2019_2020学年高中物理第3章磁场章末综合测试含解析新人教版选修3_1.doc
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1、第三章章末综合测试一、单项选择题(10个小题,每个题4分,共40分)1关于磁场和磁感线下列说法正确的是()A磁场的基本性质是对处于其中的磁极和电流有力的作用B磁场是看不见摸不着,实际不存在而是人们假想出来的一种物质C磁感线是客观存在的一种特殊的物质D磁场的存在与否决定于人的思想,想其有则有,想其无则无解析磁场是客观存在的特殊物质,是真实存在磁感线是描述磁场的手段,是主观引入,不是真实存在磁场的基本性质是对放入场中的磁体、电流有力的作用所以选A.答案A设置目的磁场的基本认识考查2关于磁通量,正确的说法有()A磁通量不仅有大小而且有方向,是矢量B在匀强磁场中,a线圈面积比b线圈面积大,则穿过a线圈
2、的磁通量一定比穿过b线圈的大C磁通量大,磁感应强度不一定大D把某线圈放在磁场中的M、N两点,若放在M处的磁通量比在N处的大,则M处的磁感应强度一定比N处大解析磁通量是标量,大小与B、S及放置角度均有关,只有C项说法完全正确答案C设置目的磁通量概念考查3如图所示,一个不计重力的带电粒子以v0沿各图的虚线射入场中A中I是两条垂直纸平面的长直导线中等大反向的电流,虚线是两条导线垂线的中垂线;B中Q是两个位置固定的等量同种点电荷的电荷量,虚线是两位置连线的中垂线;C中I是圆环线圈中的电流,虚线过圆心且垂直圆环平面;D中是正交的匀强电场和匀强磁场,虚线垂直于电场和磁场方向,磁场方向垂直纸面向外其中,带电
3、粒子不可能做匀速直线运动的是()解析根据安培定则判断知A图虚线上合磁场的方向沿虚线方向向右,与带电粒子的速度方向平行,所以带电粒子不受洛伦兹力,因而带电粒子做匀速直线运动,故A项错误;根据等量同种电荷的电场线分布可知B图中电场线与虚线重合,带电粒子所受的电场力与其速度平行,粒子做变速直线运动,故B项正确;由安培定则知C图中圆环线圈产生的磁场与虚线重合,与带电粒子的速度方向平行,所以带电粒子不受洛伦兹力,带电粒子能做匀速直线运动,故C项错误;D图中若粒子带正电,粒子所受的电场力向上,由左手定则判断知洛伦兹力方向向下,能与电场力平衡,则带电粒子能做匀速直线运动,故D项错误;本题选不可能做匀速直线运
4、动的,故选B项答案B设置目的安培力和洛伦兹力以及运动分析4.如图所示,两相邻且范围足够大的匀强磁场区域和的磁感应强度方向平行、大小分别为B和2B.一带正电粒子(不计重力)以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域,其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成60角,经过t1时间后粒子进入到磁场区域,又经过t2时间后回到区域,设粒子在区域、中的角速度分别为1、2,则()A1211B1221Ct1t211 Dt1t221解析粒子在区域、中运动的周期分别为T1、T2,结合得1212,A、B两项错误;t1T1,t2T2,得t1t221,D项正确,C项错误答案D设置目的带电粒子在匀强磁场中的圆周运动问题考查
5、5.如图所示,螺线管中通有电流,如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针,其中a在螺线管内部,则()A放在a处的小磁针的N极向左B放在b处的小磁针的N极向左C放在c处的小磁针的S极向右D放在a处的小磁针的N极向右解析由安培定则,通电螺线管的磁场如图所示,右端为N极,左端为S极,在a点磁场方向向右,则小磁针在a点时,N极向右,则A项错误,D项正确;在b点磁场方向向右,则磁针在b点时,N极向右,则B项错误;在c点,磁场方向向右,则磁针在c点时,N极向右,S极向左,则C项错误答案D设置目的考查安培定则6如图所示的三维空间内,匀强磁场方向沿x方向,在平面xOz内有一通电直导线,若它所受的安培力方
6、向沿y方向,则()A该通电导线可能沿Ox方向放置B该通电导线一定平行Oz方向放置C无论通电导线怎样放置,它总受到y方向的安培力D沿x方向观察导线中的电流方向,应该为向右方向解析当通电导线与匀强磁场平行时,它不受安培力作用,而题意说导线受到安培力作用,说明导线一定不会沿平行Ox方向放置,因此A项错误;根据左手定则确定的关系可知:安培力一定垂直于磁场方向和电流方向决定的平面,但电流方向不一定与磁场方向垂直,因此B项错误;根据左手定则判知:通电导线如果任意放置在xOz平面内,它受到的安培力,方向有沿y方向和y方向两种可能,沿Ox方向观察,当电流向右时,安培力沿y方向;当电流向左时,安培力沿y方向因此
7、C项错误,D项正确答案D设置目的安培力大小和方向考查7.如图,a是竖直平面P上的一点,P前有一条形磁铁垂直于P,且S极朝向a点,P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下,在水平面内向右弯曲经过a点在电子经过a点的瞬间,条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向()A向上 B向下C向左 D向右解析条形磁铁的磁感线在a点垂直P向外,电子在条形磁铁的磁场中向右运动,由左手定则可得电子所受洛伦兹力的方向向上,A项正确答案A设置目的左手定则8.如图所示,质量为m,带电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成45角进入匀强电场和匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里如果微粒做匀速直线运动,则下列说法正确的是()A
8、微粒受电场力、洛伦兹力、重力三个力作用B微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用C匀强电场的电场强度ED匀强磁场的磁感应强度B解析因为微粒做匀速直线运动,所以微粒所受合力为零,受力分析如图所示,微粒在重力、电场力和洛伦兹力作用下处于平衡状态,可知,qEmg,qvBmg,得电场强度E,磁感应强度B,因此A项正确答案A设置目的带电粒子的受力分析9.如图所示,下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置,管底有一带电的小球整个装置以水平向右的速度匀速运动,垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场,由于外力作用,玻璃管在磁场中的速度保持不变,最终小球从上端开口飞出,小球的电荷量始终保持不变,则从玻璃管进入磁场到
9、小球运动到上端开口的过程中()A洛伦兹力对小球做正功 B洛伦兹力对小球做负功C小球运动轨迹是抛物线 D小球运动轨迹是直线解析由于洛伦兹力与粒子运动方向始终垂直,所以洛伦兹力对小球不做功,故B项错误,A项错误,由于小球水平向右的速度不变,因此小球所受洛伦兹力在竖直向上的分力不变,所以小球竖直向上做初速度为0的匀加速运动,故小球运动轨迹是抛物线,故C项正确,D项错误答案C设置目的考查洛伦兹力10.如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场边界上,有两个质量、电荷量均相等的正、负离子(不计重心),从O点以相同的速度射入磁场中,射入方向均与边界成角,则正、负离子在磁场中运动的过程,下列判断错误的是()A运动的
10、轨道半径相同B重新回到磁场边界时速度大小和方向都相同C运动的时间相同D重新回到磁场边界的位置与O点距离相等解析由圆周运动知识可得带电粒子运动的轨道半径R,周期T,可得其轨道半径和周期都一样,因此A不符合题意由于粒子带电性质不同导致从O点进入磁场后偏转方向不同,带正电的粒子向左侧偏转,带负电的粒子向右侧偏转,其轨迹分别如图中1和2所示;由对称性可知粒子重新回到磁场边界时速度大小和方向必定相同,而且出磁场边界的位置距离O点的距离也相同,故B、D两项不符合题意;由图可知该正、负粒子做圆周运动偏转角度不同,因此其运动时间不同,本题正确答案为C.答案C设置目的带电粒子在匀强磁场中的圆周运动问题考查二、多
11、项选择(5个小题,每个题4分,共20分,全部选对得4分,部分选对得2分,选错或不选得0分)11.如图所示,质谱仪由两部分区域组成,左侧M、N是一对水平放置的平行金属板,分别接到直流电源两极上,板间在较大范围内存在着电场强度为E的匀强电场和磁感应强度大小为B1的匀强磁场,右侧是磁感应强度大小为B2的匀强磁场一束带电粒子(不计重力)由左端射入质谱仪后沿水平直线运动,从S0点垂直进入右侧磁场后分成甲、乙两束,其运动轨迹如图所示,两束粒子最后分别打在乳胶片的P1、P2两个位置,S0、P1、P2三点在同一条直线上,且S0P1S0P2.则下列说法正确的是()A两束粒子的速度都是B甲束粒子的比荷小于乙束粒子
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