第6章磁場(chǎng)對(duì)電流和運(yùn)動(dòng)電荷的作用章末測(cè)試題（附解析魯科版選修3-1

1、第6章磁場(chǎng)對(duì)電流和運(yùn)動(dòng)電荷的作用章末測(cè)試題（附解析魯科版選修3-1）本資料為woRD文檔，請(qǐng)點(diǎn)擊下載地址下載全文下載地址一、單項(xiàng)選擇題下列關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受安培力的說法中正確的是A安培力大小只跟磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和電流的強(qiáng)度有關(guān)B安培力的方向與磁場(chǎng)方向垂直，不一定與電流方向垂直c若導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力為零，導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度必定為零D若某段導(dǎo)線在磁場(chǎng)中取某一方向時(shí)受到的磁場(chǎng)力最大，此時(shí)導(dǎo)線必與磁場(chǎng)方向垂直解析：選D.由安培力公式FBIlsin及左手定則分析可知A、B、c錯(cuò)誤，D正確2.如圖所示，abcd四邊形閉合線框，a、d、c三點(diǎn)分別在三個(gè)正交坐標(biāo)軸上，坐標(biāo)值均等于L，整個(gè)空間處于平行于y

2、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，通入電流I，方向如圖所示關(guān)于四邊形的四條邊所受到的安培力的大小，下列敘述中正確的是Aab邊與bc邊受到的安培力大小相等Bcd邊受到的安培力最大ccd邊與ad邊受到的安培力大小相等Dad邊不受安培力作用解析：選B.bc邊不受安培力，ad邊的有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)，故ab邊和ad邊受安培力大小相等cd邊長(zhǎng)度為2L，受安培力最大，B選項(xiàng)正確3洛倫茲力使帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列各圖中均標(biāo)有帶正電荷粒子的運(yùn)動(dòng)速度v，洛倫茲力F及磁場(chǎng)B的方向，圓表示粒子的軌跡，其中可能出現(xiàn)的情況是解析：選A.帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，故洛倫茲力指向圓心，c、D錯(cuò)誤由左手定

3、則判定A正確，B錯(cuò)誤故選A.4.如圖所示，通電圓線圈套在條形磁鐵右端，磁場(chǎng)對(duì)通電線圈作用的結(jié)果是A圓面有被拉大的傾向B圓面有被壓小的傾向c線圈將向上平移D線圈將向右平移解析：選B.線圈處在如圖所示的磁場(chǎng)中，線圈中電流的截面圖上方向外，下方向里，由左手定則知受力如圖所示，則在安培力的作用下，線圈有被壓小的趨勢(shì)，F(xiàn)的水平分量將使線圈向左平移故選B.5.在半徑為r的圓形空間內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電粒子以速度v從A沿半徑方向入射，并從c點(diǎn)射出，如圖所示已知Aoc120.若在磁場(chǎng)中，粒子只受洛倫茲力作用，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)行的時(shí)間A.2r3vB.233vc.r3vD.3r3v解析：選D.如圖，首先找出粒子做

4、圓周運(yùn)動(dòng)的圓心o，對(duì)應(yīng)的圓心角為60，設(shè)該粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，半徑為R，則：Rrcot303r，則t16T162Rv3r3v，故選D.二、多項(xiàng)選擇題6兩個(gè)粒子帶電荷量相等，在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中只受磁場(chǎng)力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則A若速率相等，則半徑必相等B若質(zhì)量相等，則周期必相等c若速度和質(zhì)量的乘積大小相等，則半徑必相等D若動(dòng)能相等，則周期必相等解析：選Bc.已知兩粒子q相同、B相同，則由半徑公式RmvqB可知A錯(cuò)誤、c正確；由周期公式T2mqB可知B正確；因?yàn)閯?dòng)能相等，質(zhì)量未必相等，D錯(cuò)誤故選Bc.7.質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示離子源S產(chǎn)生的各種不同

5、正離子束經(jīng)加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，到達(dá)記錄它的照相底片P上，設(shè)離子在P上的位置到入口處S1的距離為x，可以判斷A若離子束是同位素，x越大，離子質(zhì)量越大B若離子束是同位素，x越大，離子質(zhì)量越小c只要x相同，則離子質(zhì)量一定相同D只要x相同，則離子的荷質(zhì)比一定相同解析：選AD.離子在電場(chǎng)中加速，有qU12mv2，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，有x2R2mvqB，聯(lián)立兩式，解得x22UBmq，可判斷A、D正確B、c錯(cuò)誤故選AD.8.如圖所示，x軸上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)有兩個(gè)質(zhì)量相同、電荷量也相同的分別帶正、負(fù)電的離子以相同速度從o點(diǎn)射入磁場(chǎng)中，射入方向與x軸的夾角均為.則正、負(fù)離子在磁場(chǎng)中A運(yùn)動(dòng)

6、時(shí)間相同B運(yùn)動(dòng)軌道半徑相同c重新回到x軸時(shí)速度大小和方向均相同D重新回到x軸時(shí)距o點(diǎn)的距離相同解析：選BcD.由半徑公式RmvqB可知，B正確；由左手定則確定正電荷受到的洛倫茲力方向垂直速度方向向上，而負(fù)電荷受到的洛倫茲力方向垂直速度方向向下，經(jīng)過勻速圓周運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)以后離o點(diǎn)距離相等，可知c、D正確；圓心角不同，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同，A錯(cuò)誤故選BcD.9.在半導(dǎo)體離子注入工藝中，初速度可忽略的磷離子P和P3，經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里、有一定寬度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖所示，已知離子P在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過30后從磁場(chǎng)右邊界射出在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，離子P和P3A在電場(chǎng)

7、中的加速度之比為11B在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為31c在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的角度之比為12D離開電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的動(dòng)能之比為13解析：選BcD.磷離子P與P3電荷量之比q1q213，質(zhì)量相等，在電場(chǎng)中加速度aqEm，由此可知，a1a213，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；離子進(jìn)入磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑rmvqB，又qU12mv2，故有r1B2mUq，即r1r231，選項(xiàng)B正確；設(shè)離子P3在磁場(chǎng)中偏角為，則sindr2，sindr1，故有sinsin13，已知30，故60，選項(xiàng)c正確；全過程中只有電場(chǎng)力做功，wqU，故離開電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的動(dòng)能之比即為電場(chǎng)力做功之比，所以Ek1Ek2w1w213，選項(xiàng)D正確10如圖，兩個(gè)初速度大小相同的

8、同種離子a和b，從o點(diǎn)沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后打到屏P上不計(jì)重力下列說法正確的有Aa、b均帶正電Ba在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間比b的短ca在磁場(chǎng)中飛行的路程比b的短Da在P上的落點(diǎn)與o點(diǎn)的距離比b的近解析：選AD.帶電離子打到屏P上，說明帶電離子向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則，a、b兩離子均帶正電，選項(xiàng)A正確；a、b兩離子垂直進(jìn)入磁場(chǎng)的初速度大小相同，電荷量、質(zhì)量相等，由rmvqB知半徑相同b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)了半個(gè)圓周，a的運(yùn)動(dòng)大于半個(gè)圓周，故a在P上的落點(diǎn)與o點(diǎn)的距離比b的近，飛行的路程比b長(zhǎng)，選項(xiàng)c錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確；根據(jù)tT2知，a在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間比b的長(zhǎng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤三、非選擇題11982年澳大利亞

9、國(guó)立大學(xué)制成了能把2.2g的彈體加速到10km/s的電磁炮如圖所示，若軌道寬為2m，長(zhǎng)為100m，通過的電流為10A，試問軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)的最大功率有多大?解析：由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出加速度a，由牛頓第二定律和安培力公式聯(lián)立求出B.據(jù)2axv2tv20得炮彈的加速度大小為av2t2x1010322100m/s25105m/s2.據(jù)牛頓第二定律Fma得炮彈所受的安培力Fma2.21035105N1.1103N，而FBIL，所以BFIL1.1103102T55T據(jù)PFv得，PmaxFv1.110310103w1.1107w答案：55T1.1107w2電視機(jī)的顯像管中，電子束的偏轉(zhuǎn)是用

10、磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的電子束經(jīng)過電壓為U的加速電場(chǎng)后，進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，如圖所示磁場(chǎng)方向垂直于圓面磁場(chǎng)區(qū)域的中心為o，半徑為r.當(dāng)不加磁場(chǎng)時(shí)，電子束將通過o點(diǎn)而打到屏幕的中心m點(diǎn)為了讓電子束射到屏幕邊緣P，需要加磁場(chǎng)，使電子束偏轉(zhuǎn)一已知角度，此時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)為多少？解析：電子在磁場(chǎng)中沿圓弧ab運(yùn)動(dòng)，圓心為c，半徑為R.以v表示電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度，m、e分別表示電子的質(zhì)量和電荷量，則eU12mv2，evBmv2R，又有tan2rR，由以上各式解得B1r2mUetan2.答案：1r2mUetan23如圖所示，直角坐標(biāo)系xoy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直xoy平面向里，電場(chǎng)線平行于y軸一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)x軸上的m點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開電場(chǎng)和磁場(chǎng)，mN之間的距離為L(zhǎng)，小球過m點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向的夾角為.不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求：電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大小A點(diǎn)到x軸的高度h.解析：小球在x軸下方的復(fù)合場(chǎng)中恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，靜電力與重力平衡，Eqmg，得Emgq，因小球帶正電，故E的方向豎直向上小球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，設(shè)圓的半徑為