高中物理 第2章 打開電磁聯(lián)系的大門章末綜合測評 滬科版選修1-1

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章末綜合測評(二) (分值：100分　時(shí)間：60分鐘) 一、選擇題(本題共10個(gè)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)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確．全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分) 1．在下列設(shè)備中，主要不是利用電磁鐵工作的是(　　) A．發(fā)電機(jī) B．電話 C．電磁繼電器 D．電磁起重機(jī) 【解析】　電話、電磁繼電器、電磁起重機(jī)都是利用電磁鐵工作的，發(fā)電機(jī)是利用永磁體工作的． 【答案】　A 2．19世紀(jì)20年代，科學(xué)家們已認(rèn)識到溫度差會引起電流，安培考慮到地球自轉(zhuǎn)造成了太陽照射后正面與背面的溫度差，從而提出如下假設(shè)：地球磁場是由繞地球的環(huán)形電流引起的．該假設(shè)中的電流方向是(地理子午線是地球磁場N極與S極在地球表面的連線)(　　) A．由西往東垂直于子午線 B．由東往西垂直于子午線 C．由南向北沿子午線 D．由赤道向兩極沿子午線方向 【解析】　因地磁場的N極在南方，由安培定則可知，若地磁場是由環(huán)形電流引起的，則電流方向應(yīng)由東往西垂直于子午線，B正確． 【答案】　B 3．在導(dǎo)線周圍放置些小磁針，關(guān)于奧斯特的發(fā)現(xiàn)，下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．當(dāng)導(dǎo)線中有電流并與小磁針平行放置時(shí)，小磁針的方向會發(fā)生偏轉(zhuǎn) B．當(dāng)導(dǎo)線中電流方向發(fā)生改變時(shí)，小磁針的指向也會發(fā)生改變 C．小磁針方向發(fā)生改變說明電流能夠產(chǎn)生磁場，使人們認(rèn)識到電和磁之間存在著聯(lián)系 D．小磁針方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)是因?yàn)榈厍驅(qū)π〈裴樀拇帕υ诟淖? 【解析】　奧斯特實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是，當(dāng)導(dǎo)線中有電流并與小磁針平行放置時(shí)，小磁針的方向會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并不是因?yàn)榈厍驅(qū)π〈裴樀拇帕υ诟淖?，A、B、C正確，D錯(cuò)誤． 【答案】　D 4．如圖1所示，在長直導(dǎo)線AB旁，有一帶正電的小球用絕緣細(xì)繩懸掛在O點(diǎn)，當(dāng)導(dǎo)線中通入恒定電流時(shí)，下列說法正確的是(　　) 圖1 A．小球受到洛倫茲力的作用，其方向指向紙里 B．小球受到洛倫茲力的作用，其方向指向紙外 C．小球受到洛倫茲力的作用，其方向垂直AB向右 D．小球不受洛倫茲力的作用 【解析】　直線電流周圍存在磁場，而帶電小球相對磁場靜止，故帶電小球不受洛倫茲力；電荷在磁場中受到洛倫茲力的條件：①電荷必須運(yùn)動(dòng)；②運(yùn)動(dòng)方向不能與磁場方向平行． 【答案】　D 5．如圖2所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，不能表明電流能產(chǎn)生磁場的是(　　) 圖2 A．圖甲中，導(dǎo)線通電后磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn) B．圖乙中，通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用 C．圖丙中，當(dāng)電流方向相同時(shí)，導(dǎo)線相互靠近 D．圖丁中，當(dāng)電流方向相反時(shí)，導(dǎo)線相互遠(yuǎn)離 【解析】　圖甲中導(dǎo)線通電后小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)是導(dǎo)線中電流產(chǎn)生的磁場所至，圖丙、圖丁中兩通電導(dǎo)線間的相互作用，也是一導(dǎo)線電流形成的磁場對另一通電導(dǎo)線產(chǎn)生作用所至，圖乙是通電導(dǎo)線在磁場中受安培力作用產(chǎn)生偏離，與電流產(chǎn)生磁場無關(guān)，故選B. 【答案】　B 6．關(guān)于電報(bào)的發(fā)展史說法不正確的是(　　) A．英國摩爾遜發(fā)明的電報(bào)機(jī)利用的是靜電感應(yīng)原理 B．英國戴維研制的電報(bào)機(jī)利用的是電流磁效應(yīng)原理 C．靜電電報(bào)機(jī)、五針式電報(bào)機(jī)都曾被廣泛推廣應(yīng)用 D．莫爾斯發(fā)明的莫爾斯電碼一直沿用至今 【解析】　靜電電報(bào)機(jī)，五針式電報(bào)機(jī)，因線路復(fù)雜，速度太慢，傳遞距離短，缺乏實(shí)用價(jià)值未能得到推廣，故C不正確，其他選項(xiàng)均正確． 【答案】　C 7.如圖3所示，一個(gè)正電子沿著逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則此正電子的運(yùn)動(dòng)(　　) 圖3 A．不產(chǎn)生磁場 B．產(chǎn)生磁場，圓心處的磁場方向垂直于紙面向里 C．產(chǎn)生磁場，圓心處的磁場方向垂直于紙面向外 D．只在圓周內(nèi)側(cè)產(chǎn)生磁場 【解析】　正電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，相?dāng)于逆時(shí)針環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場． 【答案】　C 8．一個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷通過某一空間時(shí)，沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，那么就這個(gè)空間是否存在電場或磁場，下列說法中正確的是(　　) A．一定不存在電場 B．一定不存在磁場 C．一定存在磁場 D．可以既存在磁場，又存在電場 【解析】　一個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷通過某一空間時(shí)，沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可能只有磁場或電場，其方向與電磁運(yùn)動(dòng)方向平行，也可能電場、磁場同時(shí)存在，其方向均與電荷運(yùn)動(dòng)方向平行，也可能其方向均與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，使電場力與洛倫茲力等大反向，故A、B、C均錯(cuò)誤，D正確． 【答案】　D 9．關(guān)于回旋加速器的說法正確的是(　　) A．回旋加速器對帶電粒子起加速作用的是磁場 B．回旋加速器對帶電粒子起加速作用的是電場 C．回旋加速器中的電場和磁場都對帶電粒子有加速作用 D．回旋加速器中的電場要周期性改變方向 【解析】　回旋加速器中電場起加速作用，而磁場對帶電粒子的作用力即洛倫茲力總是與速度垂直，所以不改變速度的大小，故A、C錯(cuò)誤，B正確．由于磁場的作用帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，通過電場時(shí)速度方向一周改變二次，為了保證粒子不斷加速，電場方向要周期性改變，故D正確． 【答案】　D 10．(多選)磁性減退的磁鐵，需要充磁，充磁的方式有兩種，如圖4甲、乙所示．甲是將條形磁鐵穿在通電螺線管中，乙是將條形磁鐵夾在電磁鐵之間．a(chǎn)、b和c、d接直流電源，正確的接線方式是(　　) 圖4 A．a(chǎn)接電源正極，b接負(fù)極 B．a(chǎn)接電源負(fù)極，b接正極 C．c接電源正極，d接負(fù)極 D．c接電源負(fù)極，d接正極 【解析】　根據(jù)圖示的待充磁磁體的極性及線圈的繞向，用安培定則可判定選項(xiàng)B、C正確．如此連線，通電螺線管產(chǎn)生的磁場與磁鐵原磁場方向一致，使原磁場得到加強(qiáng)． 【答案】　BC 二、填空題(本題共2個(gè)小題，共12分) 11．(4分)某磁場的磁感線如圖5所示．圖中的M點(diǎn)和P點(diǎn)相比，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系為BM________BP.(填“>”“＝”或“<”) 圖5 【解析】　磁感線分布疏密反映磁場的強(qiáng)弱，表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，磁感線分布越密，磁場越強(qiáng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大．故BM>BP. 【答案】　> 12．(8分)如圖6所示，一根輕彈簧將質(zhì)量為m，長度為L的絕緣直導(dǎo)線懸掛在豎直平面內(nèi)，直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中處于水平靜止?fàn)顟B(tài)．勻強(qiáng)磁場的方向垂直于紙面向里，大小為B，當(dāng)導(dǎo)線中通有如圖所示的恒定電流I時(shí)，穩(wěn)定后彈簧處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧對直導(dǎo)線施加的拉力大小__________． 圖6 【解析】　導(dǎo)線所受安培力大小F＝BIL，方向豎直向下，故彈簧拉力大小為FT＝F＋mg＝BIL＋mg. 【答案】　BIL＋mg 三、計(jì)算題(本題共4個(gè)小題，共48分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中明確寫出數(shù)值和單位) 13．(10分)日常生活中，磁的應(yīng)用給我們帶來了方便，請你關(guān)注自身的生活，看看哪些地方如果應(yīng)用磁性可以帶來方便，寫出你的創(chuàng)意． 【解析】　如果有鐵質(zhì)的物體(如小刀等)落入了深水中無法取回，則可以用一根足夠長的細(xì)繩拴一磁體，放入水中將物體吸住，然后拉上來；如果有許多大頭針(小鐵屑等)撒落在地上，可以用一塊磁鐵將它們迅速拾起來． 【答案】　見解析 14．(12分)面積為2.510－2 m2的單匝矩形線圈放在勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)線圈平面與磁場方向垂直時(shí)，穿過線圈的磁通量是10－3 Wb時(shí)，那么，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多少？ 【解析】　因?yàn)棣担紹S，所以B＝＝ T＝410－2 T. 【答案】　410－2 T 15．(12分)如圖7所示，平行金屬板上板帶負(fù)電，下板帶等量正電，兩極間還有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場．一帶電粒子(不計(jì)重力)以速度v0垂直于電場線和磁感線射入，恰能沿直線穿過此區(qū)域．若使磁場增強(qiáng)，其他條件不變，粒子仍以v0垂直射入，則粒子落到極板上．設(shè)落到極板上時(shí)速度為v，試判斷v與v0的關(guān)系． 圖7 【解析】　磁場增強(qiáng)、洛倫茲力大于電場力，電場力做負(fù)功，動(dòng)能減小，速度減小，即v＜v0. 【答案】　見解析 16．(14分)把一根長為L＝10 cm的直導(dǎo)線垂直磁感線方向放入如圖8所示的勻強(qiáng)磁場中． 圖8 (1)當(dāng)導(dǎo)線中通以I1＝2 A的電流時(shí)，導(dǎo)線受到的安培力大小為1.010－7 N，試求該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B. (2)若該導(dǎo)線中通以I2＝3 A的電流，試求此時(shí)導(dǎo)線所受安培力大小，并判斷安力的方向. 【導(dǎo)學(xué)號：22940022】 【解析】　方向：根據(jù)左手定則，導(dǎo)線所受安培力方向垂直于導(dǎo)線向上． (1)根據(jù)F＝BIL得B＝＝510－7 T. (2)當(dāng)導(dǎo)線中電流變化時(shí)，導(dǎo)線所在處的磁場不變，則F′＝BI′L＝1.5 10－7 N 【答案】　(1)510－7 T　(2)1.510－7 N　垂直于導(dǎo)線向上