【課堂設(shè)計】2014高中物理人教版必修1-第三章-磁場-本章綜合檢測2(人教版選修3-1)

第三章磁場本章綜合檢測2（人教版選修3-1）一、選擇題(本題共10小題．在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項符合題目要求，全選對的得8分，選對但不全的得4分，有選錯的得0分)圖11．如圖1所示，彈性線圈AB，當它通電時下面推斷正確的是 ()圖1A．當電流從A→B時，線圈長度增加，當電流反向線圈長度減小B．當電流從B→A時，線圈長度增加，當電流反向后線圈減小C．不管電流方向如何，線圈長度都增加D．不管電流方向如何，線圈長度都減小解析：依據(jù)同向電流相互吸引，D正確．答案：D2．兩個電子以大小不同的初速度沿垂直于磁場的方向射入同一勻強磁場中，設(shè)r1、r2為這兩個電子的運動軌道半徑，T1、T2是它們的運動周期，則()A．r1＝r2，T1＝T2B．r1＝r2，T1≠T2C．r1≠r2，T1＝T2 D．r1≠r2，T1≠T2解析：電子垂直進入勻強磁場做勻速圓周運動，R＝eq\f(mv,qB)，T＝eq\f(2πm,qB)，可知r1≠r2，T1＝T2，選C.答案：C3．在等邊三角形的三個頂點a、b、c處，各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖2.則過c點的導(dǎo)線所受安培力的方向為 ()圖2A．與ab邊平行，豎直向上 B．與ab邊平行，豎直向上C．與ab邊垂直，指向左邊 D．與ab邊垂直，指向右邊答案：C圖34．如圖3所示，在真空中，水平導(dǎo)線中有恒定電流I通過，導(dǎo)線的正下方有一質(zhì)子初速度方向與電流方向相同，則質(zhì)子可能的運動狀況是 圖3A．沿路徑a運動B．沿路徑b運動C．沿路徑c運動D．沿路徑d運動解析：由安培定則，電流在下方產(chǎn)生的磁場方向指向紙外，由左手定則，質(zhì)子剛進入磁場時所受洛倫茲力方向向上．則質(zhì)子的軌跡必定向上彎曲，因此C、D必錯；由于洛倫茲力方向始終與電荷運動方向垂直，故其運動軌跡必定是曲線，則B正確；A錯誤．答案：B圖45．如圖4所示，把輕質(zhì)導(dǎo)電線圈用絕緣細線懸掛在磁鐵N極四周，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直于線圈平面，當線圈內(nèi)通入如圖方向的電流后，則線圈 ()圖4A．向左運動 B．向右運動C．靜止不動 D．無法確定解析：等效法．把通電線圈等效成小磁針．由安培定則，線圈等效成小磁針后，左端是S極，右端是N極，異名磁極相吸引，線圈向左運動．答案：A6．來自宇宙的帶有正、負電荷的粒子流，沿與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點，則這些粒子在進入地球四周的空間時，下列說法正確的為()A．正離子將相對于預(yù)定地點向東偏轉(zhuǎn)B．負離子將相對于預(yù)定地點向東偏轉(zhuǎn)C．正離子將相對于預(yù)定地點向西偏轉(zhuǎn)D．負離子將相對于預(yù)定地點向西偏轉(zhuǎn)解析：離子射向地球的狀況如下圖所示，依據(jù)左手定則正離子將向東偏轉(zhuǎn)，負離子將向西偏轉(zhuǎn)，故選A、D.答案：AD圖57．如圖5所示，一個靜止的質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子(不計重力)，經(jīng)電壓U加速后垂直進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁感中，粒子打至P點，設(shè)OP＝x，能夠正確反應(yīng)x與U之間的函數(shù)關(guān)系的是 ()圖5解析：帶電粒子在電場中做加速運動，由動能定理有：qU＝eq\f(1,2)mv2，帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動有：eq\f(x,2)＝eq\f(mv,qB)，整理得：x2＝eq\f(8m,qB2)U，故B正確．答案：B8．某專家設(shè)計了一種新型電磁船，它不需螺旋槳推動器，航行時平穩(wěn)而無聲，時速可達100英里．這種船的船體上安裝一組強大的超導(dǎo)線圈，在兩側(cè)船舷裝上一對電池，導(dǎo)電的海水在磁場力作用下即會推動船舶前進．如圖6所示是超導(dǎo)電磁船的簡化原理圖，AB和CD是與電池相連的導(dǎo)體，磁場由超導(dǎo)線圈產(chǎn)生．以下說法正確的是 ()A．船體向左運動B．船體向右運動圖6C．無法斷定船體向哪個方向運動圖6D．這種新型電磁船會由于良好的動力性能而提高船速解析：本題考查通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力的應(yīng)用．導(dǎo)電的海水的電流方向垂直AB方向從CD板流向AB板，海水所受的安培力方向水平向左，故船體上的超導(dǎo)線圈所受的作用力向右，故推動船體向右運動，B、D正確．本題難度中．答案：BD圖79．電子以垂直于勻強磁場的速度v，從a點進入長為d，寬為L的磁場區(qū)域，偏轉(zhuǎn)后從b點離開磁場，如圖7所示，若磁場的磁感應(yīng)強度為B，那么 ()圖7A．電子在磁場中的運動時間t＝d/vB．電子在磁場中的運動時間t＝C．洛倫茲力對電子做的功是W＝Bev2tD．電子在b點的速度值也為v解析：由于電子做的是勻速圓周運動，故運動時間t＝，B項正確；由洛倫茲力不做功可得C錯誤，D正確．答案：BD圖810．如圖8所示，兩導(dǎo)體板水平放置，兩板間電勢差為U，帶電粒子以某一初速度v0沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入，穿過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強磁場，則粒子射入磁場和射出磁場的M、N兩點間的距離d隨著U和v0的變化狀況為 ()圖8A．d隨v0增大而增大，d與U無關(guān)B．d隨v0增大而增大，d隨U增大而增大C．d隨U增大而增大，d與v0無關(guān)D．d隨v0增大而增大，d隨U增大而減小答案：A二、非選擇題(本題共2小題，共20分)圖911．(10分)如圖9所示，在NOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面對里的勻強磁場Ⅰ，在MOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面對外的勻強磁場Ⅱ，M、O、N在一條直線上，∠MOQ＝60°.這兩個區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B.離子源中的離子(帶電荷量為＋q，質(zhì)量為m)通過小孔O1進入極板間電壓為U的加速電場區(qū)域(可認為初速度為零)，離子經(jīng)電場加速后通過小孔O2射出，從接近O點處進入磁場區(qū)域Ⅰ.離子進入磁場的速度垂直于磁場邊界MN，也垂直于磁場．不計離子的重力．圖9(1)當加速電場極板電壓U＝U0，求離子進入磁場中做圓周運動的半徑R.(2)在OQ上有一點P，P點到O點距離為L，當加速電場極板電壓U取哪些值，才能保證離子通過P點？解析：(1)電子在電場中加速時，依據(jù)動能定理U0q＝eq\f(1,2)mv02－0，電子在磁場中運動時，洛倫茲力供應(yīng)向心力，qv0B＝meq\f(v02,R)，解得R＝eq\f(1,B)eq\r(\f(2U0m,q)).(2)離子進入磁場時的運動軌跡如右圖所示．由幾何關(guān)系可知eq\x\to(OP′)＝eq\x\to(P′P″)＝R，要保證離子通過P點L＝nR解得U＝eq\f(B2L2q,2mn2)，其中n＝1,2,3，….答案：(1)R＝eq\f(1,B)eq\r(\f(2U0m,q))(2)U＝eq\f(B2L2q,2mn2)，其中n＝1,2,3，…圖1012．(10分)如圖10所示，在紙面內(nèi)建立直角坐標系xOy，在x＝0和x＝L范圍內(nèi)分布著勻強磁場和勻強電場，磁場的下邊界MN與y軸負方向成45°角，其磁感應(yīng)強度為B，電場的上邊界為x軸，其電場強度為E.現(xiàn)有一束包含著各種速率的同種粒子由M點垂直y軸射入磁場，帶電粒子的比荷為q/m，粒子重力不計．一部分粒子通過磁場偏轉(zhuǎn)后由邊界MN射出磁場并進入電場區(qū)域．圖10(1)求能夠由MN邊界射出的粒子的最大速率．(2)粒子在電場中運動一段時間后由y軸射出電場，求射出點與原點的最大距離．解析：(1)粒子在磁場中做圓周運動，速度方向偏轉(zhuǎn)90°后由邊界MN垂直于x軸射出．恰由N點射出的粒子速率最大，軌跡如圖．由牛頓其次定律得qvB＝eq\f(mv2