2022年高中物理 第三章 磁場章末過關(guān)檢測卷 粵教版選修3-1

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1、2022年高中物理 第三章 磁場章末過關(guān)檢測卷 粵教版選修3-1 一、單項(xiàng)選擇題(每小題4分，滿分16分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求) 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　 1．有電子、質(zhì)子、氘核、氚核，以同樣速度垂直射入同一勻強(qiáng)磁場中，它們都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則軌道半徑最大的粒子是(B) A．氘核 B．氚核 C．電子 D．質(zhì)子 解析：根據(jù)公式Bqv＝m可得R＝，電子、質(zhì)子、氘核、氚核四種粒子的帶電量多少是相同的，但是質(zhì)量是不相同的，m電子＜m質(zhì)子＜m氘核＜m氚核，它們以相同的速度進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場，軌道半徑是與質(zhì)量成正比

2、的，所以氚核的軌道半徑是最大的．選項(xiàng)ACD錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確． 2．兩個(gè)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(qiáng)磁場中．設(shè)r1、r2為這兩個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)軌道半徑，T1、T2是它們的運(yùn)動(dòng)周期，則(D) A．r1＝r2，T1≠T2 B．r1≠r2，T1≠T2 C．r1＝r2，T1＝T2 D．r1≠r2，T1＝T2 解析：根據(jù)半徑公式r＝可得r1＝，r2＝，因?yàn)樗俣炔煌?，所以r1≠r2，根據(jù)周期公式T＝可得，T1＝，T2＝，故T1＝T2，所以D正確． 3．如圖所示，直角三角形通電閉合線圈ABC處于勻強(qiáng)磁場中，磁場垂直紙面向里，則線圈所受磁場力的合力(A) A．大小為零 B．

3、方向豎直向上 C．方向豎直向下 D．方向垂直紙面向里 解析：對(duì)三個(gè)邊進(jìn)行受力分析，由F＝BIL和三個(gè)力的夾角關(guān)系可以得出三個(gè)力的合力為零．故選A. 4．兩個(gè)相同的圓形線圈，通以方向相同但大小不同的電流I1和I2，如圖所示．先將兩個(gè)線圈固定在光滑絕緣桿上，問釋放后它們的運(yùn)動(dòng)情況是(B) A．相互吸引，電流大的加速度大 B．相互吸引，加速度大小相等 C．相互排斥，電流大的加速度大 D．相互排斥，加速度大小相等 解析：兩個(gè)圓形線圈，電流同向，根據(jù)同向電流相互吸引，異向電流相互排斥，知兩線圈相互吸引．因?yàn)榫€圈1對(duì)線圈2的力和線圈2對(duì)線圈1的力大小相等，方向相反，根據(jù)牛頓第二定律知

4、，加速度大小相等．故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．故選B. 二、不定項(xiàng)選擇題(每小題6分，滿分30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得6分，選不全得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分) 5．電子以初速度v0垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，則 (ABCD) A．磁場對(duì)電子的作用力大小始終不變 B．磁場對(duì)電子的作用力始終不做功 C．電子的動(dòng)量大小始終不變 D．電子的動(dòng)能始終不變 解析：電子在磁場中只受洛倫茲力作用，而洛倫茲力只改變電子的速度方向，不改變速度大小，所以B、D正確． 6．一束幾種不同的正離子，垂直射入有正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場區(qū)域里，離子束保持

5、原運(yùn)動(dòng)方向未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，接著進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場，發(fā)現(xiàn)這些離子分成幾束，如圖所示．對(duì)這些正離子，可得出結(jié)論(AD) A．它們的速度一定相同 B．它們的電量一定各不相同 C．它們的質(zhì)量一定各不相同 D．它們的比荷一定各不相同 解析：在電磁場中，正離子受到的洛倫茲力F洛與電場力F電相等，從而做直線運(yùn)動(dòng)，有Eq＝qvB1，v＝，即所有正離子速度都相同，當(dāng)正離子進(jìn)入磁場B2中時(shí)，r＝，正離子分成幾束，則r不同，比荷一定各不相同，A、D正確． 7．圖為一質(zhì)子以速度v穿過互相垂直的電場和磁場區(qū)域而沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不計(jì)重力．則(BD) A．若電子以相同速度v射入該區(qū)域，將會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)

6、B．無論何種帶電粒子，只要以相同速度射入都不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn) C．若質(zhì)子的速度v′＜v，它將向下偏轉(zhuǎn)而做類平拋運(yùn)動(dòng) D．若質(zhì)子的速度v′＞v，它將向上偏轉(zhuǎn)，其運(yùn)動(dòng)軌跡既不是圓弧也不是拋物線 解析：AB.質(zhì)子穿過相互垂直的電場和磁場區(qū)域而沒有偏轉(zhuǎn)，說明了它受的電場力和洛倫茲力是一對(duì)平衡力，有：qvB＝qE，與帶電性質(zhì)無關(guān)，所以只要以相同的速度射入該區(qū)域都不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)．故A錯(cuò)誤，B正確； C．若質(zhì)子的入射速度v′＜v，質(zhì)子所受的洛倫茲力小于電場力，將向下偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力對(duì)粒子不做功，電場力做正功，存在洛倫茲力，所以不是類平拋運(yùn)動(dòng)．故C錯(cuò)誤； D．質(zhì)子的入射速度v′＞v，它所受到的洛倫茲力大于電場

7、力．由于質(zhì)子所受到的洛倫茲力方向向上，故質(zhì)子就向上偏轉(zhuǎn)．由于質(zhì)子所受的電場力是一恒力，而洛倫茲力是一變力，故其軌跡既不是圓弧也不是拋物線，故D正確． 故選：B、D. 8．如圖所示，在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，水平放置著一根長直流導(dǎo)線，電流方向指向讀者，a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中(BCD) A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 B．a(chǎn)點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最小 C．c、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等 D．b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大 解析：根據(jù)安培定則，直線電流的磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖所示： 根據(jù)平行四邊形定則，a、b、c、d各個(gè)點(diǎn)的磁場情況如圖所示： 顯然，c點(diǎn)與d點(diǎn)合磁感應(yīng)

8、強(qiáng)度相等；a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為兩點(diǎn)之差的絕對(duì)值，最??；b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度等于兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的代數(shù)和，最大；故選B、C、D. 9．(xx·佛山模擬)圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率沿著AO方向?qū)?zhǔn)圓心O射入磁場，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示．若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法正確的是(C) A．a(chǎn)粒子速率最大 B．c粒子速率最小 C．a(chǎn)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長 D．它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期Ta

9、誤；由于T＝及t＝×T可知，三個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)的周期相同，a在磁場中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角最大，對(duì)應(yīng)時(shí)間最長，選項(xiàng)C正確、選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 三、非選擇題(本大題共2小題，共54分．按題目要求作答．解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位) 10．(27分)如圖所示， 光滑的U形導(dǎo)電軌道與水平面的夾角為θ， 空間有一范圍足夠大、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m的光滑裸導(dǎo)體棒ab恰能靜止在導(dǎo)軌上，試確定圖中電池的正負(fù)極并求導(dǎo)體中的電流所受磁場力的大?。?當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間) 解析：導(dǎo)體棒的受力如圖所示，根據(jù)左手定則，知電流的方

10、向由a到b，所以只有當(dāng)d為正極，c為負(fù)極時(shí)ab棒才可能靜止，由平衡條件可得F磁＝mgtan θ. 答案：電池d為正極，所受的磁場力大小為mgtan θ. 11．(27分)如圖所示，在x軸的上方( y＞0的空間內(nèi))存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)不計(jì)重力的帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v進(jìn)入磁場，粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度方向垂直于磁場且與 x軸正方向成45°角，若粒子的質(zhì)量為m，電量為q，求： (1)該粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑； (2)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間． 解析：(1)粒子垂直進(jìn)入磁場，由洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：qvB＝m，R＝. (2)粒子圓周運(yùn)動(dòng)的周期T＝＝，根據(jù)圓的對(duì)稱性可知，粒子進(jìn)入磁場時(shí)速度與x軸的夾角為45°角，穿出磁場時(shí)，與x軸的夾角仍為45°角，根據(jù)左手定則可知，粒子沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，則速度的偏向角為270°角，軌道的圓心角也為270°.故粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝T＝T＝. 答案：(1)　(2)