高中物理人教版1第三章磁場 優(yōu)秀獎

物理學科高二寒假作業(yè)5作業(yè)范圍∶選修3-1第三章磁場時間∶60分鐘分值∶100分第Ⅰ卷一、選擇題（本題共10小題，每小題7分，共70分。在每小題給出的四個選項中，有的題題只有一項符合題目要求，有的題有多項符合題目要求。全部選對的得7分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）題號12345678910答案1、關于磁場和磁感線的描述，正確的說法是（）A、磁感線從磁體的N極出發(fā)，終止于S極，磁場中任意兩條磁感線有可能相交；B、磁場的方向就是通電導體在磁場中某點受磁場作用力的方向；C、沿磁感線方向，磁場逐漸減弱，鐵屑在磁場中的分布所形成的曲線就是實際存在的磁感線；D、在磁場強的地方同一通電導體受的磁場力可能比在磁場弱的地方受的磁場力小?！緛碓础俊景購娦！?023學年廣西陸川縣中學高二9月考物理試卷解析∶磁感線在外部由N極指向S極，而在內部由S極指向N極，故A錯誤通電導體的受力方向與磁場方向相互垂直，故B錯誤；磁感線是人為的虛擬線，并不存在，故C錯誤；磁場力由磁感應強度、電流大小及兩者之間的夾角共同決定，當夾角為零時，磁場力即可以為零，故同一條通電導線在磁場強度大的地方所受安培力可能小于在磁場強度小的地方所受的安培力，故D正確；故選D。答案∶D。題型∶選擇題。難度∶容易。2、某導線AB周圍出現(xiàn)了如圖1所示的一組閉合的磁感線，則AB中的電流可能是（）A、沿AB方向；B、沿AB方向與BA方向都有可能；C、沿BA方向；D、不可能產(chǎn)如圖1所示的磁場?！緛碓础?023屆湖北省大冶市第一中學高三8月考物理試卷解析∶根據(jù)通電直導線的安培定則∶用右手握住通電直導線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向。所以電流方向是沿AB方向，故選A。答案∶A。題型∶選擇題。難度∶容易。3、如圖2所示為電流產(chǎn)生磁場的磁感線分布圖，正確的圖是（）A、①；B、②；C、③；D、④。【來源】【百強?！?023屆河北省定州中學高三高補班上周練物理試卷圖1圖2圖3解析∶電流方向向上，由右手螺旋定則可得磁場為逆時針（從上向下看），故A正確；電流方向向下，由右手螺旋定則可得磁場為順時針（從上向下看），故B錯誤；C圖中電流為環(huán)形電流，由右手螺旋定則可知，內部磁場向右，故C錯誤；D圖中根據(jù)圖示電流方向，由右手螺旋定則可知，內部磁場線方向向右，，故D正確，故選AD。答案∶AD。考點∶右手螺旋定則。題型∶多選題。難度∶容易。4、如圖3所示，在豎直向上的勻強磁場中，水平放置著一根長直導線，電流方向垂直紙面向外，a、b、c、d是以直導線為圓心的同一圓周上的四點，在這四點中（）A、a、b兩點磁感應強度相同；B、c、d兩點磁感應強度相等；C、a點磁感應強度最大；D、b點磁感應強度最大?！緛碓础俊景購娦！?023學年黑龍江省大慶中學高二上學期期末物理試卷解析∶根據(jù)安培定則，直線電流的磁感應強度如答圖1所示。根據(jù)平行四邊形定則，a、b、c、d各個點的磁場情況如答圖所示；顯然c點與d點合磁感應強度大小相等，方向不同；a點磁感應強度為兩點之差的絕對值，最?。籦點磁感應強度等于兩個磁感應強度的代數(shù)和，最大，故選D。答案∶D。題型∶選擇題。難度∶較易。5、如圖4所示，在傾角為α的光滑固定斜面上，垂直紙面放置一根長為L，質量為m的直導體棒。在導體棒中的電流I垂直紙面向里時，欲使導體棒靜止在斜面上，下列外加勻強磁場的磁感應強度B的大小和方向正確是（）A、方向垂直斜面向上；B、方向垂直斜面向下；C、方向垂直斜面向上；D、方向豎直向下?！緛碓础俊景購娦！?023學年黑龍江牡丹江第一高中高二文9月考物理卷答圖1圖4圖5解析∶外加勻強磁場的磁感應強度B的方向垂直斜面向上，則沿斜面向上的安培力、支持力與重力，處于平衡狀態(tài)，則大小，故A正確，C錯誤；外加勻強磁場的磁感應強度B的方向垂直斜面向下，則沿斜面向下的安培力、支持力與重力，所以棒不可能處于平衡狀態(tài)，故B錯誤；外加勻強磁場的磁感應強度B的方向垂直豎直向下，則沿水平向左的安培力、支持力與重力，所以棒不可能處于平衡狀態(tài)，故D錯誤。答案∶A。題型∶選擇題。難度∶較易。6、根據(jù)磁場對電流會產(chǎn)生作用力的原理，人們研制出一種新型的發(fā)射炮彈的裝置----電磁炮，其原理如圖5所示，把待發(fā)炮彈（導體）放置在強磁場中的兩平行導軌上，給導軌通以大電流，使炮彈作為一個通電導體在磁場作用下沿導軌加速運動，并以某一速度發(fā)射出去，現(xiàn)要提高電磁炮的發(fā)射速度，你認為下列方案在理論上可行的是（）A、減小電流I的值；B、增大磁感應強度B的值；C、減小磁感應強度B的值；D、改變磁感應強度B的方向，使之與炮彈前進方向平行?！緛碓础俊景購娦！?023學年河北省冀州中學高二上第三次月考物理試卷解析∶炮彈之所以會被加速，是因為炮彈受到安培力作用，根據(jù)動能定理，F(xiàn)=NIL，故，其中B為磁感應強度，I為電流強度，L為平行導軌寬度，s為導軌長度，要增大V，則需要增大I，或B，AC錯誤B正確；改變磁感應強度B的方向，使之與炮彈前進方向平行，安培力減小為零，D錯誤。答案∶B。題型∶選擇題。難度∶一般。7、如圖6所示，將一陰極射線管置于一通電螺線管的正上方且在同一水平面內，則陰極射線將（）A、向里偏轉；B、向外偏轉；C、向上偏轉；D、向下偏轉?！緛碓础俊景購娦！?023學年浙江省溫州中學高二10月月考物理試卷解析∶根據(jù)右手螺旋定則，螺線管內部的磁場方向向下，根據(jù)左手定則知，電子所需的洛倫茲力方向垂直紙面向外，則陰極射線管中的電子束將向紙面外偏轉，故ACD錯誤，B正確。答案∶B。題型∶選擇題。難度∶較易。8、如圖7所示，有一個正方形的勻強磁場區(qū)域abcd，e是ad的中點，f是cd的中點，如果在a點沿對角線方向以速度V射入一帶負電的粒子，最后粒子恰好從e點射出，則（）A、如果粒子的速度增大為原來的二倍，將從d點射出；B、如果粒子的速度增大為原來的二倍，將從f點射出；C、如果粒子的速度不變，磁場的磁感應強度變?yōu)樵瓉淼亩叮矊膁點射出；D、只改變粒子的速度使其分別從e、d、f點射出時，從e點射出所用時間最短。【來源】【百強?！?023屆吉林省長春市普通高中高三質量檢測一物理試卷圖6圖7答圖2圖8解析∶如答圖1所示，根據(jù)幾何關系可以看出，當粒子從d點射出時，軌道半徑增大為原來的二倍，由半徑可知，速度也增大為原來的二倍，選項A正確，選項B、C錯誤；由粒子的周期，可見粒子的周期與速度無關，在磁場中的運動時間取決于其軌跡圓弧所對應的圓心角，所以從e、d射出時所用時間相等，從f點射出時所用時間最短，選項D錯誤；故選A、答案∶A。題型∶選擇題。難度∶較難。9、磁流體發(fā)電機，又叫等離子體發(fā)電機，圖8中的燃燒室在3000K的高溫下將氣體全部電離為電子和正離子，即高溫等離子體、高溫等離子體經(jīng)噴管提速后以1000m/s進人矩形發(fā)電通道、發(fā)電通道有垂直于噴射速度方向的勻強磁場，磁感應強度B=6T。等離子體發(fā)生偏轉，在兩極間形成電勢差、已知發(fā)電通道長a=50cm，寬b=20cm，高d=20cm，等離子體的電阻率ρ=2Ω·m。則以下判斷中正確的是（）A、發(fā)電機的電動勢為1200V；B、因正離子帶電量未知，故發(fā)電機的電動勢不能確定；C、當外接電阻為8Ω時，發(fā)電機的效率最高；D、當外接電阻為4Ω時，發(fā)電機輸出功率最大?！緛碓础俊景購娦！?023屆吉林省長春市普通高中高三質量檢測一物理試卷解析∶由等離子體所受的電場力和洛倫茲力平衡得∶，則得發(fā)動機的電動勢為E=U=BdV=1200V，選項A正確；發(fā)電機的電動勢與高速等離子體的電荷量無關，選項B錯誤；發(fā)電機的內阻為；發(fā)動機的效率為，可知外電阻越大，效率越高，故選項C錯誤；當電源的內外電阻相等時輸出功率最大，此時外電阻為R=r=4Ω，故選項D正確；故選AD。答案∶AD。題型∶多選題。難度∶較難。10、如圖9所示，a、b為豎直正對放置的平行金屬板構成的偏轉電場，其中a板帶正電，兩板間的電壓為U，在金屬板下方存在一有界的勻強磁場，磁場的上邊界為與兩金屬板下端重合的水平面PQ，PQ下方的磁場范圍足夠大，磁場的磁感應強度大小為B，一比荷為帶正電粒子以速度為V0從兩板中間位置與a、b平等方向射入偏轉電場，不計粒子重力，粒子通過偏轉電場后從PQ邊界上的M點進入磁場，運動一段時間后又從PQ邊界上的N點射出磁場，設M、N兩點距離為x（M、N點圖中未畫出）。則以下說法中正確的是（）A、只減小磁感應強度B的大小，則x減小；B、只增大初速度V0的大小，則x減小；C、只減小偏轉電場的電壓U的大小，則x不變；D、只減小為帶電粒子的比荷大小，則x不變?！緛碓础俊景購娦！?023屆河北省定州中學高三上學期第二次月考物理試卷圖9圖10甲圖11乙解析∶粒子進入磁場后，做勻速圓周運動，由半徑公式可知，因減小磁感應強度B的大小，導致半徑增大，則x也增大，故A錯誤；重大初速度V0的大小，則導致進入磁場的速度增大，由半徑公式可知，導致半徑增大，則x也增大，故B錯誤；減小偏轉電場的電壓U的大小，設速度與磁場邊界的夾角為θ，則由半徑公式，結合幾何關系可得，則會導致x不變，故C正確；若減小為帶電粒子的比荷大小，由半徑公式可知，則會導致半徑增大，則x也增大，故D錯誤；故選C。答案∶C。題型∶選擇題。難度∶較難。第Ⅱ卷二、非選擇題。（本卷共2小題，每小題15分，共30分。)11、如圖10所示，兩平行導軌處于同一水平面內，兩導軌間的距離L=，磁感應強度為B=2T的勻強磁場豎直向上，質量為m1=1kg的導體棒ab置于導軌上且與導軌垂直，將質量為m2=的物塊用細線通過光滑的定滑輪系在ab上，滑輪與ab之間的細線是水平的、而且與ab垂直，ab棒與導軌間的最大靜摩擦力fmax=2N，電源的電動勢E=10V、內阻r=Ω，導軌的電阻不計，ab棒的電阻也不計，ab棒全部處于上述磁場中。（g取10m/s2，導軌足夠長，磁場區(qū)域足夠大，細線的水平部分足夠長，m2距其下方的其他物體足夠遠，滑動摩擦力與最大靜摩擦力等大）（1）若將R調到Ω，m2勻速下落時速度為多大？（2）為了使ab棒保持靜止狀態(tài)，滑動變阻器R的取值范圍應當怎樣？【來源】2023學年湖南省五市十校教研教改共同體高二下期末物理試卷解析∶（1）當物體勻速下落時滿足∶BIL+f=m2g，而，Eˊ=BLV，解得V=10m/s。（2）由平衡知識可知∶BImaxL=fmax+m2g，而Imax=（r+Rmax），BIminL=m2g-fmin，而，聯(lián)立解得∶Ω≤R≤Ω。答∶（1）m2勻速下落時速度為10m/s；（2）滑動變阻器R的取值范圍為Ω≤R≤Ω。題型∶計算題。難度∶一般。12、如圖11甲所示，O為加速電場上極板的中央，下極板中心有一小孔Oˊ，O與Oˊ在同一豎直線上?？臻g分布著有理想邊界的勻強磁場，其邊界MN、PQ（加速電場的下極板與邊界MN重合）將勻強磁場分為Ⅰ、Ⅱ兩個區(qū)域，Ⅰ區(qū)域高度為d，Ⅱ區(qū)域的高度足夠大，兩個區(qū)域的磁感應強度大小相等，方向如圖。一個質量為m、電荷量為+q的帶電粒子從O點由靜止釋放，經(jīng)加速后通過小孔Oˊ，垂直進入磁場Ⅰ區(qū)，設加速電場兩極板間的電壓為U，不計粒子的重力。（1）求粒子進入磁場Ⅰ區(qū)時的速度大?。唬?）若粒子運動一定時間后恰能回到O點，求磁感應強度B的大??；（3）若將加速電場兩極板間的電壓提高到3U，為使帶電粒子運動一定時間后仍能回到O點，需將磁場Ⅱ向下移動一定距離，（如圖11乙所示），求磁場Ⅱ向下移動的距離y及粒子從Oˊ點進入磁場Ⅰ到第一次回到Oˊ點的運動時間t?！緛碓础俊景購娦！?023屆江西省吉安