2020高中物理选修3-1同步讲义章末检测试卷(三)

章末检测试卷(三)

(时间：90分钟满分：100分)

一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分.1～6题为单项选择题，7～12题为多项选择题．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选和不选的得0分)

1.(2018·东北师大附中高二上期中)有一导线南北方向放置，在其下方放一个小磁针．小磁针稳定后，给导线通上如图1所示电流，发现小磁针的S极垂直纸面向外偏转．关于此现象下列说法正确的是()

图1

A．没有通电时，小磁针的S极指向地磁场的南极

B．通电后小磁针S极仍指向地磁场的南极

C．通电导线在小磁针所在处产生的磁场方向垂直纸面向外

D．通电后小磁针S极发生偏转说明通电导线周围存在磁场

答案 D

解析小磁针自由静止时，指向地理北极的一端是小磁针的北极，即N极，地磁场的北极在地理南极附近，小磁针的S极指向地磁场的北极，故A错误；通电后根据安培定则可知，导线在小磁针处产生的磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针N极将偏向纸里，S极将偏向纸外，故B、C错误；通电后小磁针S极发生偏转说明通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应，故D正确．

2.(2018·张家口市高二上期末)如图2所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反、大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内．下列说法正确的是()

图2

A．a点的磁感应强度一定为零

B．b点的磁感应强度一定为零

C．ef导线受到的安培力方向向右

D．cd导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向外

答案 C

解析根据安培定则可知，通电导线cd在a点产生的磁场方向垂直纸面向里，通电导线ef 在a点产生的磁场方向垂直纸面向外，但a点离cd较近，故a点的磁场方向垂直纸面向里，故a点的磁感应强度一定不为零，故A、D错误；根据安培定则可知，通电导线ef和cd在b 点产生的磁场方向相同，均为垂直纸面向外，所以b点的磁场方向向外，故b点的磁感应强度一定不为零，故B错误；根据左手定则可判断，电流方向相反的两根导线所受的安培力互相排斥，所以ef导线受到的安培力方向向右，故C正确．

3．在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图3所示．过c点的导线所受安培力的方向()

图3

A．与ab边平行，竖直向上

B．与ab边垂直，指向左边

C．与ab边平行，竖直向下

D．与ab边垂直，指向右边

答案 B

解析由安培定则可得：导线a、b的电流在c处的合磁场方向竖直向下．再由左手定则可得：安培力的方向是与ab边垂直，指向左边．故选B.

4．(2018·菏泽市高二上期末)在方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里．如图4所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中()

图4

A．b、d两点的磁感应强度大小相等

B．a、b两点的磁感应强度大小相等

C．c点的磁感应强度的值最大

D．a点的磁感应强度的值最小

答案 A

解析用右手螺旋定则判断通电直导线在a、b、c、d四个点上所产生的磁场方向，如图所示：

a点有向上的磁场，还有电流产生的向上的磁场，电流产生的磁场和原磁场方向相同，叠加变大．b点有向上的磁场，还有电流产生的水平向左的磁场，磁感应强度叠加变大，方向向左上．c点电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相反，叠加变小．d点有向上的磁场，还有电流产生的水平向右的磁场，叠加后磁感应强度的方向向右上．d点与b点叠加后的磁场大小相等，但是方向不同．a、b两点的磁感应强度大小不相等；a点的磁感应强度的值最大，c点最小，选项B、C、D错误，选项A正确．

5．(2018·邗江中学高二上期中)如图5所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为L，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定，下端与水平直导体棒ab相连，弹簧与导轨平面平行并与ab垂直，直导体棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场．闭合开关K后，导体棒中的电流为I，导体棒平衡时，弹簧伸长量为x1；调转图中电源极性使棒中电流反向，导体棒中电流仍为I，导体棒平衡时弹簧伸长量为x2，忽略回路中电流产生的磁场，弹簧形变均在弹性限度内，则磁感应强度B的大小为()

图5

A.k

2IL(x2－x1) B.k

IL(x2－x1)

C.k

2IL(x2＋x1) D.k

IL(x2＋x1)

答案 A

解析弹簧伸长量为x1时，导体棒所受安培力沿斜面向上，根据平衡条件沿斜面方向有：mg sin α＝kx1＋BIL

电流反向后，弹簧伸长量为x2，导体棒所受安培力沿斜面向下，根据平衡条件沿斜面方向有：mg sin α＋BIL＝kx2

联立两式得：B＝k

2IL(x2－x1)，选A.

6.(2018·深圳高中联盟第一学期期末)两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图6所示．若不计粒子的重力，则下列说法正确的是()

图6

A ．a 粒子带正电，b 粒子带负电

B ．a 粒子在磁场中所受的洛伦兹力较大

C ．b 粒子的动能较大

D ．b 粒子在磁场中运动的时间较长

答案 C

解析 由左手定则可判定a 带负电，b 带正电，由于b 粒子轨道半径大，因而b 粒子速率大，动能大，所受洛伦兹力大，选项C 正确，A 、B 错误；由题图可知，由于b 粒子弧长及半径比a 粒子大，b 粒子轨迹所对的圆心角比a 粒子小，所以b 粒子在磁场中运动时间较短，选项D 错误．

7．(2018·安徽师大附中高二上期末)如图7所示，水平放置的两块平行金属板，充电后与电源断开．板间存在着方向竖直向下的匀强电场E 和垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场．一质量为m 、电荷量为q 的带电粒子(不计重力及空气阻力)，以水平速度v 0从两极板的左端中间射入场区，恰好做匀速直线运动．则( )

图7

A ．粒子一定带正电

B ．若仅将板间距离变为原来的2倍，粒子运动轨迹偏向下极板

C ．若将磁感应强度和电场强度均变为原来的2倍，粒子仍将做匀速直线运动

D ．若撤去电场，粒子在板间运动的最长时间可能是

πm qB

答案 CD

解析 粒子无论带何种电荷，电场力与洛伦兹力大小都相等，且Eq ＝q v 0B ，故A 错误；由

题知平行金属板所带电荷量不变，则电场强度E ＝U d ＝Q Cd ＝4πkQ εr S

，故电场强度不变，粒子仍做匀速直线运动，故B 错误；据Eq ＝q v B 可知，将磁感应强度和电场强度均变为原来的2倍，二力依然平衡，所以粒子仍做匀速直线运动，故C 正确；当撤去电场，粒子可能在极板间做半圆周运动再出磁场，据在磁场中做圆周运动的周期T ＝2πm qB ，粒子在板间运动的最长