2019-2020学年物理教科版选修3-1检测：第三章检测（A） .docx

www.ks5u.com第三章检测(A)(时间90分钟,满分100分)一、选择题(本题包含10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,16题只有一个选项符合题目要求,710题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.关于磁感应强度的大小及方向,下列说法正确的是 ()A.由B=FIL可知,B与F成正比,与IL成反比B.通电导线放在磁场中的某点,该点就有磁感应强度,如果将导线拿走,那点的磁感应强度就为零C.若有一小段长为L、通以电流为I的导体,在磁场中某处受到的磁场力为F,则该处磁感应强度大小一定是FILD.磁场中某点的磁感应强度方向与放在该点的小磁针N极受力方向一致解析:B=FIL是磁感应强度的定义式,B与F和IL无关,与有无导线也无关,选项A、B错误.B=FIL的条件是导线与磁场方向垂直,选项C错误.磁感应强度的方向与N极受力方向一致,选项D正确.答案:D2.某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场,A、B两个物块叠放在一起,并置于光滑的绝缘水平地面上.物块A带正电,物块B为不带电的绝缘块.水平恒力F作用在物块B上,使A、B一起由静止开始向左运动.在A、B一起向左运动的过程中,A、B始终保持相对静止.以下关于A、B受力情况的说法正确的是() A.A对B的压力变小B.B、A间的摩擦力保持不变C.A对B的摩擦力变大D.B对地面的压力保持不变解析:由牛顿第二定律:F=(mA+mB)a,a=FmA+mB,A、B间摩擦力Ff=mAa=mAmA+mBF,保持不变,选项B正确,选项C错误.由左手定则可知,A受洛伦兹力向下,所以A对B、B对地面的压力均变大,选项A、D错误,故应选B.答案:B3.质子(p)和粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,轨道半径分别为Rp和R,周期分别为Tp和T,则下列选项正确的是()A.RpR=12,TpT=12B.RpR=11,TpT=11C.RpR=11,TpT=12D.RpR=12,TpT=11解析:质子(11H)和粒子(24He)电荷量之比qpq=12,质量之比mpm=14.由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动规律,R=mvqB,T=2mqB,粒子速率相同,代入q、m可得RpR=12,TpT=12,故选A.答案:A4.如图所示,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零.如果让P中的电流反向、其他条件不变,则a点处磁感应强度的大小为() A.0B.33B0C.233B0D.2B0解析:设导线P和Q在a点处产生磁场的磁感应强度B1、B2的大小为B,如图甲所示,两磁感应强度的夹角为60,可知合磁感应强度大小为3B,方向水平向右,所以匀强磁场的磁感应强度B0=3B,方向水平向左;P中的电流反向后,导线P和Q在a点处产生磁场的磁感应强度B1、B2如图乙所示,各自大小仍为B,夹角为120,则其合磁感应强度大小仍为B,方向竖直向上,与匀强磁场B0合成后,总的磁感应强度大小为B总=233B0,C正确.答案:C5.一个用于加速质子的回旋加速器,其核心部分如图所示,D形盒半径为R,垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B,两盒分别与交流电源相连.下列说法正确的是()A.质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大B.质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大C.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值D.不需要改变任何量,这个装置也能用于加速粒子解析:由r=mvqB得当r=R时,质子有最大速度vmax=qBRm,即B、R越大,vmax越大,vmax与加速电压无关,选项A正确,选项B错误.随着质子速度v的增大,质量m会发生变化(相对论的结论),据T=2mqB知质子做圆周运动的周期也变化,所加交变电流与其运动不再同步,即质子不可能一直被加速下去,选项C错误.由上面周期公式知粒子与质子做圆周运动的周期不同,故此装置不能不作改变直接用于加速粒子,选项D错误.答案:A6.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示.下列表述正确的是() A.M带负电,N带正电B.M的速率小于N的速率C.洛伦兹力对M、N做正功D.M的运行时间大于N的运行时间解析:由左手定则可判断出M带负电,N带正电,选项A正确;由半径公式r=mvqB知:在m、q、B相同的情况下,半径大的M速度大,选项B错误;洛伦兹力与速度始终垂直,永不做功,选项C错误;由周期公式T=2mqB知二者的周期相同,选项D错误.答案:A7.磁场中某区域的磁感线如图所示,则()A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>BbB.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba<BbC.同一通电导线放在a处受力可能比放在b处受力小D.a处没有磁感线,所以磁感应强度为零解析:由题图可知b处的磁感线较密,a处的磁感线较疏,所以Ba<Bb,故选项A错误,选项B正确.导线在磁场中受力的大小与导线在磁场中的放置方向有很大关系,而不是仅仅取决于B与LI的大小,故选项C正确.磁感线是用来描述磁场的,而又不可能在存在磁场的区域内画满磁感线,那样将会与不画磁感线产生相同的效果,故选项D错误.答案:BC8.如图所示,A为通电线圈,电流方向如图所示,B、C为与A在同一平面内的两同心圆,B、C分别为通过两圆面的磁通量的大小,下述判断中正确的是()A.穿过两圆面的磁通方向是垂直于纸面向外B.穿过两圆面的磁通方向是垂直于纸面向里C.B>CD.B<C解析:由安培定则判断,凡是垂直于纸面向外的磁感线都集中在A线圈内,因磁感线是闭合曲线,则必有相应条数的磁感线垂直于纸面向里,这些磁感线分布在线圈外,所以B、C两圆面都有垂直于纸面向里和向外的磁感线穿过,垂直于纸面向外的磁感线条数相同,垂直于纸面向里的磁感线条数不同,B圆面较少,C圆面较多,但都比垂直向外的少,所以B、C磁通方向应垂直于纸面向外,B>C,所以选项A、C正确.分析磁通量时要注意磁感线是闭合曲线的特点和正反两方向磁感线条数的多少,不能认为面积大的磁通量就大.答案:AC9.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+() A.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12D.离开电场区域时的动能之比为13解析:离子在电场中加速过程中,由于电场强度相同,根据牛顿第二定律可得a1a2=q1q2=13,选项A错误;在电场中加速过程,由动能定理可得qU=12mv2,在磁场中偏转过程:qvB=mv2r,两式联立可得r=1B2mUq,故r1r2=31,选项B正确;设磁场宽度为d,根据sin =dr可得sin 2sin=r1r2,联立解得2=60,选项C正确;由qU=12mv2=Ek可知Ek1Ek2=13,选项D正确.答案:BCD10.如图所示,宽h=2 cm的有界匀强磁场的纵向范围足够大,磁感应强度的方向垂直纸面向里,现有一群正粒子(重力不计)从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场,若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r=5 cm,则()A.右边界:-4 cm<y<4 cm有粒子射出B.右边界:y>4 cm和y<-4 cm有粒子射出C.左边界:y>8 cm有粒子射出D.左边界:0<y<8 cm有粒子射出解析:如图所示,以v1方向进入磁场的粒子从A1点出射,A1点即为右边界的最低出射点.逆时针改变速度方向,当速度沿v2方向时,轨迹与右边界相切于A2点,A2点即为右边界的最高出射点.根据几何知识可算出