第3章磁場(chǎng)綜合能力測(cè)試B(人教版選修3-1)

1、金太陽(yáng)新課標(biāo)資源網(wǎng) 第三章磁場(chǎng)綜合能力測(cè)試B（人教版選修3-1）本卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分滿(mǎn)分100分，時(shí)間90分鐘第卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，有些小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1在隧道工程以及礦山爆破作業(yè)中，部分未發(fā)爆的炸藥殘留在爆破孔內(nèi)，很容易發(fā)生人身傷亡事故為此，科學(xué)家制造了一種專(zhuān)門(mén)的磁性炸藥，在磁性炸藥制造過(guò)程中摻入了10%的磁性材料鋇鐵氧體，然后放入磁化機(jī)磁化磁性炸藥一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不發(fā)爆的情況可用磁

2、性探測(cè)器測(cè)出未發(fā)爆的炸藥已知摻入的鋇鐵氧體的消磁溫度約為400，炸藥的爆炸溫度約22403100，一般炸藥引爆溫度最高為140左右以上材料表明()A磁性材料在低溫下容易被磁化B磁性材料在高溫下容易被磁化C磁性材料在低溫下容易被消磁D磁性材料在高溫下容易被消磁2一根電纜埋藏在一堵南北走向的墻里，在墻的西側(cè)處，當(dāng)放一指南針時(shí)，其指向剛好比原來(lái)旋轉(zhuǎn)180°，由此可以斷定，這根電纜中電流的方向?yàn)?)A可能是向北B可能是豎直向下C可能是向南 D可能是豎直向上3如圖所示，一個(gè)帶負(fù)電荷的物體，從絕緣粗糙斜面頂端滑到斜面底端時(shí)的速度大小為v，若加上垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則滑到底端時(shí)()Av變大

3、Bv變小Cv不變 D不能確定4如圖所示為電視機(jī)顯像管的偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈的示意圖，圓心黑點(diǎn)O未通電流時(shí)電子槍發(fā)射出的電子由紙內(nèi)直射向紙外，那么接通電源，給偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈加上圖示方向電流時(shí)，電子束應(yīng)()A不偏轉(zhuǎn)，仍打在O點(diǎn)B向左偏轉(zhuǎn)C向上偏轉(zhuǎn)D向下偏轉(zhuǎn)5如圖所示，連接兩平行金屬板的導(dǎo)線(xiàn)的一部分CD與一有電源回路的一部分GH平行且均在紙面內(nèi)，金屬板置于磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，當(dāng)一束等離子體射入兩金屬板之間時(shí)，CD段導(dǎo)線(xiàn)受到力F的作用。則()A若等離子體從右方射入，F(xiàn)向左B若等離子體從右方射入，F(xiàn)向右C若等離子體從左方射入，F(xiàn)向左D若等離子體從左方射入，F(xiàn)向右6停在十層的電梯底板上放有兩塊相同的條形磁鐵，磁

4、鐵的極性如圖所示開(kāi)始時(shí)兩塊磁鐵在電梯底板上處于靜止?fàn)顟B(tài)()A若電梯突然向下開(kāi)動(dòng)(磁鐵與底板始終相互接觸)，并停在一層，最后兩塊磁鐵可能已碰在一起B(yǎng)若電梯突然向下開(kāi)動(dòng)(磁鐵與底板始終相互接觸)，并停在一層，最后兩塊磁鐵一定仍在原來(lái)位置C若電梯突然向上開(kāi)動(dòng)，并停在二十層，最后兩塊磁鐵可能已碰在一起D若電梯突然向上開(kāi)動(dòng)，并停在二十層，最后兩塊磁鐵一定仍在原來(lái)位置7(新題快遞)在雷雨天氣時(shí)，空中有許多陰雨云都帶有大量電荷，在一樓頂有一避雷針，其周?chē)鷶[放一圈小磁針，當(dāng)避雷針正上方的一塊陰雨云對(duì)避雷針?lè)烹姇r(shí)，發(fā)現(xiàn)避雷針周?chē)男〈裴樀哪骋淮艠O呈順時(shí)針排列(俯視)，則該塊陰雨云可能帶()A正電荷 B負(fù)電荷C正

5、負(fù)電荷共存 D無(wú)法判斷8我國(guó)第21次南極科考隊(duì)在南極觀看到了美麗的極光極光是來(lái)自太陽(yáng)的高能帶電粒子流高速?zèng)_進(jìn)高空稀薄大氣層時(shí)，被地球磁場(chǎng)俘獲，從而改變?cè)羞\(yùn)動(dòng)方向，向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng)，如圖所示這些高能粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與大氣分子或原子劇烈碰撞或摩擦從而激發(fā)大氣分子或原子，使其發(fā)出各種顏色的光地磁場(chǎng)的存在，使許多宇宙粒子不能達(dá)到地面而向人煙稀少的兩極地區(qū)偏移，為地球生命的誕生和維持提供了天然的屏障科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證實(shí)，向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng)的這些高能粒子的旋轉(zhuǎn)半徑是不斷減小的，這主要與下列哪些因素有關(guān)()洛倫茲力對(duì)粒子做負(fù)功，使其動(dòng)能減小空氣阻力對(duì)粒子做負(fù)功，使其動(dòng)能減小南北兩極的磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)太陽(yáng)對(duì)粒子的引

6、力做負(fù)功A BC D9(2009·常熟高二檢測(cè))如圖所示，下端封閉、上端開(kāi)口、內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管豎直放置，管底有一帶電的小球整個(gè)裝置以水平向右的速度勻速運(yùn)動(dòng)，垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入方向水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，由于外力作用，玻璃管在磁場(chǎng)中的速度保持不變，最終小球從上端開(kāi)口飛出，小球的電荷量始終保持不變，則從玻璃管進(jìn)入磁場(chǎng)到小球運(yùn)動(dòng)到上端開(kāi)口的過(guò)程中()A洛倫茲力對(duì)小球做正功B洛倫茲力對(duì)小球不做功C小球運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線(xiàn)D小球運(yùn)動(dòng)軌跡是直線(xiàn)10長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平極板間，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，板間距離為L(zhǎng)，板不帶電現(xiàn)在質(zhì)量為m、電量為q的正電粒子(不計(jì)重力)，從左邊極板間中點(diǎn)處垂

7、直磁感線(xiàn)以速度v水平射入磁場(chǎng)，欲使粒子不打在極板上，可采用的方法是()A使粒子的速度v<BqL/4mB使粒子的速度v>BqL/4mC使粒子的速度v>5BqL/4mD使粒子的速度BqL/4m<v<5BqL/4m第卷(非選擇題共60分)二、填空題(共4小題，每小題5分，共20分把答案直接填在橫線(xiàn)上)11一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，下端掛有一匝數(shù)為n的矩形線(xiàn)框abcd，bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，線(xiàn)框的下半部處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與線(xiàn)框平面垂直，在圖中垂直于紙面向里線(xiàn)框中通以電流I，方向如圖所示開(kāi)始時(shí)線(xiàn)框處于平衡狀態(tài)今磁場(chǎng)反向，磁感強(qiáng)度的大小為B，線(xiàn)框達(dá)到新的平衡在此

8、過(guò)程中線(xiàn)框位移的大小x_，方向_12如圖所示，帶負(fù)電的小球質(zhì)量為m、電荷量為q，用絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛著，小車(chē)在水平面上以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)，若在小車(chē)運(yùn)動(dòng)區(qū)域內(nèi)加一豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則懸線(xiàn)將向_方向偏離豎直方向，偏角_，懸線(xiàn)的拉力為_(kāi)13如圖所示為電磁流量計(jì)示意圖直徑為d的非磁性材料制成的圓形導(dǎo)管內(nèi)，有可以導(dǎo)電的液體流動(dòng)，磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直液體流動(dòng)的方向而穿過(guò)一段圓形管道若測(cè)得管壁內(nèi)a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U，則管中液體的流量Q_m3/s.14如圖所示，水平傳送帶以恒定速度5m/s沿圖示方向運(yùn)動(dòng)，地面上PQ區(qū)間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，B1T，一質(zhì)量為0.01kg的帶正電0.0

9、5C的小物體從磁場(chǎng)左方某處無(wú)初速釋放到傳送帶上，若物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，那么，欲使小物體能勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，它釋放時(shí)離P的距離應(yīng)為_(kāi)m(g取10m/s2)小題，共40分解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)15(7分)(新題快遞)如圖所示，質(zhì)量為0.05kg，長(zhǎng)l0.1m的銅棒，用長(zhǎng)度也為l的兩根輕軟導(dǎo)線(xiàn)水平懸吊在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.5T.不通電時(shí)，輕線(xiàn)在豎直方向，通入恒定電流后，棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度37°，求此棒中恒定電流多大？(不考慮棒擺動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，g取10

10、N/kg)同學(xué)甲的解法如下：對(duì)銅棒受力分析如圖所示：當(dāng)最大偏轉(zhuǎn)角37°時(shí)，棒受力平衡，有：FTcosmgFTsinF安BIl得IA7.5A同學(xué)乙的解法如下：F安做功：WFFx1BIlsin37°×lsin37°BI(lsin37°)2重力做功：WGmgx2mgl(1cos37°)由動(dòng)能定理得：WFWG0代入數(shù)據(jù)解得：IA5.56A請(qǐng)你對(duì)甲、乙兩同學(xué)的解法作出評(píng)價(jià)：若你對(duì)兩者都不支持，則給出你認(rèn)為正確的解答16(7分)一種稱(chēng)為“質(zhì)量分析器”的裝置如下圖所示A表示發(fā)射帶電粒子的離子源，發(fā)射的離子在加速管中加速，獲得一定速率后于C處進(jìn)入圓形

11、細(xì)彎管(四分之一圓弧)，在磁場(chǎng)力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，然后進(jìn)入漂移管道D.若離子質(zhì)量不同或電量不同或速度不同，在一定磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)程度不同如果給定偏轉(zhuǎn)管道中心軸線(xiàn)的半徑、磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度、離子的電荷和速率，則只有一定質(zhì)量的離子能從漂移管道D中引出已知帶有正電荷q1.6×1019C的一群質(zhì)量不同的離子(重力不計(jì))，初速度可以認(rèn)為是零，加速管B兩端的加速電壓為U103V，垂直圓形細(xì)管所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.10T，圓形彎管中心軸線(xiàn)的半徑R0.2m.求能從D中引出的離子的質(zhì)量是多少？17(8分)質(zhì)量為m的金屬滑塊，電荷量q，以某一初速度沿水平放置的絕緣板進(jìn)入磁場(chǎng)空間，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向如圖

12、所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平(且與地板平行)，滑塊與絕緣地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.已知滑塊自A點(diǎn)沿絕緣板勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)與電路開(kāi)關(guān)相碰，使形成電場(chǎng)的電路斷開(kāi)，電場(chǎng)立即消失，磁場(chǎng)依然存在設(shè)碰撞時(shí)，滑塊無(wú)電荷量損失，而動(dòng)能變?yōu)榕銮暗?/4.滑塊碰撞后，做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)返回A點(diǎn)，往返總時(shí)間為T(mén)，AB長(zhǎng)為L(zhǎng)，求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小及方向？(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B？(3)全過(guò)程摩擦力做的功？18(9分)(2009·宣城市高二檢測(cè))在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第象限存在沿y軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度

13、v0垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成60°角射入磁場(chǎng)，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場(chǎng)，如圖所示不計(jì)粒子重力，求：(1)M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UMN；(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；(3)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t.19(9分)如圖所示，一個(gè)密度9g/cm3、橫截面積S10mm2的金屬環(huán)，處于徑向?qū)ΨQ(chēng)方向發(fā)散的水平無(wú)限大磁場(chǎng)中，環(huán)上各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.35T，若在環(huán)中通以順時(shí)針?lè)较?俯視)電流I10A，并保持t0.2s，試分析：環(huán)將做什么運(yùn)動(dòng)？向上運(yùn)動(dòng)的距離是多少？(不計(jì)空氣阻力，g10m/s2)參考答案：1、答案：AD2、答案：D3、答案：B4、答

14、案：C5、答案：AD6、答案：AC7、答案：AB8、答案：B9、答案：BC10、答案：AC11、答案：；向下12、答案：垂直紙面向里arctan()13、答案：14、答案：115、答案：評(píng)價(jià)見(jiàn)解析3.33A解析：甲同學(xué)的錯(cuò)誤原因：認(rèn)為物體速度為零時(shí)，一定處于平衡位置，或者認(rèn)為偏角最大時(shí)為平衡位置乙同學(xué)的錯(cuò)誤原因：將安培力表達(dá)式誤寫(xiě)為F安BIlsin37°，應(yīng)為：F安BIl.正確的解法如下：銅棒向外偏轉(zhuǎn)過(guò)程中F安做功：WFFx1BIl×lsin37°重力做功：WGmgx2mgl(1cos37°)由動(dòng)能定理得：WFWG0代入數(shù)據(jù)解得：IA3.33A.16、答

15、案：3.2×1026kg解析：對(duì)離子在B中，由動(dòng)能定理qUmv2.離子在圓形管中運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律qvBm.所以mkg3.2×1026kg.17、答案：(1)E；方向水平向右(2)B(3)W3mgL解析：(1)滑塊速度向右，根據(jù)勻速運(yùn)動(dòng)條件Eq(mgBqv1)可知E的方向必水平向右由返回速度向左時(shí)仍勻速運(yùn)動(dòng)可知Bqv2mg而題中有mvmv×.、式聯(lián)立得v12v2即Bqv12mg代入式，所以E(mg2mg)/q3mg/q(2)由往返總時(shí)間為T(mén)知T，即v2代入式可得B.(3)返回時(shí)不受摩擦力，所以全過(guò)程摩擦力做功WfL(mgBqv1)L3mgL.18、答案：(1)(2)(3)解析：(1)設(shè)粒子過(guò)N點(diǎn)時(shí)的速度為v，有cosv2v0粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程，有qUMNmv2mvUMN(2)粒子在磁場(chǎng)中以O(shè)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為ON，有qvBr(3)由幾何關(guān)系得ONrsin設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，有ONv0t1t1粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，有t2Tt2tt1t2t19、答案：圓環(huán)先做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；斷電后，以速度 v5.