高中物理人教版选修1-1作业 第二章 章末综合检测 Word版含解析

章末综合检测
一、单项选择题(本大题共7小题，每小题5分，共35分)
1．关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是(　　)
A．磁感线只能形象地描述各点磁场的方向
B．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的
C．磁感线是磁场中客观存在的线
D．磁感线总是从磁体的北极出发、到南极终止
解析：磁感线是形象描述磁场分布的一组假想的曲线，客观不存在，磁感线既能描述磁场方向又能描述磁场的强弱，在磁体外部从N极指向S极，在磁体内部从S极指向N极，是闭合的曲线，故A、C、D均错．
答案：B
2．如图所示，标出电流I、磁感应强度B的方向，其中符合安培定则的是(　　)
解析：由右手定则判断，A、B、D方向都反了，只有C正确．
答案：C
3.如图所示是用阴极射线管演示电子在磁场中受洛伦兹力的实验装置，图上管中虚线是电子的运动轨迹，那么下列相关说法中正确的是(　　)
A．阴极射线管的A端应接正极
B．C端是蹄形磁铁的N极
C．无法确定磁极C的极性
D．洛伦兹力对电子做正功
解析：阴极射线管的A端应接负极，A错；电子由A→B运动，且向下偏转，由左手定则可知C端是N极，B对，C错，洛伦兹力不做功，D错．
答案：B
4．关于磁感应强度，下列说法正确的是(　　)
A．磁感应强度B与通电导体受到的磁场力F成正比
B．磁感应强度B与通过导体的电流I成反比
C．磁感应强度B与磁场中导体的长度L成反比
D．磁感应强度B由磁场本身决定，与F、I、L均无关
解析：磁感应强度B由磁场本身决定，是磁场本身的固有属性与电流及受力无关．
答案：D
5．如图所示是磁场对直流电的作用示意图，其中不正确的是(　　)
解析：用左手定则判断选项A、B、D受力方向都正确，只有C项方向不正确．
答案：C
6.如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.2 T，通电直导线与磁场方向垂直，导线长度L＝0.2 m，导线中电流I＝1 A．该导线所受安培力F的大小为(　　)
A．0.01 N　　　 B．0.02 N
C．0.03 N D．0.04 N
解析：根据安培力的表达式F＝BIL得F＝0.2 T×1 A×0.2 m＝0.04 N.
答案：D
7．如图所示是用“洛伦兹力演示仪”演示时的两幅照片，忽略地磁场的影响，下列说法正确的是 (　　)
A．甲图中的电子束不受洛伦兹力
B．乙图中的电子束不受洛伦兹力
C．甲图中的电子束处在垂直纸面的磁场中
D．乙图中的电子束处在平行纸面的磁场中
解析：据左手定则知，电子在磁场中所受洛伦兹力方向与电子运动速度方向必垂直，所以在受洛伦兹力情况下不可能做直线运动，所以A项正确，C项错误；乙图中电子做匀速圆周运动，所以必受洛伦兹力作用，且洛伦兹力与磁场垂直，所以B、D项错．
答案：A
二、多项选择题(本大题共5小题，每小题5分，共25分)
8．下列说法中正确的是(　　)
A．任何磁体都有N极和S极两个磁极
B．奥斯特实验说明了电流周围存在着磁场
C．通电导体之间也存在着相互作用，它们是通过电场发生作用的
D．地磁场的N极与地理的南极重合，地磁场的S极与地理的北极重合
解析：磁体都有两个磁极，即N极，S极，A正确．奥斯特实验说明电流周围存在磁场，B正确．通电导体之间的相互作用是通过磁场产生的，C错误．地磁场的两极与地理的两极并不重合，D错误．
答案：AB
9．安培的分子环形电流假说可以用来解释(　　)
A．永久磁铁的磁场 B．直线电流的磁场
C．环形电流的磁场 D．软铁棒被磁化的现象
解析：注意安培的分子电流假说不能用来解释电流的磁场．
答案：AD
10．某电器元件不小心被外磁场磁化了，为了使该元件退磁，下列方法有效可行的有(下列方法均不会使元件损坏)(　　)
A．把该元件高温处理
B．把该元件通入强电流
C．把该元件放在逐渐减弱的交变磁场中
D．把该元件放入强磁场中
解析：当磁体被高温加热、剧烈撞击或者受到其他磁场等的作用时，分子电流取向变得杂乱无章，对外就不再显示磁性．
答案：AC
11.如图所示，在真空中匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场方向垂直于纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电荷，其中a静止，b向右做匀速运动，c向左做速度大小相同的匀速运动，比较它们的重力Ga、Gb、Gc间的关系，正确的是(　　)
A．Ga最大 B．Gc最大
C．Gc最小 D．Gb最小
解析：由带电油滴a静止知它不受洛伦兹力作用，故它所受的重力与电场力平衡，其受力如图甲所示，所以它应带负电，且Ga＝qE.①
由于a、b、c三个油滴带等量同种电荷，所以b、c两油滴也带负电，所受的电场力方向竖直向上，大小都为F＝qE，由于b、c两带电油滴在复合场中匀速运动，它们还受到洛伦兹力作用，其受力如图乙、丙所示．
由平衡条件，可得：b油滴：Gb＋f＝qE，②
c油滴：Gc＝qE＋f′，③
并且：f＝f′，④
由①②③④式可以判断Gc＞Ga＞Gb.
答案：BD
12.如图所示，一导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上，并与金属导轨组成闭合回路．当回路中通有电流时，导体棒受到安培力作用．要使安培力增大，可采用的方法有(　　)
A．增大磁感应强度 B．减小磁感应强度
C．增大电流强度 D．减小电流强度
解析：由电流在磁场中受到的安培力大小为F＝BIL可知，增大安培力可采用A、C两项的方式．
答案：AC
三、非选择题(本大题共4小题，共40分)
13．(8分) 阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是________．若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向里的磁场，阴极射线将________(选填“向上”“向下”“向里”或“向外”)偏转．
解析：阴极射线即为电子流．当电子流穿过垂直于纸面向里的磁场时，将受到洛伦兹力的作用而向下偏转(注意电流方向与电子流方向相反)．
答案：电子　向下
14．(8分)在匀强磁场中，有一根长1.2 m的通电导线，导线中的电流为5 A．当导线与磁场方向垂直时，所受的磁场力为1.8 N，则磁场磁感应强度为多少？
解析：导线与磁场方向垂直，则B＝＝ T＝0.3 T.
答案：0.3 T
15.(12分)如图所示，两块长度均为5d的金属板，相距d平行放置．下板接地，两板间有垂直纸面向里的匀强磁场．一束宽为d的电子束从两板左侧垂直磁场方向射入两板间．设电子的质量为m，电荷量为e，入射速度为v0.要使电子不会从两板间射出，求匀强磁场的磁感应强度B满足的条件．
解析：粒子不从两侧飞出，即不从射入的一侧飞出，也不从另一侧飞出，这是两个边界条件或者说是两个临界条件．如图所示，不从左侧飞出，则电子做圆周运动的最小半径R2＝；不从另一侧飞出，设电子做圆周运动的最大半径为R1.
欲使电子不飞出极板，电子运动的半径R应满足的关系式为R2由几何知识得R＝(R1－d)2＋(5d)2
解得R1＝13d.
又因带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时，半径R＝.
将以上R2、R1代入R2可得B满足的条件是答案：16．(12分)如图所示，在水平面上放置的相距为0.2 m的平行金属导轨与电源、开关、导线AB、滑动变阻器可构成闭合电路，磁感应强度为B＝0.5 T的匀强磁场竖直向下，导线AB的质量m＝0.5 kg，它与导轨之间的动摩擦因数μ＝0.05.当开关S闭合时，电路中电流为5 A(g取10 m/s2)．求：
(1)此时导线AB受到的安培力大小及方向；
(2)此时导线AB的加速度大小．
解析：(1)导线受到的安培力大小
F＝BIL＝0.5×5×0.2 N＝0.5 N，
方向水平向左．
(2)由牛顿第二定律得F－μmg＝ma，
代入数据解得a＝0.5 m/s2.
答案：(1)0.5 N　水平向左　(2)0.5 m/s2