學(xué)高中物理選修人教版三章質(zhì)量評估三版含答案

章末質(zhì)量評(時間：90100一、單項選擇題(每題3分，本題共章末質(zhì)量評(時間：90100一、單項選擇題(每題3分，本題共10小題，共30分．每小題中只有一個選的，選對得3分，錯誤、不選或多選均不得分1．下列關(guān)于磁場和磁感線的描述中)A．磁感線可以形象地描述各點磁場的方B．磁感線是磁場中客觀存在的C．磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終D．實驗中觀察到的鐵屑的分布就是磁感解析：磁感線是為了形象描述磁場而引入的假想線，它可以描述磁場的強弱和方向，對，B錯．磁鐵的外部，磁感線從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極，內(nèi)外部磁感線為閉線 錯．實驗中觀察到的鐵屑的分布只是模擬磁感線的形狀，不是磁感線，磁感線是看到的，D答案2．如圖，兩根互相平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N大小相等、方向相反的電流．a(chǎn)、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點的距離均相等．關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說法正是 A．O點處的磁感應(yīng)強度為a、c、a、兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等兩點處磁感應(yīng)強度的方向解析：由安培定則可知，兩導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場均豎直向下，選項A錯；由安培則，兩導(dǎo)線在a、b兩處產(chǎn)生磁場方向均豎直向下，由于對稱性，電流M在a處產(chǎn)生磁場磁感應(yīng)強度等于電流N在b處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度，同時電流M在b處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度等于電流N在a處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度，所以a、b兩處磁感應(yīng)強度大小相等方向Bcd處產(chǎn)生磁場垂直cd兩點與導(dǎo)線連線方向向下，且產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度相等，由平行四邊形定則可知，c、d兩點處的磁感應(yīng)強度CacD錯．答案3.垂直．給導(dǎo)線通以垂直紙面向里的電流表示磁鐵對桌面的壓力表示桌面3.垂直．給導(dǎo)線通以垂直紙面向里的電流表示磁鐵對桌面的壓力表示桌面鐵的摩擦力，則導(dǎo)致通電后與通電前相)A．FN減小C．FN增大B．FN減小D．FN增大解析：由于磁鐵在導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強度方向水平向左，由左手定則知，磁鐵對通電導(dǎo)線的作用力豎直向上，由牛頓第三定律可知，通電導(dǎo)線對磁鐵的作用力豎直向下，使磁與桌面間的壓力變大；由于通電導(dǎo)線對磁鐵的作用力豎直向下，因此磁鐵沒有水平運動C答案4.上每一小段都看成圓弧，由于帶電粒子使周圍空氣電離粒子能量不斷變小(帶電量不變)，()解析：由于帶電粒子使沿途的空氣電離，粒子的能量逐漸減小，速度逐漸減小子在磁場中運動的半徑公式 可知，粒子的半徑逐漸的減小，所以粒子的運動方向是A到B，再根據(jù)左手定則可知，粒子帶負電，所以B正確，A、C、D錯誤答案5．每時每刻都有大量宇宙射線向地球射來，如圖所示，地磁場可以改變射線中大多帶電粒子的運動方向，使它們不達地面，這對地球上的生命有十分重要的意義．假設(shè)有一個帶正電的宇宙射線粒子正直于地面向赤道射來，在地磁場的作用)A．向東B．向南C．向西D．向北解析：赤道附近的地磁場方向水平向北，一個帶正電的射線粒子豎直向下運動時，據(jù)左手定則C．向西D．向北解析：赤道附近的地磁場方向水平向北，一個帶正電的射線粒子豎直向下運動時，據(jù)左手定則可以確定，它受到水平向東的洛倫茲力，故它向東偏轉(zhuǎn)正確答案6．長L的通電直導(dǎo)線放在傾角為的光滑斜面上，并處在磁感應(yīng)強度為B的勻磁場中，如圖所示，當(dāng)B方向豎直向上，電流為I1時導(dǎo)體處于平衡狀態(tài)，若B方向直斜面向上，則電流為時導(dǎo)體處于平衡狀態(tài)，電流比值I應(yīng)為)21B.cosA．cos1D.sinC．sin解析：磁場方向豎直向上，安培力水平方向．由平衡條件可得θ＝BI1L；磁方向垂直于斜面向上，安培力沿斜面向上．由平衡條件可得I1∶I2＝1∶cosθ，B選項正確．θ＝BI2L，聯(lián)立解得O1進入極板間電7.如圖所示，一束粒子(不計重力，初速度可忽略)緩慢通過小U的水平加速電場區(qū)域Ⅰ，再通過小O2射入相互正交的恒定勻強電場、磁場區(qū)域Ⅱ，其磁場的方向如圖所示，收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上．則)A．該裝置可篩選出具有特定質(zhì)量的粒B．該裝置可篩選出具有特定電量的粒C．該裝置可篩選出具有特定速度的粒D．該裝置可篩選出具有特定動能的粒解析：粒子要想無偏轉(zhuǎn)的通過區(qū)域Ⅱ，進入收集室的小孔O3，需要滿足qE＝qvB，即E子的速v＝B，C確答案二、多項選擇題(本題共4小題，每題4分，共16分，每小題有多個選項是正確的，選對得4分，少選得2分，選錯、多選或不選得08．如圖所示，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強度大小為B(垂直于紙面向里)垂直．選對得4分，少選得2分，選錯、多選或不選得08．如圖所示，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強度大小為B(垂直于紙面向里)垂直．線段ab、bc和cd的長度均為L，且∠abc＝∠bcd＝135°.流經(jīng)線的電流為I，方向如圖中箭頭所示．導(dǎo)線abcd所受到的磁場的作用力的)A．方向豎直向上，大小為(B．方向豎直向上，大小為(C．方向豎直向下，大小為(D．方向豎直向下，大小為(解析：導(dǎo)線abcd的有效長度為線段ad，由幾何2＋1)L，故線abcd受磁場力的合力大2＋1)BIL，導(dǎo)線有效長度的電流方向a→d，據(jù)則可以確定導(dǎo)線所受合力方向豎直向上，故A項正確答案9．兩個質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b，以不同的速率沿著AO方向射圓形勻強磁場區(qū)域，其運動軌跡如圖所示．若不計粒子的重力，則下列說法正確的是()粒子帶正電，b粒子帶負粒子在磁場中所受的洛倫茲力較粒子的動能粒子在磁場中運動的時間解析：由左手定則可知，a粒子帶負電，b粒子帶正電，A錯誤；由qvB＝mr得故運動的軌跡半徑越大，對應(yīng)的速率越大，所以b粒子的速率較大，在磁場中所受洛倫茲1Ek＝mv2可得b粒子的動能較大，C正確；由 知兩者的周期相同較大，B2b粒子運動的軌跡對應(yīng)的圓心角小于a粒子運動的軌跡對應(yīng)的圓心角，所以b粒子在磁場運動的時間較短，D答案10.如圖所示，套在足夠長的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球，其質(zhì)量 m，所帶的電量q，小球可在棒上滑動，現(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向且相互垂直的勻強磁場和量q，小球可在棒上滑動，現(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向且相互垂直的勻強磁場和勻強電場中，電場方向水平向右，磁場方向垂直紙面向外，設(shè)小球的電荷量不變，小球由靜止下滑的過程)A．小球加速度一直增B．小球速度一直C．棒對小球的彈力一直減D．小球所受洛倫茲力一直增大，直到最后不解析：小球由靜止開始下滑，受到向左的洛倫茲力不斷增加．在開始階段，洛倫茲力小于向右的靜電力，棒對小球有向左的彈力，隨著洛倫茲力的增加，棒對小球的彈力減小，球受到的摩擦力減小，所以在豎直方向上小球受到重力和摩擦力作用做加速運動，其加速逐漸增加當(dāng)洛倫茲力等于靜電力時，棒對小球沒有彈力，摩擦力隨之消失，小球在豎直方向上受到的合力最大，加速度最隨著小球速度繼續(xù)增加，洛倫茲力大于靜電力，棒對小球又產(chǎn)生向右的彈力，隨著速度增加，洛倫茲力增加，棒對小球的彈力增加，小球受到的摩擦力增加，于是小球在豎直方向受到的合力減小，加速度減小，小球做加速度減小的加速運動，當(dāng)加速度減小為零時，小球的速度不再增加，以此時的速度做勻速運動．綜上所述，選項D正確答案三、計算題(共5411．如圖所示，在正交的勻強電場和磁場的區(qū)域內(nèi)(磁場水平向內(nèi)線飛過此區(qū)域(不計粒子重力)，則)方向應(yīng)向方向應(yīng)向方向應(yīng)向D．不管粒子帶何種電，E方向都向解析：若粒子帶正電，所受洛倫茲力向上，電場力與其平衡應(yīng)該方向應(yīng)向下當(dāng)粒子帶負電場力、洛倫茲力方向都與帶正電荷時相反，也能沿直線做勻速直線運A、D答案年，上海成功舉辦盛大的世界博覽會．回眸一下歷屆世博會，很多科技成從世博會上走向世界．例答案年，上海成功舉辦盛大的世界博覽會．回眸一下歷屆世博會，很多科技成從世博會上走向世界．例年奧地利維也納世博會上，線路意外搭錯造就“偶然明”，導(dǎo)致發(fā)電機變成了電動機．如圖所示，是著名的電磁旋轉(zhuǎn)實驗，這一裝置實際上就是最早的電動機．圖中A是可動磁鐵，B是固定導(dǎo)線，C是可動導(dǎo)線，D是固定磁鐵．圖中色部分表示汞(磁鐵和導(dǎo)線的下半部分都浸沒在汞中)，下部接在電源上．請你判斷這時自向下看，A和C轉(zhuǎn)動方向為)A．可動磁鐵A轉(zhuǎn)動方向為逆時B．A和C轉(zhuǎn)動方向均為逆時C．可動導(dǎo)線C轉(zhuǎn)動方向為順時D．A和C轉(zhuǎn)動方向均為順時解析：根據(jù)電流的方向判定可以知道中的電流方向是向上的，那么在B導(dǎo)線附近磁場方向為逆時針方向，即為磁鐵N極的受力方向；由于D磁鐵產(chǎn)生的磁場呈現(xiàn)出由極向外發(fā)散，C中的電流方向是向下的，由左手定則可知C受到的安培力方向為順時針．A、C正確答案年“3·15”到來之際，平板電視終于納入“三包”當(dāng)中，顯示屏等關(guān)鍵零件包修3年．如圖所示，電視機的顯像管中，電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實現(xiàn)的．電子經(jīng)過加速電場后，進入一圓形勻強磁場區(qū)，磁場方向垂直于圓面．不加磁場時，電子束將通過磁場中心O點而打到屏幕上的中心M，加磁場后電子束偏轉(zhuǎn)P點外側(cè)．現(xiàn)要使電子束轉(zhuǎn)回到P點，可行的辦法是)A．增大加速電B．增加偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強C．將圓形磁場區(qū)域向屏幕靠近D．將圓形磁場的半徑增大112mv－解析：若電子束的初速度不為零，則2v2 ，軌道半徑00m qB，增大偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度，軌道半徑減小，增大磁場半徑電子束均偏轉(zhuǎn)到P點外側(cè)增大加速電壓，軌道半qB，增大偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度，軌道半徑減小，增大磁場半徑電子束均偏轉(zhuǎn)到P點外側(cè)增大加速電壓，軌道半徑增大，電子束偏轉(zhuǎn)回到P點；將圓形磁場區(qū)域向屏幕靠近些，電子束偏轉(zhuǎn)回P點．正確答A、C.答案14．如圖所示，相距為d的兩帶電平行板間同時存在磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球由下板邊緣沿水平方向射入該區(qū)域，帶電小球恰能在兩板間做勻速圓周運動)A．小球一定帶負B．小球一定帶正C．兩板間電壓D．小球在兩板間的運動時間解析要使小球在復(fù)合場中做勻速圓周運動，必須滿足重力與電場U方向相反，所以電場方向向上，故小球一定帶正電，A錯誤，B正確；根據(jù)dUdq，所以 ，C正確；小球在兩板間的運動時間為整個圓周運動周期的一半，即qBq，D答案三、計算題(共54分)中國電磁炮研制方面與歐美西方國家在同一起跑線上，限于技術(shù)和人因，中國電磁炮研制稍比西方國家慢幾年，但在某些技術(shù)上將會比美國電磁炮更精進炮是利用磁場對電流的作用力把電能轉(zhuǎn)化為機械能，使炮彈發(fā)射出去的．如圖所示，把兩長為s，互相平行的銅制軌道放在磁場中，軌道之間放有質(zhì)量為m的炮彈架在長為L質(zhì)量M的金屬架上，已知金屬架與炮彈在運動過程中所受的總阻力與速度平方成正比當(dāng)有恒定的大電流I1通過軌道和炮彈時，炮彈與金屬架在磁場力的作用下，獲得速度v1加速度為a，當(dāng)有恒定的大電I2通過軌道和炮彈時，炮彈最終以最大速度v2脫離金屬并離開軌道，則垂直于軌道平面的磁感強度B是多少解析：由題意知，當(dāng)通以電流I1時由牛頓第二2 解析：由題意知，當(dāng)通以電流I1時由牛頓第二2 三式解.v21當(dāng)電流為I2時，安培力為f＝kv2 由題知22解得.ILv－I22 16．(12分)如圖所示，通電金屬桿ab質(zhì)量g，電阻R＝1.5Ω，水平地放傾角θ＝30°的光滑金屬導(dǎo)軌上．導(dǎo)軌寬度3cm，導(dǎo)軌電阻、導(dǎo)軌與金屬桿的接電阻忽略不計，電源內(nèi)阻Ω.勻強磁場的方向豎直向上，磁感應(yīng)強度＝10m/s2，若金屬桿ab恰能保持靜金屬桿ab受到的安培力大小電源的電動勢大小解析：(1)對金屬桿受力分析如圖，由平衡條件可F＝mgtan3N＝4解得：F＝mgtan3(2)導(dǎo)線受到的安培力為又F4聯(lián)立解得電動勢：E＝Bd·(R＋r)＝3×10－2×(1.5＋0.5)V＝4.017．(12分)電視機的顯像管中，電子束的偏轉(zhuǎn)F4聯(lián)立解得電動勢：E＝Bd·(R＋r)＝3×10－2×(1.5＋0.5)V＝4.017．(12分)電視機的顯像管中，電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實現(xiàn)的．電子束U的加速電場后，進入一圓形勻強磁場區(qū)，如圖所示，磁場方向垂直于圓面．磁場區(qū)的中心為O，半徑為r.當(dāng)不加磁場時，電子束將通過O點而打到屏幕的中心M點．為了讓電子束射到屏幕邊緣P，需要加磁場，使電子束偏轉(zhuǎn)一已知角度θ，此時磁場的磁感應(yīng)強度應(yīng)為多少解析：電子在磁場中沿圓弧ab運動，圓心為C，半徑為R.以v表示電子進入速度，m、e分別表示電子的質(zhì)量和電12evB＝Rθtan2θ1由以上各式解得tan218．(18分)一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里強磁場，矩形區(qū)域的左邊界ad寬為L，現(xiàn)從ad中點O垂直于磁場射入一帶電粒子，速度大小為v0，方向與ad邊夾角θ為30°，如圖所示．已知粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m不計(1若粒子帶負電，且恰能從d點射出磁場，v0