章末過關(guān)檢測(三)(時間：90分鐘，滿分：100分)一、單項選擇題(此題共8小題，每題4分，共32分．在每題給出的四個選項中，只有一個選項正確)1．對于運動電荷和磁場的說法中，正確的選項是( )A．運動電荷在某點不受洛倫茲力作用，這點的磁感覺強度必為零B．電荷的運動方向、磁感覺強度方向和電荷所受洛倫茲力的方向必定相互垂直C．電子射線因為遇到垂直于它的磁場作用而偏轉(zhuǎn)，這是洛倫茲力對電子做功的結(jié)果D．電荷與磁場沒有相對運動，電荷就必定不受磁場的作使勁分析：選D.若電荷的運動方向與磁場平行，則電荷不受洛倫茲力作用，A錯誤；電荷的運動方向與磁場方向能夠成隨意角度，不必定垂直，B錯誤；洛倫茲力能夠改變帶電粒子的運動方向，但洛倫茲力一直與帶電粒子運動方向垂直，必定不做功，

C錯誤；若電荷與磁場沒有相對運動，

f＝qvB中

v＝0，電荷必定不受磁場的作使勁，

D正確．2．為認識釋地球的磁性，

19世紀安培假定：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流

I

引起的．在以下四個圖中，正確表示安培假定中環(huán)形電流方向的是

(

)分析：選B.因為地磁場的北極在地球的南極鄰近，由安培定章可知，安培假定中環(huán)形電流方向如B圖所示，故A、C、D錯誤，B正確．3.如下圖，在傾角為α的圓滑斜面上，垂直紙面擱置一根長為質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒．當導(dǎo)體棒中的電流I垂直紙面向里時，欲使

L、導(dǎo)體棒靜止在斜面上，可將導(dǎo)體棒置于勻強磁場中，當外加勻強磁場的磁感覺強度

B的方向在紙面內(nèi)由豎直向上逆時針轉(zhuǎn)至水平向左的過程中，

對于

B的大小的變化，正確的說法是

(

)A．漸漸增大

B．漸漸減小C．先減小后增大

D．先增大后減小分析：選

C.導(dǎo)體棒受三個力，三力構(gòu)成的矢量三角形如下圖．安培力的大小變化從圖中即可看出是先減小后增大，由

F＝BIL

知，B的大小應(yīng)是先減小后增大，故只有選項C正確．在磁感覺強度為B0、方向豎直向上的勻強磁場中，水平擱置一根通電長直導(dǎo)線，電流的方向垂直于紙面向里．如下圖，、、、d是以直導(dǎo)abc線為圓心的同一圓周上的四點，在這四點中( )A．c、d兩點的磁感覺強度大小相等B．a(chǎn)、b兩點的磁感覺強度大小相等C．c點的磁感覺強度的值最小D．b點的磁感覺強度的值最大分析：選C.通電直導(dǎo)線在c點的磁感覺強度方向與B0的方向相反，b、d兩點的電流磁場與0垂直，a點電流磁場與0同向，由磁場的疊加知c點的合磁感覺強度最小．BB5．如下圖，電磁炮是由電源、金屬軌道、炮彈和電磁鐵構(gòu)成的．當電源接通后，磁場對流過炮彈的電流產(chǎn)生力的作用，使炮彈獲取極大的發(fā)射速度．以下各俯視圖中正確表示磁場B方向的是( )分析：選B.要使炮彈加快，安培力方向一定向右，由左手定章判知B中磁場方向切合要求，故B對，A、C、D錯．如下圖，環(huán)形金屬軟彈簧，套在條形磁鐵的中心地點．若將彈簧沿半徑向外拉，使其面積增大，則穿過彈簧所包圍面積的磁通量將( )A．增大

B．減小C．不變

D．沒法確立怎樣變化分析：選

B.內(nèi)部磁感線條數(shù)必定，但當彈簧沿半徑向外使面積增大，相反的磁感線條數(shù)增多，抵消的多，所以穿過彈簧所包圍面積的磁通量將減小，選項B對．如下圖，水平擱置的平行金屬板a、b帶有等量異種電荷，a板帶正電，兩板間有垂直于紙面向里的勻強磁場，若一個帶正電的液滴在兩板間做直線運動，其運動的方向是( )A．沿豎直方向向下B．沿豎直方向向上C．沿水平方向向左D．沿水平方向向右分析：選D.帶正電的液滴遇到的電場力豎直向下，重力也豎直向下，做直線運動時一定是洛倫茲力與這兩個力方向相反，且大小與這兩個力的協(xié)力相等，液滴必做勻速直線運動，否則洛倫茲力會發(fā)生變化失掉均衡而做曲線運動．故答案D正確．8.如下圖，長方形abcd長ad＝0.6m，寬ab＝0.3m，O、e分別是ad、bc的中點，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場(界限上無磁場)，磁感覺強度＝0.25T．一群不計重力、質(zhì)量＝3×10－7kg、電荷量q＝＋2×10－3C的帶電粒子以速Bm度v＝5×102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場射入磁場地區(qū)()A．從Od邊射入的粒子，出射點所有散布在Oa邊B．從aO邊射入的粒子，出射點所有散布在ab邊C．從Od邊射入的粒子，出射點散布在Oa邊和ab邊D．從aO邊射入的粒子，出射點散布在ab邊和be邊2mvmv分析：選D.帶電粒子在勻強磁場中運動，洛倫茲力供給向心力，qvB＝R，R＝qB＝0.3mab，所以從Od邊射入的粒子所有從ab、be邊射出，選項A、C錯誤；從aO邊射入的粒子，出射點散布在ab邊和be邊，選項D正確，B錯誤．二、多項選擇題(此題共4小題，每題4分，共16分．在每題給出的四個選項中，有多個選項切合題目要求，所有選對的得4分，選對但不全的得2分，有錯選或不答的得0分)如下圖是等腰直角三棱柱，此中底面abcd為正方形，邊長為L，它們按圖示地點擱置于豎直向下的勻強磁場中，磁感覺強度為B，下邊說法中正確的選項是

(

)A．經(jīng)過

abcd平面的磁通量大小為

L2BB．經(jīng)過

dcfe

平面的磁通量大小為

2L2B2C．經(jīng)過

abfe

平面的磁通量大小為零D．經(jīng)過整個三棱柱表面的磁通量為零分析：選

BCD.abcd平面在垂直于

B方向的投影

S⊥＝

22

2L，所以Φ＝BS⊥＝

2L2B,2

A錯誤；dcfe平面與B垂直，S＝22L2，所以Φ＝22L2B，B正確；abfe平面與B平行，S⊥＝0，Φ＝0，C正確；整個三棱柱穿進的磁感線和穿出的磁感線條數(shù)相等，抵消為零，所以Φ＝0，D正確．如下圖為磁場中的兩條磁感線，A、B、C為磁場中的三個點，此中、C在同一條磁感線上，以下對于三點所在處的磁感覺強度A、B、CABBB的說法不正確的選項是( )A．BA不行能小于BBB．BA可能與BB大小相等C．BA與BC同向D．BA與BB沒法比較大小關(guān)系分析：選BD.由圖可知A處磁感線比B、C處磁感線密集，所以BA最大，故B、D錯誤，A正確；A、C在同一條直線磁感線上，所以BA與BC同向，C正確．11．如下圖，空間存在豎直向下的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場，一帶電液滴從靜止開始自A沿曲線ACB運動，抵達B點時速度為零，C點是運動的最低點，阻力不計，以下說法中正確的選項是( )A．液滴必定帶負電B．液滴在C點時動能最大C．液滴從A運動到C的過程中機械能守恒D．液滴將由B點返回A點分析：選AB.由軌跡走向可知液滴必定帶負電．洛倫茲力不做功，液滴由A到C，戰(zhàn)勝電場力做功；由C到B，電場力做正功，所以運動過程中機械能不守恒，因為重力大于電場力，所以由動能定理知，液滴在C點時動能最大．液滴抵達B處后，向右重復(fù)近似于A→C→B的運動，不可以再由B點返回A點．12.如下圖，勻強磁場的界限為平行四邊形ABCD，此中AC邊與對角線BC垂直，一束電子以大小不一樣的速度沿BC從B點射入磁場，不計電子的重力和電子之間的相互作用，對于電子在磁場中運動的狀況，以下說法中不正確的選項是( )A．入射速度越大的電子，其運動時間越長B．入射速度越大的電子，其運動軌跡越長C．從AB邊出射的電子的運動時間都相等D．從AC邊出射的電子的運動時間都相等分析：選ABD.畫出電子的軌跡圓如下圖，設(shè)電子的速度為v1時，圓心在O1與AB交點在D1.因為∠ABC不變，當v變大，R增大時，α角不變，當D點在AB邊上時，電子的運動時間都相等．A、B錯，C對．從AC邊射出的電子，由幾何特色知時間不都相等，D錯．三、計算題(此題共4小題，共52分．解答時應(yīng)寫出必需的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不得分，有數(shù)值計算的題，答案中一定明確寫出數(shù)值和單位)13.(12分)如下圖為發(fā)電機的原理圖．發(fā)電機轉(zhuǎn)子為一邊長為0.3m的正方形線圈，處于B＝0.5T的勻強磁場中．當線圈平面與磁場方向夾角為45°時，穿過線圈的磁通量是多少？當線圈以ab邊為軸沿順時針方向轉(zhuǎn)過90°的過程中，穿過線圈的磁通量的變化量是多少？(3)當線圈以ab邊為軸沿逆時針方向轉(zhuǎn)過90°的過程中，穿過線圈的磁通量的變化量是多少？分析：(1)由Φ＝BS⊥得：Φ＝sin45°＝2sin45°＝0.5×0.32×2Wb≈3.2×10－2Wb.(3分)BLBS2(2)初狀態(tài)時，Φ2°＝0.5×0.322Wb≈3.2×10－21＝BLsin45×2Wb(2分)末狀態(tài)磁感線由反面穿入，正面穿出，如圖，則：2＝－BL2sin45°≈－3.2×10－2Wb(2分)則Φ1＝Φ2－Φ1＝(－3.2×10－2－3.2×10－2)Wb＝－6.4×10－2Wb(1分)只考慮其大小，磁通量的變化量大小為6.4×10－2Wb.(1分)初狀態(tài)與末狀態(tài)時，穿出線圈的磁通量同樣，都是從同一面穿入和穿出，如圖，則：Φ20.(3分)答案：(1)3.2×10－2Wb(2)6.4×10－2Wb(3)014.(13分)如下圖，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為電場和磁場的理想界限，一束電子(電量為e，質(zhì)量為，重力不計)由靜止狀態(tài)從P點經(jīng)過Ⅰ、Ⅱ間的電場加快m后垂直抵達界限Ⅱ的Q點，勻強磁場的磁感覺強度為B，磁場界限寬度為d，電子從磁場界限Ⅲ穿出時的速度方向與本來的入射方向夾角為30°，求：(1)電子在磁場中運動的時間t；(2)若改變PQ間的電勢差，使電子恰巧不可以從界限Ⅲ射出，則此時PQ間的電勢差U是多少？v22πR分析：(1)由evB＝mR，T＝v得電子在磁場中的運動周期＝2πm(3分)TeB30°1πm電子在磁場中的運動時間t＝360°T＝12T＝6eB.(3分)(2)電子恰巧不從界限Ⅲ穿出時軌跡與界限相切，運動半徑為＝d(2分)R由＝v2得v＝eBd(2分)mR2mv由eU＝2得(2分)eB2d2U＝2m.(1分)答案：(1)πm(2)eB2d26eB2m15．(13分)如下圖，將長50cm，質(zhì)量為10g的平均金屬棒ab兩頭用兩只同樣的彈簧懸掛成水平狀態(tài)，位于垂直紙面向里的勻強磁場中，當金屬棒中經(jīng)過0.4A電流時，彈簧恰巧不伸長，求：勻強磁場中磁感覺強度是多大？(2)當金屬棒通0.2A由a到b的電流時，彈簧伸長1cm，假如電流方向由b到a，而電流大小不變，彈簧伸長又是多少？(g＝10m/s2)分析：(1)由題可知F＝即＝，解之得，＝mg10×10－3×10T＝0.5T．(5分)IL＝×50×10－2安當電流由a→b，F(xiàn)安＋2kx＝mg即BIL＋2kx＝mg，解之得，mg－BIL10×10－3×10－0.5×0.2×50×10－2(4分)k＝2x＝－2N/m＝2.5N/m2×1×10當電流由b→a＋F安＝2kx1，解之得，mgmg＋BIL10×10－3×10＋0.5×0.2×50×10－2(4分)x1＝2k＝2×2.5m＝0.03m＝3cm.答案：(1)0.5T(2)3cm16．(14分)如下圖，在xOy坐標平面的第一象限內(nèi)有一沿y軸負方向的勻強電場，在第四象限內(nèi)有一垂直于平面向里的勻強磁場．現(xiàn)有一粒子源處在座標為(0，L)的M點且能垂直于電場方向不停發(fā)射質(zhì)量為、電荷量為＋、速度為v0的粒子(重力不計)，粒子進入磁場mq后最后又從x軸上坐標為(3L，0)處的P點射入電場，其入射方向與x軸夾角為45°.求：粒子抵達P點時的速度v；勻強電場的電場強度E和勻強磁場的磁感覺強度B；粒子從M點運動到P點所用的時間t.分析：(1)

粒子運動軌跡如下圖，

設(shè)粒子在

P點速度為

v，依據(jù)對稱性可知

v0＝vcos45°，解得

v＝

2v0.

(4

分)粒子由M點運動到P點的過程中，由動能定理得：121220，(2分)2220qL水