1、章末质量评估(三)(时间：90分钟分值：100分)一、单项选择题(每题3分，本题共10小题，共30分每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错误、不选或多选均不得分)1下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是()A磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B磁感线是磁场中客观存在的线C磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止D实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线解析：磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想线，它可以描述磁场的强弱和方向，A对，B错磁铁的外部，磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，内外部磁感线为闭合曲线，C错实验中观察到的铁屑的分布只是模拟磁感线的形状，不是磁感线，磁感线是看不到的，D错答案：A
2、2如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与直面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是()AO点处的磁感应强度为零Ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反Cc、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同Da、c两点处磁感应强度的方向不同解析：由安培定则可知，两导线在O点产生的磁场均竖直向下，选项A错；由安培定则，两导线在a、b两处产生磁场方向均竖直向下，由于对称性，电流M在a处产生磁场的磁感应强度等于电流N在b处产生磁场的磁感应强度，同时电
3、流M在b处产生磁场的磁感应强度等于电流N在a处产生磁场的磁感应强度，所以a、b两处磁感应强度大小相等方向相同，选项B错；根据安培定则，两导线在c、d处产生磁场垂直c、d两点与导线连线方向向下，且产生的磁场的磁感应强度相等，由平行四边形定则可知，c、d两点处的磁感应强度大小相同，方向相同，选项C正确a、c两处磁感应强度的方向均竖直向下，选项D错答案：C3.如图，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直给导线通以垂直纸面向里的电流，用FN表示磁铁对桌面的压力，用Ff表示桌面对磁铁的摩擦力，则导致通电后与通电前相比较()AFN减小，Ff0BFN减小，Ff0CFN增大，
4、Ff0 DFN增大，Ff0解析：由于磁铁在导线所在处的磁感应强度方向水平向左，由左手定则知，磁铁对通电导线的作用力竖直向上，由牛顿第三定律可知，通电导线对磁铁的作用力竖直向下，使磁铁与桌面间的压力变大；由于通电导线对磁铁的作用力竖直向下，因此磁铁没有水平运动趋势，故C正确答案：C4.一带电粒子，沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，粒子运动的一段径迹如图所示，径迹上每一小段都看成圆弧，由于带电粒子使周围空气电离粒子能量不断变小(带电量不变)，则()A粒子带负电，从B射入 B粒子带负电，从A射入C粒子带正电，从B射入 D粒子带正电，从A射入解析：由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小，速度逐渐
5、减小，根据粒子在磁场中运动的半径公式r可知，粒子的半径逐渐的减小，所以粒子的运动方向是从A到B，再根据左手定则可知，粒子带负电，所以B正确，A、C、D错误答案：B5如图所示的磁场中，同一条磁感线(方向末标出)上有a，b两点，这两点处的磁感应强度()A大小相等，方向不同B大小不等，方向相同C大小相等，方向相同D大小不等，方向不同解析：如题图，a点处磁感线比b点处磁感线密，则a点的磁感应强度大于b点的磁感应强度而某点的切线方向即为该点的磁感应强度的方向因此它们的方向相同故B正确，A、C、D错误答案：B6每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来，如图所示，地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向，使它
6、们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，它将()A向东偏转B向南偏转C向西偏转D向北偏转解析：赤道附近的地磁场方向水平向北，一个带正电的射线粒子竖直向下运动时，据左手定则可以确定，它受到水平向东的洛伦兹力，故它向东偏转，A正确答案：A7.如图所示，一根长直导线穿过载有恒定电流的金属环的中心且垂直于环面，导线和金属环中的电流如图所示，那么金属环所受安培力()A沿圆环半径向里 B等于零C沿圆环半径向外 D水平向左解析：环形电流I1和直线电流I2激发的磁场的磁感线处处平行，所以金属环所受安培力为零，故B正确，A、C、D错
7、误答案：B8长为L的通电直导线放在倾角为的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I1时导体处于平衡状态，若B方向改为垂直斜面向上，则电流为I2时导体处于平衡状态，电流比值应为()Acos B.Csin D.解析：磁场方向竖直向上，安培力水平方向由平衡条件可得，mgtan BI1L；磁场方向垂直于斜面向上，安培力沿斜面向上由平衡条件可得，mgsin BI2L，联立解得，I1I21cos ，B选项正确答案：B9“月球勘探者号”空间探测器运用高科技手段对月球近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新成果月球上的磁场极其微弱，通过探测器拍摄电子
8、在月球磁场中的运动轨迹，可分析月球磁场的强弱分布情况，右图是探测器通过月球表面a、b、c、d四个位置时，拍摄到的电子运动轨迹照片设电子速率相同，且与磁场方向垂直，则可知四个位置的磁场从强到弱的排列正确的是()ABbBaBdBc BBdBcBbBaCBcBdBaBb DBaBbBcBd解析：电子在磁场中做匀速圆周运动，由题图可知在a、b、c、d四图中电子运动轨迹的半径大小关系为RdRcRbRa，由半径公式R可知，半径越大，磁感应强度越小，所以BaBbBcBd，D正确答案：D10.如图所示，一束粒子(不计重力，初速度可忽略)缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域，再通过小孔O2射入相
9、互正交的恒定匀强电场、磁场区域，其中磁场的方向如图所示，收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上则()A该装置可筛选出具有特定质量的粒子B该装置可筛选出具有特定电量的粒子C该装置可筛选出具有特定速度的粒子D该装置可筛选出具有特定动能的粒子解析：粒子要想无偏转的通过区域，进入收集室的小孔O3，需要满足qEqvB，即粒子的速度v，C正确答案：C二、多项选择题(本题共4小题，每题4分，共16分，每小题有多个选项是正确的，全选对得4分，少选得2分，选错、多选或不选得0分)11.如图所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内(磁场水平向内)，有一粒子恰能沿直线飞过此区域(不计粒子重力)()A若粒子带正电，
10、E方向应向下B若粒子带负电，E方向应向上C若粒子带正电，E方向应向上D不管粒子带何种电，E方向都向下解析：若粒子带正电，所受洛伦兹力向上，电场力与其平衡，应该向下，E方向应向下，当粒子带负电时，电场力、洛伦兹力方向都与带正电荷时相反，也能沿直线做匀速直线运动，A、D对答案：AD122010年，上海成功举办盛大的世界博览会回眸一下历届世博会，很多科技成果从世博会上走向世界例如：1873年奥地利维也纳世博会上，线路意外搭错造就“偶然发明”，导致发电机变成了电动机如图所示，是著名的电磁旋转实验，这一装置实际上就是最早的电动机图中A是可动磁铁，B是固定导线，C是可动导线，D是固定磁铁图中黑色部分表示汞
11、(磁铁和导线的下半部分都浸没在汞中)，下部接在电源上请你判断这时自上向下看，A和C转动方向为()A可动磁铁A转动方向为逆时针BA和C转动方向均为逆时针C可动导线C转动方向为顺时针DA和C转动方向均为顺时针解析：根据电流的方向判定可以知道B中的电流方向是向上的，那么在B导线附近的磁场方向为逆时针方向，即为A磁铁N极的受力方向；由于D磁铁产生的磁场呈现出由N极向外发散，C中的电流方向是向下的，由左手定则可知C受到的安培力方向为顺时针故选项A、C正确答案：AC132011年“315”到来之际，平板电视终于纳入“三包”当中，显示屏等关键零部件包修3年如图所示，电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技
12、术实现的电子束经过加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面不加磁场时，电子束将通过磁场中心O点而打到屏幕上的中心M，加磁场后电子束偏转到P点外侧现要使电子束偏转回到P点，可行的办法是()A增大加速电压B增加偏转磁场的磁感应强度C将圆形磁场区域向屏幕靠近些D将圆形磁场的半径增大些解析：若电子束的初速度不为零，则qUmv2mv，v ，轨道半径R，增大偏转磁场的磁感应强度，轨道半径减小，电子束偏转到P点外侧；增大加速电压，轨道半径增大，电子束偏转回到P点；将圆形磁场区域向屏幕靠近些，电子束偏转回到P点正确答案选A、C.答案：AC14如图所示，相距为d的两带电平行板间同时存在磁感应强度为B
13、、方向垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m、带电荷量为q的小球由下板边缘沿水平方向射入该区域，带电小球恰能在两板间做匀速圆周运动，则()A小球一定带负电B小球一定带正电C两板间电压为D小球在两板间的运动时间为解析：要使小球在复合场中作匀速圆周运动，必须满足重力与电场力平衡，即mgEq，方向相反，所以电场方向向上，故小球一定带正电，A错误，B正确；根据E可得mgq，所以U，C正确；小球在两板间的运动时间为整个圆周运动周期的一半，即t，D错误答案：BC三、计算题(共54分)15(12分)中国电磁炮研制方面与欧美西方国家在同一起跑线上，限于技术和人才原因，中国电磁炮研制稍比西方国家慢几年，但在某些技术
14、上将会比美国电磁炮更精进电磁炮是利用磁场对电流的作用力把电能转化为机械能，使炮弹发射出去的如下图所示，把两根长为s，互相平行的铜制轨道放在磁场中，轨道之间放有质量为m的炮弹，炮弹架在长为L、质量为M的金属架上，已知金属架与炮弹在运动过程中所受的总阻力与速度平方成正比，当有恒定的大电流I1通过轨道和炮弹时，炮弹与金属架在磁场力的作用下，获得速度v1时加速度为a，当有恒定的大电流I2通过轨道和炮弹时，炮弹最终以最大速度v2脱离金属架并离开轨道，则垂直于轨道平面的磁感强度B是多少？解析：由题意知，当通以电流I1时，安培力为F1BI1L.由牛顿第二定律有：F1f1(Mm)a.又f1kv，三式解得：k.
15、当电流为I2时，安培力为F2BI2L，f2kv.由题知：F2f2.解得：B.16(12分)质量为m，电荷量为q的带负电粒子自静止开始，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示已知M、N两板间的电压为U，粒子的重力不计(1)正确画出粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹图(用直尺和圆规规范作图)；(2)求匀强磁场的磁感应强度B.解析：(1)作粒子经电场和磁场的轨迹图，如图(2)设粒子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v，由动能定理得：qUmv2.粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r，则：qvBm.由几
16、何关系得：r2(rL)2d2.联立式得：磁感应强度B .17(12分)如图所示，在倾角为37的光滑斜面上水平放置一条长为 0.2 m 的直导线PQ，两端以很软的导线通入5 A的电流当加一个竖直向上的B0.6 T的匀强磁场时，PQ恰好平衡，则导线PQ的重力为多少？(sin 370.6)解析：对通电导线受力分析如图所示由平衡条件得：F安mgtan 37.又F安BIL，代入数据得：GmgN0.8 N.18(18分)如图，平行金属板倾斜位置，AB长度为L，金属板与水平方向的夹角为，一电荷量为q、质量为m的带电小球以水平速度v0进入电场，且做直线运动，到达B点离开电场后，进入如下图所示的电磁场(图中电场
17、没有画出)区域做匀速圆周运动，并竖直向下穿出电磁场，磁感应强度为B.试求：(1)带电小球进入电磁场区域时的速度v；(2)带电小球在电磁场区域做匀速圆周运动的时间；(3)重力在电磁场区域对小球所做的功解析：(1)如图所示，对带电小球进行受力分析，带电小球受重力mg和电场力F，F合Fsin ，mgFcos .解得F合mgtan .根据动能定理得F合Lmv2mv，解得v.(2)带电小球进入电磁场区域后做匀速圆周运动，说明电场力和重力平衡，带电小球只在洛伦兹力作用下运动通过几何知识可以得出，带电粒子在磁场中运动了圆周，运动时间为t.(3)带电小球在竖直方向运动的高度差等于一个半径，hR.重力做的功为Wmghmg.
