第1章 磁场 章末检测试卷(1)-【步步高】2023-2024学年高二物理选择性必修 第二册 （粤教版2019）

章末检测试卷(一)

(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．如图所示的各图中，磁场的磁感应强度大小相等，导线两端点a、b间的距离均相等，导线中电流均相等，则各图中有关导线所受的安培力的大小关系的判断正确的是(　　)

A．丁图最大   B．乙图最大

C．一样大   D．无法判断

答案　C

解析　根据安培力公式F＝BIL⊥，其中L⊥为垂直于磁场方向的有效长度，由于甲、乙、丙、丁四个图中导线的有效长度相等，所以各图中导线所受的安培力大小相等，故选C。

2.(2023·广州市玉岩中学高二期末)如图，长为2l的直导线折成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以大小为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为(　　)

A．0   B．0.5BIl

C．BIl   D．2BIl

答案　C

解析　导线在磁场内有效长度为2lsin 30°，故该V形通电导线受到安培力大小为F＝

BI2lsin 30°＝BIl，选项C正确。

3.如图所示，质量为m、长为L的铜棒ab，用长度也为L的两根轻导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，未通电时，轻导线静止在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度为θ，则(重力加速度为g)(　　)

A．棒中电流的方向为b→a

B．棒中电流的大小为

C．棒中电流的大小为

D．若只增大轻导线的长度，则θ变小

答案　C

解析　根据铜棒受到的安培力方向和左手定则可知，棒中电流的方向为由a到b，故A错误；在最大偏角处根据动能定理可知，BIL2sin θ－mgL(1－cos θ)＝0－0，解得I＝，故B错误，C正确；由上式可知，BIL·Lsin θ＝mgL(1－cos θ)，轻导线的长度L可消去，可知θ与轻导线长度无关，故D错误。

4．(2023·惠州市高二统考期末)如图所示，圆形区域里有垂直纸面向里的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图、若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是(　　)

A．三个粒子都带负电荷

B．c粒子运动速率最小

C．c粒子在磁场中运动时间最短

D．它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc

答案　C

解析　粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，结合左手定则可知，三个粒子都带正电荷，A错误；根据qvB＝m，可得r＝，三个带电粒子的质量、电荷量相同，

在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则由题图知，a粒子的轨迹半径最小，c粒子的轨迹半径最大，则a粒子速率最小，c粒子速率最大，B错误；三个带电粒子的质量和电荷量都相同，由粒子运动的周期T＝，可知三粒子运动的周期相同，即Ta＝Tb＝Tc，D错误；粒子在磁场中运动时间t＝T，θ是粒子轨迹对应的圆心角，也等于速度的偏转角，由题图可知，a在磁场中运动的偏转角最大，运动的时间最长，c在磁场中运动的偏转角最小，在磁场中运动时间最短，C正确。

5.(2023·广州市高二校联考期末)如图所示，足够长的导体棒AB水平放置，通有向右的恒定电流I。足够长的粗糙细杆CD处在导体棒AB的正下方不远处，与AB平行。一质量为m、电荷量＋q的小圆环(重力不可忽略)套在细杆CD上。现给圆环向右的初速度v0，圆环运动的v－t图像不可能是(　　)

答案　B

解析　由安培定则可知导体棒AB下方的磁场垂直纸面向里，小环所受洛伦兹力竖直向上，当qvB＝mg时，小环做匀速运动，此时图像为A，故A正确；

当qvB<mg时，在竖直方向，根据平衡条件有

FN＝mg－qvB

此时，根据牛顿第二定律有f＝μFN＝ma

所以小环做加速度逐渐增大的减速运动，直至停止，所以其v－t图像的斜率应该逐渐增大，故B错误，C正确；

当qvB>mg时，在竖直方向，根据平衡条件有