出.不計(jì)電子重力.可能達(dá)到上述目的的辦法是（）A .使a板電勢(shì)高于

4、b板，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里B.使a板電勢(shì)低于b板，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里C.使a板電勢(shì)高于b板，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外D.使a板電勢(shì)低于b板，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外答案：AD解析：要使電子沿直線(xiàn) OO射出，則電子必做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，電子受力平衡.在該場(chǎng)區(qū)，電子受到電場(chǎng)力和洛倫茲力，要使電子受力平衡，則兩力方向?yàn)樨Q直向上和豎直向下.選 項(xiàng)A電子所受電場(chǎng)力豎直向上，由左手定則判斷洛倫茲力豎直向下，滿(mǎn)足受力平衡.同理, 選項(xiàng)D滿(mǎn)足受力平衡.所以選項(xiàng) A、D正確.5 .鐵環(huán)上繞有絕緣的通電導(dǎo)線(xiàn)，電流方向如圖所示，則鐵環(huán)中心 處的磁場(chǎng)方向?yàn)椋ǎ〢.向下B.向上C.垂直紙面向里D.垂直紙面向外答案：A解析：用右手

5、定則分別判斷每一側(cè)螺線(xiàn)管N和S的位置，兩側(cè)螺線(xiàn)管上端都是 N極,下端都是S極，磁感線(xiàn)由N極指向S極，所以向下.6 .右圖是某離子速度選擇器的原理示意圖，在一半徑為R=10cm的圓柱形筒內(nèi)有 B= 1 X 10 4t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向平行于軸線(xiàn).在圓柱形 筒上某一直徑兩端開(kāi)有小孔a、b分別作為入射孔和出射孔.現(xiàn)有一束比荷為m=2X1011c/kg的正離子，以不同角度”入射，最后有不同速度的離子束射出，其中入射角a= 30,且不經(jīng)碰撞而直接從出射孔射出的離子的速度V的大B. 2X105m/sD. 2X106m/s小是（）A. 4X105m/sC. 4 x 106m/s答案：C解析：離子不經(jīng)碰撞直接從

6、出射孔射出，則直徑ab為軌跡圓弧的弦，如圖所示，軌跡圓心在弦ab的中垂線(xiàn)上，過(guò)a作速度v的垂線(xiàn)交弦ab的中垂線(xiàn)于 O,則O為軌跡圓心,mvqBR6,所以曷子的速度v = mS30R弦ab對(duì)應(yīng)的圓心Q 2k 60,軌道半徑r=S-304X 106m/s,故選項(xiàng)C正確.7 .如圖所示的等臂天平可用來(lái)測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度.天平的右臂下面掛有一個(gè)矩形線(xiàn)圈，寬為1,共N匝，線(xiàn)圈的下部懸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面.當(dāng)線(xiàn)圈中通有電流1（方向如圖）時(shí)，在天平左、右兩邊加上質(zhì)量各為 mi、m2的祛碼，天平平衡.當(dāng)電流反向 （大小 不變）時(shí)，右邊再加上質(zhì)量為 m的祛碼后，天平重新平衡.由此可知 （ ）(mi m2

7、PNI1mg2NI1(mi m2 gNI1mg2NI1A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，大小為8 .磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，大小為C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外，大小為D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外，大小為答案：AB解析：根據(jù)題意得mg = m2g+NBILmig= m2g+ mg NBIL 所以A、B正確.9 .如圖所示，帶電粒子（不計(jì)重力）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中按圖中軌跡運(yùn)動(dòng)，中央是一塊金屬薄板，粒子穿過(guò)金屬板時(shí)有動(dòng)能損失，則 （）A.粒子帶正電B.粒子運(yùn)動(dòng)途徑是 abcde C.粒子運(yùn)動(dòng)途徑是 edcba D.粒子在下半周運(yùn)動(dòng)時(shí)間比上半周運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng) 答案：C解析：粒子穿過(guò)金屬板時(shí)動(dòng)能有損

8、失，使速度變小，由r=mv知，粒子在穿過(guò)金屬板以 qB后運(yùn)動(dòng)半徑變小.由此可判定粒子運(yùn)動(dòng)途徑是 edcba.由粒子的運(yùn)動(dòng)途徑， 且洛倫茲力方向沿半徑指向圓心，運(yùn)用左手定則可判知粒子帶負(fù)電.粒子在同一磁場(chǎng)中上、下兩個(gè)半周期運(yùn)動(dòng)速度大小雖然不同，但周期相同，在上、下兩個(gè)半周運(yùn)動(dòng)時(shí)各為半個(gè)周期，時(shí)間相等.10 如圖所示，當(dāng)電鍵 S閉合的時(shí)候，導(dǎo)線(xiàn) ab受力的方向應(yīng)為（）bA.向右B.向左C.向紙外D.向紙里答案：D解析：由安培定則，導(dǎo)線(xiàn) ab處磁感線(xiàn)方向從右向左，再根據(jù)左手定則，D正確.11 . （2009寧夏、遼寧理綜，16）醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時(shí)，利用電磁血流計(jì)來(lái)監(jiān)測(cè)通過(guò)動(dòng)脈的血流速度.電磁血流計(jì)

9、由一對(duì)電極a和b以及一對(duì)磁極 N和S構(gòu)成，磁極間的磁場(chǎng)是均勻的.使用時(shí)，兩電極 a、b均與血管壁接觸，兩觸點(diǎn)的連線(xiàn)、磁場(chǎng)方向和血流速度方向 兩兩垂直，如圖所示.由于血液中的正負(fù)離子隨血流一起在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電極a、b之間會(huì)有微小電勢(shì)差.在達(dá)到平衡時(shí)，血管內(nèi)部的電場(chǎng)可看作是勻強(qiáng)電場(chǎng)，血液中的離子所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零.在某次監(jiān)測(cè)中，兩觸點(diǎn)間的距離為 3.0mm,血管壁的厚度可忽 略，兩觸點(diǎn)間的電勢(shì)差為 160口,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 0.040T.則血流速度的近似值和電極 a、 b的正負(fù)為（）A. 1.3m/s, a 正、b 負(fù)B. 2.7m/s, a 正、b 負(fù)C. 1.3m/s, a 負(fù)

10、、b 正D. 2.7m/s, a 負(fù)、b 正答案：A解析：本題考查的是電磁流量計(jì)在醫(yī)學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用.血液中的正負(fù)離子在磁場(chǎng)中向不同方向偏轉(zhuǎn)，由左手定則看判斷正離子向a偏，故a為正極；穩(wěn)定后，粒子處在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中，電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，不再偏轉(zhuǎn)，列出方程可求出血液流速，A項(xiàng)正確.第n卷（非選擇題，共70分）二、填空題（本題包括3小題，共15分）12 . 一個(gè)質(zhì)子和一個(gè) “粒子（”粒子的質(zhì)量是質(zhì)子的 4倍，電荷量是質(zhì)子的 2倍），同時(shí) 射入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 方向和磁場(chǎng)垂直，則：如果兩者以相同速度進(jìn)入磁場(chǎng)中，則其圓周運(yùn)動(dòng) 的軌道半徑之比是 ；如果兩者以相同的動(dòng)量進(jìn)入磁場(chǎng)中，則其圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半

11、徑之比是答案：12 2 ：113 .超導(dǎo)電磁推進(jìn)船動(dòng)用了超導(dǎo)技術(shù)，它由船上的超導(dǎo)磁體產(chǎn)生豎直向下的強(qiáng)磁場(chǎng)，船兩側(cè)的正負(fù)電極使海水中的電流從船的一側(cè)流向另一側(cè)，磁場(chǎng)對(duì)海水中的電流產(chǎn)生作用力， 在海水的反作用力下，船將獲得向前的推力， 如右圖為船的電路簡(jiǎn)圖， 如果磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為5T（可看做勻強(qiáng)磁場(chǎng)），水通道寬為1m,產(chǎn)生的推力為50N,則船的運(yùn)動(dòng)方向是（填“向左”或“向右”），海水中的電流為 A.冥M XXXX答案：向右 10船獲得的反作用的推力向解析：由題圖知，電流方向向上，磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力向左, 右，由 F=BIL,得 I =與=A = 10A.BL 5X1答案:7m eB14 .如圖所

12、示，邊長(zhǎng)為 L的正方形區(qū)域 abcd內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一束電子在 a處沿ab方向射入磁場(chǎng).已知電子質(zhì)量為 m, 電荷量為e,則電子在磁場(chǎng)中可能飛行的最長(zhǎng)時(shí)間為 .解析：當(dāng)圓心角為 兀時(shí)最大，即tmax=2T=em.三、計(jì)算題(本題包括4小題，共55分.解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須寫(xiě)出數(shù)值和單位)15 .如下左圖所示，金屬桿 ab的質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)、通過(guò)的電流為I,處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，結(jié)果ab靜止且緊壓于水平導(dǎo)軌上.若磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面成。角，求:(1)棒ab受到的摩擦力；(2)棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力解析：

13、棒受力上右如圖(1)f= Fb sin 0= BILsin 0(2)Fn= mg BILcos ft16 .如圖所示，有一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T, 磁場(chǎng)有明顯的圓形邊界，圓心為 O,半徑為1.0cm,在紙面內(nèi)先后放上 A、 B、C三個(gè)圓線(xiàn)圈，圓心均在 O處，A線(xiàn)圈半徑為2.0cm,10匝，B線(xiàn)圈半徑 為2.0cm,1匝；C線(xiàn)圈半徑為0.5cm,1匝，問(wèn)：(1)在B減為0.4 T的過(guò)程中，A和B中磁通量各改變多少？(2)當(dāng)磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)30角的過(guò)程中，C中的磁通量改變多少？答案：(1)1.256 X 10 4Wb (2)8.4X10 6Wb解析：(1)磁通量的大小與匝數(shù)無(wú)

14、關(guān)，且S應(yīng)為有效面積，所以，A和B的磁通量的改變量相等，即2ACA = ACfe=(BB ) ro= (0.8 0.4)X3.14X (1.0X 10 2)2Wb=1.256X 10 4Wb.(2)當(dāng)磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)過(guò) 30 時(shí)Ac= B c2 B C2cos30= 0.8X3.14X (0.5X10 2)2Wb 0.8X3.14X(0.5X10 2)2x*wb = 8.4X10 6Wb.17 .如圖所示，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)并恰好垂直于以速度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,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

15、限的時(shí)間.較安,3mv 4 ；3兀a口水.2qa 9v解析：作出帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心和軌跡，如圖所示,由圖中幾何關(guān)系知 Rcos30 = a,解得R= 2爭(zhēng)3 mvmv又6初解得B=qR,_ V3mv1202刈 45 tQ故 B=，t=HT=:一2qa 360 qB 9v18 .如圖所示，在xOy平面上第一象限內(nèi)有平行于y軸的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向如圖， y軸上一點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0, a), x軸上一點(diǎn) A 的坐標(biāo)為(b,0).有一電子以垂直于 y軸大小為v0的初速度從P點(diǎn)垂直射入電場(chǎng)中，恰好從 A點(diǎn)射出，已知電子的電量為 e,質(zhì)量為m,不計(jì)電子的重力.(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng);(2)若在第四象限加上垂直