2019-2020学年物理人教版选修3-1章末检测：第三章　磁场.doc

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1、第三章章末检测一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分其中15小题为单选题，68小题为多选题)1在如图所示的四幅图中，正确标明了带正电的粒子在磁感应强度为B的磁场中以速度v运动时所受洛伦兹力F的方向的是()解析：磁感线穿过手心，四指指向正粒子运动的方向，拇指所指的方向就是正粒子所受洛伦兹力的方向，即为左手定则在A中，粒子所受洛伦兹力的方向应竖直向下；B中，粒子所受洛伦兹力的方向竖直向上；C中，粒子所受洛伦兹力的方向应垂直纸面向里；D中，粒子所受洛伦兹力的方向应垂直纸面向外，故选B.答案：B2如图所示，弹簧测力计下挂一铁球，将弹簧测力计自左向右逐渐移动时，弹簧测力计的示数()A不变B逐渐减

2、小C先减小后增大 D先增大后减小解析：磁体上磁极的磁性最强，对铁球的吸引力最大，所以铁球自左向右逐渐移动时，所受磁体的引力先减小后增大，弹簧测力计的示数也随之先减小后增大答案：C3在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线()A受到竖直向上的安培力B受到竖直向下的安培力C受到由南向北的安培力D受到由西向东的安培力解析：赤道上空的地磁场方向是由南向北的，电流方向由西向东，画出此处磁场和电流的方向图如图所示，由左手定则可判断出导线受到的安培力的方向是竖直向上的，选项A正确答案：A4.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与水平方向的夹角为30，图中实线位置有一面积为S的矩形线圈

3、处于磁场中，并绕着它的一条边从水平位置转到竖直位置(图中虚线位置)则在此过程中磁通量的变化量的大小为()A.BSBBSC.BS D2BS解析：取线圈在水平位置时穿过线圈的磁通量为正，则1BSsin30BS线圈处于竖直位置，磁感线从线圈另一面穿过，磁通量2BScos30BS故磁通量的变化为21BS即变化量的大小为|BS.答案：C5(2017北京市昌平区高二联考)如图所示，质量为m、长度为L的金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂在O、O点，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B；棒中通以某一方向的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，重力加速度为g.则()A金属棒中的电流方向由N指向MB金

4、属棒MN所受安培力的方向垂直于OMNO平面向上C金属棒中的电流大小为tanD每条悬线所受拉力大小为mgcos解析：平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，故导线受到安培力，根据左手定则，可判断金属棒中的电流方向由M指向N，故A错误；金属棒MN所受安培力的方向垂直于MN和磁场方向向右，故B错误；由受力分析可知，Tcosmg，TsinBIL，得Itan，故C正确；由受力分析可知，Tcosmg，T，故D错误答案：C6(多选)(2017汕头测试)如图是自动跳阐的闸刀开关，闸刀处于垂直纸面向里匀强磁场中，当CO间的闸刀刀片通过的直流电流超过额定值时，闸刀A端会向左弹开断开电路以下说法正确的是()A闸刀刀片中的电

5、流方向为C至OB闸刀刀片中的电流方向为O至CC跳闸时闸刀所受安培力没有做功D增大匀强磁场的磁感应强度，可使自动跳闸的电流额定值减小解析：当MN通电后，闸刀开关会自动跳开，可知安培力应该向左，由左手定则判断，电流方向OC，故A错误、B正确跳闸时闸刀受到安培力而运动断开，故跳闸时闸刀所受安培力做正功，故C错误跳闸的作用力是一定的，依据安培力FBIL可知，增大匀强磁场的磁感应强度，电流I变小，故D正确故选BD.答案：BD7(多选)用回旋加速器加速质子时，所加交变电压的频率为f，为了使质子获得的最大动能增加为原来的4倍，下列方法不可取的是()A将其磁感应强度增大为原来的2倍B将D形金属盒的半径增大为原

6、来的2倍C将两D形金属盒间的加速电压增大为原来的4倍D将交变电压的频率增大为原来的4倍答案：ACD8.(多选)目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，如图表示它的原理：将一束等离子体(包含正、负离子)喷射入磁场，在磁场中有两块金属板A、B，于是金属板上就会聚集电荷，产生电压以下说法正确的是()AB板带正电BA板带正电C其他条件不变，只增大射入速度，UAB增大D其他条件不变，只增大磁感应强度，UAB增大解析：根据左手定则，正离子进入磁场受到的洛伦兹力向下，A正确、B错误最后，离子受力平衡有qBvq，可得UABBvd，C、D正确答案：ACD二、非选择题(本题共4小题，共52分)9(12分)

7、长L60 cm、质量m6.0102 kg、粗细均匀的金属棒，两端用完全相同的弹簧挂起，放在磁感应强度B0.4 T、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，若不计弹簧重力(g取10 m/s2)，问：(1)要使弹簧不伸长，金属棒中电流的大小和方向如何？(2)若在金属棒中通入自左向右、大小为I0.2 A的电流，金属棒下降x11 cm；若通入金属棒中的电流仍为0.2 A，但方向相反，这时金属棒下降了多少？解析：(1)要使弹簧不伸长，则重力应与安培力平衡，所以安培力应向上，据左手定则可知电流方向应向右，因mgBLI，所以I2.5 A.(2)因在金属棒中通入自左向右、大小为I0.2 A的电流，金属棒下降x

8、11 cm，由平衡条件得mgBLI2kx1.当电流反向时，由平衡条件得mgBLI2kx2.解得x21.17 cm.答案：(1)2.5 A向右(2)1.17 cm10(12分)如图所示，在xOy平面内，y0的区域有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m、带电荷量大小为q的粒子从原点O沿与x轴正方向成60角方向以v0射入，粒子的重力不计，求带电粒子在磁场中运动的时间和带电粒子离开磁场时的位置解析：当带电粒子带正电时，轨迹如图中OAC，对粒子，由于洛伦兹力提供向心力，则qv0Bm，R，T故粒子在磁场中的运动时间t1T粒子在C点离开磁场OC2Rsin60故离开磁场的位置为当带电粒子

9、带负电时，轨迹如图中ODE所示，同理求得粒子在磁场中的运动时间t2T离开磁场时的位置为.答案：(1)或11(12分)(2016北京高考)如图所示，质量为m，电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动不计带电粒子所受重力(1)求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T.(2)为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E的大小解析：(1)粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有F洛qvBm解得粒子做匀速圆周运动的半径R粒子做匀速圆周运动的周期T(2)粒子受电场力FqE，洛伦兹力F洛qvB，粒子做匀速直线运动，

10、由二力平衡可知，qEqvB.解得电场强度的大小EvB.答案：(1)(2)vB12(16分)(2017邯郸高二检测)如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第象限以ON为直径的半圆形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴正半轴上yh处的M点，以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上x2h处的P点进入磁场，最后以垂直于y轴的方向射出磁场不计粒子重力求：(1)电场强度的大小E.(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r.(3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t.解析：(1)设粒子在电场中运动的时间为t1则有2hv0t1，hat根据牛顿第二定律得Eqma解得E.(2)设粒子进入磁场时速度为v，在电场中，由动能定理得Eqhmv2mv由得vv0由几何关系知，粒子射入磁场速度与x轴夹角为45.粒子的运动轨迹如图所示又Bqv联立，解得r.(3)粒子在电场中运动的时间t1粒子在磁场中运动的周期T设粒子在磁场中运动的时间为t2，由几何关系可得t2TT，联立解得tt1t2.答案：(1)(2)(3)