高二物理选修3-1磁场单元测试题1教案资料

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高中物理选修3-1磁场单元测试

高中物理选修3-1磁场单元测试一．选择题（共15小题）1．关于磁现象和磁场下列说法中正确的是（）A．地磁场能使小磁针的两极指向正南正北B．若将一条形磁体从中间截开后一部分为北极，另一部分为南极C．做奥斯特实验时通电导线应该水平东西方向放置D．磁场的基本性质是对处在磁场中的磁极或电流有力的作用2．条形磁铁内部和外部分别有一小磁针，小磁针平衡时如图所示，则（）A．磁铁c端是N极B．磁铁d端是N极C．小磁针a端是N极D．小磁针b端是S极3．关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是（）A．电场强度的定义式E＝，只适用于匀强电场B．由磁感应强度公式B＝，磁感应强度方向与放入磁场中的通电直导线所受的安培力方向相同C．电场中某点电场强度方向与在该点的正检验电荷所受电场力方向一定相同D．通电直导线在磁场中受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度也一定为零4．关于磁感应强度B和磁感线的性质及概念，下列说法中正确的是（）A．根据磁感应强度定义式B＝，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比B．磁感应强度B是标量C．磁感线总是从磁体的N极指向S极D．磁场中任意两条磁感线均不相交5．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。

”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。

结合上述材料，下列说法不正确的是（）A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行C．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用6．如图所示为一通电螺线管，a，b、c是通电螺线管内、外的三点，则三点中磁感线最密处为（）A．a处B．b处C．c处D．无法判断7．如图两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将（）A．吸引B．排斥C．保持静止D．边吸引边转动8．一个半径为R的绝缘圆柱面，有2N+1根长直铜导线紧紧贴在其表面，通有向下的电流，大小均为I．通电导线有两种放置方法，方法1：一根放置在AA′处，其余2N根均匀、对称的分布在圆柱的右半侧与圆柱的轴平行如图甲；方法2：若把其佘2N根均匀、对称的分布在圆柱的左半侧，与圆柱的轴平行如图乙，在这两种情况下，其余2N根在AA'产生的磁场分别为B1、B2，放置在AA′处的导线受安培力分别为F1、F2，已知通有电流i的长直导线在距其r处产生的磁感应强度大小为B＝k m（其中k m为一常数）。

高中物理选修3-1第三章：磁场单元测试(含解析)

高中物理选修3-1第三章：磁场单元测试一、单选题（本大题共10小题）1.如图所示，当导线中通有电流时，小磁针发生偏转．这个实验说明了A. 通电导线周围存在磁场B. 通电导线周围存在电场C. 电流通过导线时产生焦耳热D. 电流越大，产生的磁场越强2.如图所示，金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则A. ab棒不受安培力作用B. ab棒所受安培力的方向向右C. ab棒中感应电流的方向由b到aD. 螺线管产生的磁场，A端为N极3.如图所示，A，B是两个完全相同的导线环，导线环处于磁场中，环面与磁场中心垂直，穿过导线环A，B的磁通量和大小关系是A.B.C.D. 无法确定4.在磁感应强度的定义式中，有关各物理量间的关系，下列说法中正确的是A. B由F、I和L决定B. F由B、I和L决定C. I由B、F和L决定D. L由B、F和I决定5.如图，“L”型导线abc固定并垂直放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，，ab长为l，bc长为，导线通入恒定电流I，设导线受到的安培力大小为F，方向与bc夹角为，则A. ，B. ，C. ，D. ，6.如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动。

下列说法正确的是A. 微粒一定带负电B. 微粒动能一定减小C. 微粒的电势能一定增加D. 微粒的机械能不变7.英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究，于1922年荣获了诺贝尔化学奖．若一束粒子不计重力由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列说法中不正确的是A. 该束粒子带正电B. 速度选择器的上极板带正电C. 在磁场中运动半径越大的粒子，质量越大D. 在磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小8.在匀强磁场中固定一根与磁场方向垂直的通电直导线，其中通有向纸面外的恒定电流，匀强磁场的磁感应强度为1T，以直导线为中心作一个圆，圆周上a处的磁感应强度恰好为零，则下述说法对的是A. b处磁感应强度为2T，方向水平向右B. c处磁感应强度也为零C. d处磁感应强度为，方向与匀强磁场方向成角D. c处磁感应强度为2T，方向水平向左9.如图所示，一个质量为m、带正电荷量为q的小带电体处于可移动的匀强磁场中，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，为了使它对水平绝缘面刚好无压力，应该A. 使磁感应强度B的数值增大B. 使磁场以速率向上移动C. 使磁场以速率向右移动D. 使磁场以速率向左移动10.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. B. C. D.二、填空题（本大题共5小题）11.一根长为的导线，用两根细绳悬挂着，当通以如图所示3A的电流时，则导线受到的安培力大小为，安培力的方向为______，则该处的磁感应强度B的大小是______如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度B的大小是______12.在一次实验中，一块霍尔材料制成的薄片宽、长、厚，水平放置在竖直向上的磁感应强度的匀强磁场中，bc方向通有的电流，如图所示，沿宽度产生的横向电压。

高中物理选修3-1《磁场》精品教学案(全章整理含答案)

高中物理选修3-1《磁场》精品教学案（全章整理）第1节磁现象和磁场一、磁现象及电流的磁效应1．磁现象(1)磁性：物质具有吸引铁质物体的性质叫磁性。

(2)磁体：天然磁石和人造磁铁都叫做磁体。

(3)磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极。

能够自由转动的磁体，静止时指南的磁极叫做南极(S极)，指北的磁极叫做北极(N极)。

(4)磁极间相互作用规律：自然界中的磁体总存在着两个磁极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

2．电流的磁效应(1)奥斯特实验：把导线沿南北方向放置在指向南北的磁针上方，通电时磁针发生了转动。

(2)意义：奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，首先揭示了电与磁的联系。

二、磁场1．磁体、电流间的相互作用(1)磁体与磁体间存在相互作用。

(2)通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力。

(3)两条通电导线之间也有作用力。

2．磁场(1)定义：磁体与磁体之间，磁体与通电导线之间，以及通电导线与通电导线之间的相互作用，是通过磁场发生的，磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质。

(2)基本性质：对放入其中的磁体或通电导线有力的作用。

三、地球的磁场1．地磁场图3-1-1地球本身是一个磁体，N极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近。

自由转动的小磁针能显示出地磁场的方向，这就是指南针的原理。

2．磁偏角小磁针的指向与正南方向之间的夹角。

3．太阳、月亮、其他行星等许多天体都有磁场。

1．自主思考——判一判(1)奥斯特实验说明了磁场可以产生电流。

(×)(2)天然磁体与人造磁体都能吸引铁质物体。

(√)(3)单独一个带电体可以只带正电荷(或负电荷)，同样磁体也可以只有N极或S极。

(×)(4)地磁场能使小磁针的两极指向正南正北。

(×)(5)地理的南北极与地磁的南北极并不重合，地磁的北极在地理北极附近。

(×)(6)磁场的基本性质是对处在磁场中的磁极或电流有力的作用。

高中物理选修3-1《磁场》测试卷及答案解析

2019-2020学年高中物理选修3-1《磁场》测试卷参考答案与试题解析一．选择题（共43小题）1．关于磁场的说法，正确的是（）A．在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极，指北的磁极叫南极B．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质C．磁铁与磁铁之间的相互作用是通过磁场发生的。

通电导体与通电导体之间的相互作用是通过电场发生的D．磁铁周围只有在磁极与磁极、磁扱和电流发生作用时才有磁场【分析】小磁针放在该处静止时北极所指的方向为北极，磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质，磁感线是描述磁场分布而假想的；磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向；磁感线是闭合曲线，磁体外部磁感线是从N极到S 极，而内部是从S极到N极；【解答】解：A、小磁针放在该处静止时北极所指的方向为北极，即指北的磁极叫北极，指南的磁极叫南极。

故A错误。

B、磁场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质，故B正确；C、磁铁之间的相互作用是通过磁场发生的，通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，故C错误；D、磁铁的周围存在磁场，在没有磁极与磁极，磁极和电流发生作用时也有磁场，故D错误；故选：B。

【点评】本题考查了磁感线的引入的原因和特点、磁场的性质。

磁场是看不见，摸不着的，但磁场是客观存在的，可以利用磁感线掌握磁场的基本性质。

2．下列关于磁场的说法中，正确的是（）A．只有磁铁周围才存在磁场B．磁场是假想的，不是客观存在的C．通电螺线管的磁感线从北极出来，终止于南极，是一条不闭合的曲线D．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用【分析】磁体周围存在着磁场，磁场对放入磁场中的磁体有力的作用，为了描述磁场的性质而引入了有方向的曲线，称为磁感线．【解答】解：A、磁场存在于磁体周围和电流周围，故A错误；B、磁场是实际存在的，不是假想的，磁感线是假想的，故B错误；C、磁通电螺线管的磁感线从北极出来，终止于南极，是一条闭合的曲线，C错误；D、磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用，D正确。

高中物理选修3-1：第三章磁场单元测试(含答案)

高二物理选修3-1：第三章磁场单元测试一、单选题1.下列关于磁场的说法正确的是（）A. 地理的北极就是地磁场的北极B. 安培发现了电流的磁效应C. 磁场是客观存在的，但是磁感线是人们假想出来的D. 某点磁场的方向与小磁针静止时S极的指向相同2.如图所示为某条形磁铁磁场的部分磁感线。

则下列说法正确的是A. 该磁场是匀强磁场B. a点的磁感应强度比b点的磁感应强度小C. a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大D. a、b两点的磁场方向相反3.下列关于电场强度E、磁感应强度B的叙述正确的是A. 电场中某点的场强大小与放入试探电荷无关B. 电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向C. 通电导线在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感应强度一定为零D. 根据定义式B=F，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比IL4.如图所示，匀强磁场垂直于纸面，磁感应强度为B．边长为a的正方形线框与磁场垂直，且一条对角线与磁场边界重合．则通过线圈平面的磁通量为（）A. Ba22B. BaC. Ba2D. 2Ba5.如图所示为电磁轨道炮的工作原理图。

待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在两平行轨道之间无摩擦滑动。

电流从一条轨道流入，通过弹体后从另一条轨道流回。

轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道平面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与电流I成正比。

通电的弹体在安培力的作用下离开轨道，则下列说法正确的是( )A. 弹体向左高速射出B. I为原来的2倍，弹体射出的速度也为原来的4倍C. 弹体的质量为原来的2倍，射出的速度也为原来的2倍D. 轨道长度L为原来的4倍，弹体射出的速度为原来的2倍6.质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是( )A. M带负电，N带正电B. M的速率小于N的速率C. 洛伦兹力对M、N做正功D. M的运行时间大于N的运行时间7.如图所示，一电荷量为q的负电荷以速度v射入匀强磁场中．其中电荷不受洛伦兹力的是()A. B.C. D.8.一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连．下列说法中正确的是（）A. 质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大B. 质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大C. 只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D. 不需要改变任何量，这个装置也能用于加速α粒子二、多选题9.质谱仪的工作原理示意图如图，它由速度选择器和有边界的偏转磁场构成。

人教版高中物理选修3-1《磁场》单元测试试卷(精品整理含答案)

人教版高中物理选修3-1《磁场》单元测试卷限时：90分钟总分：100分一、选择题(每小题4分，共40分)1．下列说法正确的是()A．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷产生的B．一切磁现象都起源于运动电荷C．一切磁作用都是运动电荷通过磁场产生的D．有磁必有电，有电必有磁2．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是()A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致C．在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，B值越大3．如图所示，一圆形区域内存在匀强磁场，AC为直径，O为圆心，一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场，初速度为v1，从D点射出磁场时的速率为v2，则下列说法中正确的是(粒子重力不计)()A．v2>v1，v2的方向必过圆心B．v2＝v1，v2的方向必过圆心C．v2>v1，v2的方向可能不过圆心D．v2＝v1，v2的方向可能不过圆心4．如图所示，三个速度大小不同的同种带电粒子沿同一方向从图示长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90˚、60˚、30˚，则它们在磁场中运动时间之比为()A．1∶1∶1B．1∶2∶3C．3∶2∶1D.3∶2∶15．电磁轨道炮工作原理如下图所示，待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是()A．只将轨道长度L变为原来的2倍B．只将电流I增加至原来的2倍C．只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变6．如图所示，甲是一带正电的小物块，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场．现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，在加速运动阶段()A．甲、乙两物块间摩擦力不断增大B．甲、乙两物块间摩擦力不断减小C．甲、乙两物块间摩擦力大小不变D．乙物块与地面间摩擦力不断增大7．利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子．图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上的两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L.一群质量为m，电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是()A．粒子带正电B．射出粒子的最大速度为qB(3d＋L)2mC．保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大D．保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大8．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，有一矩形线圈abcd，且ab＝L1，ad＝L2，通有逆时针方向的电流I，让它绕cd边转过某一角度时，使线圈平面与磁场夹角为θ，则()A．穿过线圈的磁通量为Φ＝BL1L2sinθB．穿过线圈的磁通量为Φ＝BL1L2cosθC．cd边受到的安培力为F＝BIL1sinθD．ad边受到的安培力为F＝BIL1cosθ9．如图，空间有垂直于xOy平面的匀强磁场．t＝0的时刻，一电子以速度v0经过x轴上的A点，方向沿x轴正方向．A点坐标为(－R2，0)，其中R为电子在磁场中做圆周运动的轨道半径．不计重力影响，则() A．电子经过y轴时，速度大小仍为v0B．电子在t＝πR6v0时，第一次经过y轴C．电子第一次经过y轴的坐标为(0，2－32R)D．电子第一次经过y轴的坐标为(0，－2－32R)10．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f.则下列说法正确的是()A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfRB．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子二、填空题(每小题5分，共20分)11．如图所示，比荷为em的电子，以速度v0沿AB边射入边长为a的等边三角形的匀强磁场区域中，欲使电子从BC边穿出，磁感应强度B的取值应为________．12．如图所示，质量为m，带电量为－q的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入．已知两板间距为d，磁感应强度为B，这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域(重力不计)．今将磁感应强度增大到某值，则粒子将落到极板上．粒子落到极板上的动能为________．13．如图所示，A、B为粗细均匀的铜环直径两端，若在A、B两端加一电压U，则环心O处的磁感应强度为________．(已知圆环直径为d)14.如图所示，质量为m的带电微粒，在相互垂直的匀强电磁场中运动，电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，此微粒在垂直于磁场的竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动(不计空气阻力)，微粒一定带________电(填“正”或“负”)，微粒的线速度大小为________．三、计算题(共40分)15．(10分)如图所示，平行金属导轨间距为0.5 m，水平放置，电源电动势为E＝1.5 V，内阻r＝0.2 Ω，金属棒电阻R＝2.8 Ω，与平行导轨垂直，其余电阻不计，金属棒处于磁感应强度B＝2.0 T、方向与水平方向成60˚角的匀强磁场中，则开始接通电路瞬间，金属棒受到的安培力的大小和方向如何？若棒的质量为m＝5×10－2 kg，此时它对轨道的压力是多少？(g取10 m/s2)16．(10分)如图所示，足够长的绝缘斜面与水平面间的夹角为α(sinα＝0.6)，放在水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度E＝50 V/m，方向水平向左，磁场方向垂直于纸面向外．一带电量q＝＋4.0×10－2C，质量m＝0.40 kg的光滑小球，以初速度v0＝20 m/s，从斜面底端A冲上斜面，经过3 s离开斜面，求磁场的磁感应强度．(取g＝10 m/s2)17．图中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为U，两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里．图中右边有一半径为R，圆心为O的圆形区域，区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里．一电荷量为q的正离子沿平行金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的G点射出，已知弧FG所对应的圆心角为θ，不计重力，求(1)离子速度的大小；(2)离子的质量．18．(10分)如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴．一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为θ.不计空气阻力，重力加速度为g，求：(1)电场强度E的大小和方向；(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小；(3)A点到x轴的高度h.人教版高中物理选修3-1《磁场》单元测试试卷参考答案一、选择题(每小题4分，共40分)1．下列说法正确的是()A．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷产生的B．一切磁现象都起源于运动电荷C．一切磁作用都是运动电荷通过磁场产生的D．有磁必有电，有电必有磁解析：磁现象的电本质，一切磁现象都起源于运动电荷．答案：BC2．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是()A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致C．在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，B值越大解析：磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与试探电流元无关，而磁感线可以描述磁感应强度，疏密程度表示大小．答案：D图13．如图1所示，一圆形区域内存在匀强磁场，AC为直径，O为圆心，一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场，初速度为v1，从D点射出磁场时的速率为v2，则下列说法中正确的是(粒子重力不计)()A．v2>v1，v2的方向必过圆心B．v2＝v1，v2的方向必过圆心C ．v 2>v 1，v 2的方向可能不过圆心D ．v 2＝v 1，v 2的方向可能不过圆心答案：B图24．如图2所示，三个速度大小不同的同种带电粒子沿同一方向从图示长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90˚、60˚、30˚，则它们在磁场中运动时间之比为( )A ．1∶1∶1B ．1∶2∶3C ．3∶2∶1 D.3∶2∶1解析：如图3所示，图3设带电粒子在磁场做圆周运动的圆心为O ，由几何关系知，圆弧MN ︵所对应的粒子运动的时间t ＝MN ︵v ＝Rαv ＝m v qB ·αv ＝mαqB ，因此，同种粒子以不同速度射入磁场，经历时间与它们的偏角α成正比，即t 1∶t 2∶t 3＝90˚∶60˚∶30˚＝3∶2∶1.答案：C5．(2011·新课标卷)电磁轨道炮工作原理如下图4所示，待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I 从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是()图4A．只将轨道长度L变为原来的2倍B．只将电流I增加至原来的2倍C．只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变解析：由题意可知，安培力做功使炮弹的速度逐渐增大．假设轨道宽度为L′，则由动能定理可知F安培力L＝12，而F安培力＝BIL′，又根据题意可知B＝KI(K2m v为常数)，三个式子整理可得到弹体的出射速度v＝I2KLL′，从而判断B，Dm正确．答案：BD6．如图5所示，甲是一带正电的小物块，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场．现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，在加速运动阶段()图5A．甲、乙两物块间摩擦力不断增大B．甲、乙两物块间摩擦力不断减小C ．甲、乙两物块间摩擦力大小不变D ．乙物块与地面间摩擦力不断增大答案：BD图67．利用如图6所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子．图中板MN 上方是磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上的两条宽度分别为2d 和d 的缝，两缝近端相距为L .一群质量为m ，电荷量为q ，具有不同速度的粒子从宽度为2d 的缝垂直于板MN 进入磁场，对于能够从宽度为d 的缝射出的粒子，下列说法正确的是( )A ．粒子带正电B ．射出粒子的最大速度为qB (3d ＋L )2mC ．保持d 和L 不变，增大B ，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大D ．保持d 和B 不变，增大L ，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大解析：粒子要从右边的缝中射出，粒子进入磁场后向右偏，根据左手定则可以判断粒子带负电，A 项错误；由q v B ＝m v 2r 得v ＝qBr m ，可见半径越大，速率越大，最大半径为3d ＋L 2，因此射出的最大速度为qB (3d ＋L )2m，B 项正确；同理可求得最小速度为qBL 2m ，最大速度与最小速度之差为3qBd 2m ，这个值与L 无关，可以分析，C 项正确，D 项错误．答案：BC8．如图7所示，匀强磁场的磁感应强度为B ，有一矩形线圈abcd ，且ab ＝L 1，ad ＝L 2，通有逆时针方向的电流I ，让它绕cd 边转过某一角度时，使线圈平面与磁场夹角为θ，则( )图7A．穿过线圈的磁通量为Φ＝BL1L2sinθB．穿过线圈的磁通量为Φ＝BL1L2cosθC．cd边受到的安培力为F＝BIL1sinθD．ad边受到的安培力为F＝BIL1cosθ解析：沿cd转过某一角度，使线圈平面与磁场夹角为θ，此时穿过线圈的有效面积为L1L2sinθ，所以穿过线圈的磁通量为BL1L2sinθ，cd边与磁场方向垂直，受到的安培力为BIL1，ad边与磁场方向平行，受到的安培力为0.答案：A9．如图8，空间有垂直于xOy平面的匀强磁场．t＝0的时刻，一电子以速度v0经过x轴上的A点，方向沿x轴正方向．A点坐标为(－R2，0)，其中R为电子在磁场中做圆周运动的轨道半径．不计重力影响，则()图8A．电子经过y轴时，速度大小仍为v0B．电子在t＝πR6v0时，第一次经过y轴C．电子第一次经过y轴的坐标为(0，2－32R)D．电子第一次经过y轴的坐标为(0，－2－32R)解析：因电子在匀强磁场中运动，只受洛伦兹力，做匀速圆周运动，故A正确；画出轨迹，由几何关系可知，当电子转过30˚角时，到达y轴对应时间t＝112T＝1 12×2πRv0＝πR6v0，故B正确；电子应向下方偏转．故穿过y轴时坐标为∶y＝－R(1－cos30˚)＝－2－32R，故D正确．答案：ABD10．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图9所示．设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f.则下列说法正确的是()图9A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfRB．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子解析：由于回旋加速器所加交变电压周期与粒子转动的周期相同，则粒子的最大速度为2πfR，A项正确；质子被加速后的最大速度v m＝BqRm，与加速电场的电压大小无关，B项正确；R足够大，质子速度不能被加速到任意值．因为按相对论原理，质子速度接近光速时光子质量发生变化，进一步提高速度就不可能了，C 项错误；因为回旋加速器所加交变电压周期与粒子转动周期应相同，粒子转动周期T＝2πmBq，α粒子与质子的比荷不相同，应调节f或B，故D项错误．答案：AB二、填空题(每小题5分，共20分)图1011．如图10所示，比荷为e m 的电子，以速度v 0沿AB 边射入边长为a 的等边三角形的匀强磁场区域中，欲使电子从BC 边穿出，磁感应强度B 的取值应为________．解析：画出刚好不出BC 边的临界状态对应的轨迹，应与BC 相切，根据轨迹确定半径，再根据r ＝m v 0eB 求B .答案：B ≤3m v 0ae图1112．如图11所示，质量为m ，带电量为－q 的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v 飞入．已知两板间距为d ，磁感应强度为B ，这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域(重力不计)．今将磁感应强度增大到某值，则粒子将落到极板上．粒子落到极板上的动能为________．解析：由题意：q U d ＝q v B ，又当粒子落到极板上有：－q ·U 2＝E k －12m v 2，所以E k ＝m v 2－q v Bd 2. 答案：m v 2－q v Bd 213．如图12所示，A 、B 为粗细均匀的铜环直径两端，若在A 、B 两端加一电压U，则环心O处的磁感应强度为________．(已知圆环直径为d)图12答案：014.如图13所示，质量为m的带电微粒，在相互垂直的匀强电磁场中运动，电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，此微粒在垂直于磁场的竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动(不计空气阻力)，微粒一定带________电(填“正”或“负”)，微粒的线速度大小为________．图13解析：粒子做匀速圆周运动，则重力与电场力等大反向，故电场力竖直向上，则微粒带负电，又R＝m vqB 且mg＝qE，所以v＝qBRm＝gBRE.答案：负；BRg E三、论述计算题(共40分)图1415．(10分)如图14所示，平行金属导轨间距为0.5 m，水平放置，电源电动势为E＝1.5 V，内阻r＝0.2 Ω，金属棒电阻R＝2.8 Ω，与平行导轨垂直，其余电阻不计，金属棒处于磁感应强度B＝2.0 T、方向与水平方向成60˚角的匀强磁场中，则开始接通电路瞬间，金属棒受到的安培力的大小和方向如何？若棒的质量为m＝5×10－2 kg，此时它对轨道的压力是多少？(g取10 m/s2)解：电路刚接通的瞬间，金属棒瞬时速度为零，金属棒受三个力作用，即：重力、支持力、安培力，由于此时金属棒未动，不会产生感应电动势，这时回路中的电流只由电源及回路电阻决定．由闭合电路欧姆定律有I＝ER＋r ＝ 1.52.8＋0.2A＝0.5 A.F＝BIL＝2.0×0.5×0.5 N＝0.5 N.方向由左手定则可知，与轨道成30˚角斜向左上方，其竖直的分力F sinθ＝0.5×sin30˚ N＝0.25 N.因F sin30˚＝0.25 N，小于重力mg＝5×10－2×10 N＝0.5 N.说明轨道对金属棒仍有支持力F N存在，由竖直方向受力平衡知：F N＋F sin30˚－mg＝0，F N＝mg－F sin30˚＝0.5 N－0.25 N＝0.25 N.由牛顿第三定律可知，金属棒对轨道的压力为0.25 N.图1516．(10分)如图15所示，足够长的绝缘斜面与水平面间的夹角为α(sinα＝0.6)，放在水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度E＝50 V/m，方向水平向左，磁场方向垂直于纸面向外．一带电量q＝＋4.0×10－2C，质量m＝0.40 kg的光滑小球，以初速度v0＝20 m/s，从斜面底端A冲上斜面，经过3 s离开斜面，求磁场的磁感应强度．(取g＝10 m/s2)解：带电小球的受力示意图如图16所示．小球沿斜面方向做匀减速运动，根据牛顿第二定律，则有：mg sinα＋qE cosα＝ma.图16解得：a＝g sinα＋qEm cosα＝(10×0.6＋4×10－2×50×0.80.40) m/s2＝10 m/s2.设小球运动到最高点时速度v t＝0，所用时间为t1，则有：v t＝v0－at1＝0.解得：t1＝v0a＝2010s＝2 s.图17故带电小球上升至最高点后立即下滑，此时小球受力情况如图17所示．小球沿斜面加速下滑其加速度仍为：a＝10 m/s2，下滑时间：t2＝t－t1＝3 s－2 s＝1 s.小球下滑t2＝1 s时的速度为：v′＝at2＝10×1 m/s＝10 m/s.此时小球离开斜面，F N＝0.则垂直斜面方向有：qE sinα＋q v′B＝mg cosα，解得B＝mg cosα－qE sinαq v′＝5.0 T.17．图18中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为U，两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里．图中右边有一半径为R，圆心为O的圆形区域，区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里．一电荷量为q的正离子沿平行金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的G点射出，已知弧FG所对应的圆心角为θ，不计重力，求图18(1)离子速度的大小；(2)离子的质量．解：(1)由题设知，离子在平行金属板之间做匀速直线运动，它所受到的向上的磁场力和向下的电场力平衡q v B0＝qE0①式中，v是离子运动速度的大小，E0是平行金属板之间的匀强电场的强度，有E0＝Ud②由①②式得v ＝U B 0d ③ (2)在圆形磁场区域，离子做匀速圆周运动．由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有q v B ＝m v 2r ④图19式中，m 和r 分别是离子的质量和它做圆周运动的半径．由题设，离子从磁场边界上的点G 穿出，离子运动的圆周的圆心O ′必在过E 点垂直于EF 的直线上，且在EG 的垂直平分线上(见上图)．由几何关系有r ＝R tan α⑤式中，α是OO ′与直线EF 的夹角．由几何关系有2α＋θ＝π⑥联立③④⑤⑥式得，离子的质量为m ＝qBB 0Rd U cot θ2⑦图2018．(10分)如图20所示，直角坐标系xOy 位于竖直平面内，在水平的x 轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴．一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为θ.不计空气阻力，重力加速度为g，求：(1)电场强度E的大小和方向；(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小；(3)A点到x轴的高度h.解：(1)小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，其所受电场力必须与重力平衡，有qE＝mg①E＝mg q ②重力的方向是竖直向下的，电场力的方向则应为竖直向上，由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上．(2)小球做匀速圆周运动，O′为圆心，MN为弦长，∠MO′P＝θ，(P为MN 的中点)．设半径为r，由几何关系知L2r＝sinθ③小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，设小球做圆周运动的速率为v，有q v B＝m v2 r④由速度的合成与分解得v0v＝cosθ⑤由③④⑤式得v0＝qBL2m cotθ⑥(3)设小球到M点的竖直分速度为v y，它与水平分速度的关系为v y＝v0tanθ⑦由匀变速直线运动规律v2y＝2gh⑧由⑥⑦⑧式得h＝q2B2L2 8m2g⑨。

人教版物理选修3-1第三章《磁场》测试题(word含答案)

作用下，粒子做匀速圆周运动，经过半个圆周后打在挡板
MN上的 A 点．测得 O、A 两点
间的距离为 L．不计粒子重力．
（ 1）试判断 P、 Q间的磁场方向；
（ 2）求粒子做匀速直线运动的速度大小 v；
（ 3）求粒子的电荷量与质量之比
q
．
m
24．一个静止在磁场中的 22688R（a 镭核），发生 α 衰变后转变为氡核（元素符号为 Rn）．已
C．该磁场的磁感应强度大小为
mg q cos
mg sin
D．该电场的场强为
q
三、实验题 21 ．利用通电导线在磁场中受到的安培力与磁感应强度的关系就可以测定磁感应强度的大小．实验装置如图所示，弹簧测力计下端挂一矩形导线框，导线框接在图示电路中，线框的短边置于蹄型磁体的 N、 S 极间磁场中的待测位置．
知衰变中释放出的 α 粒子的速度方向跟匀强磁场的磁感线方向垂直．设镭核、氡核和
α 粒子的质量一次是 m1、 m2、 m3，衰变的核能都转化为氡核和 α 粒子的动能．求 :
（ 1）写出衰变方程．（ 2）氡核和 α 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径之比．（ 3）氡核的动能 EK
参考答案 1． A 2 ． A 3 ． B 4． B 5． A 6 ． A 7 ． D 8 ．D 9 ．A 10 ． B 11 ． C 12 ． D 13． A 14 ．A 15 ． B 16． BD 17． AC 18．ACD 19． AD 20．AC
B． Bx
3kE 9LB
C． Bx
3kE
30LR
D． Bx
3kE
27LR
12．如图所示，是磁流体发电机示意图。平行金属板 a、b 之间有一个很强的匀强磁场，

(精品)高二物理(人教版选修3-1)磁场单元测试带答案

《磁场》单元测试一．单项选择题（本题共12题，每小题3分，共36分）1. 最早发现电流磁效应的科学家是 (D )A ．奥斯特B ．法拉第C ．法拉第D ．奥斯特2. 磁场中某点磁感应强度的方向是 (C )A ．正电荷在该点的受力方向B ．运动电荷在该点的受力方向C ．小磁针N 极在该点的受力方向D ．一小段通电直导线在该点的受力方向 3. 如图所示，A 、B 是磁场中的一条磁感线上的两点，下列说法中正确的是 ( D )A ．A 点磁场比B 点磁场强 B ．B 点磁场比A 点磁场强C ．因为磁感线为直线，所以A 、B 两点磁场一样强D ．无法判断4. 如图所示，a 、b 、c 三枚小磁针分别放在通电螺线管的正上方、管内和右侧，当开关闭合时，这些小磁针静止时，小磁针的N 极指向为 ( C ) A ．a 、b 、c 均向左B ．a 、b 、c 均向右C ．a 向左、b 向右、c 向右D ．a 向右、b 向左、c 向右5. 两根通电直导线平行放置，电流分别为I 1和I 2，电流方向如图所示，且I 1>I 2，在与导线垂直的平面上有a 、b 、c 、d 四点，其中a 、b 在导线横截面连线的延长线上，c 、d 在导线连线的垂直平分线上。

则导体中的电流在这四个点产生的磁感应强度可能为零的是 ( B )A ．a 点B ．b 点C ．c 点D ．d 点6. 在图所示的四个图中，标出了匀强磁场的磁感应强度B 的方向、通电直导线中电流I 的方向以及通电直导线所受安培力F 的方向，其中正确表示这三个方向关系的图是 ( A )7. 关于磁通量的概念，以下说法中正确的是 ( D )A ．磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的B ．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大C ．磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量也越大D ．线圈的磁通量为零，但该处的磁感应强度不一定为零8. 速度不同的电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是 ( D )A ．速度越大，周期越大B ．速度越小，周期越大C ．速度大小与周期无关D ．速度方向与磁场方向平行 9. 如图所示，把一个直角三角形的通电线圈使其平面垂直于磁感线放入匀强磁场中，则线圈所受的磁场力的合力为 (D )A ．方向垂直于ac 边斜向上B ．方向垂直于bc 边向右C ．方向垂直于ab 边向下F BACBFBA BD．为零10.一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示。

人教版高中物理选修3-1第三章磁场单元检测含答案解析

人教版高中物理选修3-1第三章磁场单元检测学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列说法正确的是（）A．美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器B．彩色电视机的颜色由红、绿、紫三色组成C．黑白显示器可以改装成彩色显示器D．直线加速器比回旋加速器加速粒子的速度大2．如图所示，在通电螺线管的周围和内部a、b、c、d四个位置分别放置了小磁针，小磁针涂黑的一端是N极．图中正确表示小磁针静止时的位置是（）A．a B．b C．c D．d3．以下说法正确的是（）A．通电导线在磁场中一定会受到安培力的作用B．磁铁对通电导线不会有力的作用C．两根通电导线之间可能有斥力的作用D．运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用4．在如图所示的电路中，当开关S断开时，螺线管中小磁针的N极的指向如图所示（水平向右）。

当开关S闭合，小磁针经扰动后静止时，N极的指向为（）A．垂直纸面向里B．垂直纸面向外C．水平向右D．水平向左5．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，速度越小时间越长D．只要速度满足v=RqB/m，沿不同方向射入的粒子射出后均可垂直打在MN上6．有关磁场的物理概念，下列说法中错误的是（）A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量B．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关C．磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关D．磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小7．如图，倾角为θ的粗糙绝缘体斜面固定于水平向左的匀强磁场B中，将通电直导线垂直于斜面水平放置，导线中电流方向垂直于纸面向里如果导线能静置于斜面上，则下列说法正确的是：（）A．导线一定受到斜面弹力，但不一定受斜面摩擦力B．导线一定受到斜面摩擦力，但不一定受斜面弹力C．如果导线受弹力作用，那么也一定会受摩擦力的作用，且弹力和摩擦力合力一定垂直向上D．如果导线受弹力作用，那么也一定会受摩擦力的作用，且弹力和摩擦力合力不一定垂直向上8．下面列举的四种仪器或电器中，没有利用磁场对带电粒子作用原理的是（）A．回旋加速器B．质谱仪C．磁流体发电机D．示波器9．如图所示，在圆形区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的一条直径．一带正电的粒子从a点射入磁场，速度大小为2v，方向与ab成30°时恰好从b点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为t；若仅将速度大小改为v，则粒子在磁场中运动的时间为(不计带电粒子所受重力)（）A．3t B．32t C．12t D．2t10．在两平行金属板间，有如图所示的相互正交的匀强电场和匀强磁场，α粒子以速度0v从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从做向右射入时，恰好能沿直线匀速通过，若电子以速度v从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从做向右射入时，电子将A．不偏转B．向上偏转C．向下偏转D．向纸内或纸外偏转11．关于磁感线的描述，下列说法中正确的是()A．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致B．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的C．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交12．地球有一个较强的磁场，由于地磁场的作用，可以使从太阳发出的高能粒子流在射向地面时发生偏转，因此起到保护地球上的生命免受高能粒子流伤害的作用．已知地球赤道上空地磁场的磁感线方向是由南向北的，从太阳喷射出带正电的粒子垂直与地面射向赤道，在地磁场的作用下，这些质子偏转方向是A．向东B．向南C．向西D．向北13．质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具,如图为质谱仪原理示意图．现利用这种质谱议对氢元素进行测量．氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S 无初速度飘入电势差为U的加速电场,加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中．氢的三种同位素氕、氘、氚的电量之比为1：1：1，质量之比为1：2：3，它们最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”．关于三种同位素进入磁场时速度的排列顺序和a、b、c三条“质谱线” 的排列顺序，下列判断正确的是A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕B．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氘、氚、氕C．a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氘、氚、氕D．a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕二、多选题14．下列关于磁场中的通电导线和运动电荷的说法中，正确的是A．磁场对通电导线的作用力方向一定与磁场方向垂直B．有固定转动轴的通电线框在磁场中一定会转动C．带电粒子只受洛伦兹力作用时，其动能不变，速度一直在变D．电荷在磁场中可能做匀速直线运动15．如图，条形磁铁放在水平桌面上，在磁铁右上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，当导线通入向里的电流时，则A．磁铁对桌面的压力减小B．磁铁对桌面的压力增大C．磁铁相对桌面有向左动的趋势D．磁铁相对桌面有向右动的趋势16．如图所示，两根足够长的直金属导轨平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L ，底端接有阻值为R 的电阻．一根质量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导轨上，并与导轨垂直，导轨和杆ab 的电阻可忽略．整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上．让杆ab 沿轨道由静止开始下滑，导轨和杆ab 接触良好，不计它们之间的摩擦，杆ab 由静止下滑距离S 时，已处于匀速运动．重力加速度为g ．则（）A ．匀速运动时杆ab 的速度为22sin mgRB Lθ B ．匀速运动时杆ab 受到的安培力大小为mgsinθC ．杆ab 由静止下滑距离S 过程中，安培力做功为mgSsinθD ．杆ab 由静止下滑距离S 过程中，电阻R 产生的热量为mgSsinθ17．如图所示，用两根轻细悬线将质量为m ，长为l 的金属棒ab 悬挂在c 、d 两处，置于匀强磁场内。

人教版高中物理选修3-1《磁场》单元测试题.docx

高中物理学习材料桑水制作磁场单元测试卷（总分100分）一、不定项选择(每小题4分，全部选对得4分，部分选对得2分，共48分)1.下列说法正确的是A 、首先发现电流磁效应的科学家是劳伦斯B 、铁棒在磁场中被磁化，这是因为铁棒中产生了分子电流C 、静止电荷之间、通电导线之间、磁体与运动电荷之间的相互作用都是通过磁场而产生的D 、带电粒子只受洛伦兹力作用时，其动能不变，速度一直在变2.如图，MN 是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过金属板，虚线表示其运动轨迹，由图知： A 、粒子带负电B 、粒子运动方向是abcdeC 、粒子运动方向是edcbaD 、粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长3．如图所示，有一轻蹄形磁体用悬线悬于O 点，在磁体的正下方有一水平放置的长直导线，当导线通以由左向右的电流时，蹄形磁体的运动情况将是 A 、静止不动 B 、向纸外运动C 、N 极向纸外转动，S 级向纸内转动D 、N 极向纸内转动，S 级向纸外转动4．如图所示，两个半径相同、粗细相同互相垂直的圆形导线圈，可以绕通过公共的轴线xx ′自由转动，分别通以相等的电流，设每个线圈中电流在圆心处产生磁感应强度为B ，当两线圈转动而达到平衡时，圆心O 处的磁感应强度大小是 A 、1B B 、1.414 B C 、2B D 、05．如图，磁感强度为B 的匀强磁场，垂直穿过平面直角坐标系的第I 象限。

一质量为m ，带电量为q 的粒子以速度V 从O 点沿着与y 轴夹角为30°方向进入磁场，运动到A 点时的速度方向平行于x 轴，那么：A 、粒子带正电B 、粒子带负电M N a b cd e xy OAVC 、粒子由O 到A 经历时间qBmt 3π=D 、粒子的速度没有变化6．如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M 和N ，通有同向等值电流；沿纸面与直导线M 、N 等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab ，则通电导线ab 在安培力作用下运动的情况是 A.沿纸面逆时针转动 B.沿纸面顺时针转动 C.a 端转向纸外，b 端转向纸里 D.a 端转向纸里，b 端转向纸外7．一电子在匀强磁场中，以一固定的正电荷为圆心，在圆形轨道上运动，磁场方向垂直于它的运动平面，电场力恰是磁场力的三倍.设电子电量为e ，质量为m ，磁感强度为B ，那么电子运动的可能角速度应当是8．一只磁电式电流表，其读数总是比标准电流表偏小，为纠正这一误差，可行的措施是（） A ．减小永久磁铁的磁性 B ．减少表头线圈的匝数 C ．增加表头线圈的匝数D ．减小分流电阻的阻值9．如图所示，连接平行金属板P 1和 P 2（板间垂直于纸面）的导线的一部分CD 和另一连接电池的回路的一部分GH 平行，CD 和GH 均在纸平面内，金属板置于磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，当一束等离子体射入两金属板之间时， CD 段导线将受到力的作用：（）A 、等离子体从右方射入时，CD 的受力方向背离GHB 、等离子体从右方射入时，CD 的受力方向指向GHC 、等离子体从左方射入时，CD 的受力方向背离GH D 、等离子体从左方射入时，CD 的受力方向指向GH10．设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动，到达B 点时速度为零，C 点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是：A 、这离子必带正电荷B 、 A 点和B 点位于同一高度C 、离子在C 点时速度最大D 、离子到达B 点时，将沿原曲线返回A 点11．有一个带正电荷的离子，沿垂直于电场方向射入带电平行板的匀强电场.离子飞出电场后的动能为E k ，当在平行金属板间再加入一个垂直纸面向内的如图所示的匀强磁场后，离子飞出电场后的动能为E k /,磁场力做功为W ，则下面各判断正确的是 A 、E K <E K ＇,W =0 B 、E K >E K ＇,W =0 C 、E K =E K ＇,W =0 D 、E K >E K ＇,W >012．如图，空间某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A 点进入这个区域沿直线运动，从C 点离开区域；如果这个区域只有电场，则粒子从B 点离开场区；如果这个区域只有磁场，则粒子从D 点离开场区；设粒子在上述三种情况下，从A 到B 点、A 到C 点和A 到D 点所用的时间分别是t 1、t 2和t 3，比较t 1、t 2和t 3的大小，则有(粒子重力忽略不计) A 、t 1=t 2=t 3 B 、t 2<t 1<t 3C 、t 1=t 2<t 3D 、t 1=t 3>t 2二、填空题：（每小题3分，共21分）13．如图8所示，带电液滴从 h 高处自由落下，进入一个匀强电场与匀强磁场互相垂直的区域，磁场方向垂直纸面，电场强度为 E ，磁感应强度为 B 。

人教版高中物理选修3-1高二磁场单元测试.docx

高中物理学习材料桑水制作高二物理磁场单元测试一、选择题(1、6、7、8、9、10、12为多选)1．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有（）A．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质B．磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向C．磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止D．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线2．如图1所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（）A．磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用B．磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用C．磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用D．磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用3．有电子、质子、氘核、氚核，以同样速度垂直射入同一匀强磁场中，它们都作匀速圆周运动，则轨道半径最大的粒子是（）A．氘核 B．氚核C．电子D．质子4．两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中．设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径，T1、T2是它们的运动周期，则（）A．r1＝r2，T1≠T2B．r1≠r2，T1≠T2 C．r1＝r2，T1＝T2 D．r1≠r2，T1＝T25．如图2所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁体的正下方有一水平放置的长直导线，当导线通以由左向右的电流时，蹄形磁体的运动情况将是A、静止不动B、向纸外运动C、N极向纸外转动，S级向纸内转动D、N极向纸内转动，S级向纸外转动6．如图3有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束流在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的（）A．速度 B．质量C．电荷 D．比荷7．设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图4所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法中正确的是（）A．这离子必带正电荷B．A点和B点位于同一高度C．离子在C点时速度最大D．离子到达B点后，将沿原曲线返回A点8．如图5所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场水平向内），有一离子恰能沿直线飞过此区域（不计离子重力）（）A．若离子带正电，E方向应向下B．若离子带负电，E方向应向上C．若离子带正电，E方向应向上D．不管离子带何种电，E方向都向下9．一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图6所示匀强磁场中，此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力．欲使悬线中张力为零，可采用的方法有（）A．适当增大电流，方向不变B．适当减小电流，并使它反向C．电流大小、方向不变，适当增强磁场D．使原电流反向，并适当减弱磁场10．如图7所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，可以（）A．将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极B．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极C．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极D．将a、c端接在交流电源的一端，b、d接在交流电源的另一端11．带电为+q的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是（）A．只要速度大小相同，所受洛仑兹力就相同B．如果把+q改为-q，且速度反向大小不变，则洛仑兹力的大小，方向均不变C．洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D．粒子只受到洛仑兹力作用，其运动的动能、动量均不变12．关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是（）A．有磁必有电荷，有电荷必有磁B．一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用C．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的D．根据安培的分子环流假说，在外界磁场作用下，物体内部分子电流取向大致相同时，物体就被磁化，两端形成磁极二、填空题13．一质子及一α粒子，同时垂直射入同一匀强磁场中．（1）若两者由静止经同一电势差加速的，则旋转半径之比为______；（2）若两者以相同的动进入磁场中，则旋转半径之比为______；（3）若两者以相同的动能进入磁场中，则旋转半径之比为______；（4）若两者以相同速度进入磁场，则旋转半径之比为______．14．两块长5d，相距d的水平平行金属板，板间有垂直于纸面的匀强磁场．一大群电子从平行于板面的方向、以等大小的速度v从左端各处飞入（图8）．为了不使任何电子飞出，板间磁感应强度的最小值为______．15．如图9所示，M、N为水平位置的两块平行金属板，板间距离为d，两板间电势差为U．当带电量为q、质量为m的正离子流以速度V0沿水平方向从两板左端的中央O点处射入，因受电场力作用，离子作曲线运动，偏向M板（重力忽略不计）．今在两板间加一匀强磁场，使从中央O处射入的正离流在两板间作直线运动．则磁场的方向是______，磁感应强度B＝______．16．如图10所示，质量为m，带电量为+q的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入．已知两板间距为d，磁感强度为B，这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域（重力不计）．今将磁感强度增大到某值，则粒子将落到极板上．当粒子落到极板上时的动能为______．17．如图11所示，绝缘光滑的斜面倾角为θ，匀强磁场B方向与斜面垂直，如果一个质量为m，带电量为-q的小球A在斜面上作匀速圆周运动，则必须加一最小的场强为______的匀强电场．18．三个带等量正电荷的粒子a、b、c（所受重力不计）以相同的初动能水平射入正交的电场磁场中，轨迹如图12，则可知它们的质量m a、m b、m c大小次序为______，入射时的初动量大小次序为______．20．如图13在x轴的上方（y≥0）存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B．在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m、电量为q的正离子，速率都为v，对那些在xy平面内运动的离子，在磁场中可能到达的最大x＝______，最大y＝______．三、计算题21．如右图所示，匀强磁场宽L=30 cm，B=3.34×10－3 T，方向垂直纸面向里，设一质子以v=1.6×105m/s的速度垂直于磁场B的方向从小孔C射入磁场，然后打到照相底片上的A点.试求：（1）质子在磁场中运动的轨道半径r；（2）A点距入射线方向上的O点的距离H；（3）质子从C孔射入到A点所需的时间t.（质子的质量为1.67×10－27 kg；质子的电量为1.6×10－19 C）22．如图16所示，AB为一段光滑绝缘水平轨道，BCD为一段光滑的圆弧轨道，半径为R，今有一质量为m、带电为+q的绝缘小球，以速度v0从A点向B点运动，后又沿弧BC做圆周运动，到C点后由于v0较小，故难运动到最高点．如果当其运动至C点时，忽然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场，使其能运动到最高点此时轨道弹力为0，且贴着轨道做匀速圆周运动，求：（1）匀强电场的方向和强度；（2）磁场的方向和磁感应强度．23．以速率v垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中，如图14所示，磁感强度B的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于纸面向里．（1）求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离．（2）如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P，试证明：直线OP与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系是参考答案一、选择题1．AB 2．A 3．B 4．D 5．C 6．AD 7．ABC 8．AD 9．AC10．ABD 11．B 12．BD 二、填空题三、计算题21. 解析：（1）根据公式得：r =319271034.3106.1106.11067.1---⨯⨯⨯⨯⨯⨯=5eB mv =0.5 m; （2）由平面几何知识得：r 2=L 2+(r －H )2得：H =0.1 m; （3）质子在磁场中转动的角度为37°，则运动的时间为：t =︒⨯︒⋅=︒⨯︒37360237360eB m T π=2.06×10－6s.23．（1）2mv/qB （2）略。

人教版高中物理选修3-1《磁场》单元综合测试.docx

高中物理学习材料桑水制作《磁场》单元综合测试时间：90分钟分值：100分题号12345678910答案第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(每小题4分，共40分)1．如图所示，当开关S闭合的时候，导线ab受力的方向应为( ) A．向右B．向左C．向纸外D．向纸里答案：D2．下面关于磁场的说法正确的是( )A．某点一小段通电直导线受到的磁场力方向与该点磁场的方向一致B．某点小磁针北极的受力方向与该点磁场方向一致C．某点小磁针的南极指向，即为该点的磁场方向D．在通电螺线管外部小磁针北极受力方向与磁场方向一致，在内部小磁针北极受力方向与磁场方向相反答案：B3．有一段直导线长1cm，通以5A电流．当把导线置于磁场中某点时，受到的磁场力为0.1 N，则该点磁感应强度B的值可能为( ) A．1 T B．1.5 TC．2 T D．2.5 T答案：CD4．如图所示，有一通电直导线O垂直纸面放置，导线中电流方向垂直纸面向里，在其上方放一弓形硬质闭合线圈abcd，其圆弧的圆心恰好在通电直导线的O点上，当闭合线圈中通以逆时针方向电流时，线圈将( )A．俯视逆时针转动，且靠近通电直导线B．俯视顺时针转动，且靠近通电直导线C ．俯视顺时针转动，且远离通电直导线D ．俯视逆时针转动，且远离通电直导线解析：闭合线圆弧adc ︵在开始时不受安培力的作用，因弧adc ︵的圆心就是O 点，故电流方向与所在处的磁场方向处处平行，而不受磁场力．线圈开始转动后导线adc ︵受的磁场力小于abc 直导线受的力，因此，此题只考虑abc 直导线的受力运动情况即可，其abc 直线中点开始不受力，俯视逆时针转动后，导线abc 的电流有与直导线O 电流同向平行的分量，故两导线相吸，所以通电线圈abcd 将如选项A 所述运动，最终使自身激发的磁场方向与所处位置的外磁场方向一致．答案：A5．(2011·海南卷)空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O 点入射．这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子．不计重力．下列说法正确的是( )A ．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B ．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大解析：由粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式r＝mvqB和T＝2πmqB知，粒子的比荷相同时周期相同，速度相同则半径相同．若粒子都从左边界射出，则半径不同，运动的时间相同，A、C两项都错；速度相同，则半径相同，粒子的带电性质相同，则偏转方向相同，那么轨迹一定相同，B项对；粒子在磁场运动的时间为t＝θ2πT，则轨迹的圆心角θ越大，时间越长，D项对．答案：BD6．目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如下图表示它的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷．在磁极配置如图所示的情况下，下述说法正确的是( )A．A板带正电B．有电流从b经用电器流向aC．金属板A、B间的电场方向向下D．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力答案：BD7．(2011·浙江卷)利用如下图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子．图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上的两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L.一群质量为m，电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是( )A．粒子带正电B．射出粒子的最大速度为qB(3d＋L)2mC．保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大D．保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大解析：粒子要从右边的缝中射出，粒子进入磁场后向右偏，根据左手定则可以判断粒子带负电，A项错误；由qvB＝m v2r得v＝qBrm，可见半径越大，速率越大，最大半径为3d＋L2，因此射出的最大速度为qB(3d＋L)2m，A项正确；同理可求得最小速度为qBL2m，最大速度与最小速度之差为3qBd2m，这个值与L无关，可以分析，C项正确，D项错误．答案：BC8．如上图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘块，甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地面上，空间存在着水平方向的匀强磁场，在水平恒力F 的作用下，甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动，在加速运动阶段( ) A．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大B．甲、乙两物块间的摩擦力不变C．甲、乙向左运动的加速度不断减小D．甲对乙的压力不断减小答案：B9．我国第21次南极科考队在南极观看到了美丽的极光．极光是由来自太阳的高能带电粒子流高速冲进高空稀薄大气层时，被地球磁场俘获，从而改变原有运动方向，向两极做螺旋运动，如上图所示．这些高能粒子在运动过程中与大气分子或原子剧烈碰撞或摩擦从而激发大气分子或原子，使其发出有一定特征的各种颜色的光．地磁场的存在，使多数宇宙粒子不能达到地面而向人烟稀少的两极偏移，为地球生命的诞生和维持提供了天然的屏障．科学家发现并证实，向两极做螺旋运动的这些高能粒子的旋转半径是不断减小的，这主要与下列哪些因素有关( )A．洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小B．空气阻力做负功，使其动能减小C．靠近南北两极磁感应强度增强D．以上说法都不对解析：洛伦兹力不做功，空气阻力做负功．r＝mvqB，速率减小，B增大，所以半径减小．答案：BC10．为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了上图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是( )A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高B．前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子多少无关C．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大D．污水流量Q与U成正比，与a、b无关解析：由左手定则知，正离子向后表面偏，负离子向前表面偏，前表面的电势一定低于后表面的电势．流量Q＝Vt＝vtbct＝vbc＝UBbbc＝UBc，与U成正比，与a、b无关．答案：BD第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(每小题5分，共20分)11．如图所示，有一磁感应强度B＝9.1×10－4 T的匀强磁场，C、D为垂直于磁场方向的一平面内的两点，今有一电子在此磁场中运动，它经过C 点时速度v的方向和磁场垂直，且与CD之间的夹角θ＝30°，电子在运动中后来又经过D点，则电子从C点第一次到D点所用的时间是__________．(m e ＝9.1×10－31kg，e＝1.6×10－19C)答案：6.5×10－9s11题图12题图12．三个粒子a、b、c(不计重力)以相同的速度射入匀强磁场中，运动轨迹如图．其中b粒子做匀速直线运动，则a粒子带__________电，c粒子带__________电．答案：负正13．质量为m ，电量为q 带正电荷的小物块从半径为R 的14光滑圆槽顶点由静止下滑，整个装置处于电场强度为E ，磁感应强度为B 的区域内如上图所示，则小物块滑到底端时对轨道的压力为________．解析：小物块由静止滑到最低点由动能定理得：mgR －qER ＝12mv 2，在最低点由牛顿第二定律得：F N －mg －qvB ＝m v 2R，联立以上两式得：F N ＝3mg －2qE ＋qB 2(mg －qE )Rm .由牛顿第三定律，物块对轨道的压力F N ′＝F N .答案：3mg －2qE ＋qB 2(mg －qE )R m14．速度选择器如上图所示，质量为m、带电量为＋q的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线方向以速度v射入．已知两板的间距为d，磁感应强度为B，这时粒子恰能沿直线穿过电场和磁场区域(重力不计)．现将磁感应强度增大到某值，则粒子将落到极板上，粒子落到极板上时的动能为________．解析：此题是速度选择器模型，粒子所受的电场力F与洛伦兹力f方向相反．若粒子恰能沿直线穿过电场和磁场区域．从三个不同的角度看，有三种等效条件：(1)从力的角度看，电场力与洛伦兹力平衡，即qE＝Bqv；(2)从速度的角度看，v的大小等于E与B的比值，即v＝EB；(3)从功的角度看，电场力和洛伦兹力对粒子均不做功，即W F＝qEΔd＝0.若粒子在选择器中的速度v≠EB时，粒子将因偏移而不能沿直线通过选择器．设粒子沿与电场平行的方向偏移Δd后，粒子速度为v′，当v＞EB时，粒子向下极板方向偏移，电场力F做负功，粒子动能减少，电势能增加．根据动能定理，有12mv2＝qEΔd＋12mv′2①.当v＜EB时，粒子向上极板方向偏移，电场力F做正功，粒子动能增加，电势能减小．根据动能定理，有12mv2＋qEΔd＝12mv′2②.显然，此题增大磁感应强度B到B′后，有v＝EB ＞EB′，将Δd＝d2代入①式，得12mv2＝qE·d2＋12mv′2，故12mv′2＝12mv2－qE·d2，将qE＝qBv代入上式，得E k＝12mv′2＝12mv2－qBvd2. 答案：12mv2－qBvd2三、计算题(共40分)15．(10分)倾角为37°的光滑斜面上水平放置一条长0.2m的直导线PQ，两端以很软的导线通入5A的电流，如上图所示．当有一个竖直向上的B＝0.6 T的匀强磁场时，PQ恰好平衡，则导线PQ的重力为多少？(sin37°＝0.6)解析：对PQ画出截面图且受力分析如上图所示：由平衡条件得F安＝mg tan37°，又F安＝BIL代入数据得G＝mg＝BILtan37°＝0.6×5×0.23/4N＝0.8 N.答案：0.8 N16．(10分)回旋加速器D形盒中央为质子流，D形盒的交流电压为U＝2×104V，静止质子经电场加速后，进入D形盒，其最大轨道半径R＝1m，磁场的磁感应强度B＝0.5T，质子的质量为1.67×10－27kg，电量为1.6×10－19C，问：(1)质子最初进入D形盒的动能多大？(2)质子经回旋加速器最后得到的动能多大？(3)交流电源的频率是多少？答案：(1)3.2×10－15 J (2)1.92×10－12 J(3)1.53×107Hz17．(10分)在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y 轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如上图所示．不计粒子重力，求(1)M、N两点间的电势差U MN；(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r；(3)粒子从M点运动到P点的总时间t.解析：(1)设粒子过N点时的速度为v，有v0v＝cosθ①故v＝2v0 ②粒子从M点运动到N点的过程，有qU MN＝12mv2－12mv20③U MN＝3mv202q④(2)粒子在磁场中以O′为圆心做匀速圆周运动，半径为O′N，有qvB＝mv2r⑤r＝2mv0qB⑥(3)由几何关系得ON＝r sinθ⑦设粒子在电场中运动的时间为t1，有ON＝v0t1 ⑧t1＝3mqB⑨粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T＝2πmqB⑩设粒子在磁场中运动的时间为t2，有t2＝π－θ2πT ⑪t2＝2πm3qB⑫t＝t1＋t2t＝(33＋2π)m3qB⑬18．(10分)(2010·四川卷)如图所示，电源电动势E0＝15 V，内阻r0＝1Ω，电阻R1＝30 Ω，R2＝60Ω.间距d＝0.2 m的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B＝1 T的匀强磁场．闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v＝0.1 m/s沿两板间中线水平射入板间．设滑动变阻器接入电路的阻值为R x，忽略空气对小球的作用，取g＝10 m/s2.(1)当R x＝29 Ω时，电阻R2消耗的电功率是多大？(2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为60°，则R x是多少？解析：(1)设R1和R2的并联电阻为R，有：R＝R1R2R1＋R2①R2两端的电压为：U＝E0Rr0＋R＋R x②R2消耗的电功率为：P ＝U 2R 2③当R x ＝29 Ω时，联立①②③式，代入数据，解得：P ＝0.6W ④(2)设小球质量为m ，电荷量为q ，小球做匀速圆周运动时，有：qE ＝mg⑤ E ＝U d⑥设小球做圆周运动的半径为r ，有：qvB ＝m v 2r⑦由几何关系有：r ＝d ⑧联立①②⑤⑥⑦⑧式，代入数据，解得：R x ＝54Ω ⑨.。

高中物理《磁场》教案人教版选修3-1

某某市第一中学公开课教案课题磁场科目物理班级授课教师课型复习日期教学目标知识与技能1、识记六种常见磁场的磁感线分布图;2、理解安培力和洛仑兹力的关系，掌握力的计算方法以及方向判定方法;3、掌握受力分析、运动分析和能量动量分析三种常见的分析思路；4、熟记常见的磁场应用,并学习如何迁移其中规律解释问题.过程与方法1、深化带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动的了解，深化磁场的四个应用——速度选择器、质谱仪、回旋加速器、磁流体发电机的了解；2、在掌握带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动的基础上，比较带电粒子在匀强电场中的类平抛运动.情感态度与价值观1、培养学生多角度思考的品质，增强学生解决问题的信心；2、培养学生将所学知识、方法通过比较和迁移得以应用的意识.教学重点通过试卷的评讲从三个思路、四个应用、五个细节三条线索进行复习教学难点带电粒子在匀强电场中类平抛运动和在匀强磁场中匀速圆周运动交叉应用教学方法启发引导、推理归纳、讲练结合教学用具ppt课件、复习卷等教学流程教学内容教师活动学生活动引入一个工具:磁感线演示板书讲解提问观察笔记思考回答比较两个作用:安培力F安=IlB〔第5题〕洛仑兹力f洛=qvB 〔第2题〕演示板书讲解提问观察笔记思考回答第1页,共2页展开三个思路:＊受力分析＊运动分析因为不计重力的带电粒子在磁场中受到的洛仑兹力充当向心力，所以RvmqvB2=得qBmvR=vRTπ2=得qBmTπ2=＊能量动量分析〔第12题〕四个应用(简述):＊速度选择器＊回旋加速器＊质谱仪＊磁流体发电机演示板书讲解提问观察笔记思考回答深化五个细节:＊立体化问题〔例题〕＊模块化问题〔第3 题〕＊比较问题〔第8 题〕＊迁移问题〔第7 题〕＊思路选择问题〔第10 题〕演示板书讲解提问观察笔记思考回答作业复习知识框架和试卷内容做好第九章试题布置作业记录第2页,共2页。

人教版高中物理选修3-1高二期末复习专题——磁场(一)教案.docx

高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）高二物理期末复习专题——磁场（一）考点一磁场、磁感应强度、磁感应线和磁通量（Ⅰ）1、关于磁场和磁感线的描述，下列哪些是正确的( C )A．磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止B．小磁针放在通电螺线管内部，由于异名磁极互相吸引，其S极指向螺线管的北极C．磁感线是互不相交的闭合曲线D．两条磁感线的空隙处不存在磁场2、下列说法正确的是( D )A．一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处磁感强度为零F可知，磁感强度大小与放入该处的通电导线的IL的乘积成反比B．由B＝ILF，故导线中电流越大，其周围磁感强度越小C．因为B=ILD．磁感强度大小和方向跟放在磁场中通电导线所受力的大小和方向无关3、关于磁通量的说法中，正确的是（）A.穿过一个面的磁通量等于磁感强度和该面面积的乘积B.在匀强磁场中，穿过某平面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积C.穿过一个面的磁通量就是穿过该面的磁感线条数D.地磁场穿过地球表面的磁通量为零。

考点二、通电直导线和通电线圈周围的磁场方向（Ⅰ）4、如图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。

其工作原理类似打点计时器。

当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是( D )A．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极B．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极C．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极D．电磁铁的上端为S极，电磁铁的下端为N极5、如图3—2—3所示，一束带负电粒子沿着水平方向向右飞过磁针正上方，磁针N 极将( B )A ．向纸内偏转B ．向纸外偏转C ．不动D ．无法确定考点三：安培力和安培力的方向（Ⅰ）6、垂直折线abc 中通入电流I ，ab=bc=L 折线所在平面与匀强磁场B 垂直，abc 受的安培力等效于导线ac 所受的安培力，F= 2BIL 方向⊥ac 向下图二中半圆形通电导线受安培力 F= 2BIR 方向⊥直径向左；图三中弯曲的通电导线受安培力F= BIL 方向⊥虚线向右；图四中闭合的通电导线受安培力 F= 07．如图1所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受安培力作用的是( )8、如图条形磁铁放在水平桌面上，在其上方左侧的A 处固定一根直导线，导线与磁场垂直，给直导线通以方向垂直纸面向内的电流，则（）A ．磁铁对桌面的压力变小，受到向左的摩擦力作用。