检测卷新人教版选修3_1.doc
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1、1第三章 磁场章末检测卷(三)(时间:90 分钟 分数:100 分)一、选择题(共 13 小题,每小题 4 分,共 52 分。每小题列出的四个备选项中,只有一项是符合题目要求的。)1下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是( )A磁感线可以形象地描述各点磁场的方向 B磁感线是磁场中客观存在的线C磁感线总是从磁铁的 N 极出发,到 S 极终止D实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线解析 磁感线是为了形象地描述磁场而假想出来有方向的曲线,故 B 错误;在磁铁内部,磁感线由 S 极指向 N 极,故 C 错误;磁感线是不存在的,是假想的,故 D 错误。答案 A2关于带电粒子在电场或磁场中运动的表述,以下正确的
2、是( )A带电粒子在电场中某点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相同B正电荷只在电场力作用下,一定从高电势处向低电势处运动C带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力方向与粒子的速度方向垂直D带电粒子在磁场中某点受到的洛伦兹力方向与该点的磁场方向相同解析 当带电粒子带负电时,在电场中某点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相反,当带电粒子带正电时,受到的电场力方向与该点的电场强度方向相同,故 A 错误;由 UAB知,若电场力的方向与运动方向相反,电场力做负功,则正电荷将从低电势处向高电势WABq处运动,故 B 错误;根据左手定则,带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力方向一定与速度的方向垂直,故 C
3、 正确,D 错误;所以选 C。答案 C3长 10 cm 的通电直导线,通过 1 A 的电流,在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为 0.4 N,则该磁场的磁感应强度( )A等于 4 TB大于或等于 4 TC小于或等于 4 TD方向与其所受到的磁场力方向一致解析 题目中没有说明导线如何放置,若导线与磁场垂直,则由磁感应强度的定义式得B 4 T。若导线没有与磁场垂直放置,此时所受安培力为 0.4 N,若把此导线与磁场FIL2垂直放置时,受到的安培力将大于 0.4 N,根据磁感应强度的定义式 B 可知,此时磁感FIL应强度将大于 4 T,故 B 正确,A、C 错误;磁感应强度的
4、方向与磁场的方向一致,与导线的受力方向无关,故 D 错误。答案 B4如图 1 所示,两个完全相同的线圈套在一水平光滑绝缘圆柱上,但能自由移动,若两线圈内通以大小不等的同向电流,则它们的运动情况是( )图 1A都绕圆柱转动B以不等的加速度相向运动C以相等的加速度相向运动D以相等的加速度相背运动解析 同向环形电流间相互吸引,虽然两电流大小不等,但根据牛顿第三定律知两线圈间相互作用力必大小相等,故选项 C 正确。答案 C5速率相同的电子垂直磁场方向进入四个不同的磁场,其轨迹如图所示,则磁场最强的是( )解析 由 qvB m 得 r ,速率相同时,半径越小,磁场越强,选项 D 正确。v2r mvqB答
5、案 D6如图 2 所示四种情况中,匀强磁场的磁感应强度相同,载流导体长度相同。通过的电流也相同,那么,导体受到的安培力最大,且方向沿着纸面的是( )图 2A甲、乙 B甲、丙 C乙、丁 D乙、丙解析 题图甲所示情况中, B 与 I 不垂直,且安培力垂直纸面向里。题图乙所示情况中, B与 I 垂直,安培力在纸面内竖直向下。题图丙所示情况中, B 与 I 平行,安培力为 0。题图3丁所示情况中, B 与 I 垂直,安培力在纸面内垂直 I 斜向左上。综合以上分析可知,符合要求的为乙、丁两种情况。故 C 正确。答案 C7如图 3 所示,当开关 S 闭合的时候,导线 ab 受力的方向应为( )图 3A向右
6、 B向左 C向纸外 D向纸里答案 D8.如图 4 是比荷相同的 a、 b 两粒子从 O 点垂直匀强磁场进入正方形区域的运动轨迹,则( )图 4A a 的质量比 b 的质量大B a 带正电荷、 b 带负电荷C a 在磁场中的运动速率比 b 的大D a 在磁场中的运动时间比 b 的长解析 比荷相同,但不知电荷量,故不能比较 a、 b 的质量,A 错误;由左手定则可知,a、 b 都带负电荷,B 错误;带电粒子在磁场中由洛仑兹力提供向心力,有 qvB ,得mv2rv ,比荷相同, a 运动的半径比 b 运动的半径大,所以 a 在磁场中的运动速率比 b 运qBrm动的速率大,C 正确;由 T ,得运动时
7、间 t T,可知 b 在磁场中运动的时间比 a2 mqB 2的长,D 错误。答案 C9在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的磷离子 P 和 P3 ,经电压为 U 的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域,如图 5 所示,已知离子 P 在磁场中转过 30后从磁场右边界射出。在电场和磁场中运动时,离子 P 和 P3 ( )4图 5A在电场中的加速度之比为 11B在磁场中运动的半径之比为 31C在磁场中转过的角度之比为 13D离开电场区域时的动能之比为 13解析 磷离子 P 与 P3 电荷量之比 q1 q213,质量相等,在电场中加速度 a ,由qEm此
8、可知, a1 a213,选项 A 错误;离子进入磁场中做圆周运动的半径 r ,又mvqBqU mv2,故有 r ,即 r1 r2 1,选项 B 错误;设离子 P3 在磁场中偏角为12 1B2mUq 3 ,则 sin ,sin (d 为磁场宽度),故有 sin sin 1 ,已知dr2 dr1 3 30,故 60,选项 C 错误;全过程中只有电场力做功, W qU,故离开电场区域时的动能之比即为电场力做功之比,所以 Ek1 Ek2 W1 W213,选项 D 正确。答案 D10通电直导线 A 与圆形通电导线环 B 固定放在同一水平面上,通有如图 6 所示的电流,则( )图 6A直导线 A 受到的安
9、培力大小为零B直导线 A 受到的安培力大小不为零,方向水平向左C导线环 B 受到的安培力的合力大小不为零D导线环 B 受到的安培力的合力大小不为零,其方向水平向右解析 通电导线之间的作用力,同向电流之间为引力,异向电流之间为斥力,可知圆形通电导线左侧与直导线间为引力,靠近直导线的右侧部分为斥力,由于斥力大于引力,故导线的合力方向水平向右,由牛顿第三定律可知导线环 B 受到的安培力的合力水平向左,C5正确。答案 C11一正电荷 q 在匀强磁场中,以速度 v 沿 x 轴正方向进入垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为 B,如图 7 所示,为了使电荷能做直线运动,则必须加一个电场,不计重力,此电场的
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