2019年高中物理 第3章 打開電磁學的大門綜合檢測 魯科版選修1-1.doc
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2019年高中物理 第3章 打開電磁學的大門綜合檢測 魯科版選修1-1 一、選擇題(本題共8個小題,每小題6分,共48分.在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確.全部選對的得6分,選不全的得3分,有選錯或不答的得0分.) 1.發(fā)電機和電動機的發(fā)明使人類步入電氣化時代.其中電動機依據(jù)的物理原理是( ) A.磁場對電流的作用 B.磁鐵間的相互作用 C.慣性定律 D.萬有引力定律 【解析】 電動機依據(jù)的物理原理是磁場對電流的作用. 【答案】 A 2.關于洛倫茲力的特點下列說法正確的是( ) A.洛倫茲力既垂直磁場方向又垂直電荷運動方向 B.洛倫茲力是運動電荷在磁場中受到的力,靜止的電荷不會受到洛倫茲力 C.當電荷運動方向和磁場方向相同或相反的時候,電荷不受洛倫茲力 D.只要電荷放在磁場中,就一定受到洛倫茲力 【解析】 靜止的電荷在磁場中不受洛倫茲力,當電荷運動方向與磁場方向平行時,也不受洛倫茲力,故只有D錯誤. 【答案】 ABC 3.來自宇宙的質(zhì)子流,以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點,則這些質(zhì)子在進入地球周圍的空間時,將( ) A.豎直向下沿直線射向地面 B.相對于預定地點,稍向東偏轉(zhuǎn) C.相對于預定地點,稍向西偏轉(zhuǎn) D.相對于預定地點,稍向北偏轉(zhuǎn) 【解析】 地球表面地磁場方向由南向北,質(zhì)子是氫原子核,帶正電.根據(jù)左手定則可判定,質(zhì)子自赤道上空豎直下落過程中受洛倫茲力方向向東. 【答案】 B 4.如圖1所示,在垂直紙面向里的勻強磁場中,有a、b兩個電子從同一處沿垂直磁感線方向開始運動,a的初速度為v,b的初速度為2v,則( ) 圖1 A.a(chǎn)先回到出發(fā)點 B.b先回到出發(fā)點 C.a(chǎn)、b同時回到出發(fā)點 D.不能確定 【解析】 由T=可知電子運動周期與速度無關,故C正確. 【答案】 C 5.關于回旋加速器,下列說法正確的是( ) A.回旋加速器是利用磁場對運動電荷的作用使帶電粒子的速度增大的 B.回旋加速器使粒子獲得的最大動能與加速電壓成正比 C.回旋加速器是通過多次電場加速使帶電粒子獲得高能量的 D.帶電粒子在回旋加速器中不斷被加速,因而它做圓周運動一周所用的時間越來越短 【解析】 回旋加速器是利用電場加速,磁場偏轉(zhuǎn)的,粒子在磁場中運動的時間與運動速度的大小無關,由R=得vm=所以 Ekm=mv=,即粒子獲得的最大動能與加速電壓無關,故只有C正確. 【答案】 C 6.如圖2所示,水平桌面上放一根條形磁鐵,磁鐵正中央上方吊著跟磁鐵垂直的導線,當導線中通入指向紙內(nèi)的電流時( ) 圖2 A.懸線上的拉力將變大 B.懸線上的拉力將不變 C.磁鐵對水平桌面的壓力將變大 D.磁鐵對水平桌面的壓力將不變 【解析】 如圖所示,畫出一條通過導線所在處的磁感線,磁場方向水平向左,由左手定則知,導線受安培力方向豎直向上,所以懸線的拉力將變小,A、B均錯;根據(jù)牛頓第三定律可知,通電導線對磁鐵的作用力方向豎直向下,所以磁鐵對桌面壓力增大,C對D錯. 【答案】 C 7.如圖3所示,一根有質(zhì)量的金屬棒MN,兩端用細軟導線連接后懸掛于a、b兩點.棒的中部處于方向垂直紙面向里的勻強磁場中,棒中通有電流,方向從M流向N,此時是線上有拉力.為了使拉力等于零,可以( ) 圖3 A.適當減小磁感應強度 B.使磁場反向 C.適當增大電流強度 D.使電流反向 【解析】 由左手定則可知棒MN所受安培力方向豎直向上,此時線上有拉力說明安培力大小小于棒的重力,要使拉力等于零,必須保持安培力的方向不變,增大安培力的大小,所以只有C可能. 【答案】 C 8.一長方形金屬塊放在勻強磁場中,將金屬塊通以電流,磁場方向和電流方向如圖4所示,則在金屬塊兩表面M、N上 ( ) 圖4 A.M集聚了電子 B.M集聚了正電荷 C.N集聚了電子 D.N集聚了正電荷 【解析】 在金屬中自由電子的定向移動形成電流,所以圖中的電流可以看成是相反方向運動的電子流,由左手定則可知電子受洛倫茲力向上,所以M面上聚集了電子. 【答案】 AD 二、非選擇題(本題共4個小題,共52分,解答應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)值計算的題,答案中應明確寫出數(shù)值和單位.) 9.(10分)通電直導線A與圓形通電導線環(huán)B固定放置在同一水平面上,通有如圖5所示的電流時,通電直導線A受到水平向________的安培力作用.當A、B中電流大小保持不變,但同時改變方向時,通電直導線A所受到的安培力方向水平向________. 圖5 【解析】 由圖可知,直導線A位于導線環(huán)B產(chǎn)生的垂直向里的磁場中,根據(jù)左手定則,可判斷導線A受到的安培力方向向右.當A、B中的電流方向改變時,A導線處于導線B產(chǎn)生的垂直向外的磁場中,同時導線A的電流方向改變,依據(jù)左手定則可以判定,A受安培力仍水平向右. 【答案】 右 右 10.(10分)如圖6所示,勻強磁場的磁感應強度B=0.5 T,方向垂直紙面向外,在紙面內(nèi)放置長L=0.5 m的直導線ab,當通以I=2 A的電流(b→a)時,導線受到的安培力大小為__________,方向為________. 圖6 【解析】 由安培力F=BIL得:F=0.520.5 N=0.5 N;再由左手定則可確定方向是垂直導線ab、磁場方向向右. 【答案】 0.5 N 垂直導線和磁場方向向右 11.(16分)一初速度為v的帶電粒子,垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中,已知帶電粒子的質(zhì)量是m,電量是q,求帶電粒子所受的洛倫茲力和軌道半徑的大小. 【解析】 因為B與v垂直,所以帶電粒子所受的洛倫茲力F=qvB 由洛倫茲力提供向心力,則qvB=m 所以r=. 【答案】 見解析 12.(16分)電磁炮是一種理想的兵器,它的主要原理如圖7所示.1982年澳大利亞國立大學制成了能把2.2 g的彈體(包括金屬桿EF的質(zhì)量)加速到10 km/s的電磁炮(常規(guī)炮彈的速度約為2 km/s),若軌道寬2 m,長為100 m,通過的電流為10 A,試問軌道間所加勻強磁場的磁感應強度是多大?(軌道摩擦不計) 圖7 【解析】 由于彈體做勻加速直線運動,由運動學公式v2=2as 得a==m/s2=5105 m/s2 由牛頓第二定律得F安=ma 得F安=2.210-35105N=1.1103N 由安培力公式F安=BIl 得B==T=55 T. 【答案】 55 T- 配套講稿:
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