1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。单元评估检测(九)(第九章)(45分钟100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。16题为单选题,710题为多选题)1.月球表面周围没有空气,它对物体的引力仅为地球上的,月球表面没有磁场,根据这些特征,在月球上,如图所示的四种情况能够做到的是()【解析】选D。月球表面没有磁场,在月球上就不能用指南针定向,所以A错误;月球表面周围没有空气,所以无法使用电风扇吹风,而声音也无法传播,所以B、C均不对,只有选项D正确。2.如图所示,空间中有垂直纸面向里的匀强磁场
2、,一不可伸缩的软导线绕过纸面内的小动滑轮P(可视为质点),两端分别拴在纸面内的两个固定点M、N处,并通入由M到N的恒定电流I,导线PM和PN始终伸直。现将P从左侧缓慢移动到右侧,在此过程中导线MPN受到的安培力大小()A.始终不变B.逐渐增大C.先增大后减小D.先减小后增大【解析】选A。在P从左侧缓慢移动到右侧的过程中,导线MPN受到的安培力可等效为直导线MN通过电流I时受到的安培力,即导线MPN受到的安培力大小始终不变,选项A正确。3.如图所示,一块通电的铜板放在磁场中,板面垂直于磁场,板内通有如图所示方向的电流,a、b是铜板左、右边缘的两点,则()A.电势abB.电势baC.电流增大时,|
3、a-b|减小D.其他条件不变,将铜板改为NaCl水溶液时,电势结果仍然一样【解析】选B。因金属导电的载流子是自由电子,自由电子的运动方向与电流方向相反,由左手定则判定,自由电子所受洛伦兹力方向向左,因此铜板左侧聚集电子,右侧带正电,形成电场,且ba;待自由电子所受洛伦兹力与静电力相等,达到稳定状态时,qvB=qE=q,I=nSqv,电流增大时,|a-b|增大。而将铜板改为NaCl水溶液导电时,溶液中电离出正、负离子,是正、负离子在导电,正离子运动方向与电流方向一致,负离子运动方向与电流方向相反,因而根据左手定则知正、负离子都向左边偏转,电荷量中和,所以两边无电势差。故选B。4.四根等长的导线固
4、定在正方体的四条沿x轴方向的棱上,并通以等大的电流,方向如图所示。正方体的中心O处有一粒子源在不断地沿x轴负方向喷射电子,则电子刚被喷射出时受到的洛伦兹力方向为世纪金榜导学号42722642()A.沿y轴负方向B.沿y轴正方向C.沿z轴正方向D.沿z轴负方向【解析】选B。沿x轴负方向观察,根据右手螺旋定则,判断出四根导线在O点产生的合磁场方向沿z轴负方向,电子初速度方向沿x轴负方向,即垂直纸面向里,根据左手定则,判断出洛伦兹力方向沿y轴正方向,选项B正确。5.(2017漳州模拟)两粗糙且绝缘的斜面体ABC与CDE固定在水平地面上,两斜面在C点平滑相连,两斜面倾角相同,粗糙程度相同,一可视为质点
5、的带负电的物块在斜面顶端B处无初速度释放,第一次可上滑到最高点F处,则关于物块的运动情况,下列说法正确的是()A.若空间存在垂直纸面向里的匀强磁场,物块第一次上滑到的最高点仍为FB.若空间存在垂直纸面向里的匀强磁场,物块第一次上滑到的最高点比F点高C.若空间存在竖直向上的匀强电场,物块第一次上滑到的最高点仍为FD.若空间存在竖直向上的匀强电场,物块第一次上滑到的最高点比F点高【解析】选C。若空间存在垂直纸面向里的匀强磁场,物块受到一个垂直斜面向下的洛伦兹力,因此物块受到的平均摩擦力大于没有磁场时受到的摩擦力,因此物块第一次上滑到最高点比F点低,选项A、B错误;空间没有电场时,设物块从开始运动到
6、F点路程为s,高度差为h,则mgh-mgcoss=0-0,解得=cos,若空间存在竖直向上的匀强电场,设物块从开始运动到第一次上滑到最高点运动路程为s,高度差为h,则(mg+qE)h-(mg+qE)coss=0-0,解得=cos,因此可判断出若空间存在竖直向上的匀强电场,物块第一次上滑到的最高点仍为F,选项C正确,D错误。6.如图所示,在x轴上方垂直于纸面向外的匀强磁场,两带电量相同而质量不同的粒子以相同的速度从O点以与x轴正方向成1=60角在图示的平面内射入x轴上方时,发现质量为m1的粒子从a点射出磁场,质量为m2的粒子从b点射出磁场。若另一与a、b带电量相同而质量不同的粒子以相同速率与x轴
7、正方向成2=30角射入x轴上方时,发现它从ab的中点c射出磁场,则该粒子的质量应为(不计所有粒子重力作用)世纪金榜导学号42722643()A.m1+m2B.(m1+m2)C.(m1+m2)D.(m1+m2)【解析】选C。粒子做匀速圆周运动,轨迹如图:故质量为m1、m2、m3的粒子轨道半径分别为:R1=L,R2=,R3=L+,故:(R1+R2)=2R3粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,故:qvB=m1,qvB=m2,qvB=m3,联立解得:m3=(m1+m2),故选C。7.如图所示,在等腰三角形abc区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,d是ac上任意一点,e是bc上任意一点。大量
8、相同的带电粒子从a点以相同方向进入磁场,由于速度大小不同,粒子从ac和bc上不同点离开磁场。不计粒子重力,则从c点离开的粒子在三角形abc磁场区域内经过的弧长和运动时间,与从d点和e点离开的粒子相比较()A.经过的弧长一定大于从d点离开的粒子经过的弧长B.经过的弧长一定小于从e点离开的粒子经过的弧长C.运动时间一定大于从d点离开的粒子的运动时间D.运动时间一定大于从e点离开的粒子的运动时间【解析】选A、D。如图所示,若粒子从ac边射出,粒子依次从ac上射出时,半径增大而圆心角相同,弧长等于半径乘以圆心角,所以经过的弧长越来越大,运动时间t=T,运动时间相同,所以A正确,C错误;如果从bc边射出
9、,粒子从b到c上依次射出时,弧长会先变小后变大,但都会小于从c点射出的弧长。圆心角也会变大,但小于从c点射出时的圆心角,所以运动时间变大,故B错误,D正确。故选A、D。8.(2017鄂州模拟)光滑平行导轨水平放置,导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连,右端与半径为L=20cm的两段光滑圆弧导轨相接,一根质量m=60g、电阻R=1、长为L的导体棒ab,用长也为L的绝缘细线悬挂,如图所示,系统空间有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,当闭合开关S后,导体棒沿圆弧摆动,摆到最大高度时,细线与竖直方向成=53角,摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态,导轨电阻不计,
10、sin53=0.8, g=10m/s2,则世纪金榜导学号42722644()A.磁场方向一定竖直向下B.电源电动势E=3.0VC.导体棒在摆动过程中所受安培力F=3ND.导体棒在摆动过程中电源提供的电能为0.048J【解析】选A、B。导体棒向右沿圆弧摆动,说明受到向右的安培力,由左手定则知该磁场方向一定竖直向下,A正确;导体棒摆动过程中只有安培力和重力做功,由动能定理知BILLsin-mgL(1-cos)=0,代入数值得导体棒中的电流为I=3A,由E=IR得电源电动势E=3.0V,B正确;由F=BIL得导体棒在摆动过程中所受安培力F=0.3N,C错误;由能量守恒定律知电源提供的电能W等于电路中
11、产生的焦耳热Q和导体棒重力势能的增加量E的和,即W=Q+E,而E=mgL(1-cos) =0.048J,D错误。9.(2017许昌模拟)在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电荷量为q、质量为m的带电球体,管道半径略大于球体半径。整个管道处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁感应强度方向与管道垂直,如图所示。现给带电球体一个水平速度v0,则在整个运动过程中,带电球体克服摩擦力所做的功可能为()世纪金榜导学号42722645A.0B.mC.mD.m【解析】选A、C。若球体所带电荷为正且qv0B=mg,则球体将不受摩擦力的作用,摩擦力做功可能为零,A正确;若球体带正电荷,且qv0Bmg,则当球体运动
12、到v=时将做匀速直线运动,克服摩擦力做功为m-mv2=m;当球体带正电荷且qv0B,则下列说法中正确的是()A.液滴一定做匀速直线运动B.液滴一定带正电C.电场线方向一定斜向上D.液滴也有可能做匀变速直线运动【解析】选A、B、C。带电液滴受竖直向下的重力G、沿电场线方向的电场力F、垂直于速度方向的洛伦兹力f,由于,这三个力的合力不可能沿带电液滴的速度方向,因此这三个力的合力一定为零,带电液滴做匀速直线运动,不可能做匀变速直线运动,故A正确,D错误;当带电液滴带正电,且电场线方向斜向上时,带电液滴受竖直向下的重力G、沿电场线向上的电场力F、垂直于速度方向斜向左上方的洛伦兹力f作用,这三个力的合力
13、可能为零,带电液滴沿虚线l做匀速直线运动,如果带电液滴带负电或电场线方向斜向下时,带电液滴所受合力不为零,不可能沿直线运动,故B、C正确。【总结提升】复合场中粒子重力是否考虑的三种情况(1)对于微观粒子,如电子、质子、离子等,因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小,可以忽略;而对于一些实际物体,如带电小球、液滴、金属块等一般应当考虑其重力。(2)在题目中有明确说明是否要考虑重力的,这种情况按题目要求处理即可。(3)不能直接判断是否要考虑重力的,在进行受力分析与运动分析时,要结合运动状态,确定是否要考虑重力。二、计算题(本题共2小题,共40分。需写出规范的解题步骤)11.(20分)传送带和
14、水平面的夹角为37,完全相同的两轮和传送带的切点A、B间的距离为24m,B点右侧(B点在场的边缘)有一上下无限宽、左右边界间距为d的正交匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上,匀强磁场垂直于纸面向里,磁感应强度B=103T。传送带在电机带动下,以4m/s速度顺时针匀速运转,现将质量为m=0.1kg,电荷量q=+10-2C的物体(可视为质点)轻放于传送带的A点,已知物体和传送带间的动摩擦因数为=0.8,物体在运动过程中电荷量不变,重力加速度取g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。世纪金榜导学号42722646(1)求物体从A点传送到B点的时间。(2)若物体从B点进入复合场后做匀
15、速圆周运动,则所加的电场强度的大小E应为多少?若物体仍然从复合场的左边界出复合场,则场的右边界距B点的水平距离d至少等于多少?【解析】(1)物体在传送带上做加速运动,由牛顿第二定律有mgcos37-mgsin37=ma(2分)得a=gcos37-gsin37=0.4m/s2(2分)物体做匀加速运动到与传送带有相同速度,有v=at1,则t1=10s(2分)物体运动位移为x=a,得x=20m(2分)物体继续与传送带以相同速度匀速运动,有LAB-x=vt2,所以t2=1s(1分)物体在传送带上运动总时间t=t1+t2=11s(2分)(2)物体在复合场中做匀速圆周运动,有qE=mg(1分)得E=100
16、N/CqvB=m(2分)R=0.04m(2分)当物体运动轨迹与右边界恰好相切时,d有最小值,由几何关系得sin37=(2分)解得d=0.016m(2分)答案:(1)11s(2)100 N/C0.016 m12.(20分)(2016浙江高考)为了进一步提高回旋加速器的能量,科学家建造了“扇形聚焦回旋加速器”。在扇形聚焦过程中,离子能以不变的速率在闭合平衡轨道上周期性旋转。扇形聚焦磁场分布的简化图如图所示,圆心为O的圆形区域等分成六个扇形区域,其中三个为峰区,三个为谷区,峰区和谷区相间分布。峰区内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,谷区内没有磁场。质量为m,电荷量为q的正离子,以不变的
17、速率v旋转,其闭合平衡轨道如图中虚线所示。世纪金榜导学号42722647(1)求闭合平衡轨道在峰区内圆弧的半径r,并判断离子旋转的方向是顺时针还是逆时针。(2)求轨道在一个峰区内圆弧的圆心角及离子绕闭合平衡轨道旋转的周期T。(3)在谷区也施加垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,新的闭合平衡轨道在一个峰区内的圆心角变为90,求B和B的关系。已知:sin() =sincoscossin,cos=1-2sin2。【解析】(1)在封闭区内圆弧半径r=,旋转方向为逆时针方向。(2分)(2)由对称性,封闭区内圆弧的圆心角=(2分)每个圆弧的长度l=(2分)每段直线的长度L=2rcos=r=(2分)运行的周期T=(2分)离子绕闭合平衡轨道旋转的周期T=(2分)(3)谷区内的圆心角=120-90=30(1分)谷区内的轨道圆弧半径r=(2分)由几何关系rsin=rsin(2分)由三角关系sin=sin15=(2分)代入得B=B(1分)答案:(1)旋转方向为逆时针方向(2)(3)B=B关闭Word文档返回原板块
