電磁場章末質(zhì)量評估(三)

1、章末質(zhì)量評估(三)(時間：90分鐘分值：100分)一、單項選擇題(每題3分，本題共10小題，共30分每小題中只有一個選項是正確的，選對得3分，錯誤、不選或多選均不得分)1下列關(guān)于磁場和磁感線的描述中正確的是()A磁感線可以形象地描述各點磁場的方向B磁感線是磁場中客觀存在的線C磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終止D實驗中觀察到的鐵屑的分布就是磁感線解析：磁感線是為了形象描述磁場而引入的假想線，它可以描述磁場的強弱和方向，A對，B錯磁鐵的外部，磁感線從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極，內(nèi)外部磁感線為閉合曲線，C錯實驗中觀察到的鐵屑的分布只是模擬磁感線的形狀，不是磁感線，磁感線是看不到的，D錯答案：A

2、2如圖，兩根互相平行的長直導線過紙面上的M、N兩點，且與直面垂直，導線中通有大小相等、方向相反的電流a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點的距離均相等關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是()AO點處的磁感應(yīng)強度為零Ba、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反Cc、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同Da、c兩點處磁感應(yīng)強度的方向不同解析：由安培定則可知，兩導線在O點產(chǎn)生的磁場均豎直向下，選項A錯；由安培定則，兩導線在a、b兩處產(chǎn)生磁場方向均豎直向下，由于對稱性，電流M在a處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度等于電流N在b處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度，同時電

3、流M在b處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度等于電流N在a處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度，所以a、b兩處磁感應(yīng)強度大小相等方向相同，選項B錯；根據(jù)安培定則，兩導線在c、d處產(chǎn)生磁場垂直c、d兩點與導線連線方向向下，且產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度相等，由平行四邊形定則可知，c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相同，方向相同，選項C正確a、c兩處磁感應(yīng)強度的方向均豎直向下，選項D錯答案：C3.如圖，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根長直導線，導線與磁鐵垂直給導線通以垂直紙面向里的電流，用FN表示磁鐵對桌面的壓力，用Ff表示桌面對磁鐵的摩擦力，則導致通電后與通電前相比較()AFN減小，F(xiàn)f0BFN減小，F(xiàn)f0CFN增大，

4、Ff0 DFN增大，F(xiàn)f0解析：由于磁鐵在導線所在處的磁感應(yīng)強度方向水平向左，由左手定則知，磁鐵對通電導線的作用力豎直向上，由牛頓第三定律可知，通電導線對磁鐵的作用力豎直向下，使磁鐵與桌面間的壓力變大；由于通電導線對磁鐵的作用力豎直向下，因此磁鐵沒有水平運動趨勢，故C正確答案：C4.一帶電粒子，沿垂直于磁場方向射入勻強磁場，粒子運動的一段徑跡如圖所示，徑跡上每一小段都看成圓弧，由于帶電粒子使周圍空氣電離粒子能量不斷變小(帶電量不變)，則()A粒子帶負電，從B射入 B粒子帶負電，從A射入C粒子帶正電，從B射入 D粒子帶正電，從A射入解析：由于帶電粒子使沿途的空氣電離，粒子的能量逐漸減小，速度逐漸

5、減小，根據(jù)粒子在磁場中運動的半徑公式r可知，粒子的半徑逐漸的減小，所以粒子的運動方向是從A到B，再根據(jù)左手定則可知，粒子帶負電，所以B正確，A、C、D錯誤答案：B5如圖所示的磁場中，同一條磁感線(方向末標出)上有a，b兩點，這兩點處的磁感應(yīng)強度()A大小相等，方向不同B大小不等，方向相同C大小相等，方向相同D大小不等，方向不同解析：如題圖，a點處磁感線比b點處磁感線密，則a點的磁感應(yīng)強度大于b點的磁感應(yīng)強度而某點的切線方向即為該點的磁感應(yīng)強度的方向因此它們的方向相同故B正確，A、C、D錯誤答案：B6每時每刻都有大量宇宙射線向地球射來，如圖所示，地磁場可以改變射線中大多數(shù)帶電粒子的運動方向，使它

6、們不能到達地面，這對地球上的生命有十分重要的意義假設(shè)有一個帶正電的宇宙射線粒子正垂直于地面向赤道射來，在地磁場的作用下，它將()A向東偏轉(zhuǎn)B向南偏轉(zhuǎn)C向西偏轉(zhuǎn)D向北偏轉(zhuǎn)解析：赤道附近的地磁場方向水平向北，一個帶正電的射線粒子豎直向下運動時，據(jù)左手定則可以確定，它受到水平向東的洛倫茲力，故它向東偏轉(zhuǎn)，A正確答案：A7.如圖所示，一根長直導線穿過載有恒定電流的金屬環(huán)的中心且垂直于環(huán)面，導線和金屬環(huán)中的電流如圖所示，那么金屬環(huán)所受安培力()A沿圓環(huán)半徑向里 B等于零C沿圓環(huán)半徑向外 D水平向左解析：環(huán)形電流I1和直線電流I2激發(fā)的磁場的磁感線處處平行，所以金屬環(huán)所受安培力為零，故B正確，A、C、D錯

7、誤答案：B8長為L的通電直導線放在傾角為的光滑斜面上，并處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，如圖所示，當B方向豎直向上，電流為I1時導體處于平衡狀態(tài)，若B方向改為垂直斜面向上，則電流為I2時導體處于平衡狀態(tài)，電流比值應(yīng)為()Acos B.Csin D.解析：磁場方向豎直向上，安培力水平方向由平衡條件可得，mgtan BI1L；磁場方向垂直于斜面向上，安培力沿斜面向上由平衡條件可得，mgsin BI2L，聯(lián)立解得，I1I21cos ，B選項正確答案：B9“月球勘探者號”空間探測器運用高科技手段對月球近距離勘探，在月球重力分布、磁場分布及元素測定方面取得了新成果月球上的磁場極其微弱，通過探測器拍攝電子

8、在月球磁場中的運動軌跡，可分析月球磁場的強弱分布情況，右圖是探測器通過月球表面a、b、c、d四個位置時，拍攝到的電子運動軌跡照片設(shè)電子速率相同，且與磁場方向垂直，則可知四個位置的磁場從強到弱的排列正確的是()ABbBaBdBc BBdBcBbBaCBcBdBaBb DBaBbBcBd解析：電子在磁場中做勻速圓周運動，由題圖可知在a、b、c、d四圖中電子運動軌跡的半徑大小關(guān)系為Rd>Rc>Rb>Ra，由半徑公式R可知，半徑越大，磁感應(yīng)強度越小，所以Ba>Bb>Bc>Bd，D正確答案：D10.如圖所示，一束粒子(不計重力，初速度可忽略)緩慢通過小孔O1進入極板間

9、電壓為U的水平加速電場區(qū)域，再通過小孔O2射入相互正交的恒定勻強電場、磁場區(qū)域，其中磁場的方向如圖所示，收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上則()A該裝置可篩選出具有特定質(zhì)量的粒子B該裝置可篩選出具有特定電量的粒子C該裝置可篩選出具有特定速度的粒子D該裝置可篩選出具有特定動能的粒子解析：粒子要想無偏轉(zhuǎn)的通過區(qū)域，進入收集室的小孔O3，需要滿足qEqvB，即粒子的速度v，C正確答案：C二、多項選擇題(本題共4小題，每題4分，共16分，每小題有多個選項是正確的，全選對得4分，少選得2分，選錯、多選或不選得0分)11.如圖所示，在正交的勻強電場和磁場的區(qū)域內(nèi)(磁場水平向內(nèi))，有一粒子恰能沿直

10、線飛過此區(qū)域(不計粒子重力)()A若粒子帶正電，E方向應(yīng)向下B若粒子帶負電，E方向應(yīng)向上C若粒子帶正電，E方向應(yīng)向上D不管粒子帶何種電，E方向都向下解析：若粒子帶正電，所受洛倫茲力向上，電場力與其平衡，應(yīng)該向下，E方向應(yīng)向下，當粒子帶負電時，電場力、洛倫茲力方向都與帶正電荷時相反，也能沿直線做勻速直線運動，A、D對答案：AD122010年，上海成功舉辦盛大的世界博覽會回眸一下歷屆世博會，很多科技成果從世博會上走向世界例如：1873年奧地利維也納世博會上，線路意外搭錯造就“偶然發(fā)明”，導致發(fā)電機變成了電動機如圖所示，是著名的電磁旋轉(zhuǎn)實驗，這一裝置實際上就是最早的電動機圖中A是可動磁鐵，B是固定導

11、線，C是可動導線，D是固定磁鐵圖中黑色部分表示汞(磁鐵和導線的下半部分都浸沒在汞中)，下部接在電源上請你判斷這時自上向下看，A和C轉(zhuǎn)動方向為()A可動磁鐵A轉(zhuǎn)動方向為逆時針BA和C轉(zhuǎn)動方向均為逆時針C可動導線C轉(zhuǎn)動方向為順時針DA和C轉(zhuǎn)動方向均為順時針解析：根據(jù)電流的方向判定可以知道B中的電流方向是向上的，那么在B導線附近的磁場方向為逆時針方向，即為A磁鐵N極的受力方向；由于D磁鐵產(chǎn)生的磁場呈現(xiàn)出由N極向外發(fā)散，C中的電流方向是向下的，由左手定則可知C受到的安培力方向為順時針故選項A、C正確答案：AC132011年“3·15”到來之際，平板電視終于納入“三包”當中，顯示屏等關(guān)鍵零部件

12、包修3年如圖所示，電視機的顯像管中，電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實現(xiàn)的電子束經(jīng)過加速電場后，進入一圓形勻強磁場區(qū)，磁場方向垂直于圓面不加磁場時，電子束將通過磁場中心O點而打到屏幕上的中心M，加磁場后電子束偏轉(zhuǎn)到P點外側(cè)現(xiàn)要使電子束偏轉(zhuǎn)回到P點，可行的辦法是()A增大加速電壓B增加偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度C將圓形磁場區(qū)域向屏幕靠近些D將圓形磁場的半徑增大些解析：若電子束的初速度不為零，則qUmv2mv，v ，軌道半徑R，增大偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度，軌道半徑減小，電子束偏轉(zhuǎn)到P點外側(cè)；增大加速電壓，軌道半徑增大，電子束偏轉(zhuǎn)回到P點；將圓形磁場區(qū)域向屏幕靠近些，電子束偏轉(zhuǎn)回到P點正確答案選A、C.答案：AC

13、14如圖所示，相距為d的兩帶電平行板間同時存在磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球由下板邊緣沿水平方向射入該區(qū)域，帶電小球恰能在兩板間做勻速圓周運動，則()A小球一定帶負電B小球一定帶正電C兩板間電壓為D小球在兩板間的運動時間為解析：要使小球在復合場中作勻速圓周運動，必須滿足重力與電場力平衡，即mgEq，方向相反，所以電場方向向上，故小球一定帶正電，A錯誤，B正確；根據(jù)E可得mgq，所以U，C正確；小球在兩板間的運動時間為整個圓周運動周期的一半，即t，D錯誤答案：BC三、計算題(共54分)15(12分)中國電磁炮研制方面與歐美西方國家在同一起跑線上，限于技

14、術(shù)和人才原因，中國電磁炮研制稍比西方國家慢幾年，但在某些技術(shù)上將會比美國電磁炮更精進電磁炮是利用磁場對電流的作用力把電能轉(zhuǎn)化為機械能，使炮彈發(fā)射出去的如下圖所示，把兩根長為s，互相平行的銅制軌道放在磁場中，軌道之間放有質(zhì)量為m的炮彈，炮彈架在長為L、質(zhì)量為M的金屬架上，已知金屬架與炮彈在運動過程中所受的總阻力與速度平方成正比，當有恒定的大電流I1通過軌道和炮彈時，炮彈與金屬架在磁場力的作用下，獲得速度v1時加速度為a，當有恒定的大電流I2通過軌道和炮彈時，炮彈最終以最大速度v2脫離金屬架并離開軌道，則垂直于軌道平面的磁感強度B是多少？解析：由題意知，當通以電流I1時，安培力為F1BI1L.由牛

15、頓第二定律有：F1f1(Mm)a.又f1kv，三式解得：k.當電流為I2時，安培力為F2BI2L，f2kv.由題知：F2f2.解得：B.16(12分)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負電粒子自靜止開始，經(jīng)M、N板間的電場加速后，從A點垂直于磁場邊界射入寬度為d的勻強磁場中，該粒子離開磁場時的位置P偏離入射方向的距離為L，如圖所示已知M、N兩板間的電壓為U，粒子的重力不計(1)正確畫出粒子由靜止開始至離開勻強磁場時的軌跡圖(用直尺和圓規(guī)規(guī)范作圖)；(2)求勻強磁場的磁感應(yīng)強度B.解析：(1)作粒子經(jīng)電場和磁場的軌跡圖，如圖(2)設(shè)粒子在M、N兩板間經(jīng)電場加速后獲得的速度為v，由動能定理得：qUmv2.粒

16、子進入磁場后做勻速圓周運動，設(shè)其半徑為r，則：qvBm.由幾何關(guān)系得：r2(rL)2d2.聯(lián)立式得：磁感應(yīng)強度B .17(12分)如圖所示，在傾角為37°的光滑斜面上水平放置一條長為 0.2 m 的直導線PQ，兩端以很軟的導線通入5 A的電流當加一個豎直向上的B0.6 T的勻強磁場時，PQ恰好平衡，則導線PQ的重力為多少？(sin 37°0.6)解析：對通電導線受力分析如圖所示由平衡條件得：F安mgtan 37°.又F安BIL，代入數(shù)據(jù)得：GmgN0.8 N.18(18分)如圖，平行金屬板傾斜位置，AB長度為L，金屬板與水平方向的夾角為，一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電小球以水平速度v0進入電場，且做直線運動，到達B點離開電場后，進入如下圖所示的電磁場(圖中電場沒有畫出)區(qū)域做勻速圓周運動，并豎直向下穿出電磁場，磁感應(yīng)強度為B.試求：(1)帶電小球進入電磁場區(qū)域時的速度v；(2)