2018-2019学年高中物理第三章磁场章末综合检测新人教版选修3-1

1、第三章磁场章末综合检测一、单项选择题（本题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分，每小题只有一个选项正确，把正确 选项前的字母填在题后的括号内）1 关于磁通量，正确的说法有（）A.磁通量不仅有大小而且有方向，是矢量B.在匀强磁场中，a线圈面积比b线圈面积大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈 的大C.磁通量大，磁感应强度不一定大D.把某线圈放在磁场中的M N两点，若放在M处的磁通量比在N处的大，贝U M处的磁感应 强度一定比N处大解析：磁通量是标量，大小与B S及放置角度均有关，只有 C 项说法完全正确.答案：C2.如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abed在条形磁体 N 极附近竖直下落

2、，保持be边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置I经过位置n到位置川，且位置I和川都很靠近位置n.在这个过程中，线圈中的磁通量（）A. 是增加的B. 是减少的C. 先增加，后减少D. 先减少，后增加解析：要知道线圈在下落过程中磁通量的变化情况，就必须知道条形磁体的磁极附近磁感线 的分布情况.线圈位于位置n时，磁通量为零，故线圈中磁通量是先减少，后增加的.答案：D3.如图所示，一根有质量的金属棒MN两端用细软导线连接后悬于b两点，棒的中部处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电 流，方向从M流向N,此时悬线上有拉力.为了使拉力等于零，可以（A.适当减小磁感应强度B.使磁场反向C.适当增大电流

3、解析：首先对MN进行受力分析，受竖直向下的重力G受两根软导线的竖直向上的拉力和a、D.使电流反向竖直向上的安培力.处于平衡时有2F+BIL=mg重力mg恒定不变，欲使拉力F减小到 0,应增大安培力BIL，所以可增大磁场的磁感应强度B或增加通过金属棒中的电流I，或二者同时增大.答案：C4.如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球.0点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方 向.已知小球所受电场力与重力大小相等.现将小球从环的顶端a点由静止释放.

4、下列判断正确的是（）x k x X X1A.当小球运动的弧长为圆周长的 4 时，洛伦兹力最大1B.当小球运动的弧长为圆周长的 2 时，洛伦兹力最大C.小球从a点运动到b点，重力势能减小，电势能增大D.小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小解析：将电场力与重力合成，合力方向斜向左下方与竖直方向成45角，把电场与重力场看成一个等效场，其等效最低点在点b、c之间，小球从b点运动到c点，动能先增大后减小，且在等效最低点的速度和洛伦兹力最大，则A、B 两项错，D 项正确；小球从a点到b点，电势能减小，贝UC 项错.答案：D5如图所示，在边长为 2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强

5、磁场，一个质量为m电荷量为一q的带电粒子（重力不计）从AB边的中点0以速度v进入磁场，粒子进入 磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为 60 .若要使粒子能从AC边穿出磁场，则解析：粒子刚好达到C点时，其运动轨迹与AC相切，则粒子运动的半径为ro=,3a.由r=,粒子要能从AC边射出，粒子运动的半径r0,解得Bv3aq，选项 B 正确.答案：B6.如图所示，一个静止的质量为m带电荷量为q的粒子（不计重力），经电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子打至P点，设答案：BC& 一个不计重力的带电粒子以初速度V0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场设电场和磁场区域有

6、明确的分界线， 且分界线与电场方向平行, 如下列图中的虚线所示在选项图所示的几种情况下，可能出现的是01 x,能够正确反应x与U之间的函数关系的是解析：带电粒子在电场中做加速运动,由动能定理有12qU=qmv,带电粒子在磁场中做匀速圆e、一一亠x mv士心28m心周运动有 2=qB整理得x=qBU故B正确.答案：B二、多项选择题（本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分，每小题有多个选项符合题意，把正确选项前的字母填在题后的括号内）7. （2017 高考全国卷I）如图，三根相互平行的固定长直导线Li、L2和L3两两等距，均通有电流I,Li中电流方向与L2中的相同,法正确的是（与L3中的相

7、反.下列说fX矗-r- 命打A.Li所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直B.L3所受磁场作用力的方向与Li、L2所在平面垂直Li、L2和La单位长度所受的磁场作用力大小之比为i : i :3.3 :3 : i解析：同向电流相互吸引， 反向电流相互排斥.对Li受力分析，如图所示,C.D.Li、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为可知Li所受磁场力的方向与L2、L3所在的平面平行，故 A 错误；对L3受力分析，如图所示，可知L3所受磁场力的方向与Li、L2所在的平面垂直，故B 正确；设三根导线间两两之间的相互作用力为F,贝ULi、L2受到的磁场 力的合力等于F,L3受的磁场力的合力

8、为pF,即Li、L2、L3单位长度受到 的磁场力之比为 i : i : .3，故 C 正确，D 错误.后接着又进入匀强磁场区域.R!( )解析：A、C 选项中粒子在电场中向下偏转，所以粒子带正电，在进入磁场后，A 图中粒子应逆时针转，C 图中粒子应顺时针转， A 正确，C 错误.同理可以判断， B 错误，D 正确.答案：AD9.电子以垂直于匀强磁场的速度v,从a点进入长为d、宽为L的磁场区域，偏转后从b点离开磁场，如图所示，若磁场的磁感应强度为B,那么（）XXS. %,XXXXXXdA.电子在磁场中的运动时间t =-abB.电子在磁场中的运动时间 t =C.洛伦兹力对电子做的功是W BeVtD

9、.电子在b点的速度值也为v解析：由于电子做的是匀速圆周运动，故运动时间不做功可得 C 错误，D 正确.abt=, A 错误，B 项正确；由洛伦兹力答案：BD10.为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计. 该装置由绝缘材料制成， 长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口.在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极污水充满管口中从左向右流经该装置时，接在M N两端间的电压表将显示两极间的电压水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是A. N端的电势比M端的高B.若污水中解析：由左手定则可知，不管污水

10、带何种电荷， 都有0N$M,选项 A 正确，选项 B 错误.当U若用Q表示电荷受力平衡时有qvB= qU,v=bB流量Q= Sv=CU，选项 C 错误，选项 D 正确.有数值计算的要注明单位）答案：1.25 T水平向右12.（15 分）（2017 高考全国卷川 ）如图，空间存在方向垂直于纸面（xOy平面）向里的磁场.在x0区域，磁感应强度的大小为B;xv0kx：JX X X X区域，磁感应强度的大小为 入 B）（常数 入 1）.一质量为m电荷量x*卄1徑胃X K （J X为q（q0）的带电粒子以速度vo从坐标原点O沿x轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿x轴正向时，求：（不计重

11、力）（1）粒子运动的时间；（2）粒子与O点间的距离.解析：（1）粒子的运动轨迹如图所示.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛答案：AD三、非选择题（本题共 3 小题,共 46 分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,11.（15 分）如图所示，两根平行金属导轨上边沿导轨垂直方向放一个质量为m=M N,电阻不计，相距 0.2 m ,5x10 kg 的金属棒ab, ab的电阻为 0.5Q.两金属导轨一端通过电阻电源电动势E= 6 V，电源内阻r= 0.5Q.如果在装置所在的区域加一个匀强磁场，使ab对导轨的压力恰好是零,并使ab处于静止状态，（导轨光滑，g取 10 m/s2）求

12、所加磁场磁感应强度的大小和方向.解析：因ab对导轨压力恰好是零且处于静止状态，ab所受安培力方向一定竖直向上且大小等于重力，由左手定则可以判定B的方向应为水平向右.ab中的电流I=R+r+rab=2+ 0.5 + 0.5 A=2A，F=ILB=mgB=mg_匸=_ 25X10 x102X0.2T = 1.25 T.R和电源相连，电阻R= 2Q,电荷受力平衡时有qvB= qU,v=bB流量Q= Sv=CU，选项 C 错误，选项 D 正确.伦兹力提供，设在x0区域，圆周半径为R;设在xv0 区域，圆周半径为R.由洛伦兹力 公式及牛顿第二定律得2mv_ qvB=R2mv_qv(入B0)=粒子速度方向

13、转过 180。时，所用时间ti为tvV0粒子再转过 180时，所用时间t2为上2=兰Vo联立式得，所求时间t0=t1+12=匚qj(2)由几何关系及式得，所求距离为13.(16 分)如图所示，一带电微粒质量为m= 2.0 x10一11kg、电荷量为q=+ 1.0 x10一5C,从静止开始经电压为U= 100 V 的电场加速后，从两平行金属板的中间水平进入偏转电场中,0= 30,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为 D= 34.6 cm 的匀强磁场区域.微粒重力忽略不计.(1)带电微粒进入偏转电场时的速率V1；(2)偏转电场中两金属板间的电压U2;(3)为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度解析：(1)带电微粒经加速电场加速后速率为V1,d= 2(R R) =讪入qB答案：(1)入+1 nm入一 1mv入qB()入qB微粒从金属板边缘射出电场时的偏转角求:B至少多大?根据动能定理有Uq= mV,(2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，设微粒进入磁场时的速度为v，则122U2由动能定理有 2刑v vi) = qq,