高中物理人教版1第三章磁场 第三章过关检测

第三章过关检测(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一个选项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.关于磁感应强度,下列说法中正确的是()A.磁感应强度的方向就是通电直导线在磁场中的受力方向B.磁感应强度大的地方,通电导线所受的力也一定大C.磁感应强度的单位可以用Wb/m2表示D.通电导线在某处所受磁场力为零,则该处的磁感应强度一定为零解析:磁感应强度的方向为小磁针静止时N极所指方向或N极受力方向,故选项A错误;由于安培力F=BILsinθ,即安培力与B、I、L及电流和磁场方向的夹角θ四者都有关,故选项B、D错误;由磁通量的定义式Φ=BSsinθ可知B=(θ为平面和磁场方向的夹角),故选项C正确。答案:C2.关于通电直导线周围磁场的磁感线分布,下列示意图中正确的是()解析:由安培定则可知,只有选项A是正确的。答案:A3.两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动,设大小不同的电流按如图所示的方向通入两铝环,则两铝环的运动情况是()A.都绕圆柱体转动B.彼此相向运动,且具有大小相等的加速度C.彼此相向运动,电流大的加速度大D.彼此背向运动,电流大的加速度大解析:由左手定则可判知,在两铝环中通入同向电流时两铝环相互吸引,相互作用力大小相等,因此,两铝环相向运动,加速度大小相等,选项B正确。答案:B4.如图所示的磁场中与磁场垂直放置两个面积相同的闭合线圈S1(左)、S2(右),由图可知穿过线圈S1、S2的磁通量大小关系正确的是()A.穿过线圈S1的磁通量比较大B.穿过线圈S2的磁通量比较大C.穿过线圈S1、S2的磁通量一样大D.不能比较解析:线圈S1处的磁感线较密,穿过线圈S1的磁感线条数较多,故穿过线圈S1的磁通量比较大。答案:A5.如图所示,水平放置的平行金属板a、b带有等量异种电荷,a板带正电,两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场,若一个带正电的液滴在两板间做直线运动,其运动的方向是()A.沿竖直方向向下B.沿竖直方向向上C.沿水平方向向左 D.沿水平方向向右解析:正电荷受到的静电力竖直向下,重力也竖直向下,做直线运动时必须是洛伦兹力与这两个力方向相反,且大小与这两个力的合力大小相等,液滴必做匀速直线运动,否则洛伦兹力会发生变化,液滴失去平衡而做曲线运动。故选项D正确。答案:D6.如图所示,正方形容器处在匀强磁场中,一束电子从孔A垂直于磁场射入容器中,其中一部分从C孔射出,一部分从D孔射出。下列叙述正确的是()A.从C、D两孔射出的电子在容器中运动时的速度大小之比为2∶1B.从C、D两孔射出的电子在容器中运动时间之比为1∶2C.从C、D两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为∶1D.从C、D两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为2∶1解析:根据周期公式T=,无论电子的速度如何,在磁场中的运动周期都相等,从C、D两孔射出的电子运动时间分别是T、T,所以,运动时间之比为1∶2,B正确;从C、D两孔射出的电子轨道半径之比为2∶1,根据半径公式r=,速率之比为2∶1,A正确;加速度a=,所以从C、D两孔射出的电子加速度大小之比为2∶1,D正确。答案:ABD7.如图所示,质量为m的通电导体棒AB置于倾角为θ的导轨上。若已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ,在图中所加的各种磁场中,导体棒均处于静止状态,则导体棒与导轨间摩擦力可能为零的是()解析:由左手定则和力的平衡条件可判断选项A、B正确。答案:AB8.如图所示,直角三角形ABC中存在一匀强磁场,比荷相同的两个粒子沿AB方向射入磁场,分别从AC边上的P、Q两点射出,则()A.从P射出的粒子速度大B.从Q射出的粒子速度大C.从P射出的粒子,在磁场中运动的时间长D.两粒子在磁场中运动的时间一样长解析:作出两个粒子各自的轨迹如图所示,根据圆周运动特点知,两粒子分别从P、Q点射出时,速度方向与AC边夹角相同,故可判定两个粒子从P、Q点射出时,对应圆周的半径R1<R2,所以,从Q点射出的粒子速度大,选项B正确;根据图示,可知两个圆心角相等,所以,从P、Q点射出时,两粒子在磁场中的运动时间相等。故正确选项是B、D。答案:BD二、填空题(每小题10分,共20分)9.右图是等离子体发电机示意图,平行金属板间匀强磁场的磁感应强度B=T,两板间距离d=20cm。要使输出电压为U=220V,则等离子体垂直射入磁场的速度v=,A是电源的极。

解析:电场强度E=①,又qvB=qE②由①②两式解得v=m/s=2200m/s由左手定则判断正电荷向上偏转到上极板,负电荷向下偏转到下极板,故A为电源的正极。答案:2200m/s正10.一宽为L的匀强磁场区域,磁感应强度为B,如图所示,一质量为m、电荷量为-q的粒子以某一速度(方向如图所示)射入磁场。若不使粒子从右边界飞出,则其最大速度应为。(不计粒子重力)

解析:要使粒子不从右边界飞出,则当速度达到最大时运动轨迹应与磁场右边界相切,由几何知识可知半径r满足r+rcosθ=L解得r=由于粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,故有Bqv=m解得v=。答案:三、计算题(每小题16分,共32分)11.如图所示,光滑的平行导轨倾角为θ,处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨之间接入电动势为E、内阻为r的直流电源,以及一个定值电阻R,电路中其余电阻不计。将质量为m、长度为L的导体棒AB垂直跨放在导轨上并由静止释放,求导体棒在释放的瞬间加速度的大小。解析:导体棒受重力mg、支持力FN和安培力F,如图所示为其受力分析的截面图,将重力、安培力进行正交分解,可得mgsinθ-Fcosθ=ma其中F=BIL由闭合电路的欧姆定律得电流I=由以上各式得a=gsinθ-。答案:gsinθ-12.如图所示,AB为一段光滑绝缘水平轨道,BCD为一段光滑的圆弧轨道,半径为R。今有一质量为m、电荷量为+q的绝缘小球,以速度v0从A点向B点运动,后又沿弧BC做圆周运动。到C点后由于v0较小,故难运动到最高点。如果当其运动至C点时,忽然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场,使其能运动到最高点,此时轨道弹力为0,且贴着轨道做匀速圆周运动,求:(1)匀强电场的方向和大小;(2