【步步高 学案导学设计】2014-2015学年高中物理 第二章 磁场章末检测 新人教版选修1-1
(时间:45分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分)
1.关于磁场和磁感线的描述,下列正确的是( )
A.磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止
B.自由转动的小磁针放在通电螺线管内部,其N极指向螺线管内部的磁场方向
C.磁感线的方向就是磁场方向
D.两条磁感线的空隙处不存在磁场
答案 B
解析 磁感线是一条闭合曲线,在磁体的外部由N极到S极,而在磁体的内部则由S极到N极,A不正确.通电螺线管内部的磁感线由S极到N极,所以放置其中的小磁针N极必然是指向螺线管的北极,B正确.只有磁感线是直线时,磁感线的方向才与磁场方向一致;如果磁感线是曲线,某点的磁场方向用该点的切线方向来表示,C不正确.磁感线是假想的曲线,只要有磁场的地方就有磁感线,D不正确.
2.通电螺线管两端极性的性质取决于( )
A.螺线管的匝数 B.螺线管的长度
C.螺线管中的电流方向 D.螺线管中是否有铁芯
答案 C
3.下图是通电直导线周围磁感线分布情况示意图,各图的中央表示垂直于纸面的通电直导线及其中电流的方向,其他的均为磁感线,其方向由箭头指向表示,这四个图中正确的是( )
答案 C
解析 A、C、D图均表示电流方向垂直纸面向里,B图电流方向向外,由安培定则知磁感线方向A、C、D正确;离导线越近,磁场越强,磁感线越密,故只有C对.
4.如图1所示,环中电流方向由左向右,且I1=I2,则圆环中心O处的磁场是( )
图1
A.最大,穿出纸面
B.最大,垂直穿入纸面
C.为零
D.无法确定
答案 C
解析 根据安培定则,上半圆环中电流I1在环内产生的磁场垂直纸面向里,下半圆环中电流I2在环内产生的磁场垂直纸面向外,由于O对于I1和I2对称(距离相等),故I1和I2在O处产生的磁场大小相等、方向相反,在O处相互抵消.
5
5.以下说法正确的是( )
A.运动电荷处于磁场中不一定受到洛伦兹力
B.运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力
C.某运动电荷在某处未受到洛伦兹力,该处的磁感应强度一定为零
D.洛伦兹力不能改变运动电荷的速度
答案 A
解析 当运动电荷的速度方向与磁场方向平行时,则不受洛伦兹力,故B、C错,A对;洛伦兹力的作用效果是能改变速度的方向,不改变速度的大小,D错.
6.下图中磁感应强度B、电流I和安培力F之间的方向关系错误的是( )
答案 D
解析 根据左手定则判断F与B、I的方向关系,D项中F应水平向左.
7.如图2所示是电子射线管示意图,接通电源后,电子射线由阴极沿x轴正方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转,在下列措施中可采用的是( )
图2
A.加一磁场,磁场方向沿z轴负方向
B.加一磁场,磁场方向沿y轴正方向
C.加一电场,电场方向沿z轴负方向
D.加一电场,电场方向沿y轴正方向
答案 B
解析 要使荧光屏上亮线向下偏转即是电子所受的洛伦兹力方向向下,电子运动方向沿x轴正方向,由左手定则可知,磁场方向应沿y轴正方向,所以A错,B对;若加一电场,电子应受到向下的电场力作用,故电场方向沿z轴正方向,C、D均错.
8.显像管是电视机中的一个重要元件,如图3所示为电视机显像管的偏转线圈示意图,圆心黑点表示电子枪射出的电子,它的方向由纸内指向纸外.当偏转线圈通以图示方向的电流时,电子束应( )
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图3
A.向左偏转 B.向上偏转
C.不偏转 D.向下偏转
答案 B
解析 偏转线圈N极在右,S极在左,磁场方向向左,用左手定则,四指指向电子运动的反方向即可.
二、多项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分)
9.下列说法正确的是( )
A.磁极间的相互作用是通过磁场发生的
B.磁场和电场一样也是客观存在的
C.磁感线是实际存在的线,可由实验得到
D.磁感线类似于电场线,它总是从磁体的N极出发终止于S极
答案 AB
10.如图4所示,一导体棒MN放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上,并与金属导轨组成闭合回路.当回路中通有电流时,导体棒受到安培力的作用.要使安培力增大,可采用的方法有( )
图4
A.增大磁感应强度 B.减小磁感应强度
C.增大电流 D.减小电流
答案 AC
解析 本题考查安培力的计算,由F=BIL知A、C正确.
11.电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则( )
A.磁场对电子的作用力始终不变
B.磁场对电子的作用力始终不做功
C.电子的速度始终不变
D.电子的动能始终不变
答案 BD
解析 洛伦兹力的方向由左手定则可判定,始终垂直于速度方向,所以洛伦兹力不改变速度大小,只改变速度方向,因此磁场对电子的作用力始终不做功,因此电子的动能始终不变.
12.某电器元件不小心被外磁场磁化了,为了使该元件退磁,下列方法有效可行的有(下列方法均不会使元件损坏)( )
A.把该元件高温处理
B.把该元件通入强电流
C.把该元件放在逐渐减弱的交变磁场中
D.把该元件放入强磁场中
答案 AC
解析 当磁体被高温加热、剧烈撞击或者受到其它磁场等的作用时,分子电流取向变得杂乱无章,对外就不再显示磁性.
13.下列情况说法正确并可以肯定钢针有磁性的是( )
5
A.将钢针的一端接近磁体的北极,两者相互吸引,再将钢针的另一端接近磁体的南极,则两者相互排斥
B.将钢针的一端接近磁体的北极,两者相互吸引,再将钢针的另一端接近磁体的北极,则两者相互排斥
C.将钢针的一端接近磁体的北极,两者相互排斥,再将钢针的另一端接近磁体的北极,则两者相互排斥
D.将钢针的一端接近磁体的北极,两者相互排斥,再将钢针的另一端接近磁体的北极,则两者相互吸引
答案 BD
三、计算题(本题共3小题,第14题10分,第15题12分,第16题16分,共38分)
14.地球是个大磁体,在赤道上,地磁场可以看成是沿南北方向的匀强磁场(如图6所示).如果赤道某处地磁场的磁感应强度的大小为0.5×10-4 T,在赤道上有一根东西方向的直导线,长为20 m,载有从东往西的电流30 A,则地磁场对这根导线的作用力有多大?方向如何?
图6
答案 3.0×10-2 N 方向竖直向下
15.在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒,处于竖直向上的匀强磁场中,如图7所示,当导体棒内通有垂直于纸面向里的电流I时,导体棒恰好静止在斜面上,求磁感应强度大小为多少?
图7
答案
解析 解决此题的关键是确定安培力的方向,由受力分析及平衡条件不难解决.受力分析如图所示
由平衡条件得:F安=mgtan 30°
又F安=BIL
所以B==
16.带电粒子A(质量为m、电荷量为q)和带电粒子B(质量为4m、电荷量为2q)垂直磁感线射入同一匀强磁场中(不计重力).
(1)若以相同的速度射入,则轨道半径之比RA∶RB为多少?周期之比TA∶TB为多少?
(2)若以相同的动能射入,则轨道半径之比RA∶RB为多少?周期之比TA∶TB为多少?
答案 (1)1∶2 1∶2 (2)1∶1 1∶2
解析 R=,T=
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(1)若v相同,则==,==.
(2)若Ek相同,R==
则==,==.
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