1、 或高二物理同步檢測九第十五章單元測試（B卷）第卷（選擇題 共40分）一、本題共10小題，每小題4分，共40分.在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確.全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分.1.從太陽或其他星體上放射出的宇宙射線中含有大量的高能粒子,若到達地球,會對地球上的生命帶來危害.下圖是地磁場分布的示意圖,關于地磁場對宇宙射線的阻擋作用的下列說法，正確的是( )A.地磁場對直射地球的宇宙射線的阻擋作用在南北兩極最強,赤道附近最弱B.地磁場對直射地球的宇宙射線的阻擋作用在赤道附近最強,南北兩極最弱C.地磁場對宇宙射線的阻擋作用在各處相同

2、D.地磁場對宇宙射線的阻擋作用的原因是地磁場能使宇宙射線發生偏轉答案：BD解析：地磁場對宇宙射線的阻擋作用的原因是地磁場能使宇宙射線發生偏轉,由示意圖可知,赤道附近的磁場對直射地球的宇宙射線的偏轉程度最大,兩極處的磁場對直射地球的宇宙射線的偏轉程度較弱.故BD正確.2.如右圖所示，帶負電的橡膠環繞軸OO以角速度勻速旋轉，在環左側軸線上的小磁針最后平衡的位置是（ ）A.N極豎直向下 B.N極豎直向上C.N極沿軸線向左 D.N極沿軸線向右答案：C解析：帶負電的橡膠環繞軸OO以角速度勻速旋轉形成了反向電流，此電流產生的磁場方向向左.小磁針的N極受力方向向左，S極受力方向向右，則在此力矩作用下轉動,最

3、后穩定于軸線方向.3.如右圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中間的上方固定一根長直導線，導線與磁鐵垂直.給導線通以垂直紙面向里的電流，用FN表示磁鐵對桌面的壓力，用F表示桌面對磁鐵的摩擦力，電線中通電后（與通電前相比較）（ ）A.FN減小，F=0 B.FN減小，F0C.FN增大，F=0 D.FN增大，F0答案：C解析：以導線為研究對象，用左手定則可得到安培力方向是豎直向上，根據作用力與反作用力可知:導線對磁體的作用力豎直向下.4.將長1 m的導線ac從中點b折成如圖中所示的形狀，放于B=0.08 T的勻強磁場中，abc平面與磁場垂直.若在導線abc中通入25 A的直流電，則整個導線所受安培

4、力的大小為（ ）A.2 N B.1 NC.N D.答案：C解析：此折線受的安培力等效為直線ac所受的安培力:F=BILac=0.08×25×0.5× N=N.5.一電子在磁感應強度為B的勻強磁場中，以一固定的正電荷為圓心做勻速圓周運動，已知磁場方向垂直于運動平面，電場力恰好是磁場作用在電子上的洛倫茲力的3倍，電子電荷量為e，質量為m，那么電子運動的可能角速度為（ ）A.4Be/m B.3Be/m C.2Be/m D.Be/m答案：AC解析：由于磁場的方向和電子的運動方向沒有具體確定，所以電場力的方向與洛倫茲力的方向可能相同也可能相反.當兩力方向相同時，向心力為F=

5、4f(f是洛倫茲力)；當兩力方向相反時，向心力為F=2f.根據F=mr2和v=r可以算出答案是4Be/m或2Be/m.6.右圖是電視機顯像管的偏轉線圈的示意圖，線圈中心O處的圓點表示電子槍射出的電子，它的方向由紙內垂直指向紙外，當偏轉線圈中的電流方向如圖所示時，電子束應（ ）A.向左偏轉 B.向上偏轉C.向下偏轉 D.不偏轉答案：C解析：根據安培定則，上面線圈中的電流在O處的磁場水平向右，下面線圈中的電流在O處的磁場也水平向右，再根據安培定則，可判得電子束向下偏轉，C正確.7.(2005全國高考理綜，20)如圖，在一水平放置的平板MN的上方有一勻強磁場，磁感應強度的大小為B,磁場方向垂直于紙面

6、向里.許多質量為m、帶電荷量為+q的粒子,以相同的速率v沿位于紙面內的各個方向,由小孔O射入磁場區域.不計重力,不計粒子間的相互影響.下列圖中陰影部分表示帶電粒子可能經過的區域,其中R=.哪個圖是正確的( )答案：A解析：由于帶電粒子從O點以相同速率射入紙面內的各個方向,射入磁場的帶電粒子在磁場內做勻速圓周運動,其運動半徑是相等的.沿ON方向(臨界方向)射入的粒子,恰能在磁場中做完整的圓周運動,則過O點垂直MN右側恰為一臨界半圓;若將速度方向沿ON方向逆時針偏轉,則在過O點垂直MN左側,其運動軌跡上各個點到O點的最遠距離,恰好是以O為圓心,以2R為半徑的圓弧.A正確.8.電子e以垂直于勻強磁場

7、的速度v，從a點進入長為d、寬為L的磁場區域，偏轉后從b點離開磁場，如圖所示，若磁場的磁感應強度為B，那么（ ）A.電子在磁場中的運動時間t=d/v B.電子在磁場中的運動時間t=C.洛倫茲力對電子做的功是W=BevL D.電子在b點的速度值也為v答案：BD解析：電子在磁場中做勻速圓周運動，在磁場中運動的時間t=，A錯、B對.電子受的洛倫茲力總是和速度方向垂直，故洛倫茲力對電子不做功，電子的動能、速率不變，但電子的速度方向變化，所以C錯、D對.9.已知一質量為m的帶電液滴，經電壓U加速后，水平進入互相垂直的勻強電場E和勻強磁場B中，液滴在此空間豎直平面內做勻速圓周運動，如圖所示.則( )A.液

8、滴在空間可能受4個力作用 B.液滴一定帶負電C.液滴的軌道半徑r= D.液滴在場中運動時總機械能不變答案：BC解析：此液滴只受三個力作用:重力、電場力、洛倫茲力，且重力與電場力平衡.由洛倫茲力提供向心力使液滴在豎直面內做勻速圓周運動,根據電場力方向與E方向相反知液滴帶負電.在加速電壓下，qU=mv2，在豎直方向受力平衡:mg=Eq；在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動:qvB=mv2/r，解得r=.液滴在復合場中運動時電場力做功,機械能變化.10.(2006北京高考，20)如圖所示，勻強磁場的方向垂直紙面向里，一帶電微粒從磁場邊界d點垂直于磁場方向射入，沿曲線dpa打到屏MN上的a點，通過pa段用的

9、時間為t.若該微粒經過p點時，與一個靜止的不帶電微粒碰撞并結合為一個新微粒，最終打到屏MN上，兩個微粒所受的重力均忽略.新微粒的（ ）A.軌跡為pb，至屏幕的時間將小于tB.軌跡為pc，至屏幕的時間將大于tC.軌跡為pb，至屏幕的時間將等于tD.軌跡為pa，至屏幕的時間將大于t答案：D解析：帶電微粒和不帶電微粒碰撞過程動量守恒，即碰撞前后，粒子動量沒變，所帶電荷量也沒變，由R=知，碰撞后新粒子的半徑不變；但碰撞后新粒子的質量增大，根據周期公式T=，周期變大，再到達屏幕的時間變大，D正確.第卷（非選擇題 共60分）二、本題共5小題,每小題4分，共20分.把答案填在題中橫線上或按題目要求作答.11

10、.在傾角為30°的光滑斜面上垂直紙面放置一根長為L、質量為m的直導體棒,一勻強磁場垂直于斜面向上,如圖所示,當導體棒內通有垂直紙面向里的電流I時,導體棒恰好靜止于斜面上,則磁感應強度B=_.答案：解析：導體棒靜止于斜面上,所以棒受到的沿斜面向上的安培力與棒的重力沿斜面向下的分力相等,即BIL=mgsin30°,故B=.12.如圖所示是一種自動跳閘的閘刀開關，O是固定轉動軸，A是絕緣手柄，C是閘刀卡口，M、N是通電的電極，閘刀處在垂直紙面向里、磁感應強度B=1 T的勻強磁場中,CO間距離是10 cm,C處最大靜摩擦力是0.1 N.今通以圖示方向的電流,要使閘刀能自動跳閘,CO

11、間所通電流至少為_A.答案：2解析：由于安培力要克服摩擦力,故有F·=Ff·CO,即F=BIL=2Ff,故I=2 A.13.質量為m，電荷量為q的帶電粒子以速率v在勻強磁場中做勻速圓周運動，磁場磁感應強度為B，則粒子通過位移為時所用的最小時間是_.答案：解析：帶電粒子做圓周運動的軌道半徑R=，粒子通過的位移大小等于半徑，故粒子的位移和半徑正好組成等邊三角形，如圖所示.此位移對應的最小圓心角為，則所用的最小時間t=×T=.14.邊長為d的正方形區域ABCD內有如圖所示的勻強磁場，磁感應強度為B.一束電子在A處沿著A指向B的方向射入，設電子質量為m、電荷量為e，那么，

12、在磁場中電子能運動的最長時間為_；能在CD邊上射出磁場的電子中具有的最大速度值為_.答案：m/Bq qBd/m解析：電子運動的周期與半徑和速度無關.當電子從BC邊射出時所用時間少，從AD邊射出時所用時間要多,最長的時間是周期的一半t=；運動的半徑與速度成正比，在CD邊的C點射出磁場時半徑最大，最大的半徑是d.d=,v=.15.一回旋加速器，在外加磁場一定時，可把質子（H）加速到v，使它獲得動能為Ek，則能使粒子（He）加速到的速度為_,能使粒子獲得的動能為_.答案：v/2 Ek解析：設加速器D形盒半徑為R，磁場磁感應強度為B.由R=得v=所以粒子獲得的速度v=v/2.由動能Ek=mv2得

13、15;()2=1，所以粒子獲得的動能也為Ek.三、本題共4小題，每小題10分，共40分.解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分.有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位.16.2006年3月7日美國國防工業日報報道，BAE公司武器系統分部將利用合同資金550萬美元，為美海軍設計和生產32兆焦實驗型小尺寸電磁炮.預計將于2007年完成.電磁炮是一種理想的兵器，其原理圖如右圖，把待發炮彈（導體）放置在強磁場中的兩平行導軌上，給導軌通以大電流，使炮彈在安培力作用下沿導軌加速滑行，并以某一速度發射出去.若軌道寬L=2 m，長s=500 m，通過的電流I=20 A

14、，導軌間所加勻強磁場的磁感應強度B=55 T，彈體質量（包括金屬桿）m=22 g，則：（1）電磁炮離開導軌時的最大速度是多大？（2）安培力做功的最大功率是多大？答案：（1）10 km/s （2）2.2×107 W解析：（1）電磁炮所受的安培力F=BIL，對電磁炮滑動過程用動能定理：Fs=mv2,即BILs=mv2v= m/s=104 m/s=10 km/s.(2)安培力做功的最大功率：P=BILv=55×20×2×104 W=2.2×107 W.17.(2005全國高考理綜，23)圖中MN表示真空室中垂直于紙面的平板，它的一側有勻強磁場，磁場方

15、向垂直于紙面向里，磁感應強度大小為B.一帶電粒子從平板上的狹縫O處以垂直于平板的初速v射入磁場區域，最后到達平板上的P點.已知B、v以及P到O的距離為l，不計重力，求此粒子的電荷q與質量m之比.答案：=解析：粒子初速v垂直于磁場，粒子在磁場中受洛倫茲力而做勻速圓周運動，設其半徑為R，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律有qvB=m 因粒子經O點時的速度垂直于OP，故OP為直徑,l=2R，由此得.18.如下圖所示為質譜儀的示意圖.速度選擇器部分的勻強電場場強E=1.2×105 V/m，勻強磁場的磁感應強度B1=0.6 T.偏轉分離器的磁感應強度B2=0.8 T.求:（1）能通過速度選擇器的粒子

16、速度為多大？（2）質子和氘核進入偏轉分離器后打在照相底片上后條紋之間的距離d為多少？答案：（1）2×105 m/s （2）5.2×10-3 m解析：粒子通過速度選擇器時，所受電場力和洛倫茲力方向相反、大小相等，粒子可勻速穿過速度選擇器.由于質子和氘核以相同速度進入磁場后，做勻速圓周運動的半徑不同，故打在兩條不同的條紋上.（1）eB1v=eE,v= m/s=2×105 m/s.(2)eB2v=m R= d=×2-×2=5.2×10-3 m.19.一個質量m=0.1 g的小滑塊,帶有q=5×10-4 C的電荷量放置在傾角=30°的光滑斜面上(絕緣).斜面置于B=0.5 T的勻強磁場中,磁場方向垂直紙面向里,如右圖所示,小滑塊由靜止開始沿斜面滑下,其斜面足夠長,小