2020屆高考物理第一輪復(fù)習(xí) 磁場對電流的作用課堂練習(xí)一 新人教版選修3-1(通用)

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1、2020屆高考物理第一輪復(fù)習(xí) 磁場對電流的作用課堂練習(xí)一 選修3-1. 1.如右圖所示,一個帶負(fù)電的物體從粗糙斜面頂端滑到斜面底端時的速度為v,若加上一個垂直紙面向外的磁場,則滑到底端時(  ) A.v變大          B.v變小 C.v不變 D.不能確定 解析: 洛倫茲力雖然不做功,但其方向垂直斜面向下,使物體與斜面間的正壓力變大,故摩擦力變大,損失的機械能增加. 答案: B 2.在某地上空同時存在著勻強的電場與磁場,一質(zhì)量為m的帶正電小球,在該區(qū)域內(nèi)沿水平方向向右做直線運動,如右圖所示,關(guān)于場的分布情況不可能的是(  ) A.該處電場方向和磁場方向垂直 B.電場豎直

2、向上,磁場垂直紙面向里 C.電場斜向里側(cè)上方,磁場斜向外側(cè)上方,均與v垂直 D.電場水平向右,磁場垂直紙面向里 解析: 帶電小球在復(fù)合場中運動一定受重力和電場力,是否受洛倫茲力需具體分析.A選項中若電場、磁場方向與速度方向垂直,則洛倫茲力與電場力垂直,如果與重力的合力為0就會做直線運動.B選項中電場力、洛倫茲力都向上,若與重力合力為0,也會做直線運動.C選項中電場力斜向里側(cè)上方,洛倫茲力向外側(cè)下方,若與重力的合力為0,就會做直線運動.D選項三個力的合力不可能為0,因此選D. 答案: D 3.地面附近空間中有水平方向的勻強電場和勻強磁場,已知磁場方向垂直于紙面向里,一個帶電油滴沿著一條

3、與豎直方向成α角的直線MN運動,如圖所示,由此可判斷①如果油滴帶正電,它是從M點運動到N點;②如果油滴帶正電,它是從N點運動到M點;③如果水平電場方向向右,油滴是從M點運動到N點;④如果水平電場方向向左,油滴是從M點運動到N點(  ) A.①③正確 B.①④正確 C.②③正確 D.②④正確 答案: B 4.醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時,利用電磁血流計來監(jiān)測通過動脈的血流速度.電磁血流計由一對電極a和b以及一對磁極N和S構(gòu)成,磁極間的磁場是均勻的.使用時,兩電極a、b均與血管壁接觸,兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直,如上圖所示.由于血液中的正負(fù)離子隨血流一起在磁場中運動,電極a、b之

4、間會有微小電勢差.在達(dá)到平衡時,血管內(nèi)部的電場可看做是勻強電場,血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零.在某次監(jiān)測中,兩觸點間的距離為3.0mm,血管壁的厚度可忽略,兩觸點間的電勢差為160μV,磁感應(yīng)強度的大小為0.040T.則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為(  ) A.1.3m/s,a正、b負(fù)     B.2.7m/s,a正、b負(fù) C.1.3m/s,a負(fù)、b正 D.2.7m/s,a負(fù)、b正 解析: 根據(jù)左手定則,可知a正b負(fù),所以C、D錯;因為離子在場中所受合力為零,Bqv=q,所以v==1.3m/s,A對B錯. 答案: A 5.(2020·浙江杭州市模擬)有一個帶電荷

5、量為+q、重為G的小球,從兩豎直的帶電平行板上方h處自由落下,兩極板間另有勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,方向如右圖所示,則帶電小球通過有電場和磁場的空間時,下列說法正確的是(  ) A.一定作曲線運動 B.不可能做曲線運動 C.有可能做勻加速運動 D.有可能做勻速運動 解析: 由于小球的速度變化時,洛倫茲力會變化,小球所受合力變化,小球不可能做勻速或勻加速運動,B、C、D錯,A正確. 答案: A 6.空間存在如右圖所示的勻強電場E和勻強磁場B.下面關(guān)于帶電粒子在其中運動情況的判斷,正確的有(  ) A.若不計重力,粒子做勻速運動的方向可沿y軸正方向,也可沿y軸負(fù)方向 B.若不計重

6、力,粒子可沿x軸正方向做勻加速直線運動 C.若重力不能忽略,粒子不可能做勻速直線運動 D.若重力不能忽略,粒子仍可能做勻速直線運動 答案: D 7.目前有一種磁強計,用于測定地磁場的磁感應(yīng)強度.磁強計的原理如右圖所示,電路有一段金屬導(dǎo)體,它的橫截面是寬為a、高為b的長方形,放在沿y軸正方向的勻強磁場中,導(dǎo)體中通有沿x軸正方向、大小為I的電流.已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n,電子電荷量為e,金屬導(dǎo)電過程中,自由電子所做的定向移動可視為勻速運動.兩電極M、N均與金屬導(dǎo)體的前后兩側(cè)接觸,用電壓表測出金屬導(dǎo)體前后兩個側(cè)面間的電勢差為U.則磁感應(yīng)強度的大小和電極M、N的正負(fù)為(  )

7、A.,M正、N負(fù)     B.,M正、N負(fù) C.,M負(fù)、N正 D.,M負(fù)、N正 解析: 由左手定則知,金屬中的電子在洛倫茲力的作用下將向前側(cè)面聚集,故M負(fù)、N正.由F電=F洛即e=Bev,I=nevS=nevab,得B=. 答案: C 8.(2020·石家莊教學(xué)檢測)勞倫斯和利文斯設(shè)計出回旋加速器,工作原理示意圖如圖所示.置于高真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過的時間可忽略.磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直,高頻交流電頻率為f,加速電壓為U.若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為+q,在加速器中被加速,且加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響.則下列說法正確

8、的是(  ) A.質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πRf B.質(zhì)子離開回旋加速器時的最大動能與加速電壓U成正比 C.質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為1∶ D.不改變磁感應(yīng)強度B和交流電頻率f,該回旋加速器也能用于α粒子(含兩個質(zhì)子,兩個中子)加速 解析: 粒子被加速后的最大速度受到D形盒半徑R的制約,因v==2πRf,A正確;粒子離開回旋加速器的最大動能Ekm=mv2=m×4π2R2f2=2mπ2R2f2,與加速電壓U無關(guān),B錯誤;根據(jù)R=,Uq=mv,2Uq=mv,得質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為∶1,C錯誤;因回旋加速器的最大動能Ekm

9、=2mπ2R2f2與m、R、f均有關(guān),D錯誤. 答案: A 9.如右圖所示的虛線區(qū)域內(nèi),充滿垂直于紙面向里的勻強磁場和豎直向下的勻強電場.一帶電粒子a(不計重力)以一定的初速度由左邊界的O點射入磁場、電場區(qū)域,恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′點(圖中未標(biāo)出)穿出.若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場而保留電場不變,另一個同樣的粒子b(不計重力)仍以相同初速度由O點射入,從區(qū)域右邊界穿出,則粒子b(  ) A.穿出位置一定在O′點下方 B.穿出位置一定在O′點上方 C.運動時,在電場中的電勢能一定減小 D.在電場中運動時,動能一定減小 解析: 帶電粒子的電性可正也可負(fù),當(dāng)只有電場作用時,粒子穿出位置可

10、能在O′點上方,也可能在O′點下方.電場力一定對粒子做正功,粒子的電勢能減小,動能一定增加. 答案: C 10.在一絕緣、粗糙且足夠長的水平管道中有一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電球體,管道半徑略大于球體半徑.整個管道處于磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中,磁感應(yīng)強度方向與管道垂直.現(xiàn)給帶電球體一個水平速度v0,則在整個運動過程中,帶電球體克服摩擦力所做的功不可能為(  ) A.0 B.m2 C.mv D.m 解析: 若帶電球體所受的洛倫茲力qv0B=mg,帶電球體與管道間沒有彈力,也不存在摩擦力,故帶電球體克服摩擦力做的功為0,A可能;若qv0Bmg,則帶電球體開始時受摩擦力的作用而減速,當(dāng)速度達(dá)到v=時,帶電球體不再受摩擦力的作用,所以克服摩擦力做的功為m,D可能.所以不可能的是B. 答案: B

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