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单元素养检测卷(一)(见学生用书P143)
[时间:90分钟 满分:100分]一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( B )
A.安培力的方向可以不垂直于直导线
B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半
解析:根据左手定则可知,安培力的方向既与磁场方向垂直,又与电流(或直导线)方向垂直,A项错误,B项正确;由安培力的大小F=BIl sin θ可知,C项错误;将直导线从中点折成直角,有效长度不一定为原来的一半,D项错误。
2.如图所示,导轨中电流为I,导线框垂直于磁场放置,磁感应强度大小为B,ab与cd相距为d,则棒mn所受安培力大小为( D )
A.BId B.BId sin θ
C.BId cos θ D.
解析:导体棒垂直于磁场,故安培力大小为F=BIL=,故D正确。
3.在等边三角形的三个顶点a、b、c处,各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示。过c点的导线所受安培力的方向为( B )
A.与ab边平行,竖直向上
B.与ab边垂直,指向左边
C.与ab边平行,竖直向下
D.与ab边垂直,指向右边
解析:由安培定则可得,导线a、b的电流在c处的合磁场方向竖直向下。再由左手定则可得,导线c所受安培力的方向与ab边垂直,指向左边,故选B。
4.如图所示,通电直导线ab位于两平行导线横截面M、N的连线的中垂线上。当平行导线M、N通以同向、大小相等的电流时,下列说法正确的是( C )
A.ab沿顺时针方向旋转
B.ab沿逆时针方向旋转
C.a端向外、b端向里旋转
D.a端向里、b端向外旋转
解析:首先分析出两平行导线在直导线ab处产生的磁场情况,如图所示,两导线在连线上部产生磁场的磁感线方向都是从左向右,则ab上部受到的安培力方向垂直于纸面向外;两导线在连线下部产生磁场的磁感线方向都是从右向左,故ab下部受到的安培力方向垂直于纸面向里,所以,导线的a端向外旋转,导线的b端向里旋转,故选C。
5.如图所示,一段长为L的导体水平放置,若导体单位体积内有n个自由电子,电子的电荷量为e,定向移动速度为v,导体横截面积为S。下列说法不正确的是( A )
A.导体中电流为I=neSvL
B.导体中自由电子个数为N=nSL
C.导体放置在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的磁场中,导体所受安培力大小F=B(neSv)L
D.导体放置在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的磁场中,导体中每个电子所受洛伦兹力F洛=evB
解析:根据电流的定义,可得导体中电流为I===neSv,A错误;导体中自由电子个数为N=nV=nSL,B正确;导体放置在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的磁场中,导体所受安培力大小F=BIL=B(neSv)L,C正确;导体放置在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的磁场中,根据洛伦兹力的定义可知每个电子所受洛伦兹力F洛=evB,D正确。本题选不正确的选项,故选A。
6.洛伦兹力演示仪如图所示,当电子枪水平向左发射电子时,电子在洛伦兹力作用下做圆周运动。则可判断两励磁线圈中电流方向(从读者目前的视角观察)( A )
A.均为顺时针方向
B.均为逆时针方向
C.靠近观察者的线圈中电流为顺时针方向,另一线圈中电流为逆时针方向
D.靠近观察者的线圈中电流为逆时针方向,另一线圈中电流为顺时针方向
解析:因为电子枪水平向左发射电子,电子在洛伦兹力作用下做圆周运动,故在发射处受到竖直向上的洛伦兹力,所以由左手定则知磁场方向垂直纸面向里,且两线圈应产生相同方向的磁场,由右手螺旋定则知,两线圈中电流方向都为顺时针方向,故选A。
7.从太阳和其他星体发射出的高能粒子流,在射向地球时,由于地磁场的存在,改变了运动方向,地磁场对地球起到了保护作用。地磁场的示意图如图所示,赤道上方的磁场可看成与地面平行。若有来自宇宙的一束粒子流,其中含有α(He的原子核)、β(电子)、γ(光子)射线以及质子,沿与地球表面垂直的方向射向赤道上空,
则在地磁场的作用下( B )
A.α射线沿直线射向赤道
B.β射线向西偏转
C.γ射线向东偏转
D.质子向北偏转
解析:赤道上方磁场方向与地面平行、由南向北,根据左手定则可知,带正电的α射线和质子向东偏转,带负电的β射线向西偏转,不带电的γ射线不偏转,选项B正确,A、C、D错误。
8.在电视机的显像管中,电子束的扫描是用磁偏转技术实现的,其扫描原理如图所示。圆形区域内的偏转磁场的方向垂直于圆面,不加磁场时,电子束将通过O点打在屏幕