章末综合检测（1） 磁场对电流的作用（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第二册（教科版2019）

章末综合检测（一） 磁场对电流的作用 (本试卷满分：100分) 一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意) 1.如图是自动跳闸的闸刀开关，闸刀处于垂直纸面向里的匀强磁场中，当CO间的闸刀刀片通过的直流电流超过额定值时，闸刀A端会向左弹开断开电路。以下说法正确的是(　 ) A．闸刀刀片中的电流方向为O至C B．闸刀刀片中的电流方向为C至O C．跳闸时闸刀所受安培力没有做功 D．增大匀强磁场的磁感应强度，可使自动跳闸的电流额定值增大 解析：选A　当CO通电后，闸刀开关会自动跳开，可知安培力应该向左，由左手定则判断，电流方向O→C，A正确，B错误；跳闸时闸刀受到安培力而运动断开，故跳闸时闸刀所受安培力做正功，C错误；跳闸的作用力是一定的，依据安培力F＝BIL可知，增大匀强磁场的磁感应强度B，电流I变小，D错误。 2．电磁流量计如图甲所示，它利用磁场对电荷的作用测出液体的流量，其原理可以简化为如图乙所示模型，液体内含有大量正、负离子，在竖直向下的匀强磁场作用下，从容器左侧流入，右侧流出。下列说法正确的是(　 ) A．离子受到竖直方向的洛伦兹力 B．带负电离子与带正电离子受力方向相同 C．上、下两侧面有电势差 D．前、后两侧面有电势差 解析：选D　离子在磁场中运动会受到洛伦兹力，根据左手定则判断，带正电离子受到向后的洛伦兹力的作用，带负电离子受到向前的洛伦兹力作用，从而积聚在前、后两个侧面，形成电势差，故D正确。 3．如图所示，用电阻率为ρ、横截面积为S、粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架，ab、cd边均与ad边成60°角，ab＝bc＝cd＝L。框架与一电动势为E、内阻忽略不计的电源相连接。垂直于竖直框架平面有一磁感应强度大小为B、方向水平向里的匀强磁场，则框架受到的安培力的大小和方向为(　 ) A.，竖直向上 B.，竖直向上 C.，竖直向下 D.，竖直向下 解析：选A　根据电阻定律可知，长度为L的电阻丝的阻值为R0＝ρ，则梯形框架上ab、bc、cd边上对应的总电阻为3R0，由几何关系得，ad边的长度为2L，所以ad边对应的电阻为2R0，并联部分的总电阻为R＝＝R0，电路中的总电流I＝，框架所受的安培力F＝BI·2L，联立解得F＝，由左手定则可知安培力方向竖直向上，A正确。 4.如图所示，一个24He粒子从平行板电容器的左极板由静止释放后，经过一段时间恰好从右极板的小孔进入复合场且沿水平虚线ab向右运动到b点。不计粒子重力，下列说法正确的是(　 ) A．如果将24He换成12H，粒子在复合场中不能沿直线运动 B．如果将24He换成11H，粒子在复合场中不能沿直线运动 C．无论换成什么样的带电粒子，带电粒子都能沿直线运动 D．如果增大平行板电容器两板间的电压，24He粒子仍能沿直线运动 解析：选B　带电粒子在电场中加速时，根据动能定理得qU＝mv2，可得v＝，24He粒子和12H粒子的比荷相同，故两粒子进入复合场的速度相同，粒子进入复合场后，对粒子受力分析，满足qE＝qvB，故粒子在复合场中沿直线运动，选项A错误；如果将24He换成11H,11H粒子的速度大，故受到的洛伦兹力大，不能沿直线运动，选项B正确，C错误；增大平行板电容器两板间的电压，粒子的速度增大，粒子受到的洛伦兹力增大，24He粒子不能沿直线运动，选项D错误。 5.如图所示，一个理想边界为PQ、MN的匀强磁场区域，磁场宽度为d，磁场方向垂直纸面向里。一电子从O点沿纸面垂直PQ以速度v0进入磁场。若电子在磁场中运动的轨迹圆半径为2d。O′在MN上，且OO′与MN垂直。下列判断正确的是(　 ) A．电子将向右偏转 B．电子打在MN上的点与O′点的距离为d C．电子打在MN上的点与O′点的距离为d D．电子在磁场中运动的时间为 解析：选D　电子带负电荷，进入磁场后，根据左手定则可知，电子所受洛伦兹力的方向向左，故电子将向左偏转，A错误；电子的运动轨迹如图所示，设电子打在MN上的点与O′点的距离为x，则由几何知识得x＝r－＝2d－＝(2－)d，B、C错误；设轨迹对应的圆心角为θ，由几何知识得sin θ＝＝0.5，得θ＝，则电子在磁场中运动的时间为t＝＝，D正确。 6.如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称。导线均通有大小相等、方向向上的电流。已知长直导线在周围某点产生的磁场的磁感应强度B＝k，式中k是常数、I是导线中电流大小、r为某点到导线的距离。一带正电的小球以初速度v0 从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程，下列说法正确的是(　 ) A．小球先做加速运动后做减速运动 B．小球做变加速直线运动 C．小球对桌面的压力先减小后增大 D．小球对桌面的压力一直在增