高中物理人教版1第三章磁場 第三章過關(guān)檢測

第三章過關(guān)檢測(時間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個選項中,第1~5題只有一個選項符合題目要求,第6~8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)1.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說法中正確的是()A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是通電直導(dǎo)線在磁場中的受力方向B.磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方,通電導(dǎo)線所受的力也一定大C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位可以用Wb/m2表示D.通電導(dǎo)線在某處所受磁場力為零,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零解析:磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向為小磁針靜止時N極所指方向或N極受力方向,故選項A錯誤;由于安培力F=BILsinθ,即安培力與B、I、L及電流和磁場方向的夾角θ四者都有關(guān),故選項B、D錯誤;由磁通量的定義式Φ=BSsinθ可知B=(θ為平面和磁場方向的夾角),故選項C正確。答案:C2.關(guān)于通電直導(dǎo)線周圍磁場的磁感線分布,下列示意圖中正確的是()解析:由安培定則可知,只有選項A是正確的。答案:A3.兩個相同的輕質(zhì)鋁環(huán)能在一個光滑的絕緣圓柱體上自由移動,設(shè)大小不同的電流按如圖所示的方向通入兩鋁環(huán),則兩鋁環(huán)的運(yùn)動情況是()A.都繞圓柱體轉(zhuǎn)動B.彼此相向運(yùn)動,且具有大小相等的加速度C.彼此相向運(yùn)動,電流大的加速度大D.彼此背向運(yùn)動,電流大的加速度大解析:由左手定則可判知,在兩鋁環(huán)中通入同向電流時兩鋁環(huán)相互吸引,相互作用力大小相等,因此,兩鋁環(huán)相向運(yùn)動,加速度大小相等,選項B正確。答案:B4.如圖所示的磁場中與磁場垂直放置兩個面積相同的閉合線圈S1(左)、S2(右),由圖可知穿過線圈S1、S2的磁通量大小關(guān)系正確的是()A.穿過線圈S1的磁通量比較大B.穿過線圈S2的磁通量比較大C.穿過線圈S1、S2的磁通量一樣大D.不能比較解析:線圈S1處的磁感線較密,穿過線圈S1的磁感線條數(shù)較多,故穿過線圈S1的磁通量比較大。答案:A5.如圖所示,水平放置的平行金屬板a、b帶有等量異種電荷,a板帶正電,兩板間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,若一個帶正電的液滴在兩板間做直線運(yùn)動,其運(yùn)動的方向是()A.沿豎直方向向下B.沿豎直方向向上C.沿水平方向向左 D.沿水平方向向右解析:正電荷受到的靜電力豎直向下,重力也豎直向下,做直線運(yùn)動時必須是洛倫茲力與這兩個力方向相反,且大小與這兩個力的合力大小相等,液滴必做勻速直線運(yùn)動,否則洛倫茲力會發(fā)生變化,液滴失去平衡而做曲線運(yùn)動。故選項D正確。答案:D6.如圖所示,正方形容器處在勻強(qiáng)磁場中,一束電子從孔A垂直于磁場射入容器中,其中一部分從C孔射出,一部分從D孔射出。下列敘述正確的是()A.從C、D兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動時的速度大小之比為2∶1B.從C、D兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動時間之比為1∶2C.從C、D兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動時的加速度大小之比為∶1D.從C、D兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動時的加速度大小之比為2∶1解析:根據(jù)周期公式T=,無論電子的速度如何,在磁場中的運(yùn)動周期都相等,從C、D兩孔射出的電子運(yùn)動時間分別是T、T,所以,運(yùn)動時間之比為1∶2,B正確;從C、D兩孔射出的電子軌道半徑之比為2∶1,根據(jù)半徑公式r=,速率之比為2∶1,A正確;加速度a=,所以從C、D兩孔射出的電子加速度大小之比為2∶1,D正確。答案:ABD7.如圖所示,質(zhì)量為m的通電導(dǎo)體棒AB置于傾角為θ的導(dǎo)軌上。若已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ,在圖中所加的各種磁場中,導(dǎo)體棒均處于靜止?fàn)顟B(tài),則導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零的是()解析:由左手定則和力的平衡條件可判斷選項A、B正確。答案:AB8.如圖所示,直角三角形ABC中存在一勻強(qiáng)磁場,比荷相同的兩個粒子沿AB方向射入磁場,分別從AC邊上的P、Q兩點(diǎn)射出,則()A.從P射出的粒子速度大B.從Q射出的粒子速度大C.從P射出的粒子,在磁場中運(yùn)動的時間長D.兩粒子在磁場中運(yùn)動的時間一樣長解析:作出兩個粒子各自的軌跡如圖所示,根據(jù)圓周運(yùn)動特點(diǎn)知,兩粒子分別從P、Q點(diǎn)射出時,速度方向與AC邊夾角相同,故可判定兩個粒子從P、Q點(diǎn)射出時,對應(yīng)圓周的半徑R1<R2,所以,從Q點(diǎn)射出的粒子速度大,選項B正確;根據(jù)圖示,可知兩個圓心角相等,所以,從P、Q點(diǎn)射出時,兩粒子在磁場中的運(yùn)動時間相等。故正確選項是B、D。答案:BD二、填空題(每小題10分,共20分)9.右圖是等離子體發(fā)電機(jī)示意圖,平行金屬板間勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=T,兩板間距離d=20cm。要使輸出電壓為U=220V,則等離子體垂直射入磁場的速度v=,A是電源的極。

解析:電場強(qiáng)度E=①,又qvB=qE②由①②兩式解得v=m/s=2200m/s由左手定則判斷正電荷向上偏轉(zhuǎn)到上極板,負(fù)電荷向下偏轉(zhuǎn)到下極板,故A為電源的正極。答案:2200m/s正10.一寬為L的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子以某一速度(方向如圖所示)射入磁場。若不使粒子從右邊界飛出,則其最大速度應(yīng)為。(不計粒子重力)

解析:要使粒子不從右邊界飛出,則當(dāng)速度達(dá)到最大時運(yùn)動軌跡應(yīng)與磁場右邊界相切,由幾何知識可知半徑r滿足r+rcosθ=L解得r=由于粒子做圓周運(yùn)動的向心力由洛倫茲力提供,故有Bqv=m解得v=。答案:三、計算題(每小題16分,共32分)11.如圖所示,光滑的平行導(dǎo)軌傾角為θ,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)軌之間接入電動勢為E、內(nèi)阻為r的直流電源,以及一個定值電阻R,電路中其余電阻不計。將質(zhì)量為m、長度為L的導(dǎo)體棒AB垂直跨放在導(dǎo)軌上并由靜止釋放,求導(dǎo)體棒在釋放的瞬間加速度的大小。解析:導(dǎo)體棒受重力mg、支持力FN和安培力F,如圖所示為其受力分析的截面圖,將重力、安培力進(jìn)行正交分解,可得mgsinθ-Fcosθ=ma其中F=BIL由閉合電路的歐姆定律得電流I=由以上各式得a=gsinθ-。答案:gsinθ-12.如圖所示,AB為一段光滑絕緣水平軌道,BCD為一段光滑的圓弧軌道,半徑為R。今有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的絕緣小球,以速度v0從A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動,后又沿弧BC做圓周運(yùn)動。到C點(diǎn)后由于v0較小,故難運(yùn)動到最高點(diǎn)。如果當(dāng)其運(yùn)動至C點(diǎn)時,忽然在軌道區(qū)域加一勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,使其能運(yùn)動到最高點(diǎn),此時軌道彈力為0,且貼著軌道做勻速圓周運(yùn)動,求:(1)勻強(qiáng)電場的方向和大小;(2