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、單項選擇題(每小題4分，滿分16分．在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求) 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　 1．有電子、質(zhì)子、氘核、氚核，以同樣速度垂直射入同一勻強磁場中，它們都做勻速圓周運動，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入同一勻強磁場，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ACD錯誤，選項B正確． 2．兩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(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＝，因為速度不同，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：對三個邊進行受力分析，由F＝BIL和三個力的夾角關(guān)系可以得出三個力的合力為零．故選A. 4．兩個相同的圓形線圈，通以方向相同但大小不同的電流I1和I2，如圖所示．先將兩個線圈固定在光滑絕緣桿上，問釋放后它們的運動情況是(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．因為線圈1對線圈2的力和線圈2對線圈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錯誤．故選B. 二、不定項選擇題(每小題6分，滿分30分．在每小題給出的四個選項中，有一個或多個選項符合題目要求，全部選對得6分，選不全得3分，有選錯或不答的得0分) 5．電子以初速度v0垂直進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，則 (ABCD) A．磁場對電子的作用力大小始終不變 B．磁場對電子的作用力始終不做功 C．電子的動量大小始終不變 D．電子的動能始終不變 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磁場和勻強電場區(qū)域里，離子束保持

5、原運動方向未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，接著進入另一勻強磁場，發(fā)現(xiàn)這些離子分成幾束，如圖所示．對這些正離子，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，從而做直線運動，有Eq＝qvB1，v＝，即所有正離子速度都相同，當(dāng)正離子進入磁場B2中時，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)，不計重力．則(BD) A．若電子以相同速度v射入該區(qū)域，將會發(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)而做類平拋運動 D．若質(zhì)子的速度v′＞v，它將向上偏轉(zhuǎn)，其運動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)域都不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)．故A錯誤，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，所以不是類平拋運動．故C錯誤； 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，在這四點中(BCD) A．a(chǎn)、b兩點磁感應(yīng)強度相同 B．a(chǎn)點磁感應(yīng)強度最小 C．c、d兩點磁感應(yīng)強度大小相等 D．b點磁感應(yīng)強度最大 解析：根據(jù)安培定則，直線電流的磁感應(yīng)強度如圖所示： 根據(jù)平行四邊形定則，a、b、c、d各個點的磁場情況如圖所示： 顯然，c點與d點合磁感應(yīng)

8、強度相等；a點磁感應(yīng)強度為兩點之差的絕對值，最??；b點磁感應(yīng)強度等于兩個磁感應(yīng)強度的代數(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磁場，三個質(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，其運動軌跡如圖所示．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)粒子在磁場中運動的時間最長 D．它們做圓周運動的周期Ta

9、誤；由于T＝及t＝×T可知，三個粒子運動的周期相同，a在磁場中運動的偏轉(zhuǎn)角最大，對應(yīng)時間最長，選項C正確、選項D錯誤． 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)強度為B的勻強磁場，一個不計重力的帶正電粒子從坐標(biāo)原點O處以速度v進入磁場，粒子進入磁場時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動的軌道半徑； (2)粒子在磁場中運動的時間． 解析：(1)粒子垂直進入磁場，由洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：qvB＝m，R＝. (2)粒子圓周運動的周期T＝＝，根據(jù)圓的對稱性可知，粒子進入磁場時速度與x軸的夾角為45°角，穿出磁場時，與x軸的夾角仍為45°角，根據(jù)左手定則可知，粒子沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，則速度的偏向角為270°角，軌道的圓心角也為270°.故粒子在磁場中運動的時間t＝T＝T＝. 答案：(1)　(2)