章末过关检测(九)
(时间:45分钟 分值:100分)
一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)
1. 如图所示,A为一水平旋转的橡胶盘,带有大量均匀分布的负电荷,在圆盘正上方水平放置一通电直导线,电流方向如图.当圆盘高速绕中心轴OO′转动时,通电直导线所受磁场力的方向是( )
A.竖直向上 B.竖直向下
C.水平向里 D.水平向外
解析:选C.从上向下看,由于带负电的圆盘顺时针方向旋转,形成的等效电流为逆时针方向,由安培定则判定所产生的磁场方向竖直向上.由左手定则可判定通电导线所受安培力的方向水平向里,故C正确.
2. 如图所示,在直角三角形ABC的A点和B点分别固定一垂直纸面向外和向里的无限长通电直导线,其电流强度分别为IA和IB,∠A=30°,通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度B=k,k为比例系数,r为该点到导线的距离,I为导线的电流强度.当一电子在C点的速度方向垂直纸面向外时,所受洛伦兹力方向垂直BC向下,则两直导线的电流强度IB与IA之比为( )
A. B.
C. D.
解析:选D.由左手定则可知C点处磁场的磁感应强度B合的方向平行BC向右,设A处导线和B处导线在C处形成的磁场的磁感应强度大小分别为BA和BB,方向分别与AC和BC垂直,如图所示,可知=sin 30°=,又=,计算可得=,D正确.
3. 一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图所示,如果直导线可以自由地运动且通以方向为由a到b的电流,则导线ab受磁场力后的运动情况为( )
A.从上向下看顺时针转动并靠近螺线管
B.从上向下看顺时针转动并远离螺线管
C.从上向下看逆时针转动并远离螺线管
D.从上向下看逆时针转动并靠近螺线管
解析:选D.先由安培定则判断出通电螺线管的N、S极,找出导线左、右两端磁感应强度的方向,并用左手定则判断这两端受到的安培力的方向,如图甲所示.可以判断导线受磁场力后从上向下看逆时针方向转动.再分析此时导线位置的磁场方向,再次用左手定则判断导线受磁场力的方向,如图乙所示,导线还要靠近螺线管,所以D正确,A、B、C错误.
4. (2019·东北三校联考)如图所示,某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后,射入水平放置、电势差为U2的两导体板间的匀强电场中,带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中,则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为(不计重力,不考虑边缘效应)( )
A.d随U1变化,d与U2无关
B.d与U1无关,d随U2变化
C.d随U1变化,d随U2变化
D.d与U1无关,d与U2无关
解析:选A. 设带电粒子在加速电场中被加速后的速度为v0,根据动能定理有qU1=mv.设带电粒子从偏转电场中出来进入磁场时的速度大小为v,与水平方向的夹角为θ,如图所示
,在磁场中有r=,v=,而d=2rcos θ,联立各式解得d=2,因而选项A正确.
5. (2016·高考四川卷)如图所示,正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场.一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域