整章章节综合学案练习二含答案高中物理选修31磁场.docx

1、整章章节综合学案练习二含答案高中物理选修31磁场高中物理专题复习选修3-1磁场单元过关检测考试范围：单元测试；满分：100分注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）请点击修改第I卷的文字说明评卷人得分一、单选题1如图甲所示，在水平放置的两平行金属板的右侧存在着有界的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场边界和与平行板的中线垂直。金属板的两极板间的电压，匀强磁场的磁感应强度。现有带正电的粒子以的速度沿两板间的中线连续进入电场，恰能从平行金属板边缘穿越电场射入磁场。已知带电粒子的比荷，粒子的重力和粒子间相互作用力均可以忽略不计（结果保留两位有

2、效数字）。（1）求射入电场的带电粒子射出电场时速度的大小和方向。（2）为使射入电场的带电粒子不会由磁场右边界射出，该匀强磁场区的宽度至少为多大?2如图甲所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷=106C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过10-5s时间电荷以=1.5104m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场方向与纸面垂直，磁感应强度B按图乙所示规律周期性变化（图乙中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t=0时刻）。不考虑磁场变化产生的电场（sin53=0.8,cos53=0.6）。求：（1）匀强电场的电场强度E；（2）图乙中t=10-5s

3、时刻电荷与O 点的水平距离；（3）如果在O点正右方d=32cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从第一次进入磁场开始到达挡板需要的时间。3（16分）在科学研究中，可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。 如题15-1图所示的xOy平面处于匀强电场和匀强磁场中，电场强度E和磁感应强度B随时间作周期性变化的图象如题15-2图所示。 x轴正方向为E的正方向，垂直纸面向里为B的正方向。 在坐标原点O有一粒子P，其质量和电荷量分别为m和+q。 不计重力。 在时刻释放P，它恰能沿一定轨道做往复运动。（1）求P在磁场中运动时速度的大小；（2）求应满足的关系；（3）在时刻释放P，求P速度为

4、零时的坐标。4（单选）在磁感应强度是5.010-2 T的匀强磁场里，有一根与磁场方向垂直，长为8 cm的通电导线ab，如图1所示，通电导线ab所受的安培力是1.010-2 N，方向垂直纸面指向外，则导线中电流的大小和方向（ ）A2.5A，方向a到b. B2.5A，方向b到a.C2.510-2 A，方向a到b. D2.510-2 A，方向b到a.5（单选）如图，一足够长的直导线ab靠近通电螺线管，与螺线管平行用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图像是 6（单选）如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M，N两小孔中，O为M，N连线中点，连线上a，b两点关于O

5、点对称.导线均通有大小相等，方向向上的电流.已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度，式中k是常数，I是导线中电流，r为点到导线的距离.一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点.关于上述过程，下列说法正确的是（ ）A.小球一直做匀加速直线运动 B.小球一直做匀减速直线运动C.小球对桌面的压力先减小后增大 D.小球对桌面的压力一直在增大7（单选）如图所示，在圆柱形区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小B随时间t的变化关系为BB0+kt，其中B0、k为正的常数。在此区域的水平面内固定一个半径为r的圆环形内壁光滑的细玻璃管，将一电荷量为q的带正电小球在管内由静止释放，不考虑带电小

6、球在运动过程中产生的磁场，则下列说法正确的是A从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为2qkrB从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为2qkrC从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为qkr2D从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为qkr28如图4，把扁平状强磁铁的N极吸附在螺丝钉的后端，让其位于磁铁中心位置。取一节大容量干电池，让它正极朝下，把带上磁铁的螺丝钉的尖端吸附在电池正极的铁壳帽上。将导线的一端接到电池负极，另一端轻触磁铁的侧面。此时磁铁、螺丝钉和电源就构成了一个回路，

7、螺丝钉就会转动，这就成了一个简单的“电动机”。设电源电动势为E，电路总电阻为R，则下列判断正确的是（）图4A螺丝钉俯视逆时针快速转动，回路中电流IB螺丝钉俯视顺时针快速转动，回路中电流IC螺丝钉俯视逆时针快速转动，回路中电流I0，I为电流强度，r为距导线的即离。在水平长直导线MN正下方，矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流，被两根等长的轻质绝缘细线静止地悬挂，如图所示。开始时MN内不通电流，此时两细线内的张力均为T0。当MN通以强度为I1的电流时，两细线内的张力均减小为T1：当MN内的电流强度变为I2时，两细线的张力均大于T0。（重力加速度用g表示）（1）分别指出强度为I1、I2的电流的方

8、向；（2）求MN分别通以强度为I1和I2电流时，线框受到的安培力F1与F2大小之比；（3）当MN内的电流强度为I3时两细线恰好断裂，在此瞬间线圈的加速度大小为a，求I3。评卷人得分一、单选题1解：(1)由动能定理 2分解得 2分设偏转角度为，则 2分 1分(2)粒子运动轨迹如图1所示，设粒子运动轨迹刚好与右边界相切，这时磁场宽度为，则 3分而 2分解得， 所以，磁场宽度至少为。2分2ABCDF解析：解：（1）电荷在电场中做匀加速运动，（1分） （2分） 解得： （1分）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，（1分）由题知，在的时间内，粒子正好从图中的点进入磁场，并在磁场中转半周从点回到电场。 根据（1

9、分） （1分）粒子再次进电场后先向下减速至0，在向上加速至回磁场，其中在电场中来回的时间为即粒子在时再次进入磁场（1分）由题知，在的时间内，粒子正好从图中的点进入磁场，并在磁场中转半周从点回到电场，可得23cm（1分）此后粒子再次进入电场减速重复以上运动，至时，粒子又回到C点，故粒子与O点间的水平间距离为(1分） 解得（1分）从粒子第一次进磁场开始计时，设粒子在复合场中运动的周期为,则 （2分）由题可知，粒子运动6T0后进入磁场偏转打在挡板上，第7次在B1中偏转时的轨迹如图，设6T0时到D点，D点到A点为6x0=24cm（1分）设为MN与板交与G点，轨迹圆与板交与F点，所以HG=3cm,HF=

10、5cm，cosFHG=0.6,所以（1分）所以,(1分） 解得t=1.5810-4s(1分）34B5C6D7C解析：C由题意可知，如图所示的磁场在均匀增加时，则会产生顺时针方向的涡旋电场，那么正电荷在电场力作用下，做顺时针方向圆周运动，根据动能定理，转动一周过程中，动能的增量等于电场力做功，则为，故C正确。故选C。8B解析：选B由左手定则判断得知，螺丝钉后端受到顺时针方向(俯视)的安培力作用，因此螺丝钉俯视顺时针快速转动；由于螺丝钉转动切割磁感线产生感应电动势，所以回路中的电流I，选项B正确。评卷人得分二、多选题9BC10ACD11AC12AC评卷人得分三、填空题1314 评卷人得分四、实验题15B评卷人得分五、计算题1617（1）I1方向向左，I2方向向右，（2）当MN中通以电流I时，线圈所受安培力大小为FkIiL（），式中r1、r2分别为ab、cd与MN的间距，i为线圈中的电流，L为ab、cd的长度。 F1:F2I1:I2，（3）设MN中电流强度为I3，线框所受安培力为F3，由题设条件可得：2T0G 2T1F1G， F3GG/ga，