人教版高二物理选修3—1第3章 磁场练习含答案
人教版高中物理选修3-1练习题及答案全套-第三章磁场
§1、2磁现象和磁场、磁感应强度【典型例题】【例1】某同学在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条细线悬挂起来,使它平衡并呈水平状态,悬线系住条形磁铁的位置是:( )A 、磁体的重心处B 、磁铁的某一磁极处C 、磁铁重心的北侧D 、磁铁重心的南侧【解析】由于地球是一个大磁体,存在地磁场,其磁感线的分布如图所示。
在地球表面除了赤道附近的地磁场呈水平方向(和地面平行)外,其它地方的地磁场方向均不沿水平方向。
a北京附近的地磁场方向如图(a )所示,若在此处悬挂条形磁铁,且悬挂点在重心,则它在地磁场的作用下,静止时它将沿着地磁场方向,如图(b )所示,显然不能水平。
若将悬挂点移至重心的北侧,如图(c )所示,则根据平衡条件确定它能在水平位置平衡。
【答案】C【例2】如图所示,有一根直导线上通以恒定电流I ,方向垂直指向纸内,且和匀强磁场B 垂直,则在图中圆周上,磁感应强度数值最大的点是(A )A 、a 点B 、b 点C 、c 点D 、d 点【解析】磁感应强度是矢量,若在某一个空间同时存在多个磁场,那么某一点的磁感应强度是各个磁场在该点场强的矢量和。
图中通电直导线产生的磁场的方向顺时针方向,在a 点两个磁场同方向,磁感应强度为两者之和;在c 点两个磁场反向,磁感应强度为两者之差;b 、d 两点的合场强由平行四边形法则来确定。
【答案】A【例3】根据磁感应强度的定义式B=ILF ,下列说法中正确的是(D ) A 、在磁场中某确定位置,B 与F 成正比,与I 、L 的乘积成反比B 、一小段能通电直导线在空间某处受磁场力F=0,那么该处的B 一定为零C 、磁场中某处的B 的方向跟电流在该处受磁场力F 的方向相同D 、一小段通电直导线放在B 为零的位置,那么它受到磁场力F 也一定为零【解析】磁感应强度是表征磁场强弱的物理量,确定的磁场中的确定点的磁感应强度是一个确定的值,它由磁场本身决定的,与磁场中是否有通电导体,及导体的长度,电流强度的大小,以及磁场作用力的大小无关。
人教版高二物理选修3-1第3章 磁场练习含答案
2020--2021人教物理选修3—1第3章磁场练习含答案人教选修3—1第三章磁场1、(双选)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图如图所示。
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.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.距离地球表面高度相等的点,磁场的强弱相同2、磁感应强度的单位是特斯拉(T),与它等价的是()A.NA·mB.N·AmC.N·Am2D.NA·m23、下列情况中,不可能的是()A.一环形电流产生的磁场,环内的磁感线与环外的磁感线数目相等B.电流产生的磁场比磁铁产生的磁场强C.磁感线在空间某处中断D.某区域各处的磁感线疏密一样4、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,方向如图所示。
过C点的导线所受安培力的方向()A.与AB边平行,竖直向上B.与AB边平行,竖直向下C.与AB边垂直,指向左边D.与AB边垂直,指向右边5、试判断图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向,其中垂直于纸面指向纸里的是()A B C D6、(双选)在垂直纸面的匀强磁场区域里,一离子从原点O沿纸面向x轴正方向飞出,其运动轨迹可能是图中的()A B C D*7、(双选)一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置,如图所示,已知电流元的电流I、长度L和受力F,则可以用FIL表示磁感应强度B的是()A B C D*8、如图所示,半径为R的圆形线圈共有n匝,其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面。
若磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为()A.πBR2B.πBr2C.nπBR2D.nπBr2*9、在赤道上空,水平放置一根通以由西向东的电流的直导线,则此导线()A.受到竖直向上的安培力B.受到竖直向下的安培力C.受到由南向北的安培力D.受到由西向东的安培力*10、如图所示,美国物理学家安德森在研究宇宙射线时,在云雾室里观察到有一个粒子的径迹和电子的径迹弯曲程度相同,但弯曲方向相反,从而发现了正电子,获得了诺贝尔物理学奖。
人教版高中物理选修3-1 第三章 磁场 测试含答(详细解析)
绝密★启用前人教版高中物理选修3-1 第三章磁场测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.如图所示,四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的匀强磁场中,它受到磁场力的合力()A.竖直向上B.方向垂直于ad斜向上C.方向垂直于bc斜向上D.为零2.如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ,如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是()A.棒中的电流变大,θ角变大B.两悬线等长变短,θ角变小C.金属棒质量变大,θ角变大D.磁感应强度变大,θ角变小3.如图是电磁铁工作原理的示意图,由线圈、电源、开关和滑动变阻器等器材组成,P为滑动变阻器的滑片.闭合S,铁钉被吸附起来.下列分析正确的是()A.增加线圈匝数,被吸附的铁钉减少B.调换电源正负极,铁钉不能被吸附C.P向a端移动,被吸附的铁钉增多D.P向b端移动,被吸附的铁钉增多4.如图所示,A为一水平放置的橡胶盘,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,当圆盘沿图中所示方向高速绕中心轴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5.关于磁感线的描述,下列哪些是正确的()A.磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止B.自由转动的小磁针放在通电螺线管内部,其N极指向螺线管的南极C.磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向D.通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆6.如图所示,在水平直导线正下方,放一个可以自由转动的小磁针. 现给直导线通以向右的恒定电流,不计其他磁场的影响,则()A.小磁针保持不动B.小磁针的N将向下转动C.小磁针的N极将垂直于纸面向里转动D.小磁针的N极将垂直于纸面向外转动7.运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用,运动方向会发生偏转,这一点对地球上的生命来说有十分重要的意义.从太阳和其他星体发射出的高能粒子流,称为宇宙射线,在射向地球时,由于地磁场的存在,改变了带电粒子的运动方向,对地球起到了保护作用.如图所示为地磁场对宇宙射线作用的示意图.现有来自宇宙的一束质子流,以与地球表而垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这束质子在进入地球周围的空间将()A.竖直向下沿直线射向地面B.向东偏转C.向西偏转D.向北偏转8.一根通有电流强度为I的直铜棒MN,用软导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向、电流方向如图所示,此时悬线中的张力大于零而小于直铜棒的重力.下列哪些情况下,悬线中的张力可能等于零()A.不改变电流方向,适当减小电流的大小B.不改变电流方向,适当增加电流的大小C.不改变电流方向,适当减小磁感应强度BD.使原来的电流反向,适当减小磁感应强度B9.利用质谱仪可以分析同位素,如图所示,电荷量均为q的同位素碘131和碘127质量分别为m1和m2,从容器A下方的小孔S1进入电势差为U的电场,初速度忽略不计,经电场加速后从S2射出,垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片D上.则照相底片上碘131和碘127与S2之间的距离之比为()A.B.C.D.10.如图所示,一足够长的直角绝缘粗糙斜面静止放置在水平地面上,一质量为m的物体从斜面顶端由静止开始下滑.现给物体带上一定量的正电荷,且保证物体所带电荷量保持不变,在空间中加入垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度B随时间逐渐增大,物体在斜面上下滑的过程中,斜面相对地面一直保持静止,则下列说法中正确的是()A.物体一直沿斜面向下做加速运动B.斜面与地面间的静摩擦力始终保持不变C.斜面相对地面一直有水平向右的运动趋势D.地面对斜面的静摩擦力方向先水平向左后水平向右11.如图所示,无限长导线,均通以恒定电流I.直线部分和坐标轴接近重合,弯曲部分是以坐标原点O为圆心的相同半径的一段圆弧,已知直线部分在原点O处不形成磁场,则选项图中O处磁感应强度和题图中O处磁感应强度相同的是()A.B.C.D.12.如图所示,平行板电容器内存在匀强电场,电容器下极板下方区域存在一定宽度的匀强磁场.质量相等的一价和三价正离子从电容器上极板进入电场(初速度可忽略不计).经电场加速后,穿过下极板进入匀强磁场区域,已知一价正离子从磁场边界射出时速度方向偏转了30°,则一价正离子和三价正离子在磁场中运动的半径之比及速度方向偏转的角度之比分别为()A.∶11∶2B. 3∶11∶2C. 1∶1∶3D. 2∶31∶13.一直导线中通以恒定电流置于匀强磁场中,关于直导线中的电流方向、磁场方向和直导线所受安培力方向三者间的关系,下列说法正确的是()A.当安培力和电流方向一定时,磁场方向就一定B.当安培力和磁场方向一定时,电流方向就一定C.当磁场方向和电流方向一定时,安培力方向就一定D.电流方向、磁场方向、安培力方向三者必定两两垂直14.在国际单位制中,“安培”的定义是:截面可忽略的两根相距1 m的无限长平行直导线内通以等量恒定电流时,若导线间相互作用力在每米长度上为2×10-7N,则每根导线中的电流为I“安培”,由此可知,在距离通以1 A电流的无限长直导线1 m处的磁感应强度的大小为()A. 1 TB. 2×10-7TC. 1×10-7TD. 4×10-7T15.王爷爷退休后迷上了信鸽比赛,他饲养的信鸽小雪通体雪白,血统优秀,多次在“放飞—返回”比赛中获第一名.不知道让多少人羡慕!王爷爷也很得意,为奖励小雪,王爷爷给它戴上一个非常漂亮的磁性头套.这样做对小雪在比赛中将()A.不会影响它的导航B.不利于它的导航C.有助于它的导航D.不能确定是否会最影响它的导航第Ⅱ卷二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)16.霍尔元件可以用来检测磁场及其变化.图甲为使用霍尔元件测量通电直导线产生磁场的装置示意图.由于磁芯的作用,霍尔元件所处区域磁场可看作匀强磁场,直导线通有垂直纸面向里的电流,测量原理如图乙所示,霍尔元件前、后、左、右表面有四个接线柱,通过四个接线柱可以把霍尔元件接入电路,所用器材已在图中给出,部分电路已经连接好.(1)制造霍尔元件的半导体参与导电的自由电荷带负电,电流从乙图中霍尔元件左侧流入,右侧流出,霍尔元件________(填“前表面”或“后表面”)电势高;(2)在图乙中画线连接成实验电路图;(3)已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为e,霍尔元件的厚度为h,为测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B,还必须测量的物理量有________(写出具体的物理量名称及其符号),计算式B=________.三、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)17.如图所示, 匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上,一倾角为α=的光滑斜面上,静止一根长为L=1 m,重G=3 N,通有电流I=3 A的金属棒.求:(1)匀强磁场的磁感应强度大小;(2)导体棒对斜面的压力大小.18.如图所示,两根倾斜直金属导轨MN、PQ平行放置,它们所构成的轨道平面与水平面之间的夹角θ=37°,两轨道之间的距离L=0.50 m.一根质量m=0.20 kg的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,且接触良好,整套装置处于与ab棒垂直的匀强磁场中.在导轨的上端接有电动势E=36 V、内阻r=1.6 Ω的直流电源和电阻箱R.已知导轨与金属杆的电阻均可忽略不计,sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,重力加速度g=10 m/s2.(1)若金属杆ab和导轨之间的摩擦可忽略不计,当电阻箱接入电路中的电阻R1=2.0 Ω时,金属杆ab静止在轨道上.①如果磁场方向竖直向下,求满足条件的磁感应强度的大小;②如果磁场的方向可以随意调整,求满足条件的磁感应强度的最小值及方向;(2)如果金属杆ab和导轨之间的摩擦不可忽略,整套装置处于垂直于轨道平面斜向下、磁感应强度大小B=0.40 T的匀强磁场中,当电阻箱接入电路中的电阻值R2=3.4 Ω时,金属杆ab仍保持静止,求此时金属杆ab受到的摩擦力F f大小及方向.19.如图所示,在直角坐标系的原点O处有一放射源,向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带电粒子.在放射源右边有一很薄的挡板,挡板与xOy平面交线的两端M、N与原点O 正好构成等腰直角三角形.已知带电粒子的质量为m,带电量为q,速度为,MN的长度为L.(不计带电粒子的重力)(1)若在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场,要使y轴右侧所有运动的粒子都能打到挡板MN 上,则电场强度E0的最小值为多大?在电场强度为E0时,打到板上的粒子动能为多大?(2)若在整个空间加一方向垂直纸面向里的匀强磁场,要使板右侧的MN连线上都有粒子打到,磁场的磁感应强度不能超过多少?(用m、、q、L表示)若满足此条件,放射源O向外发射出的所有带电粒子中有几分之几能打在板的左边?答案解析1.【答案】D【解析】若通以逆时针方向的电流,根据左手定则可知:各边所受的安培力如图所示:由公式F=BIL得出各边的安培力的大小,从而得出安培力大小与长度成正比,因而两直角边的安培力与斜边的安培力等值反向.所以线圈所受磁场力的合力为零.故D正确,A、B、C错误.2.【答案】A【解析】导体棒受力如图所示,A、棒中电流I变大,θ角变大,故A正确;B、两悬线等长变短,θ角不变,故B错误;C、金属棒质量变大,θ角变小,故C错误;D、磁感应强度变大,θ角变大,故D错误;故选A.3.【答案】C【解析】当增加线圈的匝数时,导致线圈的磁场增加,则被吸附的铁钉增多,故A错误;当调换电源正负极,导致线圈的磁性方向相反,但仍有磁性,因此铁钉仍能被吸附,故B错误;当P向a 端移动,导致电路中电流增大,那么被吸附的铁钉增多,若P向b端移动,电路中电流减小,则被吸附的铁钉减少,故C正确,D错误.4.【答案】C【解析】橡胶盘带负电荷转动后产生环形电流,由左手定则可以确定导线受力方向为水平向里.5.【答案】C【解析】磁感线在磁体的内部从S极指向N极,在磁体的外部从N极指向S极,A错误;在磁体内部的小磁针的N极指向磁体的N极,B错误;磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,C正确;通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组不等间距同心圆,D错误.6.【答案】C【解析】由安培定则知,通电直导线在下方产生的磁场方向垂直纸面向里,而磁场方向即小磁针静止时N极指向,故小磁针N极会垂直纸面向里转动,选项C正确,其余错误.7.【答案】B【解析】质子流的方向从上而下射向地球表面,地磁场方向在赤道的上空从南指向北,根据左手定则,洛伦兹力的方向向东,所以质子向东偏转,故B正确,A、C、D错误.8.【答案】B【解析】铜棒开始受重力、向上的安培力、软导线的拉力处于平衡.不改变电流方向,适当减小电流的大小,根据F=BIL知,安培力减小,则悬线的张力变大.故A 错误.不改变电流方向,适当增加电流的大小,根据F=BIL知,安培力增大,则悬线的张力会变为零.故B正确.不改变电流的方向,适当减小磁感应强度,根据F=BIL知,安培力减小,悬线的张力变大.故C错误.使原来电流反向,安培力反向,则拉力增大.故D错误.9.【答案】C【解析】由洛伦兹力提供向心力,粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为R,则有:Bqv=m即由此可得R=它们的距离之比为,故C正确,ABD错误.10.【答案】C【解析】物体带正电,因下滑产生速度,根据左手定则可知受到洛伦兹力垂直斜面向下,导致压力增大,小物块受到的摩擦力增大,则当滑动摩擦力等于重力的下滑分力后,随磁感应强度的增大,洛伦兹力增大,则物体做减速运动,故A错误;以物块和斜面组成的整体为研究对象,由于开始时物块沿斜面向下做加速运动,所以可知,整体沿水平方向必定受到地面向左的摩擦力,而由A的分析可知,物块速度增大时受到的洛伦兹力增大,则根据受力分析可知物块受到斜面的支持力增大,受到的摩擦力逐渐增大,所以摩擦力由于支持力的合力一定增大;根据摩擦力与支持力的关系f=μF N可知,摩擦力与支持力的合力的方向不变.然后根据牛顿第三定律可知,物块对斜面的压力与摩擦力的合力也方向不变,大小随物块速度的增大而增大,以斜面为研究对象,开始时受到竖直向下的重力、地面的竖直向上的支持力、物块对斜面的压力与摩擦力、地面对斜面的摩擦力,物块对斜面的压力与摩擦力的合力方向不变,大小随物块速度的增大而增大,则该力沿水平方向的分量随物块速度的增大而增大,根据沿水平方向受力平衡可知,地面对斜面的摩擦力也一定方向不变,始终向左,大小随物块速度的增大而增大,故B、D错误,C正确.11.【答案】A【解析】由题意可知,题图中O处磁感应强度的大小是其中一段在O点的磁场大小2倍,方向垂直纸面向里;A图中根据右手螺旋定则可知,左上段与右下段的通电导线产生的磁场叠加为零,则剩余的两段通电导线产生的磁场大小是其中一段的在O点磁场的2倍,且方向垂直纸面向里,故A正确;同理,B图中四段通电导线在O点的磁场是其中一段在O点的磁场的4倍,方向是垂直纸面向里,故B错误;由上分析可知,C图中右上段与左下段产生磁场叠加为零,则剩余两段产生磁场大小是其中一段在O点产生磁场的2倍,方向垂直纸面向外,故C错误;与C选项分析相同,D图中四段在O点的磁场是其中一段在O点产生磁场的2倍,方向垂直纸面向外,故D错误.12.【答案】A【解析】离子在电场中加速,根据动能定理得,qU=mv2,在磁场中做匀速圆周运动时:qvB=m,解得:R=,又m1∶m2=1∶1,q1∶q2=1∶3,则R1∶R2=∶1.设磁场区域的宽度为d,离子从磁场边界射出时速度方向偏转的角度为θ,则有sinθ=,因为R1∶R2=∶1,θ1=30°,则有=解得:θ2=60°,则θ1∶θ2=1∶2,故A正确,B、C、D错误.13.【答案】C【解析】根据左手定则可知,安培力方向与磁场和电流组成的平面垂直,即与电流和磁场方向都垂直,那么安培力方向始终垂直于通电直导线与磁场所决定的平面,故A、B、D错误,C正确.14.【答案】B【解析】由题知:将其中一根导线看作场源电流,另一根看作是电流元,电流元的电流为1 A,长度为L=1 m,所受磁场力大小为F=2×10-7N,则在距离通以1 A电流的无限长直导线1 m处的磁感应强度的大小为B==2×10-7T.15.【答案】B【解析】鸽子体内有某种磁性物质,它能借助地磁场辨别方向,由题意知,给信鸽戴上一个非常漂亮的磁性头套,由此可见,小磁铁产生的磁场干扰了信鸽的飞行方向,从而不能辨别方向..故B正确,A、C、D错误.16.【答案】(1)前表面(2)如解析图所示(3)电压表读数U,电流表读数I【解析】(1)磁场由通电直导线产生,根据安培定则,霍尔元件处的磁场方向向下;霍尔元件内的电流向右,根据左手定则,安培力向内,载流子是负电荷,故后表面带负电,前表面带正电,故前表面电势较高.(2)变阻器控制电流,用电压表测量电压,电路图如图所示:(3)设前、后表面的距离为d,最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡,有:q=qvB根据电流微观表达式,有:I=neSv=ne(dh)v联立解得:B=故还必须测量的物理量有:电压表读数U,电流表读数I.17.【答案】(1)T(2)6 N【解析】(1)由左手定则知金属棒受水平向右的安培力,对金属棒进行受力分析,运用合成法,如图:由平衡条件得:F安=BIL=G tanα则(2)由上图,根据三角函数关系知:18.【答案】(1)①0.30 T②0.24 T垂直于轨道平面斜向下(2)0.24 N沿轨道平面向下【解析】(1)①设通过金属杆ab的电流为I1,根据闭合电路欧姆定律可知:I1=E/(R1+r)设磁感应强度为B1,由安培定则可知金属杆ab所受安培力沿水平方向,金属杆ab受力如图所示.对金属杆ab,根据共点力平衡条件有:B1I1L=mg tanθ解得:B1==0.30 T②根据共点力平衡条件可知,最小的安培力方向应沿导轨平面向上,金属杆ab受力如图所示.设磁感应强度的最小值为B2,对金属杆ab,根据共点力平衡条件有:B2I1L=mg sinθ解得:B2==0.24 T根据左手定则可判断出,此时磁场的方向应垂直于轨道平面斜向下.(2)设通过金属杆ab的电流为I2,根据闭合电路欧姆定律可知:I2=E/(R2+r)假设金属杆ab受到的摩擦力方向沿轨道平面向下,根据共点力平衡条件有:BI2L=mg sinθ+F f解得:F f=0.24 N结果为正,说明假设成立,摩擦力方向沿轨道平面向下.19.【答案】(1)(2)【解析】(1)由题意知,要使y轴右侧所有运动粒子都能打在MN板上,其临界条件为:沿y轴方向运动的粒子做类平抛运动,且落在M或N点.则MO′=L=①加速度a=②OO′=L=at2③解①②③式得E0=④由动能定理知qE0×L=E k﹣⑤解④⑤式得:E k=(2)由题意知,要使板右侧的MN连线上都有粒子打到,粒子轨迹直径的最小值为MN板的长度L.R0=L=B0=放射源O发射出的粒子中,打在MN板上的粒子的临界径迹如图所示.因为OM=ON,且OM⊥ON所以OO1⊥OO2所以⊥所以放射源O放射出的所有粒子中只有打在MN板的左侧.。
人教版高中物理选修3-1第三章《磁场》检测题(含答案)
A.该实验探究了电流大小以及磁感应强度大小对安培力的影响
B.该实验探究了磁感应强度大小以及通电导体棒长度对安培力的影响
C.如果把接入电路的导体棒从1、4两端换成2、3两端,则θ减小
D.如果把磁铁的N极和S极对调,则θ增大
(2)若把电流为I且接通2、3时,导体棒受到的安培力记为F,则当电流加倍且接通1、4时,导体棒的安培力为___________________.
《磁场》检测题
一、单选题
1.下列说法正确的是
A.库仑提出了库仑定律,并最早用实验测得元电荷e的数值
B.库仑定律中的平方反比关系由库仑通过库仑扭秤实验获得
C.奥斯特首先发现了磁场对电流的作用规律
D.楞次发现了电磁感应现象,首先提出了场的观点
2.关于此次的磁感线,下列说法正确的是
A.磁感应强度较大的地方磁感线一定较疏
4.关于磁通量,下列说法正确的是
A.穿过某个面的磁通量为零,该处的磁感应强度也为零
B.当平面跟磁场方向平行时,穿过这个平面的磁通量必为零
C.面积越大,通过这个面的磁通量就越大
D.穿过某一平面的磁通量越大,该处的磁感应强度也越大
5.关于磁通量的说法,下列说法正确的是( )
A.磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量越大
B.磁感应强度越大的地方,线圈的面积越大,穿过线圈的磁通量越大
C.穿过线圈的磁通量为零,磁感应强度不一定为零
D.磁通量有方向,所以是矢量
6.在地球赤道上进行实验,如图所示,线圈平面沿南北方向竖直放置,线圈中心O处水平放置一可自由转动的小磁针,处于静止状态,该处地磁场的磁感应强度大小为B0;给线圈通电后,小磁针水平偏转了θ角.则
人教版物理选修3-1第三章《磁场》测试题(含答案)
第三章《磁场》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.电场强度是表征电场的力的性质的物理量,在磁场中也存在类似的物理量,它是()A.磁通量B.磁感应强度C.洛仑兹力D.磁通量变化率2.下列用来定量描述磁场强弱和方向的是()A.磁感应强度B.磁通量C.安培力D.磁感线3.如图所示,一个可以自由运动的通电线圈套在一条形磁铁正中并与其同轴放置,则线圈将().A.不动,扩张趋势B.向左移动,扩张趋势C.向右移动,收缩趋势D.不动,收缩趋势4.如图,在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环,圆环处于静止状态,圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中,环与磁场边界交点A、B与圆心O连线的夹角为120 ,此时悬线的张力为F.若圆环通电,使悬线的张力刚好为零,则环中电流大小和方向是()ABCD5.为了降低潜艇噪音,可用电磁推进器替代螺旋桨。
如图为直线通道推进器示意图,推进器内部充满海水,前后表面导电,上下表面绝缘,规格为:a×b×c=0.5m×0.4m×0.3m。
空间内存在由超导线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度B=10.0T ,方向竖直向下。
若在推进器前后方向通以电流I=1.0×103A ,方向如图。
则下列判断正确的是( )A .推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为5.0×103NB .推进器对潜艇规供向右的驱动为,大小为5.0×103NC .推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为4.0×103ND .推进器对潜艇提供向右的驱动力,大小为4.0×103N6.下列有关磁感线的说法中,正确的是( )A .在磁场中存在着一条一条的磁感线B .磁感线是起于N 极,止于S 极C .磁感线越密集处磁场越强D .磁感线的切线方向就是磁场对电流的作用力的方向7.三个速度大小不同的同种带电粒子(重力不计),沿同一方向从图中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090、060、030,则它们在磁场中运动的时间之比为( )A .1:1:1B .1:2:3C .3:2:1D .238.磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的,军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体.当军舰接近磁性水雷时,就会引起水雷的爆炸,其依据是( )A .磁体的吸铁性B .磁极间的相互作用规律C .电荷间的相互作用规律D .磁场对电流的作用原理9.下列说法正确的是( )A.加速度vat∆=∆、电流UIR=、电场强度FEq=都用到了比值定义法B.基本物理量和基本单位共同组成了单位制C.法拉第发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕D.1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,并测出了静电力常量k的值10.如图所示,一根条形磁铁穿过一个弹性线圈,将线圈面积拉大,放手后穿过线圈的( )A.磁通量减少且合磁通量向左B.磁通量增加且合磁通量向左C.磁通量减少且合磁通量向右D.磁通量增加且合磁通量向右11.如图所示是表示电荷运动方向v、磁感应强度B和电荷所受的洛伦兹力F的相互关系图,四个图均为立体图且B、v、F两两相互垂直,其中正确的是A.B.C.D.12.如图所示,一条形磁铁放在粗糙水平面上,在其N极左上方放有一根长直导线,当导线中通以垂直纸面向里的电流I时,磁铁所受支持力和摩擦力的变化情况,正确的是()A.支持力变大,摩擦力向左B.支持力变大,摩擦力向右C.支持力变小,摩擦力向左D.支持力变小,摩擦力向右13.通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内,如图所示,ab边与MN平行.关于MN的磁场对线框的作用力,下列说法正确的是()A.线框所受的安培力的合力方向为零B.线框所受的安培力的合力方向向左C.线框有两条边所受的安培力方向相同D.线框有两条边所受的安培力大小相等14.关于磁场,以下说法正确的是()A.电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感强度一定为零B.磁场中某点的磁感强度,根据公式B=FIL,它跟F,I,L都有关C.磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向D.磁场中任一点的磁感强度等于磁通密度,即垂直于磁感强度方向的单位面积的磁通量15.关于回旋加速器中电场和磁场的作用的叙述,正确的是A.电场和磁场都对带电粒子起加速作用B.电场和磁场是交替地对带电粒子做功的C.只有电场力对带电粒子起加速作用D.同一带电粒子最终获得的最大动能只与交流电压的大小有关二、多选题(每小题至少有两个正确答案)16.如图所示,一长为L的通电直导线MN垂直放置在水平向右的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,直导线中的电流方向由N到M,电流强度为I,则通电直导线所受安培力()A.方向垂直纸面向外B.方向垂直纸面向里C.大小为BIL D.大小为B IL17.如图所示是回旋加速器的示意图,其核心部分是两个D形金属盒,分别与高频交流电极连接,两个D形金属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,两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,下列说法中正确的是()A.加速电压越大,粒子最终射出时获得的动能就越大B.粒子射出时的最大动能与加速电压无关,与D形金属盒的半径和磁感应强度有关C.若增大加速电压,粒子在金属盒间的加速次数将减少,在回旋加速器中运动的时间将减小D.粒子第518.如图所示,已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后,水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中(E、g和B已知),小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是()A.小球带负电B.小球做匀速圆周运动过程中机械能保持不变C.小球做匀速圆周运动过程中周期2E TBgπ=D.若电压U增大,则小球做匀速圆周运动的周期变大19.如图,两平行金属板中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,带正电的粒子(不计粒子的重力)从两板中央垂直电场、磁场入射.它在金属板间运动的轨迹为水平直线,如图中虚线所示.若使粒子飞越金属板间的过程中向上板偏移,可以采取下列的正确措施为()A.使入射速度增大B.使粒子电量增大C.使电场强度增大D.使磁感应强度增大20.一金属条放置在相距为d的两金属轨道上,如图所示.现让金属条以v0的初速度从AA′进入水平轨道,再由CC′进入半径为r的竖直圆轨道,金属条到达竖直圆轨道最高点的速度大小为v,完成圆周运动后,再回到水平轨道上,整个轨道除圆轨道光滑外,其余均粗糙,运动过程中金属条始终与轨道垂直且接触良好.已知由外电路控制、流过金属条的电流大小始终为I,方向如图中所示,整个轨道处于水平向右的匀强磁场中,磁感应强度为B,A、C间的距离为L,金属条恰好能完成竖直面内的圆周运动.重力加速度为g,则由题中信息可以求出( )A.金属条的质量B.金属条在磁场中运动时所受的安培力的大小和方向C.金属条运动到DD′时的瞬时速度D.金属条与水平粗糙轨道间的动摩擦因数三、实验题21.如图所示,在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中,M,N是通电螺线管轴线上的两点,且这两点到螺线管中心的距离相等。
人教版物理选修3-1第三章《磁场》测试试题(含答案)
人教版物理选修3-1第三章《磁场》测试试题(含答案)1 / 9第三章《磁场》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.电场强度是表征电场的力的性质的物理量,在磁场中也存在类似的物理量,它是( )A .磁通量B .磁感应强度C .洛仑兹力D .磁通量变化率2.下列用来定量描述磁场强弱和方向的是( )A .磁感应强度B .磁通量C .安培力D .磁感线3.如图所示,一个可以自由运动的通电线圈套在一条形磁铁正中并与其同轴放置,则线圈将( ).A .不动,扩张趋势B .向左移动,扩张趋势C .向右移动,收缩趋势D .不动,收缩趋势 4.如图,在天花板下用细线悬挂一半径为R 的金属圆环,圆环处于静止状态,圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为B 的水平匀强磁场中,环与磁场边界交点A 、B 与圆心O 连线的夹角为120 ,此时悬线的张力为F .若圆环通电,使悬线的张力刚好为零,则环中电流大小和方向是( )ABCD5.为了降低潜艇噪音,可用电磁推进器替代螺旋桨。
如图为直线通道推进器示意图,推进器内部充满海水,前后表面导电,上下表面绝缘,规格为:a×b×c=0.5m×0.4m×0.3m。
空间内存在由超导线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度B=10.0T ,方向竖直向下。
若在推进器前后方向通以电流I=1.0×103A,方向如图。
则下列判断正确的是( )A .推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为5.0×103NB .推进器对潜艇规供向右的驱动为,大小为5.0×103NC .推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为4.0×103ND .推进器对潜艇提供向右的驱动力,大小为4.0×103N6.下列有关磁感线的说法中,正确的是( )A .在磁场中存在着一条一条的磁感线B .磁感线是起于N 极,止于S 极C .磁感线越密集处磁场越强D .磁感线的切线方向就是磁场对电流的作用力的方向7.三个速度大小不同的同种带电粒子(重力不计),沿同一方向从图中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090、060、030,则它们在磁场中运动的时间之比为( )A .1:1:1B .1:2:3C .3:2:1D .238.磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的,军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体.当军舰接近磁性水雷时,就会引起水雷的爆炸,其依据是( )A .磁体的吸铁性B .磁极间的相互作用规律C .电荷间的相互作用规律D .磁场对电流的作用原理9.下列说法正确的是( )A .加速度v a t ∆=∆、电流U I R=、电场强度F E q =都用到了比值定义法 B .基本物理量和基本单位共同组成了单位制C .法拉第发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕D .1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定人教版物理选修3-1第三章《磁场》测试试题(含答案)律,并测出了静电力常量k的值10.如图所示,一根条形磁铁穿过一个弹性线圈,将线圈面积拉大,放手后穿过线圈的( )A.磁通量减少且合磁通量向左 B.磁通量增加且合磁通量向左C.磁通量减少且合磁通量向右 D.磁通量增加且合磁通量向右11.如图所示是表示电荷运动方向v、磁感应强度B和电荷所受的洛伦兹力F的相互关系图,四个图均为立体图且B、v、F两两相互垂直,其中正确的是A.B.C.D.12.如图所示,一条形磁铁放在粗糙水平面上,在其N极左上方放有一根长直导线,当导线中通以垂直纸面向里的电流I时,磁铁所受支持力和摩擦力的变化情况,正确的是()A.支持力变大,摩擦力向左 B.支持力变大,摩擦力向右C.支持力变小,摩擦力向左 D.支持力变小,摩擦力向右13.通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内,如图所示,ab边与MN平行.关于MN的磁场对线框的作用力,下列说法正确的是()A.线框所受的安培力的合力方向为零B.线框所受的安培力的合力方向向左C.线框有两条边所受的安培力方向相同D.线框有两条边所受的安培力大小相等3/ 914.关于磁场,以下说法正确的是()A.电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感强度一定为零B.磁场中某点的磁感强度,根据公式B=FIL,它跟F,I,L都有关C.磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向D.磁场中任一点的磁感强度等于磁通密度,即垂直于磁感强度方向的单位面积的磁通量15.关于回旋加速器中电场和磁场的作用的叙述,正确的是A.电场和磁场都对带电粒子起加速作用B.电场和磁场是交替地对带电粒子做功的C.只有电场力对带电粒子起加速作用D.同一带电粒子最终获得的最大动能只与交流电压的大小有关二、多选题(每小题至少有两个正确答案)16.如图所示,一长为L的通电直导线MN垂直放置在水平向右的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,直导线中的电流方向由N到M,电流强度为I,则通电直导线所受安培力()A.方向垂直纸面向外B.方向垂直纸面向里C.大小为BIL D.大小为B IL17.如图所示是回旋加速器的示意图,其核心部分是两个D形金属盒,分别与高频交流电极连接,两个D形金属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,两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,下列说法中正确的是()A.加速电压越大,粒子最终射出时获得的动能就越大B.粒子射出时的最大动能与加速电压无关,与D形金属盒的半径和磁感应强度有关人教版物理选修3-1第三章《磁场》测试试题(含答案)5 / 9C .若增大加速电压,粒子在金属盒间的加速次数将减少,在回旋加速器中运动的时间将减小D .粒子第518.如图所示,已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U 加速后,水平进入互相垂直的匀强电场E 和匀强磁场B 的复合场中(E 、g 和B 已知),小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )A .小球带负电B .小球做匀速圆周运动过程中机械能保持不变C .小球做匀速圆周运动过程中周期2E T Bgπ= D .若电压U 增大,则小球做匀速圆周运动的周期变大19.如图,两平行金属板中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,带正电的粒子(不计粒子的重力)从两板中央垂直电场、磁场入射.它在金属板间运动的轨迹为水平直线,如图中虚线所示.若使粒子飞越金属板间的过程中向上板偏移,可以采取下列的正确措施为 ( )A .使入射速度增大B .使粒子电量增大C .使电场强度增大D .使磁感应强度增大20.一金属条放置在相距为d 的两金属轨道上,如图所示.现让金属条以v 0的初速度从AA ′进入水平轨道,再由CC ′进入半径为r 的竖直圆轨道,金属条到达竖直圆轨道最高点的速度大小为v ,完成圆周运动后,再回到水平轨道上,整个轨道除圆轨道光滑外,其余均粗糙,运动过程中金属条始终与轨道垂直且接触良好.已知由外电路控制、流过金属条的电流大小始终为I ,方向如图中所示,整个轨道处于水平向右的匀强磁场中,磁感应强度为B ,A 、C 间的距离为L ,金属条恰好能完成竖直面内的圆周运动.重力加速度为g ,则由题中信息可以求出()A.金属条的质量B.金属条在磁场中运动时所受的安培力的大小和方向C.金属条运动到DD′时的瞬时速度D.金属条与水平粗糙轨道间的动摩擦因数三、实验题21.如图所示,在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中,M,N是通电螺线管轴线上的两点,且这两点到螺线管中心的距离相等。
2020--2021学年人教版高二物理选修3—1第3章 磁场附答案
2020--2021人教物理选修3—1第3章磁场附答案人教选修3—1第三章磁场1、磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的,军舰被地磁场磁化后变成了一个浮动的磁体,当军舰接近磁性水雷时,就会引起水雷的爆炸,其依据是()A.磁体的吸铁性B.磁极间的相互作用规律C.电荷间的相互作用规律D.磁场对电流的作用原理2、如图所示,两条通电直导线平行放置,长度为l1的导线中电流为I1,长度为l2的导线中电流为I2,l2所受l1的磁场力大小为F2,且由l1产生的磁场的磁感应强度方向在l2处垂直于纸面向外,其大小为()A.B=F2I2l2B.B=F2I1l1C.B=F2I2l1D.B=F2I1l23、如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。
圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A.1∶1 B.1∶2C.1∶4 D.4∶14、(双选)如图所示,在方框中有一能产生磁场的装置,现在在方框右边放一通电直导线(电流方向如图中箭头方向),发现通电导线受到向右的作用力,则方框中放置的装置可能是()A B C D5、如图为电视机显像管的偏转线圈示意图,线圈中心O处的黑点表示电子枪射出的电子,它的方向垂直纸面向外,当偏转线圈中的电流方向如图所示时,电子束应()A.向左偏转B.向上偏转C.向下偏转D.不偏转6、(双选)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7、如图所示,一半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q的正电荷(重力忽略不计)以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场,从磁场中射出时速度方向改变了θ角。
人教版高中物理选修3-1第三章磁场--答案
6.BD[提示]安培力是导线中做定向运动的电荷所受洛仑兹力的整体表现.
7.C[提示]螺线管中的磁场沿轴线方向,所以电子不受洛伦兹力.
8.a.竖直向上 b.垂直纸面向外 c.负电荷 d. 垂直纸面向内
9.向下偏转;向上偏转;电视机显像是靠电子轰击荧光屏产生的,磁场将影响电子运动的轨迹,影响图像质量。
2.BC[提示]小磁针的N极指向磁场方向,在通电螺线管内部指向N极 3.AB 4.B[提示]电流方向与负电荷运动方向相反
5.C 6.BC 7.ABC
8.a.垂直纸面向里b.向上c.逆时针d.向下e.向左f.向右
9.如图答3-3-1所示。[提示]判断小磁针的偏转方向的主要依据是磁感线的方向,因为在磁场中,小磁针N极受力方向就是磁场方向,即磁感线的切线方向,而S极恰好相反,所以,小磁针最终静止下来时N极的指向就是该点的磁感线的切向方向.根据安培定则,画出螺线管通电后的磁感线,结合小磁针在磁场中静止时所指的方向进行判定.注意螺线管内部小磁针不能简单地利用磁极间的作用规律判定.
6.(1)负电;(2)6.6m/s;(3)4.3m[提示]对下滑过程中小物块进行受力分析,如图答3-5-1所示,物块要离开斜面的条件为:物块所受洛伦兹力沿y轴正方向,用左手定则可得电荷带负电,当物块离开斜面时,支持力N等于零,则 ,又由于物块沿斜面受下滑力匀加速下滑,加速度 ,用匀变速公式可得滑行距离,
B组
1.B
2.B[提示]有效面积大小为Scosα
3.D[提示]计算磁通量要注意面与磁场方向间的关系
4.A
5.C[提示]题图中,b、d两直流电流在a处的磁感应强度大小相等、方向相反、相互抵消,故a处磁场方向决定于直线电流c。由安培定则可知,a处磁场方向为由a指向b。
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,
人教版高中物理选修3-1第3章 磁场练习
人教版2020—2021学年高中物理选修3--1第3章磁场练习含答案人教选修3—1第三章磁场1、关于地磁场,下列叙述正确的是()A.地球的地磁两极和地理两极重合B.我们用指南针确定方向,指南针指南的一极是指南针的北极C.地磁的北极与地理的南极重合D.地磁的北极在地理的南极附近2、(双选)关于磁感应强度的大小,下列说法正确的是()A.磁极在磁场中受磁场力大的地方,该处的磁感应强度一定大B.磁极在磁场中受磁场力大的地方,该处的磁感应强度不一定大,与放置方向有关C.通电导线在磁场中受磁场力大的地方,该处磁感应强度一定大D.通电导线在磁场中受磁场力大的地方,该处磁感应强度不一定大,与放置方向有关3、图中的四幅图为电流产生磁场的分布图,其中正确的是()①②③④A.①③B.②③C.①④D.②④4、如图所示,长为2L的直导线折成边长相等,夹角为60°的“V”形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B,当在该导线中通以电流I 时,该“V”形通电导线受到的安培力大小为()A.BIL B.2BILC.0.5BIL D.05、如图所示的各图中,运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是()A B C D6、如图所示,在加有匀强磁场的区域中,一垂直于磁场方向射入的带电粒子轨迹如图,由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞,带电粒子的能量逐渐减小,而电荷量保持不变,从图中可以看出()A.带电粒子带负电,是从B点射入的B.带电粒子带正电,是从B点射入的C.带电粒子带负电,是从A点射入的D.带电粒子带正电,是从A点射入的7、在电流产生的磁场中,某点的磁感应强度的大小决定于()A.该点在磁场中的位置B.该点处的电流大小和方向C.产生磁场的电流D.产生磁场的电流和该点在磁场中的位置8、关于磁通量,下列说法中正确的是()A.磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量B.磁通量越大,磁感应强度越大C.穿过某一面积的磁通量为零,则该处磁感应强度不一定为零D.磁通量就是磁感应强度9、(双选)如图所示,在方框中有一能产生磁场的装置,现在在方框右边放一通电直导线(电流方向如图中箭头方向),发现通电导线受到向右的作用力,则方框中放置的装置可能是()A B C D10、有一个通入交变电流的螺线管如图所示,当电子以速度v沿着螺线管的轴线方向飞入螺线管后,它的运动情况将是()A.做匀速直线运动B.做匀加速直线运动C.做匀减速直线运动D.做往复的周期运动11、质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,轨道半径分别为R p和Rα,周期分别为T p和Tα。
高二人教物理选修3—1第3章 磁场含答案
1、磁性是物质的一种普遍属性,大到宇宙星体,小到电子、质子等微观粒子, 几乎都会有磁性,地球就是一个巨大的磁体。在一些生物体内也会含有微量磁 性物质,鸽子就是利用这种体内外磁性的相互作用来辨别方向的。若在鸽子身 上绑一块永久磁铁,且其产生的磁场比附近的地磁场强的多,则在长距离飞行 中( ) A.鸽子仍能如平时一样辨别方向 B.鸽子会比平时更容易的辨别方向 C.鸽子会迷失方向 D.不能确定鸽子是否会迷失方向 C [永久磁铁会产生磁场,该磁场干扰鸽子识别地磁场,影响鸽子通过地磁场 识别方向,所以鸽子会迷失方向,C 项正确。] 2、(双选)把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,图中能正确反
A.32BIL,方向竖直向上 B.2BIL,方向竖直向上 C.34BIL,方向竖直向下 D.3BIL,方向竖直向下 *10、(双选)如图所示,用丝线吊一个质量为 m 的带电(绝缘)小球处于匀强磁场 中,空气阻力不计,当小球分别从 A 点和 B 点向最低点 O 运动且两次经过 O 点时( )
3 / 12
9 / 12
方向竖直向上,故 A 正确。] *10、(双选)如图所示,用丝线吊一个质量为 m 的带电(绝缘)小球处于匀强磁场 中,空气阻力不计,当小球分别从 A 点和 B 点向最低点 O 运动且两次经过 O 点时( )
A.小球的动能相同 B.丝线所受的拉力相同 C.小球所受的洛伦兹力相同 D.小球的向心加速度相同 *11、如图所示是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入 速度选择器。速度选择器内存在相互正交的匀强磁场和匀强电场。匀强磁场的 磁感应强度为 B,匀强电场的电场强度为 E。平板 S 上有可让粒子通过的狭缝 P 和记录粒子位置的胶片 A1A2.平板 S 下方有磁感应强度为 B0 的匀强磁场。下列 表述不正确的是( )
人教版高中物理选修3-1第三章《磁场》检测题(包含答案)
《磁场》检测题一、单选题1.如图所示,平行金属板M、N之间有竖直向下的匀强电场,虚线下方有垂直纸面的匀强磁场,质子和α粒子分别从上板中心S点由静止开始运动,经电场加速后从O点垂直磁场边界进入匀强磁场,最后从a、b两点射出磁场(不计重力),下列说法正确的是A.磁场方向垂直纸面向内B.从a点离开的是α粒子C.从b点离开的粒子在磁场中运动的速率较大D.粒子从S出发到离开磁场,由b点离开的粒子所用时间较长2.下列说法正确的是A.麦克斯韦认为恒定磁场周围存在电场 B.奥斯特认为电流周围存在磁场C.库仑提出用电场线来形象的描述电场 D.楞次首先发现了电磁感应现象3.如图所示,长方形abcd的长ad=0.6m,宽ab=0.3m,O、e分别是ad、bc的中点,以e为圆心eb为半径的圆弧和以O为圆心Od为半径的圆弧组成的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场(eb边界上无磁场)磁感应强度B=0.25T。
一群不计重力、质量m=3×10-7kg、电荷量q=2×10-3C 的带正电粒子以速度v=5×l02m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域,则下列判断正确的是()A.从Od边射入的粒子,出射点全部分布在Oa边B.从aO边射入的粒子,出射点全部分布在ab边C .从Od 边射入的粒子,出射点分布在ab 边D .从ad 边射人的粒子,出射点全部通过b 点4.如图所示,在xOy 坐标系的第Ⅰ象限中有垂直于纸面向里的匀强磁场,一带电粒子在x 轴上的A 点垂直于x 轴射入磁场,第一次入射速度为v ,且经时间t 1恰好在O 点反向射出磁场,第二次以2v 的速度射入,在磁场中的运动时间为t 2,则t 1:t 2的值为( )A .1:2B .1;4C .2;1D :15.如图所示,始终静止在斜面上的条形磁铁,当其上方的水平放置的导线通以图示方向的电流时,斜面体对磁铁的弹力N 和摩擦力f 的变化是A .N 减小,f 不变B .N 减小,f 增大C .N 、f 都增大D .N 增大,f 减小6.如图所示,半径为R 的圆形区域里有磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场,M 、N 是磁场边界上两点且M 、N 连线过圆心,在M 点有一粒子源,可以在纸面内沿各个方向向磁场里发射质量为m 、电荷量为q 、速度大小均为2v qBR m =的带正电粒子,不计粒子的重力,若某一个粒子在磁场中运动的时间为π2R t v=,则该粒子从M 点射入磁场时,入射速度方向与MN 间夹角的正弦值为( )A .12B .35CD .457.关于磁场和磁感线的描述,下列说法中正确的是: [ ]A.磁感线从永久磁铁的N极发出指向S极,并在S极终止B.任何磁场的磁感线都不会相交C.磁感线可以用来表示磁场的强弱和方向D.匀强磁场的磁感线平行等距,但这只是空间磁场内局部范围内的情况,整体的匀强磁场是不存在的8.如图所示,带电粒子以速度v刚刚进入磁感应强度为B的磁场,下列各图所标的带电粒子+q所受洛伦兹力F的方向中,正确的是A.B.C.D.9.如图所示是一个常用的耳机,它内部有一个小线圈紧贴着一片塑料薄膜,在薄膜下面有一块很小的磁铁,磁铁的磁场对通电线圈产生作用力,使线圈运动,导致覆盖其上的薄膜发生振动,从而产生声波。
高二物理人教版选修3-1第三章 磁场单元练习题(含详细答案)
磁场一、单选题1.如图所示,将一个半径为R的导电金属半圆环串联接入电路中,电路的电流强度为I,接入点a、b是圆环直径上的两个端点.金属圆环处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与圆环所在平面垂直.则金属圆环ab受到的安培力为( )A. 0B.πRBIC. 2πRBID. 2RBI2.如图所示,一段长方体形导电材料,左右两侧面的边长为a和b,内有带电量为q的某种自由运动电荷.导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B.当通以从左到右的恒定电流I时,测得导电材料上、下表面之间的电压为U,且上表面的电势比下表面的低.由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为( )A.,负B.,正C.,负D.,正3.如图所示是一个自制简易电动机原理图,一枚干电池竖直放置(正极朝上),电池的负极上吸有一块圆形的可以导电的小磁体,磁场分布已知,将一个小金属线圈套在电池上,线圈和电池构成闭合回路,通电线圈在磁场的作用下就会转动起来,从上向下附视,线圈的转动方向是()A.顺时针方向B.逆时针方向C.时而顺时针转动,时而逆时针转动D.以上说法均不正确4.一通电直导线与匀强磁场方向垂直,电流方向如图所示,设磁场磁感应强度为B,导线长度为L,导线通电电流为I,则导线所受安培力()A.方向垂直纸面向外B.方向竖直向上C.通电电流越强,导线所受安培力越大D.若将导线平行于磁场方向放入,导线所受安培力不变5.匀强磁场中放置长为L、通以电流I的一小段导线,导线与磁场方向垂直,若导线所受磁场力为F,则可以用来描述该处磁场强弱的量是()A.FB.C.D.6.如图所示,直角形导线abc通以恒定电流I,两段导线的长度分别为3L和4L,导线处于垂直于导线平面的磁感应强度为B的匀强磁场中,则导线受到磁场力的合力为( )A. 3BIL,方向b→cB. 4BIL,方向b→aC. 7BIL,方向垂直于ac连线斜向上D. 5BIL,方向垂直于ac连线斜向上7.在匀强磁场中,一带电粒子沿着垂直于磁感线的方向运动.现将该磁场的磁感应强度增大为原来的2倍,则该带电粒子受到的洛伦兹力( )A.增大为原来的2倍B.增大为原来的4倍C.减小为原来的一半D.改变为零8.利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域.如图是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I,C、D两侧面会形成电势差UCD,已知该元件的载流子为自由电子,下列说法中不正确的是( )A.电势差UCD>0B.电势差UCD<0C.形成电势差UCD是因载流子受到磁场力而偏转D.电势差UCD稳定时,是因电场力与磁场力达到平衡9.如图所示,边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强磁场.一个质量为m、电荷量为q、初速度为v0带电粒子从a点沿ab方向进入磁场,不计重力,则( )A.若粒子恰好从c点离开磁场,则磁感应强度为B=B.若粒子恰好从d点离开磁场,则磁感应强度为B=C.若粒子恰好从bc边的中点离开磁场,则磁感应强度为B=D.粒子从c点离开磁场时的动能大于从bc边的中点离开磁场时的动能10.某小组同学利用磁传感器探究通电螺线管轴线上不同位置的磁感应强度,如图甲所示.将传感器探头沿螺线管轴线移动时,测得磁感应强度B的大小随位置x的变化关系如图乙所示.图乙中a、b两点对应位置分别处在( )A.螺线管内、螺线管内B.螺线管内、螺线管外C.螺线管外、螺线管外D.螺线管外、螺线管内二、多选题11.(多选)如图所示,半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置,在-R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出一个带正电粒子,粒子质量均为m、电荷量均为q、初速度均为v,重力忽略不计,所有粒子均能到达y轴,其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚Δt时间,则( )A.粒子到达y轴的位置一定各不相同B.磁场区域半径R应满足R≤C.从x轴入射的粒子最先到达y轴D.Δt=-,其中角度θ的弧度值满足sinθ=12.(多选)如图所示,匀强电场的方向竖直向下,匀强磁场的方向垂直纸面向里,三个油滴a、b、c带有等量同种电荷,其中a静止,b向右做匀速运动,c向左做匀速运动,比较它们的重力Ga、Gb、Gc间的关系,正确的是( )A.Ga最大B.Gb最大C.Gc最大D.Gb最小13.(多选)如图所示是圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),圆柱半径为R,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从M点沿与直径MN成45°角的方向以速度v射入磁场区域.已知粒子射出磁场时与射入磁场时运动方向间的夹角为135°,P是圆周上某点,不计粒子重力,则( )A.粒子做圆周运动的轨道半径为B.磁场区域的半径为C.粒子在磁场中运动的时间为D.若粒子以同样的速度从P点入射,则从磁场射出的位置必定与从M点入射时从磁场射出的位置相同。
人教版高中物理选修3-1第三章《磁场》检测题(含答案)
《磁场》检测题一、单选题1.下列关于磁通量的说法中,正确的是()A.穿过一个面的磁通量一定等于磁感应强度与该面面积的乘积B.在磁场中所取的面积越大,该面上磁通量一定越大C.穿过一个面的磁通量就是穿过该面单位面积的磁感线的条数D.穿过一个面的磁通量就是穿过该面的磁感线的条数2.下列说法正确的是( )A.自然界的电荷只有两种,库仑把它们命名为正电荷和负电荷B.欧姆发现了电流的热效应C.楞次根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位3.如图所示,总长为L、通有电流I的导线,垂直磁场方向置于宽度为x、磁感应强度为B 的匀强磁场中,则导线所受安培力大小为( )A.BIL B.Bix C.BI(L-x)D.BI(L+x)4.物理学的发展是许多物理学家奋斗的结果,下面关于一些物理学家的贡献说法正确的是()A.安培通过实验发现了通电导线对磁体有作用力,首次揭示了电与磁的联系B.奥斯特认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现,并提出了著名的洛伦兹力公式C.库仑在前人工作的基础上通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力遵循的规律﹣﹣库仑定律D.安培不仅提出了电场的概念,而且采用了画电场线这个简洁的方法描述电场5.下列说法错误的是A.电场线越密的地方电场强度越强;同样,磁感线越密的地方磁感应强度越强B.电场线和磁感线都是为了形象描述对应的场而假想出的有方向的线C.静电场中的电场线不是闭合的,同样,磁感线也不是闭合的D.在电场中,任意两条电场线不会相交;同样,在磁场中,任意两条磁感线不会相交6.如图所示,有一磁感应强度为B ,方向竖直向下的匀强磁场,一束电子流以初速度v 0从水平方向射入,为了使电子流经过磁场时不偏转(不计重力),则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场,这个电场的方向大小和方向是( )7.如图所示,将一根通以强电流I 的长直导线,平行放置在阴极射管的正下方,则阴极射线将( )A .向上偏转B .向下偏转C .向纸内偏转D .向纸外偏转8.如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个比荷相同的带电粒子,以不同的速率对准圆心O 沿着AO 方向射入磁场,abc 是三个粒子射出磁场的位置。
人教版高中物理选修3-1第三章《磁场》检测题(含答案)
《磁场》检测题一、单选题1.如图所示,空间中存在匀强电场和匀强磁场,电场和磁场的方向水平且互相垂直。
一带电微粒沿直线由a向b运动,在此过程中A.微粒做匀加速直线运动 B.微粒的动量减小C.微粒的电势能增加 D.微粒的机械能增加2.在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献,下列说法正确的是( )A.法拉第发现了电流磁效应,并提出场的概念B.库仑发现了点电荷的相互作用规律;密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值C.牛顿首次发现地球周围存在磁场;安培揭示了地磁场的规律D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律;洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律3.如图所示,水平桌面上的固定圆形金属框通过导线与桌面上的平行金属导轨相连接,圆形金属框处在垂直桌面里、感应强度随时间如图乙所示变化的磁场1B中,平行金属导轨处于垂直桌面向里的匀强磁场2B中,导轨上固定一根导体棒ab,导体棒与导轨接触良好,设水平向右为安培力的正方向,则导体ab棒所受的安培力F随时间t变化的图象正确的是A.B.C.D.4.如图所示,通电直导线右边有一个矩形线框,线框平面与通电直导线共面,若使线框逐渐远离(平动)通电导线,则穿过线框的磁通量将()A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.保持不变 D.不能确定5.关于安培力和洛伦兹力,如下说法中正确的是()A.带电粒子在磁场中运动时,一定受到洛伦兹力作用B.放置在磁场中的通电导线,一定受到安培力作用C.洛伦兹力对运动电荷一定不做功D.洛伦兹力与安培力毫无关系6.图表示电流磁场或磁铁磁场的磁感线分布示意图,其中正确的是()A.B.C.D.7.如图所示,在虚线所围的圆形区域内有方向垂直圆面向里的匀强磁场,从边缘A点处有一束速率各不相同的质子沿半径方向射入磁场区域,这些质子在磁场中运动的过程中,下面的说法中正确的是( )A.运动时间越长的,其轨迹也越长B.运动时间越长的,其轨迹所对的圆心角也越小C.运动时间越长的,射出磁场时的速率也越大D.运动时间越长的,射出磁场时速度方向偏转也越大8.长10 cm的通电直导线,垂直磁场方向放入磁场中,通过1 A的电流,在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4 N,则该磁场的磁感应强度( ) A.小于或等于4 T B.大于或等于4 TC.等于4 T D.方向与其所受到的磁场力方向一致9.维修电器的师傅通常用螺丝刀直接吸附小螺丝钉,对吸附螺丝钉现象的正确解释是A.螺丝钉被磁化 B.螺丝钉被感应带电C.螺丝钉被摩擦带电 D.螺丝钉被接触带电10.在下列四幅图中,能正确标明通电直导线所受安培力F方向的是A. B. C. D.11.如图所示,在同一平面内互相绝缘的三根无限长直导线、,围成一个等边三角形,三根导线通过的电流大小相等,方向如图所示,为等边三角形的中心,、分别为关于导线、的对称点。
2020—2021学年高二物理人教版选修3—1第3章 磁场含答案
2020—2021高中物理人教选修3—1第3章磁场含答案人教选修3—1第三章磁场1、超导是当今高科技的热点之一,当一块磁体靠近超导体时,超导体中会产生强大的电流,对磁体有排斥作用,这种排斥力可使磁体悬浮在空中,磁悬浮列车就采用了这项技术,磁体悬浮的原理是()①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反③超导体使磁体处于失重状态④超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡A.①③B.①④C.②③D.②④2、关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和电流所受磁场力F的关系,下面的说法中正确的是()A.在B=0的地方,F一定等于零B.在F=0的地方,B一定等于零C.若B=1 T,I=1 A,L=1 m,则F一定等于1 ND.若L=1 m,I=1 A,F=1 N,则B一定等于1 T3、如图所示,表示蹄形磁铁周围的磁感线,磁场中有a、b两点,下列说法正确的是()A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,B a>B bB.a、b两处的磁感应强度的大小不等,B a<B bC.蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的N极,终止于蹄形磁铁的S极D.a处没有磁感线,所以磁感应强度为零4、如图所示,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。
线段ab、bc和cd的长度均为L,且∠abc=∠bcd =135°。
流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示。
导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力()A .方向沿纸面向上,大小为(2+1)ILB B .方向沿纸面向上,大小为(2-1)ILBC .方向沿纸面向下,大小为(2+1)ILBD .方向沿纸面向下,大小为(2-1)ILB5、如图所示,一个带正电荷量为q 的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B ,若小带电体的质量为m ,为了使它对水平绝缘面正好无压力,应该( )A .使B 的数值增大B .使磁场以速率v =mg qB 向上移动C .使磁场以速率v =mg qB 向右移动D .使磁场以速率v =mg qB 向左移动6、(双选)1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,这台加速器由两个铜质D 形盒D 1、D 2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是( )A .离子由加速器的中心附近进入加速器B .离子由加速器的边缘进入加速器C .离子从磁场中获得能量D .离子从电场中获得能量*7、(双选)关于磁感应强度的大小,下列说法正确的是( )A.磁极在磁场中受磁场力大的地方,该处的磁感应强度一定大B .磁极在磁场中受磁场力大的地方,该处的磁感应强度不一定大,与放置方向有关C.通电导线在磁场中受磁场力大的地方,该处磁感应强度一定大D.通电导线在磁场中受磁场力大的地方,该处磁感应强度不一定大,与放置方向有关*8、磁场中某区域的磁感线如图所示,则()A.a、b两处的磁感应强度的大小不相等,B a>B bB.a、b两处的磁感应强度的大小不相等,B a<B bC.a、b两处磁场方向一定相同D.a处没有磁感线,所以磁感应强度为零*9、长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中,电流方向与磁场方向如图所示,已知磁感应强度为B,对于各图中导线所受安培力的大小计算正确的是()A.F=BIL cos θB.F=BIL cos θC.F=BIL sin θD.F=BIL sin θ*10、(双选)为监测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如图所示的流量计。
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(高二)人教物理选修3—1第3章磁场练习含答案人教选修3—1第三章磁场1、如图所示,将一根刨光的圆木柱固定在一个木制的圆盘底座C上,将两个内径略大于圆木柱直径、质量均为m的磁环A、B套在圆木柱上,且同名磁极相对,结果磁环A悬浮后静止。
已知重力加速度为g。
这时磁环B对底座C的压力F N 的大小为()A.F N=mg B.F N=2mgC.F N>2mg D.mg<F N<2mg2、下列关于磁场中某点磁感应强度的方向的说法不正确的是()A.该点的磁场的方向B.该点小磁针静止时N极所指方向C.该点小磁针N极的受力方向D.该点小磁针S极的受力方向3、图中的四幅图为电流产生磁场的分布图,其中正确的是()①②③④A.①③B.②③C.①④D.②④4、如图所示,放在台秤上的条形磁铁两极未知,为了探明磁铁的极性,在它中央的正上方固定一导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则()A.如果台秤的示数增大,说明磁铁左端是北极B.如果台秤的示数增大,说明磁铁右端是北极C.无论如何台秤的示数都不可能变化D.以上说法都不正确5、截面为矩形的载流金属导线置于磁场中,如图所示,将出现下列哪种情况()A.在b表面聚集正电荷,而a表面聚集负电荷B.在a表面聚集正电荷,而b表面聚集负电荷C.开始通电时,电子做定向移动并向b偏转D.两个表面电势不同,a表面电势较高6、(双选)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍。
两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。
与Ⅰ中运动的电子相比,Ⅱ中的电子()A. 运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍B.加速度的大小是Ⅰ中的k倍C.做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍D.做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等7、下列说法中正确的是()A.磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值,即B=F ILB.通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C.磁感应强度B=FIL只是定义式,它的大小取决于场源以及导线在磁场中的位置,与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关D.通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向8、关于磁通量,下列说法中正确的是()A.磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量B.磁通量越大,磁感应强度越大C.穿过某一面积的磁通量为零,则该处磁感应强度不一定为零D.磁通量就是磁感应强度9、(双选)通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内,如图所示,ab 边与MN平行。
关于MN的磁场对线框的作用力,下列说法正确的是()A.线框有两条边所受到的安培力方向相同B.线框有两条边所受的安培力大小相等C.线框所受的安培力的合力方向向左D.线框所受的安培力的合力方向向右10、(多选)在如图所示的正交电场和磁场中,有一粒子沿垂直于电场和磁场的方向飞入其中,并沿直线运动(不考虑重力作用),则此粒子()A.可能带正电B.可能带负电C.可能不带电D.一定不带电11、在直角坐标系xOy的第一象限内,存在一垂直于xOy平面、磁感应强度大小为2 T的匀强磁场,如图所示,一带电粒子(重力不计)在x轴上的A点沿着y轴正方向以大小为2 m/s的速度射入第一象限,并从y轴上的B点穿出。
已知A、B 两点的坐标分别为(8 m,0),(0,4 m),则该粒子的比荷为()A.0.1 C/kg B.0.2 C/kgC.0.3 C/kg D.0.4 C/kg12、如图所示,两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场;金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。
带电荷量为+q、质量为m的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,并进入磁场做匀速圆周运动。
忽略重力的影响,求:(1)匀强电场场强E的大小;(2)粒子从电场射出时速度v的大小;(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。
13、如图所示,空间存在一方向垂直于纸面、磁感应强度为B的正方形匀强磁场区域,一电荷量为-q的粒子(不计重力)从A点沿AB方向以速度v射入磁场,粒子从BC边上的E点离开磁场,且AE=2BE=2d。
求:(1)磁场的方向;(2)带电粒子的质量及其在磁场区域的运动时间。
(高二)人教物理选修3—1第3章磁场练习含答案人教选修3—1第三章磁场1、如图所示,将一根刨光的圆木柱固定在一个木制的圆盘底座C上,将两个内径略大于圆木柱直径、质量均为m的磁环A、B套在圆木柱上,且同名磁极相对,结果磁环A悬浮后静止。
已知重力加速度为g。
这时磁环B对底座C的压力F N 的大小为()A.F N=mg B.F N=2mgC.F N>2mg D.mg<F N<2mgB[以A、B整体为研究对象,由平衡条件可知,C对B的支持力为2mg,再由牛顿第三定律知,B对C的压力大小也是2mg,B项正确。
]2、下列关于磁场中某点磁感应强度的方向的说法不正确的是()A.该点的磁场的方向B.该点小磁针静止时N极所指方向C.该点小磁针N极的受力方向D.该点小磁针S极的受力方向D[磁场方向为小磁针N极受力方向,或者说小磁针静止时N极所指方向,同时磁感应强度方向就是磁场的方向。
]3、图中的四幅图为电流产生磁场的分布图,其中正确的是()①②③④A.①③B.②③C.①④D.②④C[由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向,①正确,②错误。
③和④为环形电流,注意让弯曲的四指指向电流的方向,可判断出④正确,③错误。
故正确选项为C。
]4、如图所示,放在台秤上的条形磁铁两极未知,为了探明磁铁的极性,在它中央的正上方固定一导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则()A.如果台秤的示数增大,说明磁铁左端是北极B.如果台秤的示数增大,说明磁铁右端是北极C.无论如何台秤的示数都不可能变化D.以上说法都不正确A[如果台秤的示数增大,说明导线对磁铁的作用力竖直向下,由牛顿第三定律知,磁铁对导线的作用力竖直向上,根据左手定则可判断,导线所在处磁场方向水平向右,由磁铁周围磁场分布规律可知,磁铁的左端为北极,A正确,B、C、D错误。
]5、截面为矩形的载流金属导线置于磁场中,如图所示,将出现下列哪种情况()A.在b表面聚集正电荷,而a表面聚集负电荷B.在a表面聚集正电荷,而b表面聚集负电荷C.开始通电时,电子做定向移动并向b偏转D.两个表面电势不同,a表面电势较高A[金属导体靠电子导电,金属正离子并没有移动,而电流由金属导体中的自由电子的定向移动(向左移动)形成。
应用左手定则,四指应指向电流的方向,让磁感线垂直穿过手心,拇指的指向即为自由电子的受力方向。
也就是说,自由电子受洛伦兹力方向指向a表面一侧,实际上自由电子在向左移动的同时,受到指向a表面的作用力,并在a表面进行聚集,由于整个导体是呈电中性的(正、负电荷总量相等),所以在b的表面“裸露”出正电荷层,并使b表面电势高于a表面电势。
]6、(双选)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍。
两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。
与Ⅰ中运动的电子相比,Ⅱ中的电子()A. 运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍B.加速度的大小是Ⅰ中的k倍C.做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍D.做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等AC[两速率相同的电子在两匀强磁场中做匀速圆周运动,且Ⅰ磁场磁感应强度B1是Ⅱ磁场磁感应强度B2的k倍。
A:由q v B=m v2r得r=m vqB∝1B,即Ⅱ中电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍,选项A正确。
B:由F合=ma得a=F合m=q v Bm∝B,所以a2a1=1k,选项B错误。
C:由T=2πrv得T∝r,所以T2T1=k,选项C正确。
D:由ω=2πT得ω2ω1=T1T2=1k,选项D错误。
正确选项为A、C。
]7、下列说法中正确的是()A.磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值,即B=F ILB.通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C.磁感应强度B=FIL只是定义式,它的大小取决于场源以及导线在磁场中的位置,与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关D.通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向C[根据磁感应强度的定义,通电导线应为“在磁场中垂直于磁场方向的通电导线”,只有在这个方向导线所受磁场力才最大,本题A选项未注明导线放置的方向,所以是错误的。
通电导线若放置方向与磁场平行时,不受磁场力作用,所以B选项也是错误的。
在磁场场源稳定的情况下,磁场内各点的磁感应强度(含大小和方向)都是唯一确定的,与放入的检验通电导线无关,选项C正确。
磁场力方向与磁感应强度方向垂直,选项D错误。
]8、关于磁通量,下列说法中正确的是()A.磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量B.磁通量越大,磁感应强度越大C.穿过某一面积的磁通量为零,则该处磁感应强度不一定为零D.磁通量就是磁感应强度C[磁通量Φ=BS是标量,它的正、负只是表明从不同的面穿入,磁通量大不一定磁感应强度大。
若圆环与磁场方向平行,磁通量为零,但磁感应强度不为零。
] 9、(双选)通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内,如图所示,ab 边与MN平行。
关于MN的磁场对线框的作用力,下列说法正确的是()A.线框有两条边所受到的安培力方向相同B.线框有两条边所受的安培力大小相等C.线框所受的安培力的合力方向向左D.线框所受的安培力的合力方向向右BD[由安培定则可知导线MN在线框处所产生的磁场方向垂直于纸面向外,再由左手定则判断出bc边和ad边所受安培力大小相等,方向相反。
ab边受到向右的安培力F ab,cd边受到向左的安培力F cd。
因ab所处的磁场强,cd所处的磁场弱,故F ab>F cd,线框所受合力方向向右。
]10、(多选)在如图所示的正交电场和磁场中,有一粒子沿垂直于电场和磁场的方向飞入其中,并沿直线运动(不考虑重力作用),则此粒子()A.可能带正电B.可能带负电C.可能不带电D.一定不带电ABC[带电粒子在电场中受电场力,在磁场中受洛伦兹力,而带电粒子做直线运动,根据电场力方向及洛伦兹力方向判定,可知两力必反向且与运动速度垂直,正电、负电、不带电粒子都满足题设条件,A、B、C正确。
]11、在直角坐标系xOy的第一象限内,存在一垂直于xOy平面、磁感应强度大小为2 T的匀强磁场,如图所示,一带电粒子(重力不计)在x轴上的A点沿着y轴正方向以大小为2 m/s的速度射入第一象限,并从y轴上的B点穿出。
已知A、B 两点的坐标分别为(8 m,0),(0,4 m),则该粒子的比荷为()A.0.1 C/kg B.0.2 C/kgC.0.3 C/kg D.0.4 C/kgB[粒子运动轨迹如图所示:由几何知识得:r 2-OB 2+r =OA ,解得:r =5 m ,粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:q v B =m v 2r ,解得:q m =v Br =0.2 C/kg ,故B 正确。