高二物理上冊知識點檢測題

第三章檢測試題

【測控導航】

一、選擇題(共12小題,每小題4分,共48分.1～6小題為單項選擇題,7～12小題為多項選擇題,選對但不全的得2分)

1.關於磁感應強度b,下列說法中正確的是(　d　)

a.磁場中某點b的大小,跟放在該點的電流元的情況有關

b.磁場中某點b的方向,跟該點處電流元所受磁場力的方向一致

c.在磁場中某點電流元不受磁場力作用時,該點b值大小一定為零

d.在磁場中磁感線越密集的地方,b值越大

解析:磁場中某點的磁感應強度由磁場本身決定,與電流元無關.而磁感線可以描述磁場的強弱,疏密程度可以反映磁感應強度b的大小,選項d正確.

2.如圖所示,水平導線中有電流i通過,導線正下方的電子初速度的方向與電流i的方向相同,則電子將(　b　)

a.沿路徑a運動,軌跡是圓

b.沿路徑a運動,軌跡半徑越來越大

c.沿路徑a運動,軌跡半徑越來越小

d.沿路徑b運動,軌跡半徑越來越小

解析:由安培定則可知,導線下方磁場方向垂直於紙面向外.由左手定則可判斷電子運動軌跡向下彎曲.又由r=知,b減小,r越來越大,故電子的徑跡是a.故選b.

3.兩個質量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a,b以不同的速率對準圓心o沿著ao方向射入圓形勻強磁場區域,其運動軌跡如圖,若不計粒子的重力,則下列說法正確的是(　c　)

a.a粒子帶正電,b粒子帶負電

b.a粒子在磁場中所受洛倫茲力較大

c.b粒子動能較大

d.b粒子在磁場中運動時間較長

解析:由左手定則可判定a帶負電,b帶正電,由於b粒子軌道半徑大,因而b粒子速率大,動能大,所受洛倫茲力大,選項c正確,a,b錯誤;由作圖可知,由於b粒子弧長及半徑比a粒子大,b粒子軌跡所對的圓心角比a粒子小,所以b粒子在磁場中運動時間較短,選項d錯誤.

4.空間存在方向垂直於紙面向裡的勻強磁場,圖中的正方形為其邊界.一細束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直於磁場的方向從o點入射.

這兩種粒子帶同種電荷,它們的電荷量、質量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子.不計重力.下列說法正確的是(　d　)

a.入射速度不同的粒子在磁場中的運動時間一定不同

b.入射速度相同的粒子在磁場中的運動軌跡不一定相同

c.在磁場中運動時間相同的粒子,其運動軌跡一定相同

d.在磁場中運動時間越長的粒子,其軌跡所對的圓心角一定越大

解析:由於粒子比荷相同,由r=可知速度相同的粒子軌跡半徑相同,運動軌跡也必相同,b錯誤.對於入射速度不同的粒子在磁場中可能的運動軌跡如圖所示,

由圖可知,對於粒子的軌跡直徑不超過磁場邊界一半時轉過的圓心角都相同,運動時間都為半個週期,這些粒子在磁場中的運動時間都相同,a,c皆錯誤.再由t=t=可知d正確.

5.如圖所示為電動機的簡化模型,線圈abcd可繞軸o1o2自由轉動.當線圈中通入如圖所示的電流時,順著o1o2的方向看去,線圈將(　a　)

a.順時針轉動

b.逆時針轉動

c.仍然保持靜止

d.既可能順時針轉動,也可能逆時針轉動

解析:根據左手定則可判斷cd受到的安培力向下,ab受到的安培力向上,線圈將沿順時針轉動.故選項a正確.

6.兩個電荷量都為q的帶電粒子分別以速度 va和vb射入勻強磁場,兩粒子的入射方向與豎直磁場邊界的夾角分別為30°和60°,磁場寬度為d,兩粒子同時由a點出發,同時到達與a等高的b點,如圖所示,則(　c　)

a.a粒子帶正電,b粒子帶負電

b.兩粒子的軌道半徑之比ra∶rb=∶1

c.兩粒子的質量之比ma∶mb=1∶2

d.兩粒子的速度之比 va∶vb=∶2

解析:根據左手定則判斷可知,a粒子帶負電,b粒子帶正電,故選項a錯誤.連線ab,則ab的中垂線與各自速度方向的垂線的交點即為各自圓心.

如圖所示,根據幾何關係,則有兩半徑之比為ra∶rb=1∶,故選項b錯誤.a粒子圓弧對應的圓心角為120°,而b粒子圓弧對應的圓心角為60°.由於它們運動時間相等,所以它們的週期之比為ta∶tb=

1∶2,由t=得質量之比ma∶mb=1∶2,故選項c正確.由qvb=得v=,所以速度大小之比va∶vb=ramb∶rbma=2∶,故選項d錯誤.

7.如圖所示,a板發出的電子(重力不計)經加速後,水平射入水平放置的兩平行金屬板m,n間,m,n之間有垂直紙面向裡的勻強磁場,電子通過磁場後最終打在螢光屏p上,關於電子的運動,下列說法中正確的是(　ac　)

a.當滑動觸頭向右移動時,電子打在螢光屏的位置上公升

b.當滑動觸頭向右移動時,電子通過磁場區域所用時間不變

c.若磁場的磁感應強度增大,則電子打在螢光屏上的速度大小不變

d.若磁場的磁感應強度增大,則電子打在螢光屏上的速度變大

解析:當滑動觸頭向右移動時,電場的加速電壓增大,加速後電子動能增大,進入磁場的初速度增大,向下偏轉程度變小,位置上公升,選項a正確;由於在磁場中運動對應的圓心角變小,運動時間變短,選項b錯誤;電子在磁場中運動速度大小不變,選項c正確,d錯誤.

8.如圖所示,在平行帶電金屬板間有垂直紙面向裡的勻強磁場,質子、氘核、氚核沿平行於金屬板方向,以相同動能射入兩極板間,其中氘核沿直線運動,未發生偏轉,質子和氚核發生偏轉後射出,則下列說法正確的是(　ad　)

a.偏向正極板的是質子 b.偏向正極板的是氚核

c.射出時動能最大的是質子 d.射出時動能最大的是氚核

解析:質子、氘核、氚核分別為hhh,由於它們的動能相同,由ek=mv2得v=,v質子》v氘》v氚,根據氘核未發生偏轉分析可知,氚核偏向靜電力方向,偏向負極、靜電力做正功、動能增大,質子偏向洛倫茲力方向即偏向正極板,靜電力做負功,動能減小,選項a,d正確.

9.在如圖所示的勻強電場和勻強磁場共存的區域內(不計重力),電子可能沿水平方向向右做直線運動的是(　bc　)

解析:若電子水平向右運動,在a圖中靜電力水平向左,洛倫茲力豎直向下,故不可能;在b圖中,靜電力水平向左,洛倫茲力為零,故電子可能水平向右做勻減速直線運動;在c圖中靜電力豎直向上,洛倫茲力豎直向下,當二者大小相等時,電子向右做勻速直線運動;在d圖中靜電力豎直向上,洛倫茲力豎直向上,故電子不可能做水平向右的直線運動,因此選項b,c正確.

10.如圖所示,一段長方體形導電材料,左右兩端面的邊長都為a和

b,內有帶電荷量為q的某種自由運動電荷.導電材料置於方向垂直

於其前表面向裡的勻強磁場中,內部磁感應強度大小為b.當通以從

左到右的恆定電流i時,測得導電材料上、下表面之間的電壓為u(設材料內部公式e=仍適用),且上表面的電勢比下表面的低.由此可得(　ad　)

a.自由運動電荷為負電荷

b.自由運動電荷為正電荷

c.自由運動電荷的速率v=

d.自由運動電荷的速率v=

解析:導電材料上表面的電勢比下表面的低,自由電荷在磁場中定向移動,由於洛倫茲力作用,上表面積聚負電荷,下表面積聚正電荷,即負電荷所受洛倫茲力方向向上,由左手定則判斷可知,自由運動電荷為負電荷,選項a正確,b錯誤.根據自由運動電荷水平通過導電材料時受力平衡,即受到的靜電力等於洛倫茲力,所以qe=qvb,導電材料內部的電場e=,得出自由運動電荷的速率v=,選項c錯誤,d正確.

11.如圖所示,在真空中勻強電場的方向豎直向下,勻強磁場方向垂直於紙面向裡,3個油滴a,b,c帶有等量同種電荷,其中a靜止,b向右勻速運動,c向左勻速運動.比較它們重力的關係,正確的是(　bc　)

最大 b.gb最小

c.gc最大 d.gb最大

解析:由a靜止可以判定它不受洛倫茲力作用,它所受的重力與靜電力平衡,如圖(甲)所示,由靜電力方向向上可知,a一定帶負電,因3個油滴帶有同種電荷,所以b,c也一定帶等量的負電,所受靜電力相同,大小都為f=qe,由於b,c在磁場中做勻速運動,它們還受到洛倫茲力作用,受力如圖(乙)(丙)所示,由平衡條件得ga=qe,gb=qe-f1,gc=qe+f2,所以有gc>ga>gb,故選項b,c正確.

12.如圖所示為乙個質量為m、電荷量為+q的圓環,可在水平放置的足夠長的粗糙細桿上滑動,細桿處於磁感應強度為b的勻強磁場中(不計空氣阻力).現給圓環向右的初速度v0,在以後的運動過程中,圓環運動的速度—時間影象可能是圖中的(　ad　)

解析:由左手定則可知,圓環所受洛倫茲力豎直向上,如果恰好qv0b

=mg,圓環與桿間無彈力,不受摩擦力,圓環將以v0做勻速直線運動,故a正確;如果qv0bmg,則a=,隨著v的減小a也減小,直到qvb=mg,以後做勻速直線運動,故選項d正確,b,c錯誤.

二、非選擇題(共52分)

13.(7分)(2016孝感高中期中)有兩個相同的全長電阻為9 ω的均

勻光滑圓環,固定於乙個絕緣的水平臺面上,兩環分別在兩個互相平行的、相距為20 cm的豎直麵內,兩環的連心線恰好與環麵垂直,兩

環麵間有方向豎直向下的磁感應強度b=0.865 t的勻強磁場,兩環

的最高點a和c間接有一內阻為0.5 ω的電源,連線導線的電阻不計.今有一根質量為10 g,電阻為1.5 ω的棒置於兩環內側且可順環滑

動,而棒恰好靜止於如圖所示的水平位置,它與圓弧的兩接觸點p,q和圓弧最低點間所夾的弧對應的圓心角均為θ=60°,取重力加速度g=10 m/s2.試求此電源電動勢e的大小.(取=1.

73)解析:在題圖中,從左向右看,棒pq的受力如圖所示,棒所受的重力和安培力fb的合力與環對棒的彈力fn是一對平衡力,

且fb=mgtan θ=mg (2分)

而fb=ibl,所以i==1 a(1分)

在題圖所示的電路中兩個圓環分別連入電路中的電阻為r,則r=2 ω(2分)

由閉合電路歐姆定律得

e=i(r+2r+r棒)=6 v.(2分)

答案:6 v

14.(7分)在磁感應強度b=0.08 t,方向豎直向下的勻強磁場中,一根長度l1=20 cm,質量m=24 g的金屬橫桿水平地懸掛在兩根長度均為l2=12 cm的輕細導線上,導線中通有如圖所示方向的電流,電流保持為i=2.

5 a不變,橫桿在懸線偏離豎直位置θ=30°處由靜止開始擺下,求橫桿通過最低位置時的瞬時速度大小.

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