高中物理 章末檢測(cè)3 粵教版選修3-1

章末檢測(cè)一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．下列關(guān)于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的說法中正確的是 ()．A．電場(chǎng)線和磁感線都是封閉曲線B．電場(chǎng)線和磁感線都是不封閉曲線C．通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中一定受到磁場(chǎng)力的作用D．電荷在電場(chǎng)中一定受到電場(chǎng)力的作用解析磁感線是封閉曲線，電場(chǎng)線不是封閉曲線，選項(xiàng)A、B均錯(cuò)；當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，不受磁場(chǎng)力的作用，但電荷在電場(chǎng)中一定受到電場(chǎng)力的作用，選項(xiàng)C錯(cuò)誤而選項(xiàng)D正確．答案D2．速率相同的電子垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入四個(gè)不同的磁場(chǎng)，其軌跡如下圖所示，則磁場(chǎng)最強(qiáng)的是 ()．解析由qvB＝meq\f(v2,r)得r＝eq\f(mv,qB)，速率相同時(shí)，半徑越小，磁場(chǎng)越強(qiáng)，選項(xiàng)D正確．答案D圖13．如圖1所示，兩根長(zhǎng)通電導(dǎo)線M、N中通有同方向等大小的電流，一閉合線框abcd位于兩平行通電導(dǎo)線所在平面上，并可自由運(yùn)動(dòng)，線框兩側(cè)與導(dǎo)線平行且等距，當(dāng)線框中通有圖示方向電流時(shí)，該線框?qū)?()．A．a(chǎn)b邊向里，cd邊向外轉(zhuǎn)動(dòng)B．a(chǎn)b邊向外，cd邊向里轉(zhuǎn)動(dòng)C．線框向左平動(dòng)，靠近導(dǎo)線MD．線框向右平動(dòng)，靠近導(dǎo)線N答案C圖24．如圖2所示，P、Q是兩個(gè)電量相等的異種點(diǎn)電荷，其中P帶正電，Q帶負(fù)電，它們連線的中心是O，MN是中垂線，兩電荷連線與中垂線所在平面與紙面平行，在垂直紙面方向有一磁場(chǎng)，中垂線上一正電荷以初速度v0沿中垂線運(yùn)動(dòng)，忽略重力作用，則 ()．A．磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外B．正電荷做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受洛倫茲力的大小不變C．正電荷做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受洛倫茲力的大小改變D．正電荷做變速直線運(yùn)動(dòng)，所受洛倫茲力的大小改變解析P、Q兩點(diǎn)電荷對(duì)中垂線上的正電荷的合外力是豎直向下的，可知洛倫茲力是豎直向上的，由左手定則知磁場(chǎng)垂直紙面向里，由于電荷沿中垂線MN運(yùn)動(dòng)，而P、Q對(duì)電荷的合力在水平方向上的分力為0，故電荷做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且洛倫茲力大小總等于電場(chǎng)力是變化的．答案C圖35．質(zhì)量為m、帶電量為q的小球，從傾角為θ的光滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個(gè)斜面置于方向水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其磁感強(qiáng)度為B，如圖3所示．若帶電小球下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零，下面說法中不正確的是 ()．A．小球帶正電B．小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大，而速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)D．則小球在斜面上下滑過程中，當(dāng)小球?qū)π泵鎵毫榱銜r(shí)的速率為eq\f(mgcosθ,qB)答案C6．如圖4所示，在邊界PQ上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一對(duì)正、負(fù)電子同時(shí)從邊界上的O點(diǎn)沿與PQ成θ角的方向以相同的速度v射入磁場(chǎng)中．則關(guān)于正、負(fù)電子下列說圖4法中不正確的是 ()．A．在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同B．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑相同C．出邊界時(shí)兩者的速度相同D．出邊界點(diǎn)到O點(diǎn)處的距離相等答案A二、雙項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每題8分，共32分)7．質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子(忽略重力)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，形成空間環(huán)形電流．已知粒子的運(yùn)動(dòng)速率為v、半徑為R、周期為T，環(huán)形電流的大小為I.則下面說法中正確的是 ()．A．該帶電粒子的比荷為eq\f(q,m)＝eq\f(BR,v)B．在時(shí)間t內(nèi)，粒子轉(zhuǎn)過的圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為θ＝eq\f(qBt,m)C．當(dāng)速率v增大時(shí)，環(huán)形電流的大小I保持不變D．當(dāng)速率v增大時(shí)，運(yùn)動(dòng)周期T變小解析在磁場(chǎng)中，由qvB＝eq\f(mv2,R)，得eq\f(q,m)＝eq\f(v,BR)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期T＝eq\f(2πm,qB)與速率無關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；在時(shí)間t內(nèi)，粒子轉(zhuǎn)過的圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角θ＝eq\f(t,T)·2π＝eq\f(qBt,m)，選項(xiàng)B正確；電流定義I＝eq\f(q,T)＝eq\f(Bq2,2πm)，與速率無關(guān)，選項(xiàng)C正確．答案BC圖58．如圖5所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的P環(huán)套在固定的粗糙水平長(zhǎng)直絕緣桿上，整個(gè)裝置處在垂直于桿的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.現(xiàn)給環(huán)一向右的初速度v0(v0＞eq\f(mg,qB))，則 ()．A．環(huán)將向右減速，最后勻速B．環(huán)將向右減速，最后停止運(yùn)動(dòng)C．從環(huán)開始運(yùn)動(dòng)到最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，損失的機(jī)械能是eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)D．從環(huán)開始運(yùn)動(dòng)到最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，損失的機(jī)械能是eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(mg,qB)))2解析由題意可知qv0B＞mg，受力分析如圖所示．水平方向物體做減速運(yùn)動(dòng)，f＝μFN＝μ(qvB－mg)，當(dāng)qvB＝mg，即v＝eq\f(mg,qB)時(shí)，F(xiàn)N＝0，之后物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、D正確而B、C錯(cuò)誤．答案AD圖69．(蘇北四市二模)利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域．如圖6所示是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差UCD，下列說法中正確的是 ()．A．電勢(shì)差UCD僅與材料有關(guān)B．若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢(shì)差UCD＜0C．僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，電勢(shì)差UCD變大D．在測(cè)定地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持水平答案BC圖710．如圖7所示，a為帶正電的小物塊，b是一不帶電的絕緣物塊(設(shè)a、b間無電荷轉(zhuǎn)移)，a、b疊放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)用水平恒力F拉b物塊，使a、b一起無相對(duì)滑動(dòng)地向左加速運(yùn)動(dòng)，在加速運(yùn)動(dòng)階段 ()．A．a(chǎn)對(duì)b的壓力不變B．a(chǎn)對(duì)b的壓力變大C．a(chǎn)、b物塊間的摩擦力變小D．a(chǎn)、b物塊間的摩擦力不變解析本題考查帶電物體在磁場(chǎng)中的受力分析，只要弄清了F洛和速度的關(guān)系，再結(jié)合其他力進(jìn)行分析即可求解．a(chǎn)b始終一起運(yùn)動(dòng)，a在豎起面內(nèi)受力平衡，由F洛＝qvB知，ab加速的過程中，F(xiàn)洛增大，所以根據(jù)平衡條件FN＝F洛＋Ga知：FN增大，B正確．選ab為整體作為研究對(duì)象，同樣有對(duì)地壓力增大的現(xiàn)象，整體由牛頓第二定律得F－f＝Ma ①f＝μFN ②由①②知加速度a減小，對(duì)小物塊a受力分析得在水平方向f′＝ma減小，C正確．答案BC三、非選擇題(本題共2小題，每小題16分，共32分．計(jì)算題要求有必要的文字?jǐn)⑹?，列出必要的方程和演算步驟)圖811．(16分)(·山東濰坊模擬)如圖8所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2×10－3T；磁場(chǎng)右邊是寬度L＝0.2m、場(chǎng)強(qiáng)E＝40V/m、方向向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一帶電粒子電荷量q＝－3.2×10－19C，質(zhì)量m＝6.4×10－27kg，以v＝4×104(1)大致畫出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡；(畫在題圖上)(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；(3)帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能．解析(1)軌跡如圖所示．(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律，有qvB＝meq\f(v2,R)R＝eq\f(mv,qB)＝eq\f(6.4×10－27×4×104,3.2×10－19×2×10－3)m＝0.4m.(3)Ek＝qEL＋eq\f(1,2)mv2＝40×3.2×10－19×0.2J＋eq\f(1,2)×6.4×10－27×(4×104)2J＝7.68×10－18J.答案(1)見解析圖(2)0.4m(3)7.68×10－18J圖912．(16分)質(zhì)譜儀的構(gòu)造如圖9所示，離子從離子源出來經(jīng)過板間電壓為U的加速電場(chǎng)后進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，沿著半圓周運(yùn)動(dòng)而達(dá)到記錄它的照相底片上，測(cè)得圖中PQ的距離為L(zhǎng)，