（高中物理）（滬科選修31）同步課時檢測第五章

1、-學(xué)年高中物理滬科版 選修3-1同步課時檢測 第五章 磁場與盤旋加速器 章末檢測(時間：90分鐘總分值：100分)一、選擇題(此題共10小題，每題5分，共50分)1關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，以下說法中正確的選項是()A磁場中某點(diǎn)B的大小，跟放在該點(diǎn)的試探電流元的情況有關(guān)B磁場中某點(diǎn)B的方向，跟該點(diǎn)處試探電流元所受磁場力的方向一致C在磁場中某點(diǎn)試探電流元不受磁場力作用時，該點(diǎn)B值大小為零D在磁場中磁感線越密集的地方，B值越大2為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的在以下四個圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是()3一個質(zhì)子穿過某一空間而未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，那么()

2、A此空間可能存在電場和磁場，它們的方向與質(zhì)子運(yùn)動方向相同B此空間可能只有磁場，方向與質(zhì)子運(yùn)動速度的方向平行C此空間可能只有磁場，方向與質(zhì)子運(yùn)動速度的方向垂直D此空間可能有正交的電場和磁場，它們的方向均與質(zhì)子速度的方向垂直4如圖1所示，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，一束電子流以初速度v從水平方向射入，為了使電子流經(jīng)過磁場時不偏轉(zhuǎn)(不計重力)，那么磁場區(qū)域內(nèi)必須同時存在一個勻強(qiáng)電場，這個電場的場強(qiáng)大小和方向是()圖1AB/v，豎直向上 BB/v，水平向左CBv，垂直于紙面向里 DBv，垂直于紙面向外5如圖2所示，把一重力不計的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵兩極的正上方，導(dǎo)線可以自由轉(zhuǎn)動，

3、當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向電流I時，導(dǎo)線的運(yùn)動情況是(從上往下看)()圖2A順時針轉(zhuǎn)動，同時下降B順時針轉(zhuǎn)動，同時上升C逆時針轉(zhuǎn)動，同時下降D逆時針轉(zhuǎn)動，同時上升6如圖3，兩根相互平行的長直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2，且I1>I2；a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)且a、b、c與兩導(dǎo)線共面；b點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間，b、d的連線與導(dǎo)線所在平面垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是()圖3Aa點(diǎn) Bb點(diǎn)Cc點(diǎn) Dd點(diǎn)7電磁軌道炮工作原理如圖4所示待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動，并與軌道保持良好接觸電流I從一條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場

4、(可視為勻強(qiáng)磁場)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的方法是()圖4A只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍B只將電流I增加至原來的2倍C只將彈體質(zhì)量減至原來的一半D將彈體質(zhì)量減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其它量不變8如圖5所示，a、b是一對平行金屬板，分別接到直流電源兩極上，右邊有一擋板，正中間開有一小孔d，在較大空間范圍內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，在a、b兩板間還存在著勻強(qiáng)電場E.從兩板左側(cè)中點(diǎn)c處射入一束正離子(不計重力)，這些正離子都沿直線運(yùn)動到右側(cè)，從d孔射出后分成三

5、束那么以下判斷正確的選項是()圖5A這三束正離子的速度一定不相同B這三束正離子的質(zhì)量一定不相同C這三束正離子的電荷量一定不相同D這三束正離子的比荷一定不相同9如圖6所示，勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場相互垂直，現(xiàn)有一束帶電粒子(不計重力)以速度v0沿圖示方向恰能直線穿過以下表達(dá)正確的選項是()圖6A如果讓平行板電容器左極板為正極，那么帶電粒子必須從下向上以v0進(jìn)入該區(qū)域才能沿直線穿過B如果帶正電粒子速度小于v0，沿v0方向射入該區(qū)域時，其電勢能越來越小C如果帶負(fù)電粒子速度小于v0，沿v0方向射入該區(qū)域時，其電勢能越來越大D無論帶正、負(fù)電的粒子，假設(shè)從下向上以速度v0進(jìn)入該區(qū)域時，其動能都一定增加10利用如

6、圖7所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子圖中板MN上方是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，板上有兩條寬度分別為2d和d的縫，兩縫近端相距為L.一群質(zhì)量為m、電荷量為q、具有不同速度的粒子從寬度為2d的縫垂直于板MN進(jìn)入磁場，對于能夠從寬度為d的縫射出的粒子，以下說法正確的選項是()圖7A粒子帶正電B射出粒子的最大速度為C保持d和L不變，增大B，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大D保持d和B不變，增大L，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大二、計算題(此題共4小題，共50分)11(10分)如圖8所示，在傾角為37°的光滑斜面上有一根長為0.4 m、質(zhì)量為6×

7、;102 kg的通電直導(dǎo)線，電流I1 A，方向垂直紙面向外，導(dǎo)線用平行于斜面的輕繩拴住不動，整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度每秒增加0.4 T、方向豎直向上的磁場中，設(shè)t0時，B0，那么需要多長時間斜面對導(dǎo)線的支持力為零？(g取10 m/s2)圖812(12分)如圖9所示，一個質(zhì)量為m，電荷量為q，不計重力的帶電粒子從x軸上的P(a,0)點(diǎn)以速度v沿與x軸正方向成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中，并恰好垂直于y軸射出第一象限求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和穿過第一象限的時間圖913(13分)如圖10所示，有界勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2×103 T；磁場右邊是寬度L0.2 m、場強(qiáng)E40

8、 V/m、方向向左的勻強(qiáng)電場一帶電粒子電荷量q3.2×1019 C，質(zhì)量m6.4×1027 kg，以v4×104 m/s的速度沿OO垂直射入磁場，在磁場中偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入右側(cè)的電場，最后從電場右邊界射出(不計重力)求：圖10(1)大致畫出帶電粒子的運(yùn)動軌跡；(2)帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑；(3)帶電粒子飛出電場時的動能Ek.14(15分)有一種質(zhì)譜儀的工作原理圖如圖11所示，加速電場的電壓為U，靜電分析器中有會聚電場，即與圓心O1等距的各點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相同，方向沿徑向指向圓心O1.磁分析器中以O(shè)2為圓心、圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi)，分布著方向垂直于紙面的

9、勻強(qiáng)磁場，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行由離子源發(fā)出一個質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子(初速度為零，重力不計)，經(jīng)加速電場加速后，從M點(diǎn)沿垂直于該點(diǎn)的電場方向進(jìn)入靜電分析器，在靜電分析器中，離子沿半徑為R的四分之一圓弧軌道做勻速圓周運(yùn)動，并從N點(diǎn)射出靜電分析器而后離子由P點(diǎn)沿著既垂直于磁分析器的左邊界，又垂直于磁場方向射入磁分析器中，最后離子沿垂直于磁分析器下邊界的方向從Q點(diǎn)射出，并進(jìn)入收集器磁分析器中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圖11(1)求靜電分析器中離子運(yùn)動軌跡處電場強(qiáng)度E的大小；(2)求出Q點(diǎn)與圓心O2的距離d；(3)假設(shè)僅將離子的質(zhì)量變?yōu)閙1(m1m)，而離子的電荷量q及其他條件不變，試判斷該離子還能否從Q點(diǎn)射出磁分析器，并簡要說明理由答案1D2B3ABD4C5A6C7BD8D9ABD10BC115 s12.a13(1)軌跡見解析圖(2)0.4 m(3)7.68×1018 J解析(1)軌跡如下列圖14(1)(2)(3)見解析解析(3)設(shè)質(zhì)量為m1的離子經(jīng)加速電場加速