章末综合测评(三) 磁场
(时间:90分钟 分值:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分,在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~12题有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.如图所示,螺线管、蹄形铁芯,环形导线三者相距较远,当开关闭合后关于小磁针N极(黑色的一端)的指向错误的是( )
A.小磁针a N极的指向
B.小磁针b N极的指向
C.小磁针c N极的指向
D.小磁针d N极的指向
A [小磁针静止时N极的指向为该处的磁场方向,即磁感线的切线方向.根据安培定则,蹄形铁芯被磁化后右端为N极,左端为S极,小磁针c指向正确;通电螺线管的磁场分布和条形磁铁相似,内部磁场向左,外部磁场向右,所以小磁针b指向正确,小磁针a指向错误;环形电流形成的磁场左侧应为S极,故小磁针d指向正确,故选A.]
2.在同一平面上有a、b、c三根等间距平行放置的长直导线,依次通有电流强度大小为1 A、2 A和3 A的电流,各电流的方向如图所示,则导线b所受的合力方向是( )
A.水平向左
B.水平向右
C.垂直纸面向外
D.垂直纸面向里
A [根据通有反向电流的导线相互排斥,可知b受到a的排斥力,同时受到c的排斥力;a的电流大小小于c的电流大小,则c对b的电场力大于a对b的电场力,可知导线b所受的合力方向水平向左.故A正确,B、C、D错误.]
3.如图所示,竖直面内的导体框ABCD所在平面有水平方向的匀强磁场,AP⊥BC,∠B=∠C=60°,AB=CD=20 cm,BC=40 cm.若磁场的磁感应强度为0.3 T,导体框中通入图示方向的5 A电流,则该导体框受到的安培力( )
A.大小为0.6 N,方向沿PA方向
B.大小为0.6 N,方向沿AP方向
C.大小为0.3 N,方向沿PA方向
D.大小为0.3 N,方向沿BC方向
C [力是矢量,三段导体在磁场中受到的安培力的合力与AD段受到的安培力是等效的,所以根据左手定则可知,导体框受到的安培力的方向垂直于AD的方向向下,即沿PA方向;AD段的长度L=BC-2BP=40 cm-2×20 cm×cos 60°=20 cm=0.2 m,安培力的大小F=BIL=0.3×5×0.2=0.3 N.故C正确,A、B、D错误.]
4.某空间存在匀强磁场和匀强电场.一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后,做匀速直线运动;若仅撤除电场,则该粒子做匀速圆周运动,下列因素与完成上述两类运动无关的是( )
A.磁场和电场的方向 B.磁场和电场的强弱
C.粒子的电性和电量 D.粒子入射时的速度