高中物理 电子题库 第三章章末综合检测 粤教版选修31.doc

2013年粤教版物理选修3-1电子题库 第三章章末综合检测 word版含答案(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1一根长直导线穿过载有恒定电流的环形导线中心且垂直于环面，导线中的电流方向如图35所示则环的受力方向()图35a沿环的半径向外b沿环的半径向里c水平向左d不受安培力解析：选d.电流i2产生的磁场方向与i1的环绕方向平行，所以环不受安培力2用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让二者等高平行放置，如图36所示当两导线环中通入方向相同的电流i1、i2时，则有()图36a两导线环相互吸引b两导线环相互排斥c两导线环无相互作用力d两导线环先吸引后排斥解析：选a.通电的导线环周围能够产生磁场，磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用由于导线环中通入的电流方向相同，二者同位置处的电流方向完全相同，相当于通入同向电流的直导线，据同向电流相互吸引的规律，判知两导线环应相互吸引，故a正确3如图37所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是()图37a在b、n之间某点b在n、a之间某点ca点 d在a、m之间某点解析：选c.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，当氢核垂直于ad边从中点m射入，又从ab边的中点n射出，则速度必垂直于ab边，以a点为圆心，且r，当磁场的磁感应强度变为原来的2倍，则半径变为原来的1/2，氢核从a点垂直于ad边射出，所以选项c正确4如图38所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以不同速率沿着与x轴成30角从原点射入磁场，它们的轨道半径之比为13，则正、负电子在磁场中运动时间之比为()图38a12b21c13 d31解析：选b.根据左手定则可判定，正电子向左上方偏转，y轴正半轴为其做圆周运动的一条弦，且弦切角为60，则做圆周运动的圆心角为弦切角的2倍，即1120，则时间t1t1；同理，负电子向右下方偏转，在磁场中做圆周运动的圆心角为223060，时间为t2t2，由于比荷相同，所以周期t相同，所以t1t221，正确答案为b.5如图39所示，一束质量、带电量、速度均未知的正离子射入正交的电场、磁场区域，发现有些离子毫无偏移地通过这一区域，对于这些离子来说，它们一定具有()图39a相同的速率b相同的电量c相同的质量d速率、电量和质量均相同解析：选a.离子毫无偏移地通过这一区域，说明受到的电场力和洛伦兹力平衡，故eqqvb，可得v，可见这些离子具有相同的速率，故选a.6为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图310所示的流量计该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口在垂直于上、下底面的方向上加一磁感应强度为b的匀强磁场，在前、后两个内侧面分别固定有金属板作为电极污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压u.若用q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积，)下列说法中正确的是()图310a若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高b若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高c污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大d污水流量q与u成正比，与a、b无关解析：选d.由左手定则可判断出，正离子受到的洛伦兹力使其向后表面偏转聚集，导致后表面电势升高同理，负离子向前表面偏转聚集，导致前表面电势降低，故a、b错误；设前、后两表面间的最高电压为u，则qvb，所以uvbb.由此可知u与离子浓度无关，故c错误；因qvbc，而uvbb，所以q，d正确7如图311所示，矩形mnpq区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧这些粒子的质量、电荷量以及速度大小如下表所示图311粒子编号质量电荷量(q0)速度大小1m2qv22m2q2v33m3q3v42m2q3v52mqv由以上信息可知，从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为()a3、5、4 b4、2、5c5、3、2 d2、4、5解析：选d.根据左手定则可知a、b带同种电荷，c所带电荷与a、b电性相反，粒子运动的轨道半径r，而由题图可知，半径最大的粒子有两个，b是其中之一，a和c两粒子的半径相等，其大小处于中间值，因此分析表中数据并结合粒子电性的限制可知，半径最大的粒子的编号为3和4，半径最小的粒子的编号为1，半径处于中间的粒子的编号为2和5.又据题图可知有3种粒子的电性相同(包括a、b)，另两种粒子的电性也相同(包括c)，但与前3种的电性相反，综合以上情况可知，只有选项d正确二、双项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全选对的得6分，只选一个且正确的得3分，有错选或不答的得0分)8关于磁感线的描述，正确的是()a磁铁的磁感线从n极出发，终止于s极b利用磁感线疏密程度可定性地描述磁场中两处相对强弱c磁铁周围小铁屑有规则的排列，正是磁感线真实存在的证明d不管有几个磁体放在某一空间，在空间任一点绝无两根(或多根)磁感线相交解析：选bd.磁感线是为了形象描述磁场而引入的一组曲线，疏密反映磁场强弱，一定构成闭合曲线，不可能相交，b、d正确9两根通电的长直导线平行放置，电流分别为i1和i2，电流的方向如图312所示，在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上，则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是()图312aa点 bb点cc点 dd点解析：选ab.磁感应强度是矢量，只有当两电流产生的磁场方向相反时，叠加结果才可能为零由安培定则可知，只有a、b两点处两电流产生的磁场方向相反，电流大小满足一定条件时磁感应强度大小相等，磁感应强度为零10一个带电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图313中的虚线所示在图所示的几种情况中，可能出现的是()图313解析：选ad.a、c选项中粒子在电场中向下偏转，所以粒子带正电，再进入磁场后，a图中粒子应逆时针转，正确c图中粒子应顺时针转，错误同理可以判断b错误，d正确11空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图314中的正方形为其边界一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从o点入射这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子不计重力下列说法正确的是()图314a入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同b入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同c在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同d在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大解析：选bd.由r，t得所有粒子运动的周期相同，速度不同的粒子半径不同入射速度相同的粒子，由于半径和偏转方向都相同，故轨迹一定相同，b项正确；由t知，运动时间越长的粒子，在磁场中转过的圆心角越大，d项正确；当粒子从o点所在的边上射出时，轨迹可以不同，但圆心角相同为180，因而a、c项错误12如图315所示，竖直放置的金属板m上放一个放射源c，可向纸面内各个方向射出速率均为v的粒子，p是与金属板m平行的足够大的荧光屏，到m的距离为d.现在p和金属板m间加上垂直纸面的匀强磁场，调整磁感应强度的大小，恰使沿m板向上射出的粒子垂直打在荧光屏上若粒子的质量为m，电荷量为2e，则()图315a磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度b的大小为b磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度b的大小为c在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为2dd在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为4d解析：选bc.粒子带正电，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，粒子的轨道半径为d，由2ebvm，得b，故b正确；亮斑区的上边界是沿m板向上射出的粒子，经1/4圆弧到达a点；亮斑区的下边界是垂直m板射出的粒子，经1/4圆弧与屏相切的b点，如图所示所以亮斑区的长度为2d，c选项正确三、计算题(本题共4小题，共38分解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(8分)如图316所示光滑的平行导轨倾角为，处在磁感应强度为b的匀强磁场中，导轨中接入电动势为e、内阻为r的直流电源及定值电阻r，电路中其余电阻不计，将质量为m、长度为l的导体棒由静止释放，求导体棒在释放的瞬间加速度的大小图316解析：如图所示导体受重力mg、支持力n、安培力f作用，由牛顿第二定律得：mgsinfcosma，(2分)fbil，(2分)i，(2分)由式解得：agsin.(2分)答案：gsin14(10分)一磁场宽度为l，磁感应强度为b，如图317所示，一电荷质量为m，带电荷量为q，不计重力，以一速度(方向如图)射入磁场若不使其从右边界飞出，则电荷的速度应为多大？图317解析：若要粒子不从右边界飞出，则当达到最大速度时，半径最大，此时运动轨迹如图所示，即轨迹恰好和右边界相切由几何关系可求得最大半径r，即rrcosl，(3分)所以r.(1分)由牛顿第二定律得 qvbmv2/r.(3分)所以vmax.(3分)答案：0v15(10分)在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为、足够长的光滑绝缘斜面，磁感应强度为b，方向垂直于纸面向外，电场方向竖直向上有一质量为m、带电荷量为q的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，如图318所示，若迅速把电场方向反转为竖直向下，小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少？图318解析：电场反转前：mgqe，(1分)电场反转后，小球先沿斜面向下做匀加速直线运动，到对斜面压力减为零时开始离开斜面，此时有：qvb(mgqe)cos，(2分)小球在斜面上滑行的距离为：svtat2，(1分)a2gsin，(2分)联立得s，(2分)所用时间为t.(2分)答案：16(14分)图319中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为u；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为b0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里，图中右边有一半径为r、圆心为o的圆形区域，区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为b，方向垂直于纸面朝里，一电荷量为q的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径ef方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的g点射出，已知弧所对应的圆心角为.不计重力求：图319(1)离子速度的大小；(2)离子的质量解析：(1)由题设知，离子在平行金属板之间做匀速直线运动，它所受到的向上的磁场力和向下的电场力平衡qvb0qe0(2分)式中，v是离子运动速度的大