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章末检测2

上传时间: 2014-08-22

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章末检测

(时间：90分钟　满分：100分)

一、选择题(本题共10小题，共70分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对得7分，选对但不全的得4分，错选得0分)

1．下列说法正确的是

(　　)．

A．任何磁体都具有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　任何磁体都有N、S极，所以磁现象都是通过磁场而发生作用的．磁体与电流的周围都存在磁场．

答案　AB

2．关于磁场和磁感线的描述，下列哪些是正确的

(　　)．

A．磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止

B．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管内部的磁场方向

C．磁感线的方向就是磁场方向

D．两条磁感线的空隙处不存在磁场

解析　磁感线是一条闭合曲线，在磁体的外部由N极到S极，而在磁体的内部则由S极到N极，A不正确．通电螺线管内部的磁感线由S极到N极，所以放置其中的小磁针N极必然是指向螺线管的北极，B正确．只有磁感线是直线时，磁感线的方向才与磁场方向一致；如果磁感线是曲线，某点的磁场方向用该点的切线方向来表示，C不正确．磁感线是假想的曲线，只要有磁场的地方就有磁感线，D不正确．

答案　B

3．下图中磁感应强度B、电流I和安培力F之间的方向关系错误的是

(　　)．

解析　根据左手定则判断F与B、I的方向关系；F方向垂直于B方向，F方向垂直于I方向，D项中F应水平向左．

答案　D

4．如图1所示，在长直导线AB旁，有一带正电的小球用绝缘细绳悬挂在O点，当导线中通入恒定电流时，下列说法正确的是

(　　)．

图1

A．小球受到洛伦兹力的作用，其方向指向纸里

B．小球受到洛伦兹力的作用，其方向指向纸外

C．小球受到洛伦兹力的作用，其方向垂直AB向右

D．小球不受洛伦兹力的作用

解析　直线电流周围存在磁场，而带电小球相对磁场静止，故带电小球不受洛伦兹力．电荷在磁场中受到洛伦兹力的条件：①电荷必须运动；②运动方向不能与磁场方向平行．

答案　D

5．电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则

(　　)．

A．磁场对电子的作用力始终不变

B．磁场对电子的作用力始终不做功

C．电子的速度始终不变

D．电子的动能始终不变

解析　洛伦兹力的方向由左手定则可判定，始终垂直于速度方向，所以洛伦兹力不改变速度大小，只改变速度方向，因此磁场对电子的作用力始终不做功，因此电子的动能始终不变．

答案　BD

6．如图2所示，带正电的粒子q(不计重力)，水平向左进入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，该粒子将

(　　)．

图2

A．向下偏转 B．向上偏转

C．垂直纸面向里偏转 D．垂直纸面向外偏转

解析　根据左手定则可以确定带电粒子运动时受到竖直向上的洛伦兹力，它将向上偏转．

答案　B

7．如图3所示是电子射线管示意图，接通电源后，电子射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是

(　　)．

图3

A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向

B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向

C．加一电场，电场方向沿z轴负方向

D．加一电场，电场方向沿y轴正方向

解析　此题考查演示实验“电子束在磁场中偏转”．要使荧光屏上亮线向下偏转即是电子所受的洛伦兹力方向向下，电子运动方向沿x轴正方向，由左手定则可知，磁场方向应沿y轴正方向，所以A错，B对；若加一电场电子应受到向下的电场力作用，故电场方向沿z轴正方向，C、D均错．

答案　B

8．如图4所示，环中电流方向由左向右，且I1＝I2，则圆环中心O处的磁场是

(　　)．

图4

A．最大，穿出纸面

B．最大，垂直穿入纸面

C．为零

D．无法确定

解析　根据安培定则，上半圆环中电流I1在环内产生磁场垂直纸面向里，下半圆环中电流I2在环内产生的磁场垂直纸面向外，由于O对于I1和I2对称(距离相等)，故I1和I2在O处产生的磁场大小相等、方向相反，在O处相互抵消．

答案　C

9．磁场中一段2 cm长的直导线，通过2.5 A的电流时，受到的安培力为0.1 N，则通电直导线处的磁感应强度B可能是

(　　)．

A．2 T B．小于2 T

C．大于2 T D．零

解析　当导线方向垂直于磁场时，该导线受到的安培力最大，由磁感应强度定义得B＝＝ T＝2 T，可知A正确；当导线方向不垂直于磁场时导线受到的安培力为0.1 N，则当导线方向垂直于磁场时导线受到的安培力大于0.1 N，由磁感应强度定义知C选项正确．

答案　AC

10．设空间存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图5所示．已知一离子在静电力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自a点沿曲线acb运动，到达b点时速度恰为零，c点是运动轨迹的最低点，不计重力，以下说法正确的是

(　　)．

图5

A．该离子必带正电荷

B．a和b位于同一高度

C．离子经过c点时速度最大

D．离子到达b点后，将按原路返回到a

解析　离子在a点时静止不受洛伦兹力作用，根据运动轨迹可判定电场力方向竖直向下，所以离子带正电，A正确；离子沿轨迹abc运动到b点时速度为零，由动能定理可知，合外力做功为零，而洛伦兹力永不做功，因而电场力做功为零，即a、b位于同一等势面上，所以a点与b点位于同一高度，B正确；而c点位于轨迹的最低点由a到c时，电场力做功最多，由动能定理可知，c点的速度最大，C正确，D显然不正确．

答案　ABC

二、计算题(共2小题，共30分)

11．(15分)如图6所示，一根轻弹簧将质量为m，长度为L的绝缘直导线悬挂在竖直平面内，直导线在匀强磁场中处于水平静止状态．匀强磁场的方向垂直于纸面向里，大小为B，当导线中通有如图所示的恒定电流I时，稳定后弹簧处于静止状态，此时弹簧对直导线施加的拉力大小为多少？

图6

解析　导线所受安培力大小F＝BIL，方向竖直向下，导线受力如图所示，故弹簧拉力大小为FT＝F＋mg＝BIL＋mg.

答案　BIL＋mg

12．(15分)在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面向上，如图7所示．当导体棒内通有垂直于纸面向里的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上，求磁感应强度的大小为多少？

图7

解析　解决此题关键是确定安培力的方向，由受力分析及平衡不难解决．

受力分析如图

由平衡条件得：F＝mgsin θ

安培力：F＝BIL

所以B＝＝.

答案　

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