第3章章末综合检测1.doc

第3章章末综合检测1(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1(2011年广州高二检测)下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是()A磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B磁感线是磁场中客观存在的线C磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止D实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线解析：选A.磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想线，它可以描述磁场的强弱和方向，A对，B错磁铁的外部，磁感线从N极出发到S极，内部从S极到N极，内外部磁感线为闭合曲线，C错实验中观察到的铁屑的分布只是模拟磁感线的形状，不是磁感线，磁感线是看不到的，D错2.如图38所示，带负电的金属环绕其轴OO匀速转动时，放在环顶部的小磁针最后将()图38AN极竖直向上BN极竖直向下CN极水平向左D小磁针在水平面内转动解析：选C.带电金属环形成逆时针电流(从右向左看)，据安培定则可以确定，通过金属环轴OO处的磁场方向水平向右，小磁针处的磁场方向水平向左，故小磁针N极最后水平指向左方，C项正确3.在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里如图39所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中()图39Ac、d两点的磁感应强度大小相等Ba、b两点的磁感应强度大小相等Cc点的磁感应强度的值最小Db点的磁感应强度的值最大解析：选C.通电直导线在c点的磁感应强度方向与B0的方向相反，b、d两点的电流磁场与B0垂直，a点电流磁场与B0同向，由磁场的叠加知c点的合磁感应强度最小4长直导线AB附近，有一带正电的小球，用绝缘丝线悬挂在M点，当导线AB通以如图310所示的恒定电流时，下列说法正确的是()图310A小球受磁场力作用，方向与导线AB垂直且指向纸里B小球受磁场力的作用，方向与导线AB垂直且指向纸外C小球受磁场力作用，方向与导线AB垂直向左D小球不受磁场力作用解析：选D.电场对其中的静止电荷、运动电荷都有力的作用，而磁场只对其中的运动电荷才有力的作用，且运动方向不能与磁场方向平行，所以只有D选项正确5. (2011年杭州高二检测)每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来，地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向，使他们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，它将()图311A向东偏转B向南偏转C向西偏转 D向北偏转解析：选A.赤道附近的地磁场方向水平向北，一个带正电的射线粒子竖直向下运动时，据左手定则可以确定，它受到水平向东的洛伦兹力，故它向东偏转，A正确6关于磁通量，下列说法中正确的是()A磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量B磁通量越大，磁感应强度越大C通过某一平面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零D磁通量就是磁感应强度解析：选C.磁通量是标量，没有方向，故A不对；，由BS知是由B和S两个因素决定， 较大，有可能是由于S较大造成的，所以认为磁通量越大，磁感应强度越大是错误的，故B不对；由BS知，当线圈平面与磁场平行时，S0，0，但磁感应强度B不为零，故C对；磁通量和磁感应强度是两个不同的物理量，故D不对故正确答案为C.7. (2011年福建师大附中高二检测)如图312所示，一个带正电的物体，从固定的粗糙斜面顶端沿斜面滑到底端时的速度为v，若加上一个垂直纸面向外的匀强磁场，则物体沿斜面滑到底端时的速度()图312A变小 B变大C不变 D不能确定解析：选B.加上匀强磁场后，物体向下运动时受到一个垂直斜面向上的洛伦兹力，物体对斜面的压力变小，所受摩擦力变小，克服摩擦力做功减少，由动能定理知，加上磁场后，物体到达斜面底端时的动能变大，速度变大，B正确8“月球勘探者号”空间探测器运用高科技手段对月球近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新成果月球上的磁场极其微弱，通过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹，可分析月球磁场的强弱分布情况，图313 是探测器通过月球表面a、b、c、d四个位置时，拍摄到的电子运动轨迹照片设电子速率相同，且与磁场方向垂直，则可知四个位置的磁场从强到弱的排列正确的是()图313ABbBaBdBc BBdBcBbBaCBcBdBaBb DBaBbBcBd解析：选D.电子在磁场中做匀速圆周运动，由题图可知在a、b、c、d四图中电子运动轨迹的半径大小关系为RdRcRbRa，由半径公式R可知，半径越大，磁感应强度越小，所以BaBbBcBd，D正确9.如图314所示，有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域和匀强磁场区域，如果这束正离子束在区域中不偏转，进入区域后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的()图314A速度 B质量C电荷 D荷质比解析：选AD.设电场的场强为E，由于粒子在区域里不发生偏转，则EqB1qv，得v；当粒子进入区域时；偏转半径又相同，所以R，故选项A、D正确10如图315所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放M、N为轨道的最低点，下面的说法正确的是()图315A两小球到达轨道最低点的速度vMvNB两小球到达轨道最低点时对轨道的压力FMFNC小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间D在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端解析：选D.在磁场中运动时，只有重力做正功，在电场中运动时，重力做正功、电场力做负功，由动能定理可知：mvmgHmvmgHqEd故vMvN，A不正确最低点M时，支持力与重力和洛伦兹力的合力提供向心力，最低点N时，支持力与重力的合力提供向心力因vMvN，故压力FMFN，B不正确在电场中因有电场力做负功，有部分机械能转化为电势能，故小球不能到达轨道的另一端D正确. 二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分把答案填在题中的横线上)11如图316所示的天平可用来测定磁感应强度，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面当线圈中通有电流I(方向顺时针，如图)时，在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知：磁感应强度的方向为_，大小为_图316解析：由分析知当磁场方向向里时，导线受力方向向下，当磁场方向向外时，导线受力方向向上，因为电流反向时再在右边加砝码，说明导线框所受力减小了，由此可得磁场方向向里由题意知，第一次通电时，线圈的安培力向下，第二次通电时线圈受到的安培力向上，因此右边又加质量为m的砝码，所以mg2NIlB，得B.答案：垂直纸面向里12. (2011年江苏启东中学高二检测)磁流体发电机是一项新兴的技术，它可以将内能直接转化为电能如图317为其示意图平行金属板A、B间有一个很强的磁场，将一束等离子体(高温下电离的气体，含有大量的正、负带电粒子)喷入磁场，A、B间便产生电压如果把A、B和用电器连接，A、B就是直流电源的两极图中的_板是发电机的正极；若A、B间的宽度为a，A、B的板宽为b，板间的磁场为匀强磁场，磁感应强度为B，等离子体为速度v沿垂直于B的方向射入磁场，该发电机的电动势为_图317解析：用左手判断知正粒子向下偏，所以B板电势高当两板间的粒子不再偏转时达到稳定，此时每个粒子都平衡：qvBq，电动势UBav.答案：BBav三、计算题(本题共4小题，共48分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(10分)如图318所示，匀强磁场中放置一与磁感线平行的薄铅板，一个带电粒子进入匀强磁场，以半径R120 cm做匀速圆周运动，第一次垂直穿过铅板后以半径R219 cm做匀速圆周运动，则带电粒子能够穿过铅板的次数是多少？图318解析：粒子每穿过铅板一次损失的动能为：Ekmvmv(RR)粒子穿过铅板的次数为：n10.26次取n10次答案：10次14. (12分)水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)现垂直于导轨放置一根质量为m、电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为且指向右斜上方，如图319所示，问：图319(1)当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？(2)若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？解析：从b向a看其受力如图所示(1)水平方向：fFAsin竖直方向：NFAcosmg又FABILBL联立得：Nmg，f.(2)使ab棒受支持力为零，且让磁场最小，须使所受安培力竖直向上，则有FAmgBmin，根据左手定则判定磁场方向水平向右答案：(1)mg(2)，方向水平向右15. (12分)如图320所示，一带正电的质子从O点垂直NP板射入，两个板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，已知两板之间距离为d，板长为d，O点是板的正中间，为使粒子能射出两板间，试求磁感应强度B的大小(质子的带电荷量为e，质量为m，速度为v0)图320解析：第一种极端情况从M点射出，此时轨道的圆心为O点，由平面几何知识可得R2d2(Rd)2即Rd.而带电粒子在磁场中的轨道半径R又为R，所以B1.第二种极端情况是粒子从N点射出，此时粒子正好运动了半个圆，其轨道半径为Rd.所以d，B2.综合上述两种情况，得B.答案：B16(14分)如图321所示，在xOy平面的第一象限有一匀强电场，电场的方向平行于y轴向下；在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向外有一质量为m、带电荷量为q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场质点到达x轴上A点时，速度方向与x轴的夹角为，A点与原点O的距离为d，接着，质点进入磁场，并垂直于OC飞离磁场不计重力影响若OC与x轴的夹角为，求：图321(1)粒子在磁场中运动速度的大小；(2)匀强电场的场强大小. 解析： (1)质点在磁场中的轨迹为一圆弧由于质点飞离磁场时，速度垂直于OC，故圆弧的圆心在OC上依题意，质点轨迹与x轴的交点为A，过A点