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2021-2022学年高中物理教科版选修3-1作业:章末测评第3章 磁场 WORD版含解析.doc

1、高考资源网() 您身边的高考专家章末综合测评(三)磁场(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分在每小题给出的四个选项中,第17题只有一项符合题目要求,第812 题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1用安培提出的分子电流假说可以解释下列哪些现象()A通电螺线管的磁场B直线电流的磁场C环形电流的磁场 D软铁棒被磁化的磁场D安培分子电流假说说明一切磁现象都是由运动电荷产生的故A、B、C错误,D正确2.如图,金属杆ab的质量为m,通过的电流为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,平行导轨间的距离为L,结果ab静止且紧压于水平

2、导轨上若磁场方向与导轨平面成角,金属杆ab与水平导轨间的动摩擦因数为,则以下说法正确的是()A金属杆ab所受的安培力大小为BILsin B金属杆ab所受的安培力大小为BILcos C金属杆ab所受的摩擦力大小为BILsin D金属杆ab所受的摩擦力大小为mgC对ab杆受力分析如图所示FBILFcos(90)f解得fBILsin ,故C正确3.如图所示,两个相同的带电粒子,不计重力,同时从A孔沿AD方向射入一正方形空腔中,空腔中有垂直纸面向里的匀强磁场,两粒子的运动轨迹分别为a和b,则两粒子的速率和在空腔中运动的时间的关系是()Avavb,tatbCvavb,tatb Dva0)的粒子以初速度v

3、0从y轴上的P点沿y轴正方向射出,一段时间后进入电场,进入电场时的速度方向与电场方向相反;又经过一段时间T0,磁场的方向变为垂直于纸面向里,大小不变不计粒子重力(1)求粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需的时间;(2)若要使粒子能够回到P点,求电场强度的最大值解析:(1)带电粒子在磁场中做圆周运动,设运动半径为R,运动周期为T,根据洛伦兹力公式及圆周运动规律,有qv0BmT依题意,粒子第一次到达x轴时,运动转过的角度为,所需时间t1T,求得t1.(2)粒子进入电场后,先做匀减速运动,直到速度减小为0,然后沿原路返回做匀加速运动,到达x轴时速度大小仍为v0,设粒子在电场中运动的总时间为t2,加速

4、度大小为a,电场强度大小为E,有qEmav0at2得t2根据题意,要使粒子能够回到P点,必须满足t2T0得电场强度最大值E.答案:(1)(2)16.(16分)如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴一质量为m、电荷量为q的带正电荷的小球,从y轴上的A点水平向右抛出经x轴上的M点进入电场和磁场区域,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,M、N之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为.不计空气阻力,重力加速度大小为g.求:(1)电场强度E的大小和方向;(2)

5、小球从A点抛出时初速度v0的大小;(3)A点到x轴的高度h.解析:(1)小球在电场、磁场区域中恰能做匀速圆周运动,其所受电场力必与重力平衡,有qEmgE重力的方向是竖直向下,电场力的方向应为竖直向上,由于小球带正电,所以电场强度方向竖直向上(2)小球做匀速圆周运动,O为圆心,MN为弦长,MOP,如图所示设半径为r,由几何关系知sin 小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,设小球做圆周运动的速率为v,有qvB由速度的合成与分解知cos 由式得v0.(3)设小球到M点时的竖直分速度为vy,它与水平分速度的关系为vyv0tan 由匀变速直线运动规律得v2gh由式得h.答案:(1)竖直向上(2)(3)- 12 - 版权所有高考资源网

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