第1章 第3节 第1课时 课后 达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册教用课件(鲁科版)

课后　达标检测 1 1．截面为矩形的载流金属导线置于磁场中，如图所示，将出现(　　)     A．在b表面聚集正电荷，而a表面聚集负电荷 B．在a表面聚集正电荷，而b表面聚集负电荷 C．开始通电时，电子做定向移动并向b偏转 D．两个表面电势不同，a表面电势较高 √ 课后　达标检测 4 5 6 7 8 1 9 10 11 2 3 2．磁流体发电机的原理如图所示。将一束等离子体连续以速度v垂直于磁场方向喷入磁感应强度大小为B的匀强磁场中，可在相距为d、正对面积为S的两平行金属板间产生电压。现把上、下板和电阻R连接，上、下板等效为直流电源的两极。等离子体稳定时在两极板间均匀分布，电阻率为ρ，回路中有稳定的电流。忽略边缘效应及离子所受的重力，下列说法正确的是(　　) A．上板A为正极，下板B为负极 B．稳定时，A、B两板间电压U＝Bdv C．把电阻R更换为阻值更大的电阻，稳定时， A、B两板间电压变大，且U<Bdv D．稳定时，发电系统提供的能量全部转化为电阻R的内能(焦耳热) √ 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 解析：根据左手定则可知，正离子受到向下的洛伦兹力，所以正离子将打在下板B上，负离子将打在上板A上，所以上板A为负极，下板B为正极，故A错误； A、B两板间的电压与电阻R无关，故C错误； 稳定时，发电系统提供的能量转化为电阻R的内能和发电机内部损耗的能量，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 解析：根据左手定则可知，正离子受到竖直向下的洛伦兹力，负离子受到竖直向上的洛伦兹力，故A错误； 正离子受到竖直向下的洛伦兹力而聚集在N一侧，负离子受到竖直向上的洛伦兹力而聚集在M一侧，则M点的电势低于N点的电势，故B、C错误； 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 4．流量计的测量管是如图所示的长方体，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，测量管上、下面是金属材料，前、后面是绝缘材料。现于流量计处加垂直于前、后面向里的匀强磁场，当污水充满测量管且从左向右流过该测量管时，上、下面之间的电压用U表示，流量计显示的污水流量用Q表示(Q＝vS，其中Q为单位时间内排出的污水体积，v为污水流速，S为管道横截面积)，则(　　) A．只有当污水中正离子浓度高于负离子浓度时， 上表面电势才高于下表面电势 B．污水中离子浓度越高，上、下面之间的电压U越大 C．污水流速正比于测量管横截面积大小 D．测量管上、下面之间的电压U大小正比于污水流量Q √ 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 解析：当污水充满测量管且从左向右流过该测量管时，根据左手定则可知，正离子向上偏转，所以上板带正电，下板带负电，上表面电势高于下表面电势，与离子浓度无关，A错误； 当流量一定时，污水流速反比于测量管横截面积的大小，C错误； 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 5．(多选)一种用磁流体发电的装置如图所示。平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，沿图中所示的方向喷入磁场。图中虚线框部分相当于电源，A、B就是电源的两极，则下列说法正确的是(　　)  A．用电器中的电流方向从C到D B．带负电的粒子受洛伦兹力向上 C．若只增强磁场，则发电机的电动势将增大 D．若将发电机与用电器断开，则A板积累的电荷会一直增多 √ √ 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 解析：根据左手定则可知，正离子受向上的洛伦兹力偏向A板，负离子受向下的洛伦兹力偏向B板，则形成的电流从C到D，A正确，B错误； 若将发电机与用电器断开，两板间电势差等于Bdv时达到稳定状态，则此后A板积累的电荷不再增加，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 √ √ 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 解析：金属导体中定向移动的自由电荷是电子，根据左手定则可知，电子向上偏转，上极板带负电，下极板带正电，达到稳定状态时，上表面的电势低于下表面电势，A正确； 无论什么时候，洛伦兹力都不做功，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 7．(2024·江苏南通统考)利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示的是霍尔元件的工作原理示意图，匀强磁场垂直于元件的表面向下，该霍尔元件中的载流子是自由电子，C、D为左、右两侧面。 现霍尔元件中通入图示方向的电流，则(　　) A．霍尔元件中电子定向移动时受到指向右侧面的洛伦兹力 B．霍尔元件左侧面的电势低于右侧面的电势 C．若霍尔元件的左、右两侧面间的距离越大，左、右两侧面间的电势差UCD越大 D．若霍尔元件的上、下表面间的距离越大，左、右两侧面间的电势差UCD越大 √ 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 解析：根据左手定则可以判断，霍尔元件中电子定向移动时受到指向左侧面的洛伦兹力，故A错误； 电子向左侧面偏转，左侧面的电势低于右侧面的电势，故B正确； 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 8．(2024·黑龙江高二联考期末)如图甲所示，笔记本电脑机身和显示屏分别装有霍尔元件和磁体，实现开屏变亮，合屏熄灭。如图乙所示为霍尔元件，其长、宽、高分别为a、b、c，元件中的导电粒子为自由电子，打开和合上显示屏时，霍尔元件中电流保持不变，当合上显示屏时，水平放置的霍尔元件处于竖直向下的匀强磁场中，前、后表面间产生电压，当电压达到某一临界值时，屏幕自动熄灭。下列说法正确的是(　　)   A．开、合屏时，前、后表面间的电压U与c成正比 B．开屏过程中，元件前、后表面间的电压变大 C．合屏过程中，前表面的电势比后表面的高 D．若磁场变强，可能出现闭合屏幕时无法熄屏 √ 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 开屏过程中，穿过霍尔元件竖直方向的磁场减弱，则元件前、后表面间的电压变小，故B错误； 由题图乙可知，电流方向向右，电子向左定向移动，根据左手定则可知，电子所受洛伦兹力方向向里，则后表面积累了电子，前表面的电势比后表面的电势高，故C正确； 若磁场变强，元件前、后表面间的电压变大，闭合屏幕时仍然能熄屏，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 9．(2024·江苏连云港统考期中)如图所示的是利用霍尔元件制成的磁传感器。已知该长方体金属导体宽为d，高为h，上、下表面接线柱M、N连线与导体竖直边平行，上表面过M点的水平虚线与导体水平边平行，当导体通过一定电流，且电流与磁场方向垂直时，下列说法正确的是(　　)   A．电压表a端接“＋”接线柱 B．为提升磁传感器的灵敏度，可减小导体的宽度d C．将电压的表盘改装为磁传感器的表盘，则刻度线不均匀 D．若上表面接线柱M沿虚线向右移动少许，则电压表示数不变 √ 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 解析：金属导体中载流子为自由电子，其定向移动方向与电流方向相反，根据左手定则可知电子将向上表面偏转，所以电压表a端接“－”接线柱，故A错误； 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 在电源之外的电路中沿电流方向电势降低，若上表面接线柱沿虚线向右移动少许，则N、M在沿电流方向也会存在电势差，且N点电势高于M点电势，所以电压表示数会变大，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 10．(2024·江苏镇江统考期中)一种用磁流体发电的装置如图所示，间距为d的平行金属板A、B之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体(大量质量为m，带电荷量为e的正、负带电粒子)由静止通过电压为U的电场加速后沿垂直于B的方向喷入磁场，A、B两板间便产生电压。如果把A、B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极，不计A、B板间等离子体的电阻，求： 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 (1)等离子体喷入磁场时的速度v； 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 (2)稳定时A、B板间的电势差UAB。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 11．为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a＝2 m、b＝0.4 m、c＝0.2 m，左、右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B＝1.25 T 的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N作为电极，污水充满装置以某一速度从左向右匀速流经该装置时，用电压表测得两个电极间的电压U＝1 V。污水流过该装置时受到阻力作用，阻力f＝kLv，其中比例系数k＝25 N·s/m2，L为污水沿流速方向的长度，v为污水的流速。求： 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 (1)污水的流速v的大小； 答案：4 m/s　 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 (2)污水的流量(单位时间内流出的污水体积)Q； 解析：污水的流量Q＝vbc＝4×0.4×0.2 m3/s＝0.32 m3/s。 答案：0.32 m3/s　 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 (3)为使污水匀速通过该装置，左、右两侧管口应施加的压强差Δp。 答案：2 500 Pa 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 课后　达标检测 当达到平衡时有q＝qvB，解得电动势E＝Bdv，则只增强磁场，发电机的电动势将增大，C正确； $