第03章 章末测试(二)(B卷)-2016-2017学年高二物理同步单元双基双测“AB”卷(选修3-1)(原卷版)

班级 姓名 学号 分数【满分：110分 时间：90分钟】一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。

在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题有多项符合题目要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

）1．磁场中某区域的磁感线如图所示，则： （ ）A ．同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力大B ．同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力小C. a 、b 两处的磁感应强度的大小不等，B a ＜B bD .a 、b 两处的磁感应强度的大小不等，B a ＞B b2．如图所示，半径为R 的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场；重力不计、电荷量一定的带电粒子以速度v 正对着圆心O 射入磁场，若粒子射入、射出磁场点间的距离为R ，则粒子在磁场中的运动时间为： （ ）A ．v R 932πB ．v R 32πC ．vR 332πD ．v R 3π 3．电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）．为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a 、b 、c ．流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）．图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料．现于流量计所在处加磁感强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面．当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R 的电流表的两端连接，I 表示测得的电流值．已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为： （ ）A ．()I b aR ρB c + B ．()I c bR ρB a +C ．()I a cR ρB b +D ．()I bc R ρB a+4．如图所示，一平行板电容器，右极板接电源正极，板长为2d ，板间距离为d 。

一带电量为q 、质量为m 的负离子（重力不计）以速度0v 贴近左极板沿极板方向射入，恰从右极板下边缘射出。

在右极板右侧空间存在垂直纸面方向的匀强磁场（未标出）。

要使该负离子在磁场中运动后，又恰能直接从右极板上边缘进入电场，则： （ ）A 、磁场方向垂直纸面向里B 、磁场方向垂直纸面向外，向里都有可能C 、磁感应强度大小为0mv qdD5．如图所示，长为L ，倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为+q ，质量为m 的小球，以初速度0v 由斜面底端的A 点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为0v ，则： （）A 、A 、B 两点的电势差为sin mgL qθ B 、小球在B 点的电势能一定大于小球在A 点的电势能C 、若电场是匀强电场，则该电场的场强的最小值为mg qD 、若该电场是斜面中点垂直斜面正上方某点的点电荷Q 产生的，则Q 一定是正电荷6．如图所示，竖直平面内四分之一光滑圆弧轨道半径为R ，等边三角形ABC 的边长为L ，顶点C 恰好位于圆周最低点，CD 是AB 边的中垂线。

在A 、B 两顶点上放置一对等量异种电荷。

现把质量为m 带电荷量为+Q 的小球由圆弧的最高点M 处静止释放，到最低点C 时的速度为0v ，不计+Q 对原电场的影响，取无穷远处为零电势，静电力常量为k ，则： （ ）A 、小球在圆弧轨道上运动过程机械能守恒B 、C 点电势比D 点电势高C 、M 点电势为201(2)2mv mgR Q- D 、小球对轨道最低点C 处的压力大小为2022v Qq mg m k R L++7．一如图所示，磁单极子会在其周围形成均匀辐射磁场。

质量为m 、半径为R 的圆环当通有恒定的电流I 时，恰好能水平静止在N 极正上方H 处。

已知与磁单极子N 极相距r 处的磁场强度大小为B =k r，其中k 为常数．重力加速度为g 。

则： （ ）A ．静止时圆环的电流方向为顺时针方向（俯视）B ．静止时圆环沿其半径方向有扩张的趋势C ．静止时圆环的电流()2222mg H R I kR π+=D ．若将圆环向上平移一小段距离后由静止释放，下落中加速度先增加后减小8．电动自行车是一种应用广泛的交通工具，其速度控制是通过转动右把手实现的，这种转动把手称“霍尔转把”，属于传感器非接触控制。

转把内部有永久磁铁和霍尔器件等，截面如图甲。

开启电源时，在霍尔器件的上下面之间加一定的电压，形成电流，如图乙。

随着转把的转动，其内部的永久磁铁也跟着转动，霍尔器件能输出控制车速的电压，已知电压与车速关系如图丙。

以下关于“霍尔转把”叙述正确的是： （ ）A ．为提高控制的灵敏度，永久磁铁的上、下端分别为N 、S 极B ．按图甲顺时针转动电动车的右把手，车速将变快C ．图乙中从霍尔器件的左右侧面输出控制车速的霍尔电压D ．若霍尔器件的上下面之间所加电压正负极性对调，将影响车速控制9．如图为一种风向和风速传感器的原理图．两个收集板极是铜丝网状导体，有良好的导电性和通风能力，粒子源极是一条直径很小的镍铬丝，粒子源极与两收集板极相互平行且等距．粒子源极附近的空气在强电场作用下电离，正离子沿电场方向移动流向收集板极，从而形成正离子电流，由两电流表测量，测量时保持风向与收集板极垂直，电流表A 1、A 2的示数分别为I l 、I 2，△I ＝|I l -I 2 |，已知有风时正离子的速度为电场引起的速度和风速的矢量和，则： （ ）A.若I 1>I 2，则风向右B.若I 1>I 2，则风向左C ．风速越大，△I 越大D ．风速越大，△I 越小10．如图所示，在半径为R 的圆形区域内充满磁感应强度为B 的匀强磁场，MN 是一竖直放置的感光板。

从圆形磁场最高点P 垂直磁场射入大量的带正电、电荷量为q 、质量为m 、速度为v 的粒子，不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是： （ ）A ．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN 上B ．对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线一定过圆心C ．对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长D ．只要速度满足v ＝qBR m，对准圆心方向入射的粒子出射后可垂直打在MN 上 11．如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度12T B =。

位于纸面内的细直导线，长1L m =，通有0.5I A =的恒定电流，当导线与1B 成060夹角时，发现其受到的安培力为零，则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度2B 的大小可能为： （ ）A 、3TB 、2TCD 、1T12．如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M 、N 两小孔中， O 为M 、N 连线中点，连线上a 、b 两点关于O 点对称。

导线均通有大小相等、方向向上的电流。

已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度rI k B ，式中k 是常数、I 是导线中电流、r 为点到导线的距离。

一带正电的小球以初速度v 0从a 点出发沿连线运动到b 点。

关于上述过程，下列说法正确的是： （ ）A ．小球先做加速运动后做减速运动B ．小球一直做匀速直线运动C ．小球对桌面的压力先减小后增大D ．小球对桌面的压力一直在增大二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）13．（10分）如图甲所示，在平行板电容器上加上如图乙所示的交变电压，在贴近E 板处有一粒子放射源，能够逐渐发射出大量质量为m ，电荷量为q 的带正电粒子，忽略粒子离开放射源时的初速度及粒子间的相互作用力，粒子只在电场力作用下运动，在电场中运动的时间极短可认为平行板间电压不变，。

从极板F 射出的粒子能够继续沿直线向右运动，并由O 点射入右侧的等腰直角三角形磁场区域，等腰直角三角形ABC 的直角边边长为L ，O 为斜边AB 的中点，在OA 边上放有荧光屏，已知所有粒子刚好不能从AC 边射出磁场，接收到粒子的荧光屏区域能够发光。

求：（1）荧光屏上亮线的长度；（2）所加电压的最大值0U 。

14．（10分）如图所示，在以O1点为圆心且半径为r＝0.10m的圆形区域内，存在着方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B=0.15T的匀强磁场(图中未画出) ．圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O，右端与一个足够大的荧光屏MN相切于x轴上的A点．一比荷qm＝1.0×108 C/kg的带正电粒子从坐标原点O沿x轴正方向入射，粒子重力不计．(1) 若粒子在圆形区域的边界Q点射出匀强磁场区域，O1A与O1Q之间的夹角为θ＝60°，求粒子从坐标原点O入射的初速度v0以及粒子在磁场中运动的时间t；(2) 若将该圆形磁场以过坐标原点O并垂直于纸面的直线为轴，逆时针缓慢旋转90°，在此过程中不间断地沿OA方向射入题干中所述粒子，粒子入射的速度smv/100.36⨯=，求在此过程中打在荧光屏MN上的粒子与A点的最远距离。

15．（15分）电视机显像管（抽成真空玻璃管）的成像原理主要是靠电子枪产生高速电子束，并在变化的磁场作用下发生偏转，打在荧光屏不同位置上发出荧光而成像。

显像管的原理示意图（俯视图）如图甲所示，在电子枪右侧的偏转线圈可以产生使电子束沿纸面发生偏转的磁场（如图乙所示），其磁感应强度B=μNI，式中μ为磁常量，N为螺线管线圈的匝数，I为线圈中电流的大小。

由于电子的速度极大，同一电子穿过磁场过程中可认为磁场没有变化，是稳定的匀强磁场。

已知电子质量为m，电荷量为e，电子枪加速电压为U，磁通量为μ，螺线管线圈的匝数为N，偏转磁场区域的半径为r，其圆心为O点。

当没有磁场时，电子束通过O点，打在荧光屏正中的M点，O点到荧光屏中心的距离OM=L。

若电子被加速前的初速度和所受的重力、电子间的相互作用力以及地磁场对电子束的影响均可忽略不计，不考虑相对论效应以及磁场变化所激发的电场对电子束的作用。

（1）求电子束经偏转磁场后打到荧光屏上P点时的速率；（2）若电子束经偏转磁场后速度的偏转角θ=60°，求此种情况下电子穿过磁场时，螺线管线圈中电流0I的大小；（3）当线圈中通入如图丙所示的电流，其最大值为第（2）问中电流的0.5倍，求电子束打在荧光屏上发光形成“亮线”的长度。

16．（15分）正负电子对撞机是使正负电子以相同速率对撞（撞前速度在同一直线上的碰撞）并进行高能物理研究的实验装置（如图甲），该装置一般由高能加速器（同步加速器或直线加速器）、环形储存室（把高能加速器在不同时间加速出来的电子束进行积累的环形真空室）和对撞测量区（对撞时发生的新粒子、新现象进行测量）三个部分组成．为了使正负电子在测量区内不同位置进行对撞，在对撞测量区内设置两个方向相反的匀强磁场区域．对撞区域设计的简化原理如图乙所示：MN和PQ为足够长的竖直边界，水平边界EF将整个区域分成上下两部分，Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向内，Ⅱ区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小均为B．现有一对正负电子以相同速率分别从注入口C和注入口D同时水平射入，在对撞测量区发生对撞．已知两注入口到EF的距离均为d，边界MN和PQ的间距为L，正电子的质量为m，电量为+e，负电子的质量为m，电量为-e．（1）试判断从注入口C入射的是正电子还是负电子；（2）若d，要使正负电子经过水平边界EF一次后对撞，求正负电子注入时的初速度大小；（3）若只从注入口C射入电子，间距L=13（d，要使电子从PQ边界飞出，求电子射入的最小速率，及以此速度入射到从PQ边界飞出所需的时间．：。