2019年高中物理 第3章 打開電磁學(xué)的大門綜合檢測(cè) 魯科版選修1-1.doc

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2019年高中物理 第3章 打開電磁學(xué)的大門綜合檢測(cè) 魯科版選修1-1一、選擇題(本題共8個(gè)小題，每小題6分，共48分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確全部選對(duì)的得6分，選不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的發(fā)明使人類步入電氣化時(shí)代其中電動(dòng)機(jī)依據(jù)的物理原理是()A磁場(chǎng)對(duì)電流的作用B磁鐵間的相互作用C慣性定律 D萬有引力定律【解析】電動(dòng)機(jī)依據(jù)的物理原理是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用【答案】A2關(guān)于洛倫茲力的特點(diǎn)下列說法正確的是()A洛倫茲力既垂直磁場(chǎng)方向又垂直電荷運(yùn)動(dòng)方向B洛倫茲力是運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力，靜止的電荷不會(huì)受到洛倫茲力C當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向相同或相反的時(shí)候，電荷不受洛倫茲力D只要電荷放在磁場(chǎng)中，就一定受到洛倫茲力【解析】靜止的電荷在磁場(chǎng)中不受洛倫茲力，當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，也不受洛倫茲力，故只有D錯(cuò)誤【答案】ABC3來自宇宙的質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點(diǎn)，則這些質(zhì)子在進(jìn)入地球周圍的空間時(shí)，將()A豎直向下沿直線射向地面B相對(duì)于預(yù)定地點(diǎn)，稍向東偏轉(zhuǎn)C相對(duì)于預(yù)定地點(diǎn)，稍向西偏轉(zhuǎn)D相對(duì)于預(yù)定地點(diǎn)，稍向北偏轉(zhuǎn)【解析】地球表面地磁場(chǎng)方向由南向北，質(zhì)子是氫原子核，帶正電根據(jù)左手定則可判定，質(zhì)子自赤道上空豎直下落過程中受洛倫茲力方向向東【答案】B4如圖1所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有a、b兩個(gè)電子從同一處沿垂直磁感線方向開始運(yùn)動(dòng)，a的初速度為v，b的初速度為2v，則()圖1Aa先回到出發(fā)點(diǎn)Bb先回到出發(fā)點(diǎn)Ca、b同時(shí)回到出發(fā)點(diǎn)D不能確定【解析】由T可知電子運(yùn)動(dòng)周期與速度無關(guān)，故C正確【答案】C5關(guān)于回旋加速器，下列說法正確的是()A回旋加速器是利用磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用使帶電粒子的速度增大的B回旋加速器使粒子獲得的最大動(dòng)能與加速電壓成正比C回旋加速器是通過多次電場(chǎng)加速使帶電粒子獲得高能量的D帶電粒子在回旋加速器中不斷被加速，因而它做圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間越來越短【解析】回旋加速器是利用電場(chǎng)加速，磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與運(yùn)動(dòng)速度的大小無關(guān)，由R得vm所以 Ekmmv，即粒子獲得的最大動(dòng)能與加速電壓無關(guān)，故只有C正確【答案】C6如圖2所示，水平桌面上放一根條形磁鐵，磁鐵正中央上方吊著跟磁鐵垂直的導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通入指向紙內(nèi)的電流時(shí)()圖2A懸線上的拉力將變大B懸線上的拉力將不變C磁鐵對(duì)水平桌面的壓力將變大D磁鐵對(duì)水平桌面的壓力將不變【解析】如圖所示，畫出一條通過導(dǎo)線所在處的磁感線，磁場(chǎng)方向水平向左，由左手定則知，導(dǎo)線受安培力方向豎直向上，所以懸線的拉力將變小，A、B均錯(cuò)；根據(jù)牛頓第三定律可知，通電導(dǎo)線對(duì)磁鐵的作用力方向豎直向下，所以磁鐵對(duì)桌面壓力增大，C對(duì)D錯(cuò)【答案】C7如圖3所示，一根有質(zhì)量的金屬棒MN，兩端用細(xì)軟導(dǎo)線連接后懸掛于a、b兩點(diǎn)棒的中部處于方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒中通有電流，方向從M流向N，此時(shí)是線上有拉力為了使拉力等于零，可以()圖3A適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B使磁場(chǎng)反向C適當(dāng)增大電流強(qiáng)度D使電流反向【解析】由左手定則可知棒MN所受安培力方向豎直向上，此時(shí)線上有拉力說明安培力大小小于棒的重力，要使拉力等于零，必須保持安培力的方向不變，增大安培力的大小，所以只有C可能【答案】C8一長方形金屬塊放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將金屬塊通以電流，磁場(chǎng)方向和電流方向如圖4所示，則在金屬塊兩表面M、N上 ()圖4AM集聚了電子 BM集聚了正電荷CN集聚了電子 DN集聚了正電荷【解析】在金屬中自由電子的定向移動(dòng)形成電流，所以圖中的電流可以看成是相反方向運(yùn)動(dòng)的電子流，由左手定則可知電子受洛倫茲力向上，所以M面上聚集了電子【答案】AD二、非選擇題(本題共4個(gè)小題，共52分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、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(jì)算的題，答案中應(yīng)明確寫出數(shù)值和單位)9(10分)通電直導(dǎo)線A與圓形通電導(dǎo)線環(huán)B固定放置在同一水平面上，通有如圖5所示的電流時(shí)，通電直導(dǎo)線A受到水平向_的安培力作用當(dāng)A、B中電流大小保持不變，但同時(shí)改變方向時(shí)，通電直導(dǎo)線A所受到的安培力方向水平向_圖5【解析】由圖可知，直導(dǎo)線A位于導(dǎo)線環(huán)B產(chǎn)生的垂直向里的磁場(chǎng)中，根據(jù)左手定則，可判斷導(dǎo)線A受到的安培力方向向右當(dāng)A、B中的電流方向改變時(shí)，A導(dǎo)線處于導(dǎo)線B產(chǎn)生的垂直向外的磁場(chǎng)中，同時(shí)導(dǎo)線A的電流方向改變，依據(jù)左手定則可以判定，A受安培力仍水平向右【答案】右右10(10分)如圖6所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T，方向垂直紙面向外，在紙面內(nèi)放置長L0.5 m的直導(dǎo)線ab，當(dāng)通以I2 A的電流(ba)時(shí)，導(dǎo)線受到的安培力大小為_，方向?yàn)開圖6【解析】由安培力FBIL得：F0.520.5 N0.5 N；再由左手定則可確定方向是垂直導(dǎo)線ab、磁場(chǎng)方向向右【答案】0.5 N垂直導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向向右11(16分)一初速度為v的帶電粒子，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，已知帶電粒子的質(zhì)量是m，電量是q，求帶電粒子所受的洛倫茲力和軌道半徑的大小【解析】因?yàn)锽與v垂直，所以帶電粒子所受的洛倫茲力FqvB由洛倫茲力提供向心力，則qvBm所以r.【答案】見解析12(16分)電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖7所示.1982年澳大利亞國立大學(xué)制成了能把2.2 g的彈體(包括金屬桿EF的質(zhì)量)加速到10 km/s的電磁炮(常規(guī)炮彈的速度約為2 km/s)，若軌道寬2 m，長為100 m，通過的電流為10 A，試問軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？(軌道摩擦不計(jì))圖7【解析】由于彈體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v22as得am/s25105 m/s2由牛頓第二定律得F安ma得F安2.21035105N1.1103N由安培力公式F安BIl得BT55 T.【答案】55 T