高中物理人教版1第三章磁場(chǎng) 第三章過(guò)關(guān)檢測(cè)

第三章過(guò)關(guān)檢測(cè)(時(shí)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(gè)選項(xiàng)中,第1~5題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,第6~8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)1.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說(shuō)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(chǎng)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(chǎng)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?yàn)樾〈裴橃o止時(shí)N極所指方向或N極受力方向,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于安培力F=BILsinθ,即安培力與B、I、L及電流和磁場(chǎng)方向的夾角θ四者都有關(guān),故選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤;由磁通量的定義式Φ=BSsinθ可知B=(θ為平面和磁場(chǎng)方向的夾角),故選項(xiàng)C正確。答案:C2.關(guān)于通電直導(dǎo)線周?chē)艌?chǎng)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(xiàng)A是正確的。答案:A3.兩個(gè)相同的輕質(zhì)鋁環(huán)能在一個(gè)光滑的絕緣圓柱體上自由移動(dòng),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(dòng)情況是()A.都繞圓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)B.彼此相向運(yùn)動(dòng),且具有大小相等的加速度C.彼此相向運(yùn)動(dòng),電流大的加速度大D.彼此背向運(yùn)動(dòng),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(shí)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(dòng),加速度大小相等,選項(xiàng)B正確。答案:B4.如圖所示的磁場(chǎng)中與磁場(chǎng)垂直放置兩個(gè)面積相同的閉合線圈S1(左)、S2(右),由圖可知穿過(guò)線圈S1、S2的磁通量大小關(guān)系正確的是()A.穿過(guò)線圈S1的磁通量比較大B.穿過(guò)線圈S2的磁通量比較大C.穿過(guò)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(guò)線圈S1的磁感線條數(shù)較多,故穿過(guò)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(chǎng),若一個(gè)帶正電的液滴在兩板間做直線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)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(dòng)時(shí)必須是洛倫茲力與這兩個(gè)力方向相反,且大小與這兩個(gè)力的合力大小相等,液滴必做勻速直線運(yùn)動(dòng),否則洛倫茲力會(huì)發(fā)生變化,液滴失去平衡而做曲線運(yùn)動(dòng)。故選項(xiàng)D正確。答案:D6.如圖所示,正方形容器處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一束電子從孔A垂直于磁場(chǎng)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(dòng)時(shí)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(dòng)時(shí)間之比為1∶2C.從C、D兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)時(shí)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(dòng)時(shí)的加速度大小之比為2∶1解析:根據(jù)周期公式T=,無(wú)論電子的速度如何,在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期都相等,從C、D兩孔射出的電子運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別是T、T,所以,運(yùn)動(dòng)時(shí)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(dòng)摩擦因數(shù)為μ,在圖中所加的各種磁場(chǎng)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(xiàng)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(chǎng),比荷相同的兩個(gè)粒子沿AB方向射入磁場(chǎng),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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)D.兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一樣長(zhǎng)解析:作出兩個(gè)粒子各自的軌跡如圖所示,根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)知,兩粒子分別從P、Q點(diǎn)射出時(shí),速度方向與AC邊夾角相同,故可判定兩個(gè)粒子從P、Q點(diǎn)射出時(shí),對(duì)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(xiàng)B正確;根據(jù)圖示,可知兩個(gè)圓心角相等,所以,從P、Q點(diǎn)射出時(shí),兩粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等。故正確選項(xiàng)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(chǎng)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(chǎng)的速度v=,A是電源的極。

解析:電場(chǎng)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(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)。若不使粒子從右邊界飛出,則其最大速度應(yīng)為。(不計(jì)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(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)與磁場(chǎng)右邊界相切,由幾何知識(shí)可知半徑r滿足r+rcosθ=L解得r=由于粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供,故有Bqv=m解得v=。答案:三、計(jì)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(chǎng)中,導(dǎo)軌之間接入電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的直流電源,以及一個(gè)定值電阻R,電路中其余電阻不計(jì)。將質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)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(dòng),后又沿弧BC做圓周運(yùn)動(dòng)。到C點(diǎn)后由于v0較小,故難運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)。如果當(dāng)其運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí),忽然在軌道區(qū)域加一勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),使其能運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn),此時(shí)軌道彈力為0,且貼著軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng),求:(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向和大小;(2