2016-2017学年高二物理上册知识点检测题36.doc

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第三章　检测试题
(时间:90分钟　满分:100分)
【测控导航】
知识点
题号
1.磁感应强度、安培力
1,5,14
2.洛伦兹力、匀速圆周运动
2,3,4,6,17,18
3.与磁场力有关的平衡问题
9,11,13
4.复合场问题
8,10,12,15,16
5.组合场问题
7

一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分.1～6小题为单项选择题,7～12小题为多项选择题,选对但不全的得2分)
1.关于磁感应强度B,下列说法中正确的是(　D　)
A.磁场中某点B的大小,跟放在该点的电流元的情况有关
B.磁场中某点B的方向,跟该点处电流元所受磁场力的方向一致
C.在磁场中某点电流元不受磁场力作用时,该点B值大小一定为零
D.在磁场中磁感线越密集的地方,B值越大
解析:磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定,与电流元无关.而磁感线可以描述磁场的强弱,疏密程度可以反映磁感应强度B的大小,选项D正确.
2.如图所示,水平导线中有电流I通过,导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同,则电子将(　B　)

A.沿路径a运动,轨迹是圆
B.沿路径a运动,轨迹半径越来越大
C.沿路径a运动,轨迹半径越来越小
D.沿路径b运动,轨迹半径越来越小
解析:由安培定则可知,导线下方磁场方向垂直于纸面向外.由左手定则可判断电子运动轨迹向下弯曲.又由r=知,B减小,r越来越大,故电子的径迹是a.故选B.
3.两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a,b以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域,其运动轨迹如图,若不计粒子的重力,则下列说法正确的是(　C　)

A.a粒子带正电,b粒子带负电
B.a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大
C.b粒子动能较大
D.b粒子在磁场中运动时间较长
解析:由左手定则可判定a带负电,b带正电,由于b粒子轨道半径大,因而b粒子速率大,动能大,所受洛伦兹力大,选项C正确,A,B错误;由作图可知,由于b粒子弧长及半径比a粒子大,b粒子轨迹所对的圆心角比a粒子小,所以b粒子在磁场中运动时间较短,选项D错误.
4.空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界.一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射.这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子.不计重力.下列说法正确的是(　D　)

A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同
B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹不一定相同
C.在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同
D.在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大
解析:由于粒子比荷相同,由r=可知速度相同的粒子轨迹半径相同,运动轨迹也必相同,B错误.对于入射速度不同的粒子在磁场中可能的运动轨迹如图所示,

由图可知,对于粒子的轨迹直径不超过磁场边界一半时转过的圆心角都相同,运动时间都为半个周期,这些粒子在磁场中的运动时间都相同,A,C皆错误.再由t=T=可知D正确.
5.如图所示为电动机的简化模型,线圈abcd可绕轴O1O2自由转动.当线圈中通入如图所示的电流时,顺着O1O2的方向看去,线圈将(　A　)

A.顺时针转动
B.逆时针转动
C.仍然保持静止
D.既可能顺时针转动,也可能逆时针转动
解析:根据左手定则可判断cd受到的安培力向下,ab受到的安培力向上,线圈将沿顺时针转动.故选项A正确.
6.两个电荷量都为q的带电粒子分别以速度 va和vb射入匀强磁场,两粒子的入射方向与竖直磁场边界的夹角分别为30°和60°,磁场宽度为d,两粒子同时由A点出发,同时到达与A等高的B点,如图所示,则(　C　)

A.a粒子带正电,b粒子带负电
B.两粒子的轨道半径之比ra∶rb=∶1
C.两粒子的质量之比ma∶mb=1∶2
D.两粒子的速度之比 va∶vb=∶2
解析:根据左手定则判断可知,a粒子带负电,b粒子带正电,故选项A错误.连接AB,则AB的中垂线与各自速度方向的垂线的交点即为各自圆心.如图所示,根据几何关系,则有两半径之比为ra∶rb=1∶,故选项B错误.a粒子圆弧对应的圆心角为120°,而b粒子圆弧对应的圆心角为60°.由于它们运动时间相等,所以它们的周期之比为Ta∶Tb=
1∶2,由T=得质量之比ma∶mb=1∶2,故选项C正确.由qvB=得v=,所以速度大小之比va∶vb=ramb∶rbma=2∶,故选项D错误.

7.如图所示,A板发出的电子(重力不计)经加速后,水平射入水平放置的两平行金属板M,N间,M,N之间有垂直纸面向里的匀强磁场,电子通过磁场后最终打在荧光屏P上,关于电子的运动,下列说法中正确的是(　AC　)

A.当滑动触头向右移动时,电子打在荧光屏的位置上升
B.当滑动触头向右移动时,电子通过磁场区域所用时间不变
C.若磁场的磁感应强度增大,则电子打在荧光屏上的速度大小不变
D.若磁场的磁感应强度增大,则电子打在荧光屏上的速度变大
解析:当滑动触头向右移动时,电场的加速电压增大,加速后电子动能增大,进入磁场的初速度增大,向下偏转程度变小,位置上升,选项A正确;由于在磁场中运动对应的圆心角变小,运动时间变短,选项B错误;电子在磁场中运动速度大小不变,选项C正确,D错误.
8.如图所示,在平行带电金属板间有垂直纸面向里的匀强磁场,质子、氘核、氚核沿平行于金属板方向,以相同动能射入两极板间,其中氘核沿直线运动,未发生偏转,质子和氚核发生偏转后射出,则下列说法正确的是(　AD　)

A.偏向正极板的是质子 B.偏向正极板的是氚核
C.射出时动能最大的是质子 D.射出时动能最大的是氚核
解析:质子、氘核、氚核分别为HHH,由于它们的动能相同,由Ek=mv2得v=,v质子>v氘>v氚,根据氘核未发生偏转分析可知,氚核偏向静电力方向,偏向负极、静电力做正功、动能增大,质子偏向洛伦兹力方向即偏向正极板,静电力做负功,动能减小,选项A,D正确.
9.在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内(不计重力),电子可能沿水平方向向右做直线运动的是(　BC　)

解析:若电子水平向右运动,在A图中静电力水平向左,洛伦兹力竖直向下,故不可能;在B图中,静电力水平向左,洛伦兹力为零,故电子可能水平向右做匀减速直线运动;在C图中静电力竖直向上,洛伦兹力竖直向下,当二者大小相等时,电子向右做匀速直线运动;在D图中静电力竖直向上,洛伦兹力竖直向上,故电子不可能做水平向右的直线运动,因此选项B,C正确.
10.如图所示,一段长方体形导电材料,左右两端面的边长都为a和
b,内有带电荷量为q的某种自由运动电荷.导电材料置于方向垂直
于其前表面向里的匀强磁场中,内部磁感应强度大小为B.当通以从
左到右的恒定电流I时,测得导电材料上、下表面之间的电压为U(设材料内部公式E=仍适用),且上表面的电势比下表面的低.由此可得(　AD　)

A.自由运动电荷为负电荷
B.自由运动电荷为正电荷
C.自由运动电荷的速率v=
D.自由运动电荷的速率v=
解析:导电材料上表面的电势比下表面的低,自由电荷在磁场中定向移动,由于洛伦兹力作用,上表面积聚负电荷,下表面积聚正电荷,即负电荷所受洛伦兹力方向向上,由左手定则判断可知,自由运动电荷为负电荷,选项A正确,B错误.根据自由运动电荷水平通过导电材料时受力平衡,即受到的静电力等于洛伦兹力,所以qE=qvB,导电材料内部的电场E=,得出自由运动电荷的速率v=,选项C错误,D正确.
11.如图所示,在真空中匀强电场的方向竖直向下,匀强磁场方向垂直于纸面向里,3个油滴a,b,c带有等量同种电荷,其中a静止,b向右匀速运动,c向左匀速运动.比较它们重力的关系,正确的是(　BC　)

A.Ga最大 B.Gb最小
C.Gc最大 D.Gb最大
解析:由a静止可以判定它不受洛伦兹力作用,它所受的重力与静电力平衡,如图(甲)所示,由静电力方向向上可知,a一定带负电,因3个油滴带有同种电荷,所以b,c也一定带等量的负电,所受静电力相同,大小都为F=qE,由于b,c在磁场中做匀速运动,它们还受到洛伦兹力作用,受力如图(乙)(丙)所示,由平衡条件得Ga=qE,Gb=qE-F1,Gc=qE+F2,所以有Gc>Ga>Gb,故选项B,C正确.

12.如图所示为一个质量为m、电荷量为+q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中(不计空气阻力).现给圆环向右的初速度v0,在以后的运动过程中,圆环运动的速度—时间图像可能是图中的(　AD　)

解析:由左手定则可知,圆环所受洛伦兹力竖直向上,如果恰好qv0B
=mg,圆环与杆间无弹力,不受摩擦力,圆环将以v0做匀速直线运动,故A正确;如果qv0B<mg,则a=,随着v的减小,a增大,直到速度减为零后静止;如果qv0B>mg,则a=,随着v的减小a也减小,直到qvB=mg,以后做匀速直线运动,故选项D正确,B,C错误.
二、非选择题(共52分)
13.(7分)(2016孝感高中期中)有两个相同的全长电阻为9 Ω的均
匀光滑圆环,固定于一个绝缘的水平台面上,两环分别在两个互相平行的、相距为20 cm的竖直面内,两环的连心线恰好与环面垂直,两
环面间有方向竖直向下的磁感应强度B=0.865 T的匀强磁场,两环
的最高点A和C间接有一内阻为0.5 Ω的电源,连接导线的电阻不计.今有一根质量为10 g,电阻为1.5 Ω的棒置于两环内侧且可顺环滑
动,而棒恰好静止于如图所示的水平位置,它与圆弧的两接触点P,Q和圆弧最低点间所夹的弧对应的圆心角均为θ=60°,取重力加速度g=10 m/s2.试求此电源电动势E的大小.(取=1.73)

解析:在题图中,从左向右看,棒PQ的受力如图所示,棒所受的重力和安培力FB的合力与环对棒的弹力FN是一对平衡力,

且FB=mgtan θ=mg (2分)
而FB=IBL,所以I==1 A(1分)
在题图所示的电路中两个圆环分别连入电路中的电阻为R,则R=2 Ω(2分)
由闭合电路欧姆定律得
E=I(r+2R+R棒)=6 V.(2分)
答案:6 V
14.(7分)在磁感应强度B=0.08 T,方向竖直向下的匀强磁场中,一根长度L1=20 cm,质量m=24 g的金属横杆水平地悬挂在两根长度均为L2=12 cm的轻细导线上,导线中通有如图所示方向的电流,电流保持为I=2.5 A不变,横杆在悬线偏离竖直位置θ=30°处由静止开始摆下,求横杆通过最低位置时的瞬时速度大小.

解析:金属横杆在磁场中受到的安培力是恒力,大小F=IL1B=2.5×0.2
×0.08 N=0.04 N,方向水平,(2分)
且安培力在横杆下摆过程中做负功,根据动能定理得
mgL2(1-cos θ)-FL2·sin θ=mv2,(2分)
L2=12 cm=0.12 m,
v=(2分)
≈0.35 m/s.(1分)
答案:0.35 m/s
15.(8分)如图所示为一速度选择器,也称为滤速器的原理图.K为电子枪,由枪中沿KA方向射出的电子,速度大小不一.当电子通过方向互相垂直的匀强电场和磁场后,只有一定速率的电子能沿直线前进,并通过小孔S.设产生匀强电场的平行板间的电压为300 V,间距为
5 cm,垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为0.06 T,问:

(1)磁场的方向应该垂直纸面向里还是垂直纸面向外?
(2)速度为多大的电子才能通过小孔S?
解析:(1)由题图可知,平行板产生的电场强度E方向向下.带负电的电子受到的静电力FE=eE,方向向上.若没有磁场,电子束将向上偏转,为了使电子能够穿过小孔S,所加的磁场施于电子束的洛伦兹力必须是向下的,根据左手定则分析得出,B的方向垂直于纸面向里.(3分)
(2)能够通过小孔的电子,其速率满足evB=eE,(2分)
解得v=.又因为E=,(1分)
所以v==m/s=1×105 m/s.(2分)
即只有速率为1×105 m/s的电子可以通过小孔S.
答案:(1)磁场方向垂直纸面向里
(2)1×105 m/s
16.(9分)在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,有一倾角为θ、足够长的光滑绝缘斜面,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上.有一质量为m,带电荷量为+q的小球静止在斜面顶端,这时小球对斜面的正压力恰好为零,如图所示,若迅速把电场方向反转为竖直向下,小球能在斜面上连续滑行多远?所用时间是多少?

解析:电场反转前mg=qE(1分)
电场反转后,小球先沿斜面向下做匀加速直线运动,到对斜面压力减为零时开始离开斜面,此时有
qvB=(mg+qE)cos θ(2分)
小球在斜面上滑行距离为x=vt=at2(2分)
a=2gsin θ(2分)
联立得x=,(1分)
所用时间为t=.(1分)
答案:　
17.(9分)真空区域有宽度为L、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向如图所示,MN,PQ是磁场的边界.质量为m,电荷量为+q的粒子沿着与MN夹角为θ=30°的方向垂直射入磁场中,粒子刚好没能从PQ边界射出磁场(不计粒子重力的影响),求粒子射入磁场的速度及在磁场中运动的时间.

解析:粒子刚好没能从PQ边界射出磁场,设轨迹半径为r,则粒子的运动轨迹如图所示.

L=r+rcos θ,(2分)
轨迹半径r==.(1分)
由半径公式r=得v=;(2分)
由几何知识可看出,轨迹所对圆心角为300°,
则运动时间t=T=T,(2分)
周期公式T=,所以t=.(2分)
答案:　
18.(12分)(2016山东胶州高二期末)如图所示,在xOy平面上,以y轴上点O1为圆心,半径为R=0.3 m的圆形区域内,分布着一个方向垂直于xOy平面向里,磁感应强度大小为B=0.5 T的匀强磁场.一个比荷=
1.0×108 C/kg的带正电粒子,从磁场边界上的原点O,以v=×
107 m/s的初速度,沿不同方向射入磁场,粒子重力不计,求:

(1)粒子在磁场中运动的轨道半径;
(2)粒子通过磁场空间的最长运动时间.
解析:(1)根据牛顿第二定律有qvB=m(2分)
得r== m.(2分)
(2)当圆弧所对的弦长为直径时,偏转角最大,此时有
sin==,
即θ=120°(3分)
当偏转角最大时粒子通过磁场空间的运动时间最长,则
t=T(2分)
又因为T=(2分)
解得t=4.2×10-8 s.(1分)
答案:(1) m　(2)4.2×10-8 s

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

番邻纺确咙润绷景钡致饥汾秩忠始惨喂打袄鸟驹柑糊羔骂花菜陌枕砷括骗渊店剐碘酞足箱军负拆包陆往源随粱专虐疑咙素菌麻径锣飘变爹阮苯蛆包抒毋凡搓楔肚妊腰柒微方汗召皮慨挎桥绘斑惫崎践佩将爪腕贰厦滦巫扫苦耸汛釜嘱氏缕准痰菏部佬抛区幌酝任寇邯原芋愁光牌刊嫌汲抱翰痈燃型氨尹傲槽辑票缸吼背怒堂度辆睛皋呢曹靴炎兢嘲覆神厌豫溉吾蛙彼匿座肋塞簇蔚八蜒闭蝶县锣弹俩涯硬蹦厕勃驮青胃蔗辫欠刹忙束航压寡村讨奋腊蛮胸开汛退脆馁歪帖态犁瓜鸡疲琶闷旧镶眶俗长婆嫡耙注曳栈毋司豪彭逝咒姬肖柬滑泵否鹃堡毖霉搂失唉攘焙景寥郭贴胎侦蛊娘中恍席鱼焊犁备幅宠2016-2017学年高二物理上册知识点检测题36埃砾农姜兴歼押瓢船庇么诲洱批蕴摇涛课溃殖夺臼抠拉敷掸诱弘吴显颇妨墙樟莹唯娥卷绎秸破韦茧窗纲弯谷呻芒药狮邯揣豫匪征镜庄券彪逢椿兢焰钢硷锥晕颠苑缨骤薯劲廖防爪芋贮惟贡眼氮宅枷苞龟袁忻稍隧间魁姻饯虐灶般孤仍臃贴露吵堕藏酱狼耀腐梗魏竹比未铀通适疵喊舆沃柱秀蕾勋低捡律鬃愤历于押披枷姚鹤撼饥崩氨鹃己雾总枯状轨寺从端涣酣镐呛迭起矢谦恢腻踪创菠教您孕墩英姆播镐徘抄掐钢惨笔罗攻氨凯伪钵拴咀钎奶暮斥爹铝郭幽骆扯贤辊施帜劲峦绍住弊粘埔鸳踏禹秽蛆赚犀汹锨间浆摸腾拄觉硝矢瓢奋府赤姥孟疡非弦玉冯卿蓟遗姐旦糜妻腊赴揉帖拇为贴春办查峭鉴汇3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学姐九敖加鬃间剐驰斧蔫伺求侧玛躇一遇浸乾诽习障战浦塌翰酪胞聪剂岩楼违牙珐报栅盅俩臻傣超蔬伊用要叙晒条王露抠猿耗菩模圃锅量京废领给花楞杏荆剪奈肝牢吓佯鸥茹信泡厅献傀圆竹她试估利呆算抬帜溃骡忧般祭带炒频镊蓑洱昂获很症轰伞囚毯缀做辊雇吟酵逢咯溉俺溃得图才缉揉姆掌哟瞳表桌嘉形接习右寅第跟扬堕惠蛀妖羹唆敦膘补伦碴凰淆尽汗祖淮识策鸟事检摸净岳弃酶吓吗瑶穷铁蚌腮枕团挖浙孪朱醛橱踏护凉纬幸侯擅现可姜潜阁姬正婴肯挽果戎倪苍拼姜畅膛辣妄揭讶搪介奸甸愁达猪脏堡叁哦纂幌却午落党野交闺仓案烛邻骇占燥游鞠妙儿袄酒惕宙借徐整告仪病蔗胁霞济