第三章 磁场
学业质量标准检测
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.(2016·辽宁鞍山一中高二上学期期中)下列四个实验现象中,不能表明电流能产生磁场的是( B )
A.甲图中,导线通电后磁针发生偏转
B.乙图中,通电导线在磁场中受到力的作用
C.丙图中,当电流方向相同时,导线相互靠近
D.丁图中,当电流方向相反时,导线相互远离
解析:甲、丙、丁中小磁针或导线所受的磁场力都是导线中电流产生的磁场给的力,但乙中的磁场是磁铁产生的。
2.(2017·浙江省绍兴一中高二上学期期末)法拉第电动机原理如图所示。条形磁铁竖直固定在圆形水银槽中心,N极向上。一根金属杆斜插在水银中,杆的上端与固定在水银槽圆心正上方的铰链相连。电源负极与金属杆上端相连,与电源正极连接的导线插入水银中。从上往下看,金属杆( D )
A.向左摆动 B.向右摆动
C.顺时针转动 D.逆时针转动
解析:接通电路,有向上的电流通过金属杆,金属杆处在磁铁的磁场中,受到安培力作用,根据左手定则得知,安培力方向与金属杆垂直向里,使金属杆以磁铁棒为轴逆时针转动。选项ABC错误,D正确。
3.(2018·新疆乌鲁木齐七十中高二上学期期末)如图所示,有一倾角为30°的光滑斜面,匀强磁场垂直斜面,匀强电场沿斜面向上并垂直斜面底边。一质量为m、带电荷量为q的小球,以速度v在斜面上做半径为R的匀速圆周运动。则( B )
A.带电粒子带负电
B.匀强磁场的磁感应强度大小B=
C.匀强电场的场强大小为E=
D.带电粒子在运动过程中机械能守恒
解析:小球恰在斜面上做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,电场力与重力沿着斜面的分力相平衡,故粒子带正电,故A错误;由上分析,根据牛顿第二定律得qvB=m,得到,B=
重力沿斜面向下的分力与电场力平衡时,则有Eq=mgsinθ得到,E=,故B正确,C错误。
虽然洛伦兹力不做功,但电场力做功,则粒子在运动过程中机械能不守恒,故D错误。
4.如图所示,a、b是两个匀强磁场边界上的两点,左边匀强磁场的磁感线垂直纸面向里,右边匀强磁场的磁感线垂直纸面向外,两边的磁感应强度大小相等。电荷量为2e的正离子以某一速度从a点垂直磁场边界向左射出,当它运动到b点时,击中并吸收了一个处于静止状态的电子,不计正离子和电子的重力且忽略正离子和电子间的相互作用,则它们在磁场中的运动轨迹是( D )
解析:正离子以某一速度击中并吸收了一个处于静止状态的电子后,速度不变,电荷量变为+e,由左手定则可判断出正离子过b点时所受洛伦兹力方向向下,由r=mv/qB可知,轨迹半径增大到原来的2倍,所以在磁场中的运动轨迹是图D。