内容正文:
微阶段刷题过关卷(一)
(时间:90分钟 分值:100分)
试卷考查范围
主要命题点
1.1安培力及其应用
1.2 洛伦兹力
1.3 洛伦兹力的应用
1.安培力的大小与方向
2.安培力的应用
3.洛伦兹力的大小和方向
4.带电粒子在匀强磁场中的运动
5.洛伦兹力的应用
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.一根容易形变的弹性导线,两端固定。导线中通有电流,方向如图中箭头所示。当没有磁场时,导线呈直线状态;当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图示正确的是( )
A B C D
D 解析:A图中导线不受力,故它不会弯曲,A错误;B图中导线受到垂直纸面向里的安培力,它不会向右弯曲,B错误;C中导线受到水平向右的安培力,导线不会向左弯曲,C错误;D中导线受到水平向右的安培力,故它向右弯曲,D正确。
2.如图所示,A为一水平旋转的橡胶盘,带有大量均匀分布的负电荷,在圆盘正上方水平放置一通电直导线,当圆盘高速绕中心轴OO′转动时(电流方向和转动方向如图所示)。通电直导线所受磁场力的方向是( )
A.竖直向上 B.竖直向下
C.水平向里 D.水平向外
C 解析:带电圆盘如题图所示转动时,从上向下看,形成逆时针方向的电流,根据右手螺旋定则可知,在圆盘上方形成的磁场方向竖直向上,根据左手定则,伸开左手,让四指指向和电流方向一致,磁感线穿过手心,则大拇指指向纸面内侧,因此安培力的方向水平向里,故A、B、D错误,C正确。
3.在阴极射线管中电子流方向由左向右,其上方放置一根通有如图所示电流的直导线,导线与阴极射线管平行,则电子将( )
A.向上偏转 B.向下偏转
C.向纸里偏转 D.向纸外偏转
B 解析:由题图可知,直线电流的方向由左向右,根据安培定则,可判定直导线下方的磁场方向为垂直于纸面向里,而电子运动方向由左向右,由左手定则(电子带负电荷,四指要指向电子运动方向的反方向)知,电子将向下偏转,故B选项正确。
4.如图所示,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab、bc和cd的长度均为l,且∠abc=∠bcd=135°。流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示。导线abcd所受到的磁场的作用力的合力为( )
A.方向沿纸面向上,大小为(+1)IlB
B.方向沿纸面向上,大小为(-1)IlB
C.方向沿纸面向下,大小为(+1)IlB
D.方向沿纸面向下,大小为(-1)IlB
A 解析:导线abcd的有效长度为线段ad,由几何知识知Lad=(+1)l,故线段abcd所受的合力大小F=ILadB=(+1)IlB,导线有效长度的电流方向为a→d,根据左手定则可以确定导线所受合力方向沿纸面向上,故选项A正确。
5.如图所示,电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成的。当电源接通后,磁场对流过炮弹的电流产生力的作用,使炮弹获得极大的发射速度。下列各俯视图正确表示磁场B方向的是( )
A B
C D
B 解析:要使炮弹加速,安培力应向右,由左手定则可知,磁场方向应垂直纸面向外。
6.如图所示是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。下列表述不正确的是( )
A.质谱仪是分析同位素的重要工具
B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小
D 解析:粒子在速度选择器中做匀速直线运动,有qE=qvB,解得v=,进入偏转磁场后,有qvB=m,解得R==,知R越小,比荷越大。同位素电荷量相等,质量不同,则偏转半径不同,所以质谱仪是分析同位素的重要工具,故A、C正确,D错误;粒子在S下方的磁场中向左偏转,根据左手定则知该粒子带正电,在速度选择器中,所受的静电力水平向右,则洛伦兹力水平向左,根据左手定则,磁场的方向垂直纸面向外,B正确。本题选择不正确项,故选D。
7.把金属块放在匀强磁场中,如图所示,磁场方向垂直于内、外表面水平向外,金属块中有电流通过。设金属块上、下两表面的电势分别是φ上、φ下,则( )
A.φ上>φ下
B.φ上=φ下
C.φ上<φ下
D.不能判断哪一面电势较高
A 解析:本题考查金属块中电流的形成及上、下表面的电势。金属块中的电流是自由电子定向移动形成的,电子受到洛伦兹力的作用而向下偏转,在金属块的上、下表面分别积聚正