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金版教程 高考总复习首选用卷 物理
阶段综合测评(七)
时间:75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,只有一项是符合题目要求的。
1.如图所示,半径为r的金属环放在光滑绝缘水平桌面上,磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直桌面向上。当环中通入逆时针方向的恒定电流I后,以下说法正确的是( )
A.金属环将发生移动
B.金属环有收缩的趋势
C.金属环内部张力为BIr
D.金属环内部张力为零
答案 C
解析 将金属环分割成无数的小段,每一段均可看成直线,由左手定则可知,每一段受到沿半径背离圆心方向的安培力,则金属环有扩张的趋势,各段所受安培力的合力为0,则金属环静止不动,故A、B错误;每个半金属环所受的安培力大小F=BI×2r,设每个半金属环在两个端点处受到的两个张力大小均为F′,合力方向与安培力F等大反向,则F′==BIr,故C正确,D错误。
2.如图所示,完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置,甲的圆心为O1,乙的圆心为O2,在两环圆心的连线上有a、b、c三点,其中aO1=O1b=bO2=O2c,此时a点的磁感应强度大小为B1,b点的磁感应强度大小为B2。当把环形电流乙撤去后,c点的磁感应强度大小为( )
A.B1- B.B2-
C.B2-B1 D.
答案 A
解析 甲、乙两环形电流在b点产生的磁感应强度大小相等、方向相同,则两环形电流在b点分别产生的磁感应强度大小为,两环形电流在a点产生的磁感应强度大小为B1,甲环形电流在a点产生的磁感应强度大小为,两环形电流在a点产生的磁感应强度方向相同,则乙环形电流在a点产生的磁感应强度大小为B1-,由于乙环形电流在a点产生的磁感应强度与甲环形电流在c点产生的磁感应强度大小相等,则当把乙环形电流撤去后,c点的磁感应强度大小为B1-,故A正确,B、C、D错误。
3.(2022·山东省济宁市高三下一模)如图所示,质量为m的三根完全相同的导体棒垂直于纸面放置,其中a、b两导体棒放置在粗糙的水平面上,c导体棒被竖立的轻质弹簧悬挂,三根导体棒中均通入垂直纸面向里、大小相等的恒定电流后,呈等边三角形排列,且保持稳定。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.弹簧的弹力小于c导体棒的重力
B.水平面对a导体棒的摩擦力可能为零
C.水平面对a导体棒的支持力小于mg
D.若在地面上对称地缓慢增大a、b导体棒间的距离,弹簧长度将增大
答案 C
解析 三根导体棒中通入的电流方向相同,由“同向电流相吸,反向电流相斥”知,a导体棒和b导体棒对c导体棒都有吸引力,其合力方向竖直向下,由平衡条件可知弹簧的弹力大于c导体棒的重力,故A错误;b、c导体棒对a导体棒的合力垂直bc向上,在水平方向的分力不为零,而a导体棒静止,所以a导体棒必定受到水平面的摩擦力,故B错误;对a、b、c整体研究,弹簧的弹力竖直向上,则2N+T=3mg,所以水平面对a导体棒的支持力N<mg,故C正确;若在地面上对称地缓慢增大a、b导体棒间的距离,a导体棒和b导体棒对c导体棒的作用力都在减小,且二力的夹角增大,故二力的合力减小,则弹簧的弹力减小,长度减小,故D错误。
4.(2022·山东省潍坊市高三下3月一模)如图所示,正六边形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一带正电粒子以速度v1从a点沿ad方向射入磁场,从c点离开磁场;若该粒子以速度v2从a点沿ae方向射入磁场,则从d点离开磁场。不计粒子重力,的值为( )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 设正六边形的边长为L,作出粒子两次运动轨迹如图所示,由几何关系可知三角形abO为等边三角形,则=L,粒子以速度v1沿轨迹ac运动的半径R1===L,粒子沿轨迹ad运动的半径R2=O2a==2L,由洛伦兹力提供向心力得Bqv=m,则v=,故==,故选C。
5.(2022·北京市延庆区高三下一模)如图所示,用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹。图甲是洛伦兹力演示仪的实物图,图乙是结构示意图。励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场,励磁线圈中的电流越大,产生的磁场越强。图乙中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场。图丙是励磁线圈示意图。下列关于实验现象和分析正确的是( )
A.仅增大励磁线圈中的电流,电子束径迹的半径变大
B.仅升高电子枪加速电场的电压,电子束径迹的半径变大
C.仅使电子枪加速电压增加到原来的2倍,电子束径迹的半径也增加到原来的2倍
D.要使电子形成如图乙的运动径迹,图乙中励磁线圈应通以(沿垂直纸面向里方向观察)逆时针方向的电流
答案 B
解析 电子经电子枪中的加速电场加速,由动能定理可知eU=mv-0,电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,