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【课堂新坐标】(教师用书)2013-2014学年高中物理 第3章 磁场综合检测 教科版选修3-1
第三章 磁场
(分值:100分 时间:60分钟)
一、选择题(本题共7小题,每小题6分.共42分.每小题至少有一个选项正确,把正确答案的字母填在题后的括号内.)
1.(2012·德阳期末)关于电场强度和磁感应强度,下列说法中正确的是( )
A.电场强度的定义式E=适用于任何电场
B.由真空中点电荷的电场强度公式E=知,当r→0时,其电场强度趋近于无限大
C.由公式B=知,一小段通电导体在某处不受磁场力,说明此处一定无磁场
D.磁感应强度的方向就是置于该处的通电导体的受力方向
【解析】 E=是电场强度的定义式,适用于任何电场,E=是由E=结合库仑定律导出的,仅适用于真空中的点电荷,当r→0时,此公式点电荷的条件不再满足,所以不能说其电场强度趋于无穷大,A对,B错.公式B=的成立条件是B与L(I)垂直,当B与L(I)平行时,通电导体不再受安培力作用,C错.由左手定则可知,通电导体受到安培力方向一定与B的方向垂直,D错.
【答案】 A
2.
1
如图1所示,一条形磁铁竖直放在水平桌面上的弹性导线线圈的圆心上,当线圈中通过如图所示的电流时,下列说法中正确的是( )
A.线圈半径缩小
B.线圈半径增大
C.线圈对桌面的压力减小
D.线圈对桌面的压力增大
【解析】 线圈受力如剖面图,所以线圈半径缩小,对桌面压力减小.
【答案】 AC
3.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处的磁通量比放在N处的大,则M处的磁感应强度一定比N处的大
【解析】 磁通量是标量,A错;穿过某一面积磁通量的大小与磁感应强度、线圈面积和线圈的放置位置有关,面积S如果与磁感线平行,S再大,磁通量也为零,故B项错,C项对,D项错.
【答案】 C
4.
图2
如图2所示,两个完全相同的通电圆环A、B圆心O重合、圆面相互垂直地放置,通电电流相同,电流方向如图所示,设每个圆环在其圆心O处独立产生的磁感应强度都为B0,则O处的磁感应强度大小和方向分别为( )
A.0
B.2B0 向外斜上方
C.B0 向里斜下方
D.B0 向里斜上方
【解析】 由安培定则可知,图中A环在圆心O处产生的磁感应强度的方向是垂直纸面向里,B环在圆心O处产生的磁感应强度的方向是竖直向下.根据平行四边形定则可知,圆心O处磁感应强度大小为=B0,方向为向里斜下方,故选C.
【答案】 C
5.
图3
如图3所示,OO′为水平挡板,S为一电子源,它可以向a、b、c、d四个垂直磁场的方向发射速率相同的电子(ac垂直OO′,bd平行OO′),板OO′下方有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场范围足够大,不计电子重力,则击中挡板可能性最大的方向是( )
A.a B.b
C.c D.d
【解析】 四个电子都做匀速圆周运动,d的圆心位置最高,所以击中挡板可能性最大的是d.
【答案】 D
6.
图4
(2012·广东高考)质量和电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,运动的半圆轨迹如图4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.洛伦磁力对M、N做正功
D.M的运行时间大于N的运行时间
【解析】 由左手定则可知,N粒子带正电,M粒子带负电,A正确.又rNrM,由r=可得vNvM,B错误.洛伦兹力与速度时刻垂直,不做功.C错误.粒子在磁场中的运动时间t=T=,又T=,所以TM=TN,D错误.
【答案】 A
7.
图5
(2013·绵阳外国语期末)如图5所示,光滑绝缘轨道ABP竖直放置,其轨道末端切线水平,在其右侧有一正交的匀强电场、磁场区域,电场竖直向上,磁场垂直纸面向里,一带电小球从轨道上的A点由静止滑下,经P点进入场区后,恰好沿水平方向做直线运动.则可判定( )
A.小球带负电
B.小球带正电
C.若小球从B点由静止滑下,进入场区后将立即向上偏
D.若小球从B点由静止滑下,进入场区后将立即向下偏
【解析】 小球从P点进入场区后沿水平方向做直线运动,则小球一定受力平衡,由受力平衡知小球一定带正电;且qE+qvB=mg;若从B点静止滑下,由动能定理可求得小球进磁场区时v′v;则qE+qv′Bmg故向下偏,B、D正确.
【答案】 BD
二、非选择题(本题共5小题,共58分计算题要有必要的文学说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位.)
8.
图6
(8分)将倾角为θ的光滑绝缘斜面放到一个足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B,一个质量为m、带电荷量为q的小物体在斜面上由静止开始下滑(设斜面足够长),如图6所示,滑到某一位置
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