《磁场》单元检测

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单元检测八磁场(含答案详解)

单元检测八磁场考生注意：1．本试卷共4页．2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上．3．本次考试时间90分钟，满分100分．4．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整．一、单项选择题(本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意)1.据报道，实验室已研制出一种电磁轨道炮，其实验装置俯视图如图1.炮弹(图中阴影部分)置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁接触良好．开始时炮弹静止在导轨的一端，通以电流后炮弹会被磁场力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出．设两导轨之间的距离d ＝0.10 m，导轨长L＝5.0 m，炮弹质量m＝10 g，导轨上电流I的方向如图中箭头所示．可以认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B＝50.0 T．若炮弹在出口的速度为v＝2.0×103 m/s，下列选项正确的是()图1A．磁场的方向为垂直于纸面向里，通过导轨的电流大小为1 600 AB．磁场的方向为垂直于纸面向外，通过导轨的电流大小为1 600 AC．磁场的方向为垂直于纸面向里，通过导轨的电流大小为800 AD．磁场的方向为垂直于纸面向外，通过导轨的电流大小为800 A答案 C解析根据安培定则可知，磁场的方向垂直纸面向里，在导轨通有电流I时，炮弹作为导体受到的安培力大小为：F＝BId，设炮弹的加速度的大小为a，则：F＝ma，炮弹做匀加速直线运动，因而：v2＝2aL，联立解得：I＝800 A.2.如图2所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场．一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出．若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b()图2A．穿出位置一定在O′点下方B．穿出位置一定在O′点上方C．在电场中运动时，电势能一定减小D．在电场中运动时，动能一定减小答案 C3.如图3所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块(设a、b间无电荷转移)，a、b 叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段()图3A．a对b的压力不变B．a对b的压力变小C．a、b物块间的摩擦力变小D．a、b物块间的摩擦力不变答案 C解析a向左加速时受到的竖直向下的洛伦兹力变大，故a对b的压力变大，选项A、B错误；对a、b整体分析，由于a受到的洛伦兹力变大，会引起b对地面的压力变大，滑动摩擦力变大，整体的加速度变小，再隔离a，b对a的静摩擦力F f产生其加速度，由F f＝m a a知，a、b间的摩擦力变小，选项C正确，D错误．4.如图4所示正方形区域内，有垂直于纸面向里的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带正电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准正方形区域的中心射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是()图4A ．这些粒子在磁场中运动的时间都相等B ．在磁场中运动时间越短的粒子，其速率越小C ．在磁场中运动时间越短的粒子，其轨道半径越大D ．在磁场中运动时间越短的粒子，其通过的路程越小答案 C解析由q v B ＝m v 2r ，v ＝2πr T ，得：T ＝2πm qB，由于B 、q 、m 均相同，所以T 相同，根据运动时间t ＝θ2πT 可知，在磁场中运动时间越短的带电粒子，轨迹对应的圆心角越小，轨迹半径越大，由在磁场中运动的半径r ＝m v qB知速率一定越大，故A 、B 错误，C 正确；经过的路程即为弧长s ＝θr ，由于圆心角越小，半径越大，所以路程不一定越小，D 错误．5.(2018·高邮市段考)为监测某化工厂的含有离子的污水排放情况，技术人员在排污管中安装了监测装置，该装置的核心部分是一个用绝缘材料制成的空腔，其宽和高分别为b 和c ，左、右两端开口与排污管相连，如图5所示．在垂直于上、下底面方向加磁感应强度大小为B 的匀强磁场，在空腔前、后两个侧面上各有长为a 的相互平行且正对的电极M 和N ，M 、N 与内阻为R 的电流表相连．污水从左向右流经该装置时，电流表将显示出污水排放情况．下列说法中错误的是( )图5A ．M 板比N 板电势低B ．污水中离子浓度越高，则电流表的示数越小C ．污水流量越大，则电流表的示数越大D ．若只增大所加磁场的磁感应强度，则电流表的示数也增大答案 B解析污水从左向右流动时，正、负离子在洛伦兹力作用下分别向N 板和M 板偏转，故N板带正电，M 板带负电，A 正确．稳定时离子在两板间受力平衡，q v B ＝q U b，此时U ＝Bb v ＝BbQ bc ＝BQ c，式中Q 是流量，可见当污水流量越大、磁感应强度越强时，M 、N 间的电压越大，电流表的示数越大，而与污水中离子浓度无关，B 错误，C 、D 正确．二、多项选择题(本题共6小题，每小题4分，共计24分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)6．(2019·新海中学期末)如图6甲所示，一长直导线沿南北方向水平放置，在导线下方有一静止的灵敏小磁针．现在导线中通以图甲所示的恒定电流，测得小磁针偏离南北方向的角度θ的正切值tan θ与小磁针离开导线的距离之间的关系如图乙所示．若该处地磁场的水平分量为B 0，则下列判断中正确的是( )图6A ．通电后，小磁针的N 极向纸里偏转B ．通电后，小磁针静止时N 极所指的方向即为电流在小磁针处产生的磁场方向C ．电流在x 0处产生的磁场的磁感应强度大小为33B 0D ．x 0处合磁场的磁感应强度大小为2B 0答案 AC解析根据安培定则可知，通电后，小磁针的N 极向纸里偏转，故A 正确；磁场的磁感应强度是矢量，通电后，小磁针静止时N 极所指的方向即为电流在小磁针处产生的磁场与地球的磁场的合磁场的方向，故B 错误；设电流在x 0处产生的磁场的磁感应强度大小为B 1，则：tan θ＝B 1B 0，所以B 1＝33B 0，故C 正确；由矢量的合成可知，x 0处合磁场的磁感应强度大小为233B 0，故D 错误． 7.如图7所示，虚线所围圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，比荷相同的a 、b 两带电粒子同时从P 点进入磁场，a 的速度v 1沿半径方向，b 的速度v 2与PO 之间夹角为60°，两粒子分别经过时间t 1、t 2都从Q 点射出磁场，∠POQ ＝120°.不计两粒子间相互作用力与重力，则( )图7A ．t 1∶t 2＝3∶1B ．t 1∶t 2＝1∶3C ．v 1∶v 2＝2∶1D ．v 1∶v 2＝2∶ 3答案 BC解析 a 、b 两粒子的运动轨迹如图所示：由于∠POQ ＝120°，由图可知，a 对应圆心O 1，圆心角为60°；b 对应圆心O 2，圆心角为180°，根据周期T ＝2πm qB ，a 、b 周期相等，由t ＝θ2πT 得t 1∶t 2＝1∶3 ，故A 错误，B 正确；由图可知，a 的轨迹半径r 1＝R tan 60°＝3R ；b 的轨迹半径r 2＝R sin 60°＝32R .根据轨迹半径r ＝m v qB得v 1∶v 2＝2∶1，故C 正确，D 错误．8.如图8所示，三根相互平行的固定长直导线L 1、L 2和L 3两两等距，均通有电流I ，L 1中电流方向与L 2中的相同，与L 3中的相反．下列说法正确的是( )图8A ．L 1所受磁场作用力的方向与L 2、L 3所在平面垂直B ．L 3所受磁场作用力的方向与L 1、L 2所在平面垂直C ．L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶ 3D ．L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为3∶3∶1答案 BC解析同向电流相互吸引，反向电流相互排斥．对L 1受力分析如图甲，可知，L 1所受磁场作用力的方向与L 2、L 3所在的平面平行，故A 错误；对L 3受力分析如图乙，可知L 3所受磁场作用力的方向与L 1、L 2所在的平面垂直，故B 正确；设三根导线两两之间的相互作用力为F ，则L 1、L 2受到的磁场作用力的合力大小都等于F ，L 3受到的磁场作用力的合力大小为3F ，即L 1、L 2、L 3单位长度受到的磁场作用力的大小之比为1∶1∶3，故C 正确，D 错误．9.劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图9所示．置于真空中的D 形金属盒半径为R ，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略．磁感应强度为B 的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f ，加速电压为U .若A 处粒子源产生质子的质量为m 、电荷量为＋q ，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响．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2πRfB ．质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U 成正比C ．质子第2次和第1次经过两D 形盒间狭缝后轨道半径之比为2∶1D ．不改变磁感应强度B 和交流电频率f ，经该回旋加速器加速的各种粒子的最大动能不变答案 AC解析质子被加速后的最大速度受到D 形盒半径R 的制约，因v m ＝2πR T＝2πRf ，故A 正确；质子离开回旋加速器的最大动能E km ＝12m v m 2＝12m ×4π2R 2f 2＝2m π2R 2f 2，与加速电压U 无关，B 错误；根据q v B ＝m v 2r ，Uq ＝12m v 12，2Uq ＝12m v 22，得质子第2次和第1次经过两D 形盒间狭缝后轨道半径之比为2∶1，C 正确；因经回旋加速器加速的粒子最大动能E km ＝2m π2R 2f 2，与m 、R 、f 均有关，故D 错误．10.如图10所示，在xOy 平面的第Ⅰ象限内存在垂直xOy 平面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场．两个相同的带电粒子，先后从y 轴上的a (0，3L )点和b 点(坐标未知)以相同的速度v 0垂直于y 轴射入磁场，在x 轴上的c (L,0)点相遇，不计粒子重力及其相互作用，根据题设条件可以确定( )图10A ．带电粒子在磁场中运动的半径B ．带电粒子的电荷量C ．带电粒子在磁场中运动的时间D ．带电粒子的质量答案 AC解析两个粒子做匀速圆周运动，由几何关系可以确定其圆心坐标分别是⎝⎛⎭⎫0，33L 、⎝⎛⎭⎫0，－33L ，轨迹半径R ＝233L ，圆弧所对圆心角分别是120°和60°，根据洛伦兹力提供向心力q v 0B ＝m v 20R 得R ＝m v 0Bq，又v 0、B 已知，可以求出带电粒子的比荷，但无法确定带电粒子的带电荷量和质量，由T ＝2πm qB ，t ＝θ2πT ，可求出带电粒子在磁场中运动的时间，A 、C 正确． 11.如图11，为探讨霍尔效应，取一块长度为a 、宽度为b 、厚度为d 的金属导体，给金属导体加与前后侧面垂直的匀强磁场B ，且通以图示方向的电流I 时，用电压表测得导体上、下表面M 、N 间电压为U .已知自由电子的电荷量为e .下列说法中正确的是( )图11A ．M 板比N 板电势高B ．导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大C ．导体中自由电子定向移动的速率为v ＝U BdD ．导体单位体积内的自由电子数为BI eUb答案 CD解析电流方向向右，则自由电子定向移动方向向左，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向向上，则M 板积累了电子，M 板比N 板电势低，选项A 错误；电子定向移动相当于长度为d 的导线垂直切割磁感线产生感应电动势，电压表的读数U 等于感应电动势E ，则有U ＝E ＝Bd v ，可见，电压表的示数与导体单位体积内自由电子数无关，选项B 错误；由U ＝E ＝Bd v 得，导体中自由电子定向移动的速率为v ＝U Bd，选项C 正确；电流的微观表达式是I ＝ne v S ，则导体单位体积内的自由电子数n ＝I e v S ，S ＝db ，v ＝U Bd ，代入得n ＝BI eUb，选项D 正确．三、非选择题(本题共4小题，共计61分)12.(15分)(2019·运河中学模拟)如图12所示，电源电动势为E ，内阻为r ，定值电阻的阻值R 0＝2r ，滑动变阻器的最大阻值为R ＝3r ，两平行极板a 、b 间有匀强磁场，两板间距为d .将滑动变阻器的滑动触头P 调到最下端，闭合开关K ，电路稳定后，一质量为m 、电荷量为－q 的带电粒子从两平行极板a 、b 正中间以平行于极板的初速度v 0自左向右射入，正好沿直线穿过两极板，忽略带电粒子的重力．求：图12(1)电源两端的路端电压U ；(2)匀强磁场的磁感应强度大小B ；(3)若将开关K 断开，待电路稳定后，在保持其它条件不变的前提下，只改变带电粒子速度的大小，使其能从两平行板的左侧飞出，求该带电粒子射入平行极板a 、b 时的速度v 大小范围．答案 (1)56E (2)E 2v 0d (3)0<v ≤qE 8m v 0解析 (1)电源两端的路端电压U ＝E R 0＋R ＋r(R 0＋R )＝56E (2)两极板间电势差大小为U ab ＝E R 0＋R ＋rR ＝12E 由题意知q v 0B ＝q U ab d解得B ＝E 2v 0d(3)断开开关K ，电路稳定后，带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有：q v B ＝m v 2r ，粒子能从两平行极板的左侧飞出的条件：r ＝m v qB ≤14d 联立可得，该带电粒子射入平行极板a 、b 时的速度v 大小范围为：0<v ≤qE 8m v 0. 13.(15分)(2018·全国卷Ⅲ·24)如图13，从离子源产生的甲、乙两种离子，由静止经加速电压U 加速后在纸面内水平向右运动，自M 点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场左边界竖直．已知甲种离子射入磁场的速度大小为v 1，并在磁场边界的N 点射出；乙种离子在MN 的中点射出；MN 长为l .不计重力影响和离子间的相互作用．求：图13(1)磁场的磁感应强度大小；(2)甲、乙两种离子的比荷之比．答案 (1)4U l v 1(2)1∶4解析 (1)设甲种离子所带电荷量为q 1、质量为m 1，在磁场中做匀速圆周运动的半径为R 1，磁场的磁感应强度大小为B ，在加速电场中由动能定理有q 1U ＝12m 1v 12① 在磁场中由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有q 1v 1B ＝m 1v 12R 1② 由几何关系知2R 1＝l ③由①②③式得B ＝4U l v 1④ (2)设乙种离子所带电荷量为q 2、质量为m 2，射入磁场的速度为v 2，在磁场中做匀速圆周运动的半径为R 2.同理有q 2U ＝12m 2v 22⑤ q 2v 2B ＝m 2v 22R 2⑥ 由题给条件有2R 2＝l 2⑦ 由①②③④⑤⑥⑦式得，甲、乙两种离子的比荷之比为q 1m 1∶q 2m 2＝1∶4⑧ 14．(15分)如图14所示，金属板M 、N 竖直平行放置，中心开有小孔，板间电压为U 0，E 、F 金属板水平平行放置，间距为d ，长度为L ，其右侧区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场AC 边界与AB 竖直边界的夹角为60°，现有一质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子，从极板M 的中央小孔s 1处由静止出发，穿过小孔s 2后沿E 、F 板间中轴线进入偏转电场，从P 处离开偏转电场，平行AC 方向进入磁场，若P 距磁场AC 与AB 两边界的交点A 的距离为a ，忽略粒子重力及平行板间电场的边缘效应，试求：图14(1)粒子到达小孔s 2时的速度v 0的大小；(2)E 、F 两极板间电压U ；(3)要使粒子进入磁场区域后能从AB 边射出，磁场磁感应强度的最小值．答案 (1) 2qU 0m (2)23dU 03L (3)82qmU 03qa解析 (1)粒子在加速电场中由动能定理得qU 0＝12m v 02 故粒子到达小孔s 2时的速度v 0＝2qU 0m(2)粒子在板间运动轨迹如图甲所示，粒子离开偏转电场时，速度偏转角θ＝30°，竖直方向速度v y ＝v 0tan 30°＝33v 0在偏转电场中的加速度大小a ＝F m ＝qU md ，运动时间t ＝L v 0由于v y ＝at ＝qUL md v 0故E 、F 两极板间电压U ＝23dU 03L(3)如图乙所示，要使得粒子从AB 边射出，R 越大，B 越小，R 最大的临界条件就是圆周与AC 边相切，由几何关系得R ＝34a粒子进入磁场时速度v ＝v 0cos 30°在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得q v B ＝m v 2R故所加磁场的磁感应强度最小值为B ＝82qmU 03qa.15．(16分)(2016·江苏单科·15)回旋加速器的工作原理如图15甲所示，置于真空中的D 形金属盒半径为R ，两盒间狭缝的间距为d ，磁感应强度为B 的匀强磁场与盒面垂直，被加速粒子的质量为m ，电荷量为＋q ，加在狭缝间的交变电压如图乙所示，电压值的大小为U 0.周期T ＝2πm qB .一束该种粒子在t ＝0～T 2时间内从A 处均匀地飘入狭缝，其初速度视为零．现考虑粒子在狭缝中的运动时间，假设能够出射的粒子每次经过狭缝均做加速运动，不考虑粒子间的相互作用．求：图15(1)出射粒子的动能E m ；(2)粒子从飘入狭缝至动能达到E m 所需的总时间t 0；(3)要使飘入狭缝的粒子中有超过99%能射出，d 应满足的条件．答案 (1)q 2B 2R 22m (2)πBR 2＋2BRd 2U 0－πm qB(3)d <πmU 0100qB 2R解析 (1)粒子运动半径为R 时q v B ＝m v 2R ，且E m ＝12m v 2，解得E m ＝q 2B 2R 22m(2)粒子被加速n 次达到动能E m ，则E m ＝nqU 0粒子在狭缝间做匀加速运动，设n 次经过狭缝的总时间为Δt ，加速度a ＝qU 0md匀加速直线运动nd ＝12a ·(Δt )2 由t 0＝(n －1)·T 2＋Δt ，解得t 0＝πBR 2＋2BRd 2U 0－πm qB(3)只有在0～(T 2－Δt )时间内飘入的粒子才能每次均被加速，则所占的比例为η＝T 2－Δt T 2由η>99%，解得d <πmU 0100qB 2R.。

高考物理电磁学知识点之磁场单元检测附答案

高考物理电磁学知识点之磁场单元检测附答案一、选择题1．关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，正确的说法是（）A．跟磁场方向垂直，跟电流方向平行B．跟电流方向垂直，跟磁场方向平行C．既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直D．既不跟磁场方向垂直，也不跟电流方向垂直2．如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为N1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线，电流方向如图，当加上电流后，台秤读数为N2，则以下说法正确的是（）A．N1＞N2,弹簧长度将变长B．N1＞N2,弹簧长度将变短C．N1＜N2,弹簧长度将变长D．N1＜N2,弹簧长度将变短3．如图所示，有abcd四个离子，它们带等量的同种电荷，质量不等．有m a＝m b＜m c＝m d，以不等的速度v a＜v b＝v c＜v d进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出，进入B2磁场，由此可判定( )A．射向P1的是a离子B．射向P2的是b离子C．射到A1的是c离子D．射到A2的是d离子4．电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律，运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器。

工作原理如图所示，将患者血管置于磁感应强度为B的匀强磁场中，测出管壁上MN两点间的电势差为U，已知血管的直径为d，则血管中的血液流量Q为（）A．πdUBB．π4dUBC．πUBdD．π4UBd5．有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是（）A．通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行6．如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面（未画出）。

一群比荷为qm的负离子以相同速率v0（较大），由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，最终打在磁场区域右侧足够大荧光屏上，离子重力不计。

磁场单元测试

§11．2 磁场对电流的作用一、考点聚焦１．磁场对通电直导线的作用．安培力．左手定那么 Ⅱ２．磁电式电表原理 Ⅱ二、知识扫描1．磁场对通电导线的作用力叫做安培力．它的大小假设I ∥B 时，F ＝0；假设I ⊥B 时，BIl F =． 2．通电导线在磁场中所受安培力的方向跟磁场方向、电流方向之间的关系，可以用左手定那么来判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的受力方向．3. 磁电式电流表的工作原理是力矩平衡.磁电式电流表主要由蹄形磁铁、铁芯、绕在线框上的线圈、螺旋弹簧、指针构成.3．辐向磁场使线圈转到任何位置时都保持磁场与线框平面平行，因此，处在磁场的两个边所受的安培力总是与线框平面垂直，安培力的力臂总是等于最大。

三、好题精析例1 如图示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁的N 极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面，当线圈内通以如图方向的电流后，线圈将A ．不动 B.转动 C.向左摆动 D. 向右摆动解析：方法一等效法：环形电流和通电螺线管可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可以等效成环形电流和通电螺线管．通电螺线管还可以等效成很多匝的环形电流来分析．经分析线圈将向左摆动，应选项C 正确。

方法二电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元，用左手定那么判断出每个电流元所受安培力的方向，从而确定其运动方向．经分析每个电流元受沿径向并斜向左侧的力，根据对称性知线圈受向左的合外力，故将向左摆动，应选项C 正确．点评：等效法及电流元法视具体情况合理选用。

以后在解题时还可直接利用一些结论如：①两电流相互平行时无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；②两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向一样的趋势．例2 如图11.2-２所示，在光滑水平桌面上，有两根弯成直角的一样金属棒，它们一端均可绕固定转动轴O 自由转动，另一端b 相互接触，组成一个正方形线框，正方形每边长度均为l ，匀强磁场的方向垂直桌面向下．当线框中通以图示方向的电流I 时，两金属棒在b 点的相互作用力为f ，那么此时磁感强度的大小为__________．〔不计电流产生的磁场〕解析通电后，直角棒的每一段都受到方向垂直棒指向框内、大小相等的安培力〔如图11.2-３〕，其值为IlB F B =．取左边的一根棒Oab 为研究对象，其Oa 、ab 两段所受安培力的水平分力必被右边一根Ocb 棒在O 、b 两处的水平作用力所平衡．由对称性知，O 、b 两处的相互作用力相等．令N Sf f f b O ==，那么 IlB IlB F f B 2245cos 45cos === 所以 Ilf B 2=．点评根据分析知Oab 局部所受安培力的合力大小为2f ，方向水平向右，由左手定那么知安培力垂直于电流和磁场，Oab 为折线，其与合安培力垂直方向的等效长度为l 2，所以l BI f 22=，得出Ilf B 2=．这样也可求出结果，与前面的分析计算殊途同归．同学们还可以根据初中所学的杠杆平衡知识来解此题，更为简捷．取左边的一根棒Oab为研究对象，对支点O 列出其Oa 、ab 两段所受安培力和b 点所受水平作用力的杠杆平衡方程．有l f l F B 222⋅=⋅，即f IlB 2=，所以Il f B 2=．像这样进展一题多解的训练，可以把题目反映的知识掌握得更好，运用得更活．例3两根平行输电线，其上的电流反向，试画出它们之间的相互作用力。

磁场单元检测试题

铁的Ｎ极位置与Ｓ极位置对调后，放在斜面上原来的位置，磁铁对仍则斜面的压力Ｆ和摩擦力＿变化情况分别是厂的
（）
图２
场中的通电导线受力的大小无关２物理实验都需要有一定的控制条件．．奥
（Ｂ）一小段通电导线放在某处不受磁场
力作用。该处的磁感应强度一定为零则（）磁感线的指向就是磁感应强度减小Ｃ
的方向（Ｄ）磁感应强度的大小和方向跟放在磁
通有垂直纸面向里的恒定电流，图２所示．将磁如若
（Ｃ）电子将向左偏转，速率不变
（Ｄ）电子将向右偏转，率改变速
８如图５示，一．所一电
以速度＝５×１／沿垂直 Ⅱ 方向且垂直于０ｍｓ
磁场射入磁场区域（）
（Ａ）从Ｏｄ边射入的粒子，出射点全部分布在Ｏａ边
由此可知（）
都是Ｂ则ｃ处磁场的总磁感应强度大小是
（）／Ｂ（）ＢＣ，。３Ｄ２ｏ
Ｚ期／
（Ａ）磁感应强度的方向垂直纸面向里，大
・
４１・
小为
三
ＩＢ）磁感应强度的方向垂直纸面向里，大
（Ｃ）偏转线圈局部短路，圈匝数减少线（Ｄ）偏转线圈电流过小，偏转磁场减弱
ｌ．图７所示，０如长方

单元检测磁场(一)

高三物理单元检测磁场（一）一、选择题1．一根电缆埋藏在一堵南北走向的墙里，在墙的西侧处，当放一指南针时，其指向刚好比原来旋转180°，由此可以判断，这根电缆中电流的方向为（）A．可能是向北B．可能是竖直向下C．可能是向南D．可能是竖直向上2．有下列叙述：其中正确的是（）A．磁场中某点B的方向，跟该点处检验电流元受磁场力方向一致B．磁感线总是起始于磁铁的N极，终于S极C．将检验电流元放在磁场中磁感应强度越大的地方，电流元受到的安培力越大D．硬磁性材料磁化后不易去磁，适合制成永久磁铁，应用在电磁式仪表、扬声器等设备中3．已知地球表面带负电，假设将一小磁针放于地球球心，则小磁针静止时N极应（）A．指东B．指南C．指西D．指北4．磁性是物质的一种普遍属性，大到宇宙中的星球，小到电子、质子等微观粒子，几乎都会呈现出磁性．地球就是一个巨大的磁体，其表面附近的磁感应强度约为5103-⨯～5105-⨯T，甚至一些生物体内也会含有微量强磁性物质如Fe3O4．研究表明：鸽子正是利用体内所含的微量强磁性物质在地磁场中所受的作用来帮助辨别方向的．如果在鸽子的身上缚一块永磁体材料，且其附近的磁感应强度比地磁场更强，则（）A．鸽子仍能辨别方向B．鸽子更容易辨别方向C．鸽子会迷失方向D．不能确定鸽子是否会迷失方向5．在进行奥斯特的电流磁效应的实验时，要使实验现象明显，通电直导线的放置位置应该是（）A．平行西南方向，在小磁针上方B．平行东南方向，在小磁针上方C．平行东西方向，在小磁针上方D．平行南北方向，在小磁针上方6．如图所示，环中电流方向由左向右，且I1 = I2，则圆环中心O处的磁场是（）A．最大、穿出纸面B．最大、垂直穿入纸面C．为0 D．无法确定7．一带电粒子在磁场中运动，只受磁场力作用，则该带电粒子可能做（）A．匀速直线运动B．匀变速直线运动C．变加速曲线运动D．匀变速曲线运动8．如图所示，宇宙射线中的高能带电粒子，假如大气层被破坏，这些粒子就会到达地球，从而给地球上的生命带来危害，根据地磁场的分布特点，判断下列说法中的正确的（）A．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱B．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，两极最弱C．地磁场对宇宙射线的阻挡作用地在地球周围各处相同D．地磁场对宇宙射线无阻挡作用9．将一条长度为L的直导线在中点处弯成直角，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，使导线所在平面与磁场垂直，如图所示．当导线中通电流I时，它受到的磁场力为（）A．BIL22B．BIL C ．BIL2D．BIL210．如图所示，一电子从a点以速度v垂直进入长为d，宽为h的矩形磁场区域，沿曲线ab 运动，通过b点离开磁场．已知电子质量为m，电量为e，磁场的磁感应强度为B，ab 弧形为s，则该电子在磁场中运动的时间为（）A．vdt=B．vst=C．)2arcsin(22hddheBmt+=D．)2arccos(22hddheBmt+=11．下列说法中正确的是（）A．带电粒子在磁场中运动时，只有当其轨迹为圆时才有洛伦兹力不对带电粒子做功B．不论带电粒子在磁场中做何运动，洛伦兹力均不对带电粒子做功C．因为安培力是洛伦兹力的宏观表现，因而安培力使通电导体运动时，也不对导体做功D．因为洛伦兹力对运动电荷不做功，因此带电粒子在磁场中运动时，它的动能与动量不发生变化12．如图所示，在一个半径为R的圆形区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直于圆面向里．一个带电粒子从磁场边界的A点以指向圆心O的方向进入磁场区域内，粒子将做圆周运动到达磁场边界的C点，但在粒子经过D点时，恰好与一个原来静止在该点的不带电的粒子碰撞后结合在一起形成新粒子，关于这个新粒子的运动情况，下列判断正确的是（）A．新粒子的运动半径将减小，可能到达F点B．新粒子的运动半径将增大，可能到达E点C．新粒子的运动半径将不变，仍然到达C点D．新粒子在磁场中的运动时间将变长班级_________ 学号________ 姓名____________一、选择题1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12二、填空题13．如图所示装置是一个有趣的演示实验．由细铜丝绕制的弹簧圈一端固定在支架上，并通过导线与电源、开关、水银槽中的触针相连，弹簧圈的下端通过另一根触针刚好与槽内的水银面接触．当合上开关S后，发生的现象是___________________________________，其原因是________________________________．14．如图所示，匀强磁场中有通以同样大小电流的三根导线a、b、c，它们所受安培力大小为F a、F b、F c，则它们的大小关系为________________．15．如图所示，带电量+ q，质量m的小球从倾角为θ的光滑斜面由静止下滑，匀强磁场B垂直纸面向外．则小球在斜面上滑行的最大速度为____________，小球在斜面上运动的最大距离为_____________．若小球跟斜面的动摩擦因数为μ，则小球在斜面上运动的最大速度为_____________，跟光滑斜面比较，小球的运动时间变_________，运动距离变_____________．16．如图所示，电子射线管（A为其阴极），放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的A、B两极分别在直流高压电源的_________极和_________极，此时，荧光屏上的电子束运动径迹_________偏转．（填“向上”、“向下”、“不”）17．在真空中半径为2103-⨯=r m的圆形区域内，有一匀强磁场，磁场的磁感应强度B= 0.2T，方向如图所示．一带正电粒子以速度6102.1⨯=v m/s的初速度从磁场边界上的直径ab一端a点以某个方向射入磁场，已知该粒子荷质比为310/=mq C/kg，不计重力，则该粒子在磁场中运动的最长时间为______________．18．三根平行的长直导线分别通以等大同向的电流，垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图所示，现在使每根通电导线在斜面中点O处所产生的磁感应强度大小均为B，则O点实际磁感应强度的大小为__________．方向和斜边的夹角为__________．19．如图所示，质量为m，电量为+ q的小球，可在半径为R的半圆形光滑的绝缘轨道两端点M、N间来回运动，磁场B垂直于轨道平面，小球在M、N两处速度为零．若小球在最低点的最小压力为零，则：磁感应强度B的大小为_________．小球对轨道的最大压力为_________．三、作图题20．硫化镉（CdS ）晶体是一种光敏材料，用它做成的光敏电阻有一特性：被光照射时电阻很小，当将光遮住时电阻很大．用它来控制照明灯，要求白天灯不亮，夜晚灯亮．请将图示元件连接成符合上述要求的电路．图中电磁铁上方是带铁块的铜片，其右端上下各有一组开关，当电磁铁中无电流时，弹簧将铜片拉起，使其上方的开关（双箭头a 、b 表示）闭合；当电磁欣中有电流时，铁块受磁力作用拉下铜片，下方的开关（双箭头c 、d 表示）闭合．四、计算题21．如图所示，一长方体绝缘容器内部高为L ，厚为d ，左右两侧装有两根开口向上的管子a 、b ，上、下两侧装有电极C （正极）和D （负极），并经开关S 与电源连接．容器中注满能导电的液体，液体的密度为0ρ，将容器置于一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当开关断开时，竖直管子a 、b 中的液面高度相同；开关S 闭合后，a 、b 管中液面将出现高度差．问：(1) 开关闭合后，哪根管内液面高些？(2) 若在回路中接一电流表，并测得电流强度为I ，两管液面高度差为h ，则磁感应强度的大小是多少？(3) 试说明用此法测量磁感应强度B 时，欲提高测量灵敏度，可采取什么方法？ 22．在相互垂直的匀强磁场和匀强电场中，有倾角为θ的足够光滑的绝缘斜面，磁感应强度为B ，方向水平向外，电场强度E ，方向竖直向上，有一质量为m ，带电量为 + q 的小滑块，静止在斜面顶端时对斜面的正压力恰好为零，如图所示．如果迅速把电场方向转为竖直向下，求 (1) 小滑块能在斜面上连续滑行的最远距离L 和所用时间t ． (2) 如果在距A 点4L远处的C 点放一个相同质量，但不带电的小物体，当滑块从A 点静止下滑到C 点时，两物体相碰并粘合在一起，则此粘合体在斜面上还能再滑行多少时间和距离？答案1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 DDBCDCCBABCBCD13、弹簧上下振动通电时弹簧圈中电流同向相吸，弹簧缩短，电路断开，电流消失，重力的作用又使弹簧伸长，电路又接通，如此反复。

磁场单元检测和答案

一，选择题（40分）1．如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上,有两个质量和电荷量均相同的正、负离子,从O 点以相同的速率射入磁场中,射入方向与边界成θ角,若不计重力,则正、负离子在磁场中（） A ．运动时间相同 B ．重新回到边界时速度大小和方向都相同 C ．运动的轨道半径相同 D ．重新回到边界时的位置与0点距离相同 ,2.如图所示，水平导线MN 中有恒定电流I 通过，导线正下方有一初速度与电流方向相同的电子射入，电子的运动轨迹应是（）A ．aB ．bC ．cD ．d3.如图3所示,有界匀强磁场边界线SP//MN,速率不同的同种带电粒子从S 点沿SP 方向同时射入磁场。

其中穿过a 点的粒子速度v 1与MN 垂直;穿过b 点的粒子速度v 2与MN 成600角,设两粒子从S 到a.b 所需时间分别为t 1和t 2则t 1:t 2为(重力不计) ( )A ．1:3B ．4:3C ． 1:1D ． 3:24．如图所示，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的匀强磁场，在水平恒力F 的作用下，甲、乙无相对滑动的一起向左加速运动，在加速运动阶段 ( )A ．甲、乙两物块之间的摩擦力不断增大B ．甲、乙两物块之间的摩擦力不变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5，如图5-36所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T 的匀强磁场,一质量为 0.2kg 足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端无初速放置一质量为0.1kg 、电荷量为q=+0.2C 的滑块,滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对木板施加方向水平向左,大小为0.6N 的恒力,g 取10m/s2,则( ) A ．木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动B．滑块开始做匀加速直线运动,然后做加速度减小的变加速运动,最后做匀速运动C．最终木板做加速度为2m/s2的匀加速运动,滑块做速度为10m/s的匀速运动D．最终木板做加速度为3m/s2的匀加速运动,滑块做速度为10m/s的匀速运动6.如图所示，一束质量、速度和电量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域，结果发现有些离子保持原来的运动方向，未发生任何偏转，如果让这些不偏转的离子进入另一匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束对这些进入后一磁场的离子，可以得出结论（）A．它们的动能一定各不相同B．它们的电量一定各不相同C．它们的质量一定各不相同D．它们的电量和质量之比一定各不相同7、如图所示，为水平档板，s为一电子源，它可以向a、b、c、d四个垂直磁场的方向发射相同的电子（ac垂直，bd平行）板下方有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场范围足够大，不计电子重力，则击中档板可能性最大的方向是( )A.aB.bC.cD.d8.如图所示，光滑的水平桌面放在方向竖直向下的匀强磁场中，桌面上平放着一根一端开口、内壁光滑的试管，试管底部有一带电小球．在水平拉力F作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口处飞出，关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是（）图6BFA ．小球带正电B ．小球运动的轨迹是抛物线C ．洛伦兹力对小球做正功D ．维持试管匀速运动的拉力F 应逐渐增大 9.如图所示，在屏MN 的上方有磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里．P 为屏上的一个小孔．PC 与MN 垂直．一群质量为m 、带电量为－q 的粒子（不计重力），以相同的速率v ，从P 处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域．粒子入射方向在与磁场B 垂直的平面内，且散开在与PC 夹角为θ的范围内，则在屏MN 上被粒子打中的区域的长度为（） A ．qB mv2 B ．qBmv θcos 2 Ｃ．qB mv )cos 1(2θ-Ｄ．qBmv )sin 1(2θ-10、1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D 形金属盒半径为R ，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计．磁感应强度为B 的匀强磁场与盒面垂直．A 处粒子源产生的粒子，质量为m 、电荷量为+q ，在加速器中被加速，加速电压为U ．实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制．若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为B m 、f m ，加速过程中不考虑相对论效应和重力作用( )A ．粒子第2次和第1次经过两D 形盒间狭缝后轨道半径之比：1B ．粒子从静止开始加速到出口处所需的时间C ．如果f m ＞，粒子能获得的最大动能为2m π2R 2f m 2D．如果fm ＜，粒子能获得的最大动能为2mπ2R2fm2二、填空题：（20分）11.一台回旋加速器可用频率为f1的交变电场把质子加速到v1质子所获得的能量为E1；当这台加速器用频率为f2的交变电场加速α粒子时，α粒子的速度为所获得的能量E2,则V1：V2=___, E1:E2=____ f1：f2=_____。

人教版高中物理选修3-1《磁场》单元测试题

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abcde C 、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 BC 、2BD 、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C 、粒子由O 到A 经历时间qB mt 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M N a b c d e xy O A V。

物理人教版高中选修3-1《磁场》单元检测

《磁场》单元检测1．一条竖直放置的长直导线，通有由下而上的电流，它产生的磁场在它正北方某处的磁感应强度与地磁场在该处的磁感应强度大小相等，设地磁场方向水平向北，则该处的磁场方向为( )A ．向东偏北450B ．向正西C ．向西偏北450D ．向正北2．在赤道上空，沿东西方向水平放置两根通电直导线a 和b ，且导线a 在北侧，导线b 在南侧，导线a 中的电流方向向东，导线b 中的电流方向向西，则关于导线a 和地磁场对导线b 的安培力F 1和F 2的方向判断正确的是 ( )A ．F 1水平向南， F 2竖直向下B ．F 1竖直向下， F 2水平向北C ．F 1水平向北， F 2竖直向上D ．F 1竖直向上， F 2水平向南 3．如图11-2-10所示是磁场对直线电流的作用力判断，其中正确是( )4．如图11-3-12所示，电子以垂直于匀强磁场的速度V A ，从A 处进入长为d ，宽为h 的磁场区域，发生偏移而从B 处离开磁场,从A 至B 的电子经过的弧长为s,若电子电量为e ，磁感应强度为B ，则( )A ．电子在磁场中运动的时间为t=d ／V AB ．电子在磁场中运动的时间为t ＝s ／V AC ．洛伦兹力对电子做功是BeV A ·hD ．电子在A 、B 两处的速度相同5．在电视机的显像管中，电子束的扫描是用磁偏转技术实现的，其扫描原理如图11-3-13所示．电子从电子枪射出，向右射入圆形区域内的偏转磁场，磁场方向垂直于圆面，设磁场方向向里时磁感应强度为正值．当不加磁场时，电子束将通过O 点而打在屏幕的中心M 点．为了使屏幕上出现一条以M 点为中点，并从P 点向Q 点逐次扫描的亮线PQ ，偏转磁场的磁感应强度B 随时间变化的规律应是图11-3-14中的（）6．如图11-3-15所示，比荷为e /m 的电子，以速度0v 从A 点沿AB 边射入边长为a 的等边三角形的匀强磁场区域中，欲使电子能从BC 边穿出，磁感应强度B 的取值为（）A ．ae mvB 03=B ．aemv B 02= 图11-2-10图11-3-12图11-3-13图11-3-15C ．ae mv B 03<D ．aemv B 02< 7．用回旋加速器分别加速α粒子和质子时，若磁场相同，则加在两个D 形盒间的交变电压的频率应不同，其频率之比为( )A ．1：1B ．1:2C ．2:1D ．1：38．某空间存在着如图11-4-12所示的水平方向的匀强磁场，A 、B 两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平地面上．物块A 带正电，物块B 为不带电的绝缘块．水平恒力F 作用在物块B 上，使A 、B 一起由静止开始向左运动．在A 、B 一起向左运动的过程中，以下关于A 、B 受力的说法中正确的是（）A ．A 对B 的压力变小 B ．B 对A 的摩擦力保持不变C ．A 对B 的摩擦力变大D ．B 对地面的压力保持不变9．环型对撞机是研究高能粒子的重要装置．带电粒子被电压为U 的电场加速后，注入对撞机的高真空环状空腔内，在匀强磁场中作半径恒定的匀速圆周运动．带电粒子局限在环状空腔内运动，粒子碰撞时发生核反应．关于带电粒子的比荷q /m 、加速电压U 和磁感应强度B 以及粒子运动的周期T 的关系有如下判断：①对于给定的U ，q /m 越大，则B 应越大；②对于给定的U ，q /m 越大，则B 应越小；③对于给定的带电粒子，U 越大，则T 越小；④对于给定的带电粒子，不管U 多大，T 都不变，其中正确的是（） A ．①③ B ．①④ C ．②③ D ．②④10．一个带电粒子以初速度v 0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域．设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图中的虚线所示．在如图11-4所示的几种情况中，可能出现的是( )A. ①②B. ③④C. ②③D. ①④11．如图11-5所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，轨道是光滑的，两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，M 、N 为轨道的最低点，下列判断错误．．的是（）A. 两小球到达轨道最低点的速度v M ＞v NB. 两小球经过轨道最低点时对轨道的压力F M ＞F NC. 小球第一次到达M 点的时间大于小球第一次到达N 点的时间图11-4-12图11-4D. 在磁场中小球能到达轨道的另一端最高处，在电场中小球不能到达轨道另一端最高处12．目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，如图11-4-13所示表示了它的原理：将一束等离子体喷射入磁场，在场中有两块金属板A 、B ，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压．如果射入的等离子体速度均为v ，两金属板的板长为L ，板间距离为d ，板平面的面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于速度方向，负载电阻为R ，电离气体充满两板间的空间．当发电机稳定发电时，电流表示数为I ，那么板间电离气体的电阻率为 ____________．13．在原子反应堆中抽动液态金属和在医疗器械中抽动血液等导电液体时，由于不允许传动的机械部分与这些液体相接触，常使用一种电磁泵，如图11-7所示是这种电磁泵的结构，将导管放在磁场中，当电流穿过导电液体时，这种液体即被驱动，（1）这种电磁泵的原理是怎样的?___________________________________________________________________________________；（2）若导管内截面积为w ×h ，磁场的宽度为L ，磁感应强度为B（看成匀强磁场），液体穿过磁场区域的电流强度为I ，则驱动力造成的压强差为_____________．14、如图11-1-8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，由此可判断：电磁铁的上端为_____极，永磁铁的下端为_____极（N 或S ）15．一只磁电式电流表，线圈长为2.0cm ，宽为1.0cm ，匝数为250匝，线圈所在处的均匀辐向分布的磁场的磁感应强度为0.2T ．如图11-2-12所示．当通入电流为0.10mA 时，作用在线圈上的安培力的力矩大小为，线圈转动的方向为；若螺旋弹簧的旋转力矩M ＝K θ，其中K ＝3.3×10-6N ·m ／rad ，则线圈偏转的角度为．16．某试验小组为了探究通电长直导线产生的磁场的磁感应强度B 与导线上电流强度I 0和距离r 间的关系，设计了如图11-1-10所示的试验：一根固定通电长直导线通以可调节的电流强度I 0，一根可以自由运动的短导线与之在同一平面内，通以恒定的电流I=2A ，长度L=0.1m ，应用控制变量法：（1）使两导线距离r 保持不变,调节长直导线中的电流强度I 0，测得相应的磁场力F ，得到如下实验数据：图11-4-13 图11-7 图11-2-12填充上述表格中的磁感应强度B 一栏的值，并归纳磁感应强度B 和产生磁场的长直导线上的电流I 0的关系是______________．（2）使长直导线中的电流强度I 0保持不变，调节短导线与之的距离r ，测得相应的磁场力F，得到如下实验数据：填充上述表格中的磁感应强度B 一栏的值，并归纳磁感应强度B 和空间位置与长直导线间的距离r 的关系是______________．17．如图11-1-12所示，不计电阻的U 形导轨水平放置，导轨宽l =0.5m ，左端连接电源，电动势E=6V ，内阻r=0.9Ω和可变电阻R ，在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1Ω的导体棒MN ，并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量为m =20g 的重物，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，改变可变电阻的阻值，在1Ω≤R ≤5Ω的取值范围内都能使MN 处于静止，求匀强磁场的磁感应强度．（g =10m/s 2）18．两极板M 、N 相距为d ，板长为3d ，两极板都未带电，板间有垂直于纸面向外的匀强磁场，如图11-3-18所示，一群电子沿平行于极板的方向从各个位置以速度V 射入板间．为了使电子都不从板间穿出，磁感应强度B 的取值范围是怎样的?(设电子电量为e 、质量为m)图11-1-12 图11-3-1819．如图11-4-16所示，两块垂直纸面的平行金属板A 、B 相距d=10.0 cm ，B 板的中央M 处有一个α粒子源，可向各个方向射出速率相同的α粒子，α粒子的比荷q ／m=4.82×107C ／kg ，为使所有α粒子都不能达到A 板，可以在A 、B 板间加一个电压，所加电压最小值是U 0=4.15×104 V ；若撤去A 、B 间的电压，仍使所有α粒子都不能到达A 板，可以在A 、B 间加一个垂直纸面的匀强磁场，该匀强磁场的磁感应强度B必须符合什么条件?20. 如图11-4-17所示的空间中依次分布着场强为E 的匀强电场和磁感应强度大小均为B 、方向相反的匀强磁场，匀强电场宽为L ，虚线为两个匀强磁场分界线，右边磁场范围足够大．质量为m 、电荷量为q 的离子从A 点由静止释放后经电场加速后进入磁场，穿过中间磁场后按某一路径能回到A 点而重复前述过程，求：1. 离子进入磁场时的速度大小和运动半径；2. 中间磁场的宽度d ．图11-4-16图11-4-1721．如图11-11(a)所示，两块水平放置的平行金属板A 、B ，板长L =18.5 cm ，两板间距d =3cm ，两板之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B =6.0×10-2T ，两板加上如图(b)所示的周期性变化的电压，带电时A 板带正电．当t =0时，有一个质量m =1.0×10-12kg ，带电荷量q =1.0×10-6C 的粒子，以速度v =600 m ／s ，从距A 板 2.5 cm 处，沿垂直于磁场、平行于两板的方向射入两板之间，若不计粒子的重力，取π＝3.0，求：1. 粒子在0~1×10-4s 内做怎样的运动?位移多大? 2. 带电粒子从射入到射出板间所用的时间．22．图11-3-14中虚线AB 右侧是磁感应强度为B 1的匀强磁场，左侧是磁感应强度为B 2的匀强磁场．已知221B B ．磁场的方向都直于图中的纸面并指向纸面内．现有一带正电的粒子自图中O 处以初速度开始向右运动，求从开始时刻到第10次通过AB 线向右运动的时间内，该粒子在AB 方向的平均速度．图11-11《磁场》单元检测参考答案 1C 2A3A4B5C6C7B8B9D10D11C 12)(R I Bdv d S - 13wIB 14 S 、N 1510-6Nm ，顺时针方向，17.20 16【答案】0.505，1.00，1.49，1.98，2.51，成正比；6.00，2.95，2.05，1.50，1.20，成反比．17【解析】可变电阻在一定的取值范围内都能使MN 处于静止，说明导体棒MN 与导轨间存在摩擦力，由左手定则判断导体棒所受到的磁场力水平向左，当R=1Ω时，由闭合电路欧姆定律可知电流强度最大且I 1=3A ，所受最大静摩擦力m F 方向向右，三力平衡关系是mg F L BI m +=1，当R=5Ω时，电流强度最小I 2=1A ，所受最大静摩擦力m F 方向向左，三力平衡关系是mg F L BI m =+2，可得mg I I BL 2)(21=+，变形可得磁感应强度为T T I I L mg B 2.0)13(5.01002.02)(221=+⨯⨯⨯=+=．18【解析】如图所示，电子射入磁场时所受洛伦兹力向上，都向上偏转，显然从下极板A 点射入的电子最容易从右侧或左侧穿出，所以以该电子为研究对象，若半径足够大，恰好从上极板C 点处射出，对应的半径为r 1,由直角三角形O 1CD 得22121)3()(d d r r +-=，d r 51=；若半径足够小，恰好从上极板D 点处射出，对应的半径为r 2,22dr =,由半径公式Bq mv r =，得de mv q r mv B 511==，demvB 22=．当电子的轨道半径的取值为2r <r <1r 时，电子不会从板间穿出，根据半径公式可知磁感应强度越大，电子的轨道半径越小，所以磁感应强度B 的范围是：21B B B <<．【答案】demvB de mv 25<< 19【解析】设射出的α粒子速率为v ,在电场力作用下最容易到达A 板的是速度方向垂直B 板的α粒子，因为所有α粒子在垂直极板方向分运动的加速度相同，而垂直极板射出的α粒子在这个方向的初速度最大，如果这个α粒子不能达到A 板，则所有α粒子都不能到达A 板．由动能定理得：qU 0=21mv 2，α粒子的速率为mqU v 02=．加磁场后，速率相同的α粒子做匀速圆周运动的轨道半径都相同，初速度方向沿B 板的α粒子最容易到达A 板，因为其过起点的直径垂直于极板．当α粒子的轨道半径不大于d /2，取轨迹与AB 板都相切的α粒子，即轨道半径等于d /2的临界情况，与此对应的磁感应强度就是使所有α粒子都不能到达极板A 的最小磁感应强度．因为：Bqv =2/2d v m 将上述速度代入可得：B =dq mv 2=qmU d 022⋅=0.83 T ，即磁感应强度应满足B ≥0.83 T ．【答案】B ≥0.83 T20【解析】离子在电场中先做匀加速直线运动，进入中间磁场后向上偏转沿圆弧运动，接着进入右边磁场做半径同样大小的圆周运动，绕过大半圆，又回到中间磁场，最后沿圆弧回到电场．轨迹具有对称特点，在两个磁场中的圆弧相切且半径相等，如图所示：1. 设粒子在电场中加速后进入磁场时速度为v图11-4-16则：21mv 2=qEL v =m qEL 2粒子在磁场中运动时，其轨迹半径为：R =qBqELm qB mv2=2. 由图得O 1O 2=O 1′O 2=O 1O 1′=2R ， θ=60°d =R sin θ=R sin60°=R 23=qBqELm 26．【答案】m qEL 2,qBqELm 2,qB qELm26． 21【解析】1. F 电=qdU =1.0×10-6×03.008.1 N=3.6×10-5 N F 洛＝qvB ＝3.6× 10-5N因为F 电=F 洛=3.6×10-5N ，所以粒子在第一个t 0=1.0×10-4s 时间内做匀速直线运动，其位移s ＝vt 0=600×10-4m ＝0.06 m=6 cm ．2. 在第二个t 0时间内，由于U ＝0，粒子做匀速圆周运动，根据Bqv =m Rv 2其周期T 为：T =qBm π2=1×10-4s,恰好等于t 0，在一个周期内恰好回到圆周运动的起点．其轨道半径R =qBmv= 0.01 m=1.0 cm ，直径是2.0cm ，小于射入方向到A 板的距离，所以粒子不会碰到A 板．由此可以判断粒子在第一个t 0内作匀速直线运动，在第二个t 0内作匀速圆周运动，如此往复，经过5个t 0，粒子向前18 cm ，还有s /= 0.5 cm 才能射出两板，如图所示：粒子经过5t 0后做匀速圆周运动的圆心角为θ，则sin θ=R s /=15.0=21，所以θ=30°，总时间t ＝5 t 0+12T =5.08×10-4s ．【答案】匀速直线运动，6 cm ；5.08×10-4s ．22π32V v =。

新人教版选修1-1磁场单元测试题

《磁场》单元测试题班级: 姓名: 学号: 分数:(时间:100分钟满分:100分)一、选择题1．物理实验都需要有一定的控制条件.奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响.关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是( ). A ．该实验必须在地球赤道上进行 B ．通电直导线应该竖直放置C ．通电直导线应该水平东西方向放置D ．通电直导线应该水平南北方向放置2．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 3．在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线受到的安培力方向 ( )A ．竖直向上B ．竖直向下C ．由南向北D ．由西向东4．如图1所示，两平行金属导轨CD 、EF 间距为L ，与电动势为E 的电源相连，质量为m 、电阻为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计。

为使ab 棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其方向分别为A ．El mgR，水平向右 B ．ElmgR θcos ，垂直于回路平面向上C ．El mgR θtan ，竖直向下 D ．ElmgR θsin ，垂直于回路平面向下 5．关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，正确的说法是( )A.跟电流方向垂直，跟磁场方向平行B.跟磁场方向垂直，跟电流方向平行C.既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直D.既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方向垂直6.在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未发火的炸药残留在爆破孔内，很容易发生人员伤亡事故.为此，科学家制造了一种专门的磁性炸药，在磁性炸药制造过程中掺入了10％的磁性材料——钡铁氧体，然后放入磁化机磁化.使用磁性炸药一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不发火的情况可用磁性探测器测出未发火的炸药.已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400℃，炸药的爆炸温度约2240℃～3100℃，一般炸药引爆温度最高为140℃左右.以上材料表明( ).A ．磁性材料在低温下容易被磁化B ．磁性材料在高温下容易被磁化C ．磁性材料在低温下容易被消磁D ．磁性材料在高温下容易被消磁7．如图2所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T 的匀强磁场中，以导线为中心，半径为R 的圆周上有a 、b 、c 、d 四个点，已知c 点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是( )A ．直导线中电流方向垂直纸面向里B ．d 点的磁感应强度为0C ．a 点的磁感应强度为2T ，方向向右D ．b 点的磁感应强度为2T ，方向斜向下，与B 成450角 8．有两个相同的圆形线圈,通以大小不同但方向相同的电流,如图所示,两个线圈在光滑的绝缘杆上的运动情况是( )A.互相吸引,电流大的加速度较大B.互相排斥,电流大的加速度较大C.互相吸引,加速度相同D.以上说法都不正确9．质量为m 、带电量为q 的小球，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感应强度为B ，如图所示。

物理粤教版选修3-1第三章磁场单元检测(附答案)含解析

物理粤教版选修3-1第三章磁场单元检测（时间：45分钟满分：100分）一、单项选择题（4×6分＝24分)1．关于磁感线的认识下列说法正确的是( )．A．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极B．磁感线可以表示磁场的强弱和方向C．电流在磁场中的受力方向，即为该点磁感线的切线方向D．沿磁感线的方向,磁感应强度减弱2．如图所示,通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，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．逐渐增大B．逐渐减小C．保持不变D．不能确定3．如图所示，在同一匀强磁场中放入通有相同电流的三条不同形状的导线，每条导线的两个端点A、B间的距离相等，且导线垂直于磁场，则三条导线所受磁场力的情况是（)．A．甲导线最大B．乙导线最大C．丙导线最大D．三根导线一样大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∶1 B．1∶2∶3C．3∶2∶1 D二、双项选择题（4×6分＝24分)5．如图所示,螺线管、蹄形铁芯、圆导线三者相距较远；小磁针N极(黑色的一端），指向正确的是（）．A．a B．b C．c D．d6．如图所示,竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长直通电导线，电流方向外，a、b、c、d是以直导线上的点为圆心的同一个圆周上的四个点,则（）．A．四个点不可能在磁感应强度为零的点B．a点的磁感应强度最小C．b、d两点磁感应强度相同D．c点的磁感应强度最大7．在xOy平面中有一通电直导线ab与Ox、Oy轴相交,导线中的电流方向如图所示．该区域有匀强磁场，通电直导线所受安培力的方向与Oz轴的正方向相同，该磁场的方向可能是（)．A．沿x轴负方向B．沿y轴负方向C．沿z轴正方向D．沿z轴负方向8．如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量为m，带电荷量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向且相互垂直的匀强磁场和匀强电场中，设小球电荷量不变，小球由静止下滑的过程中（）．A．小球加速度一直增大B．小球速度先增大，直到最后匀速C．杆对小球的弹力一直减小D．小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变三、填空题（共2小题，每小题10分，共20分,把答案写在相应的横线上)9．一回旋加速器,在外加磁场一定时,可把质子(1H）加速到v，1使它获得的动能为E k，则:（1）能把α粒子(4He）加速到的速度为________．2（2）能使α粒子获得的动能为________．（3）加速α粒子的交变电压频率与加速质子的交变电压频率之比为________．10．如图所示是等离子体发电机的示意图，磁感应强度为B,两板间距离为d，要使输出电压为U，则等离子的速度为________，a 是电源的__________极．四、计算题（共2小题,每小题16分，共32分）11．如图所示,在与水平方向成60°角的光滑金属导轨间连一电源，在相距1 m的平行导轨上放一重为3 N的金属棒ab,棒上通过3 A 的电流,磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止，求：（1）匀强磁场的磁感应强度大小．(2）ab棒对导轨的压力大小．（3）若要使B取值最小，其方向应如何调整？并求出最小值．12．如图所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里．一带正电的粒子（不计重力）从O点沿y 轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0时间从P点射出．（1)求电场强度的大小和方向．（2）若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，t时间恰从半圆形区域的边界射出．求粒子运动加速度的大小．经02(3）若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入，但速度为原来的4倍，求粒子在磁场中运动的时间．参考答案1．答案：B 解析：依据磁感线的特点可知:磁感线在磁体外从N 极到S 极,在磁体的内部从S 极到N 极，是一簇闭合曲线，因此A 选项是错误的．磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线某点的切线方向，即为该点的磁场的方向，所以选项B 是正确的,而C 、D 是错误的．2．答案:B 解析：磁感线在靠近导线处密集，在远离导线处稀疏．3．答案：D 解析:安培力公式F ＝BIL 中L 指的是导线在磁场中的有效长度，即导线在垂直于磁场方向投影的两端点间的长度．4．答案：C 解析：如图所示,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=R MN mv m t v v qB v qBααα==⋅=，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°＝3:2:1．5．答案：BC 解析:小磁针N 极静止指向为该外的磁场方向,即磁感线切线方向，根据安培定则,蹄形铁芯磁化后右端为N 极，左端为S 极，C 正确;通电螺线管的磁场分布和条形磁铁相似，内部应向左，下方磁场向右，所以B 正确，A 错误；此处要注意b 的方向判断不要用同名磁极排斥,异名磁极吸引的规律,因为此规律适用于在外部时；圆形电流磁场的方向在圆面内为大拇指指向，磁感线在外部则反向，形成闭合曲线，所以D 错误．6．答案：BD 解析：通电导线在周围各点B 等大，在a 点通电导线磁场与匀强磁场反向,有可能抵消，A 错；b 、d 两点对应的两磁场垂直，所以b 、d 两点总是磁感应强度大小相等,方向相反，C 错；c 点两磁场同向，所以c 点磁感应强度最大．7．答案：AB 解析：当电流方向与磁场方向不垂直时,可以将磁感应强度进行分解，分解为与电流方向垂直的分量和与电流方向平行的分量．根据左手定则，手心应与磁感应强度、垂直电流方向的分量垂直．当磁感应强度的方向为x 轴负方向或y 轴负方向时，都有与电流垂直的分量，根据左手定则,受力方向都沿z 轴正方向,如图所示．A 、B 正确．8．答案：BD 解析：小球由静止开始下滑,受到向左的洛伦兹力不断增大．在开始阶段，洛伦兹力小于向右的电场力，棒对小球有向左的弹力,随着洛伦兹力的增大，棒对小球的弹力减小,小球受到的摩擦力减小，所以在竖直方向的重力和摩擦力作用下加速运动的加速度增大．当洛伦兹力等于电场力时,棒对小球没有弹力，摩擦力随之消失，小球受到的合力最大,加速度最大．随着速度继续增大，洛伦兹力大于电场力，棒对小球又产生向右的弹力，随着速度增大，洛伦兹力增大，棒对小球的弹力增大,小球受到的摩擦力增大，于是小球在竖直方向受到的合力减小，因此加速度减小,小球做加速度减小的加速运动，当加速度减小为零时,小球的速度不再增大,此后做匀速运动．综上所述，故答案为B 、D ．9．答案：（1）12v （2)E k （3)1:2 解析：(1）设加速器D 形盒半径为R ，磁场的磁感应强度为B ，由mv R qB =,得qBR v m =,p ααp p α211142m v q v q m =⨯=⨯=,所以α粒子获得的速度p 1122v v v α==．(2）由动能2k 12E mv =，得22k αααkp p p 141211E v m E v m ⎛⎫⎛⎫⨯⨯ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭＝＝＝,所以α粒子获得的动能也为E k ．（3)交变电压频率与粒子在磁场中的回旋频率相等,1==2πqBf T m ，p ααp p α21==14m f q f q m ⨯⨯1=2．α粒子与质子所需交变电压频率之比为1:2．10．答案：U Bd 正解析：最后等离子体匀速通过电磁场，所以有=U qvB q d ，所以=Uv Bd ．由左手定则可知a 是电源的正极．11．答案:（1（2）6 N （3）B 应垂直斜面向上解析：(1）棒静止时,其受力如图所示则有:F ＝G tan 60°即BIL ＝G tan 60°B ．（2）ab 棒对导轨的压力与N 大小相等N ′＝N ＝cos60G ︒＝6 N ．（3）若要使B 取值最小，即安培力F 最小．显然当F 平行于斜面向上时，F 有最小值，此时B 应垂直斜面向上，且有：F ＝G sin 60°所以B min IL ＝G sin 60°min sin60 T 2G B IL ︒==． 12．答案：（1）0BR t 电场沿x 轴正方向 (20（3）018t解析：（1)设带电粒子的质量为m ，电荷量为q ,初速度为v ,电场强度为E ．可判断出粒子受到的洛伦兹力沿x 轴负方向，于是可知电场强度沿x 轴正方向且有qE ＝qvB ①又R ＝vt 0②则0BR E t =．③ （2）仅有电场时，带电粒子在匀强电场中做类平抛运动在y 轴方向位移大小为02t y v =④由②④式得=2R y ⑤ 设在x 轴方向位移大小为x ，因射出位置在半圆形区域边界上，于是x R = 又由20122t x a ⎛⎫= ⎪⎝⎭⑥得0a ．⑦（3）仅有磁场时，入射速度v ′＝4v ，带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，设轨道半径为r ,由牛顿第二定律有2=v qv B m r ''⑧又qE ＝ma ⑨由③⑦⑧⑨式得r 由几何知识sin =2R r α⑪即sin απ=3α⑫ 带电粒子在磁场中运动周期 2π=m T qB则带电粒子在磁场中运动时间 2=2πB t T α所以0B t ．⑬。

第三章-磁场-单元测试(人教版选修3-1)

第三章磁场单元测试（人教版选修3-1）(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是()A．磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B．磁感线是磁场中客观存在的线C．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止D．实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线2．发现通电导线周围存在磁场的科学家是()(A．洛伦兹B．库仑C．法拉第D．奥斯特3．如图1所示，带负电的金属环绕其轴OO′匀速转动时，放在环顶部的小磁针最后将()图1A．N极竖直向上B．N极竖直向下C．N极水平向左D．小磁针在水平面内转动4．如图2，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里的电流，用F N表示磁铁对桌面的压力，用F f表示桌面对磁铁的摩擦力，则导线通电后与通电前相比较()}图2A．F N减小，F f＝0 B．F N减小，F f≠0C．F N增大，F f＝0 D．F N增大，F f≠05．在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里．如图3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3A．c、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小、D．b点的磁感应强度的值最大6．一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4所示，径迹上的每一小段可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变)．从图中可以确定()图4A．粒子从a到b，带正电B．粒子从b到a，带正电C．粒子从a到b，带负电D．粒子从b到a，带负电7．“月球勘探者号”空间探测器运用高科技手段对月球近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新成果．月球上的磁场极其微弱，通过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹，可分析月球磁场的强弱分布情况，图5是探测器通过月球表面a、b、c、d四个位置时，拍摄到的电子运动轨迹照片．设电子速率相同，且与磁场方向垂直，则可知四个位置的磁场从强到弱的排列正确的是()*图5A．B b→B a→B d→B c B．B d→B c→B b→B aC．B c→B d→B a→B b D．B a→B b→B c→B d8．如图6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)()图6A．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9．每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来如图7所示，地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义．假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，它将()图7A．向东偏转B．向南偏转C．向西偏转D．向北偏转10．如图8所示，质量为m，带电荷量q的小球从P点静止释放，下落一段距离后进入正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向左，磁场方向垂直纸面向里，则小球在通过正交的电场和磁场区域时的运动情况是()图8A．一定做曲线运动{B．轨迹一定是抛物线C．可能做匀速直线运动D．可能做匀加速直线运动题号123456(78910答案]二、填空题(本题共3小题，共14分)11．(4分)将长为1 m的导线ac从中点b折成如图9所示的形状，放入B＝T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直．若在导线abc中通入25 A的直流电，则整个导线所受安培力大小为________ N.图9}12．(5分)如图10所示，有一质量为m、电荷量为q的带正电的小球停在绝缘平面上，并且处在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中．为了使小球飘离平面，匀强磁场在纸面内移动的最小速度为____________，方向为____________．图1013．(5分)如图11所示，在x轴的上方(y≥0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为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，电荷量为q 的正离子，速率都为v.对那些在xOy平面内运动的离子，在磁场中可能到达的最大值为x＝________，y＝________.图11三、计算题(本题共4小题，共46分)14．(10分)如图12所示，在倾角为37°的光滑斜面上水平放置一条长为0.2 m的直导线PQ，两端以很软的导线通入5 A的电流．当加一个竖直向上的B＝T的匀强磁场时，PQ恰好平衡，则导线PQ的重力为多少(sin 37°＝图12\15．(12分)如图13所示，质量为m、带电荷量为＋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．已知两极间距为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．今将磁感应强度增大到某值，则粒子将落到极板上．已知粒子重力不计，则粒子落到极板上时的动能为多少图1316．(10分)如图14所示，直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场．一电子(质量为m、电荷量为e)以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中，求：￥图14(1)电子从磁场中射出时距O点多远；(2)电子在磁场中运动的时间为多少．17．(14分)质量为m，电荷量为q的带负电粒子自静止开始，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L，如图15所示．已知M、N两板间的电压为U，粒子的重力不计．图15(1)正确画出粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹图(用直尺和圆规规范作图)；(2)求匀强磁场的磁感应强度B..参考答案1．A [磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想线，它可以描述磁场的强弱和方向，A 对，B 错．磁铁的外部，磁感线从N 极到S 极，内部从S 极到N 极，内外部磁感线为闭合曲线，C 错．实验中观察到的铁屑的分布只是模拟磁感线的形状，不是磁感线，磁感线是看不到的，D 错．] |2．D [洛伦兹研究了磁场对运动电荷的作用力，库仑发现库仑定律，法拉第发现法拉第电磁感应规律，奥斯特通过实验发现电流的周围存在磁场，提出电流可以产生磁场的理论，故D 正确．]3．C [带电金属环形成逆时针电流(从右向左看)，据安培定则可以确定，通过金属环轴OO′处的磁场方向水平向右，小磁针处的磁场方向水平向左，故小磁针N 极最后水平指向左方，C 项正确．]4．C [由于磁铁在导线所在处的磁感应强度方向水平向左，由左手定则知，磁铁对通电导线的作用力竖直向上，由牛顿第三定律可知，通电导线对磁铁的作用力竖直向下，使磁铁与桌面间的压力变大；由于通电导线对磁铁的作用力竖直向下，因此磁铁没有水平运动趋势，故C 正确．]5．C [通电直导线在c 点的磁感应强度方向与B 0的方向相反，b 、d 两点的电流磁场与B 0垂直，a 点电流磁场与B 0同向，由磁场的叠加知c 点的合磁感应强度最小．] 6．B7．D [电子在磁场中做匀速圆周运动，由题图可知在a 、b 、c 、d 四图中电子运动轨迹的半径大小关系为R d ＞R c ＞R b ＞R a ，由半径公式R ＝mvqB 可知，半径越大，磁感应强度越小，所以B a ＞B b ＞B c ＞B d ，D 正确．]8．B [由于洛伦兹力对带电粒子不做功，故v 2＝v 1，由几何关系可知v 2的方向必过圆心，故B 正确，A 、C 、D 错误．]9．A [赤道附近的地磁场方向水平向北，一个带正电的射线粒子竖直向下运动时，据左手定则可以确定，它受到水平向东的洛伦兹力，故它向东偏转，A 正确．]10．A [小球从P 点静止释放，下落一段距离后进入正交的匀强电场和匀强磁场中后一定会受到电场力和洛伦兹力．电场力和重力会对小球做正功，洛伦兹力不做功．小球的动能会增加，即速度变大，且速度的方向也会发生变化．洛伦兹力也会变大，方向也会改变．小球运动的速度和加速度的大小、方向都会改变．所以运动情况是一定做曲线运动．] ！解析折线abc 受力等效于a 和c 连线受力，由几何知识可知ac ＝ 32 m ，F ＝ILB sin θ＝25××32×sin 90° N ＝ 3 N . 水平向左解析由左手定则可以判断出，当小球相对于磁场向右运动时，带正电的小球所受的洛伦兹力方向向上，当其与重力平衡时，小球即将飘离平面．设此时速度为v ，则由力的平衡可知mg ＝qvB ，所以最小速度v ＝mgqB .小球相对于磁场向右运动，而小球静止，则磁场向左运动． 2mv qB解析正离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其偏转方向为顺时针方向，射到y 轴上最远的离子是沿x 轴负方向射出的离子．而射到x 轴上最远的离子是沿y 轴正方向射出的离子．这两束离子可能到达的最大x 、y 值恰好是圆周的直径，如图所示． 14． N解析对通电导线受力分析如图所示．由平衡条件得： ~F 安＝mg tan 37°，又F 安＝BIL ，代入数据得：G ＝mg ＝BILtan 37°＝错误! N ＝ N .mv 2－12qvBd解析带电粒子做匀速直线运动时，有q Ud ＝qvB ，qU ＝qvBd.磁感应强度增大，则磁场力增大，粒子向磁场力方向偏转．当粒子到达极板时，电场力做负功，则－q U 2＝E k －12mv 2.得E k ＝12mv 2－12qU ＝12mv 2－12qvBd16．(1)mv Be (2)πm3Be 、解析 (1)由左手定则可判断出电子应落在ON 之间，根据几何关系可解得圆心角为60°，则电子出射点距O 点的距离等于电子的运动半径 mveB .(2)电子在磁场中的运动时间应为t ＝16T ＝πm3Be 17．(1)轨迹图见解析 (2)2L L 2＋d 22mUq 解析 (1)作粒子经电场和磁场的轨迹图，如图(2)设粒子在M 、N 两板间经电场加速后获得的速度为v ，由动能定理得：qU ＝12mv 2①粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r ，则：qvB ＝m v 2r ②由几何关系得：r 2＝(r －L)2＋d 2③ 联立①②③式得：磁感应强度B ＝2L L 2＋d 2 2mUq .。

磁场单元测试题及答案

磁场单元测试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 磁场的基本性质是什么？A. 吸引金属B. 产生电流C. 对放入其中的磁体产生力的作用D. 产生热量2. 地磁场的方向是怎样的？A. 从地球北极指向地球南极B. 从地球南极指向地球北极C. 与地球表面垂直D. 与地球表面平行3. 奥斯特实验证明了什么？A. 电流的磁效应B. 磁体的电效应C. 电流的热效应D. 磁体的热效应4. 洛伦兹力的方向如何确定？A. 与电流方向相同B. 与电流方向相反C. 与电流和磁场方向垂直D. 与磁场方向垂直5. 磁感应强度的单位是什么？A. 牛顿B. 特斯拉C. 安培D. 库仑二、填空题（每题2分，共20分）6. 磁场的基本物理量是______。

7. 地球的磁场是由地球内部的______产生的。

8. 法拉第电磁感应定律表明，当磁场中的磁通量发生变化时，会在导体中产生______。

9. 根据右手定则，当导体切割磁力线时，产生的感应电流方向与______方向相同。

10. 磁通量的基本单位是______。

三、简答题（每题10分，共30分）11. 描述洛伦兹力对带电粒子在磁场中运动的影响。

12. 解释什么是磁通量，并给出其计算公式。

13. 简述电磁感应现象及其在日常生活中的应用。

四、计算题（每题15分，共30分）14. 一个长为L的直导线，通有电流I，放置在均匀磁场B中，求导线所受的安培力。

15. 已知一个闭合线圈在均匀变化的磁场中，磁通量随时间的变化率为dΦ/dt，求线圈中感应电动势的大小。

答案：一、选择题1. C2. B3. A4. C5. B二、填空题6. 磁感应强度7. 液态金属外核8. 感应电动势9. 导体运动10. 韦伯三、简答题11. 洛伦兹力对带电粒子在磁场中运动的影响是使其做圆周运动，其半径与粒子速度、电荷量和磁场强度有关。

12. 磁通量是磁场线穿过某一面积的总量，其计算公式为Φ=B·A·cosθ，其中B是磁感应强度，A是面积，θ是磁场线与面积法线之间的夹角。

磁场单元测验(含答案)

ONS图磁场测试题一、本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，每小题只有一个选项正确 1．下列说法中正确的是（） A ．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的B ．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C ．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向D ．因为ILFB =，所以某处磁感强度的大小与放在该处的小段通电导线IL 乘积成反比 2．如图所示，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3．两根通电的长直导线平行放置，电流分别为I 1和I 2，且I 1>I 2，电流的方向如图3所示，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 在导线横截面连线的垂直平分线上，则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是A ．a 点B ．b 点C ．c 点D ．d 点4. 如图所示，两平行光滑金属导轨CD 、EF 间距为L ，与电动势为E 的电源相连，质量为m 、电阻为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计。

为使ab 棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其方向分别为A ．El mgR ，水平向右B ．ElmgR θcos ，垂直于回路平面向上C ．ElmgR θtan ，竖直向下 D ．El mgR θsin ，垂直于回路平面向下二、本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，每小题有两个选项正确，不全3分，错、漏零分。

5.如图2所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T 的匀强磁场中，以导线为中心，半径为R 的圆周上有a 、b 、c 、d 四个点，已知c 点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是（）A ．直导线中电流方向垂直纸面向里B ．d 点的磁感应强度为0C ．a 点的磁感应强度为2T ，方向向右D ．b 点的磁感应强度为2T ，方向斜向下，与B 成450角6．一束电量相同的带电粒子经过电场加速后垂直进入同一匀强磁场中。

磁场单元测试题(含详解答案)doc高中物理

磁场单元测试题（含详解答案）doc高中物理时刻：90分钟总分值：100分第一卷选择题一、选择题(此题包括10小题，共40分，每题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选的得0分) 1．20世纪50年代，一些科学家提出了地磁场的〝电磁感应学讲〞，认为当太阳强烈活动阻碍地球而引起磁暴时，磁暴在外地核中感应产生衰减时刻较长的电流，此电流产生了地磁场．连续的磁暴作用可坚持地磁场，那么外地核中的电流方向为(地磁场N极与S极在地球表面的连线称为磁子午线)()A．垂直磁子午线由西向东B．垂直磁子午线由东向西C．沿磁子午线由南向北D．沿磁子午线由北向南解析：地磁场由南向北，地球内部磁场由北向南，依照安培定那么可判定，外地核中电流方向由东向西．答案：B图12．如图1所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力的大小变为F2，那么现在b受到的磁场力的大小变为()A．F2B．F1－F2C．F2－F1D．2F1－F2解析：对a导线，原先b导线对a导线作用力为F1，方向向左，假设加入的匀强磁场垂直向里，如图2甲所示，那么a导线受外加匀强磁场的作用力为F′，那么F1、F′、F2之间有以下关系：图2F2＝F1－F′(F′＝F1－F2)同理对b导线分析受力，如图2乙所示，故现在导线b受磁场作用力：F＝F1－F′＝F1－(F1－F2)＝F2此题正确的答案为A.答案：A3．带电体表面突出的地点电荷容易密集．雷雨天当带电云层靠近高大建筑物时，由于静电感应，建筑物顶端会集合异种电荷，避雷针通过一根竖直导线接通大地而幸免雷击．你假设想明白竖直导线中的电流方向，进而判定云层所带电荷，安全可行的方法是() A．在导线中接入电流表B ．在导线中接入电压表C ．在导线中接入小灯泡D ．在导线旁放一可自由转动的小磁针解析：依照小磁针静止时N 极的指向判定出其所在处的磁场方向，然后依照安培定那么判定出电流方向，既安全又可行．答案：D4．以下关于磁感线的讲法正确的选项是( )A ．磁感线能够形象地描述磁场中各点的磁场方向，它每一点的切线方向都与小磁针放在该点静止时S 极所指的方向相同B ．磁感线总是从磁体的N 极动身，到磁体的S 极终止C ．磁场的磁感线是闭合曲线D ．磁感线确实是细铁屑在磁铁周围排列成的曲线，没有细铁屑的地点就没有磁感线解析：磁感线的切线方向确实是该点的磁场方向，磁场的方向规定为小磁针N 极受力的方向，也确实是小磁针静止时N 极的指向，因此A 项错误．在磁体的外部，磁感线从N 极动身指向S 极．在磁体的内部，磁感线从S 极指向N 极，同时内、外形成闭合曲线，因此B 项错误，C 项正确．尽管磁感线是为了研究咨询题的方便人为引入的，我们也能够用细铁屑形象地〝显示〞磁感线，但不能讲没有细铁屑的地点就没有磁感线，因此D 项是错误的．答案：C图35．如图3所示，一带负电的质点在固定的正点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T 0，轨道平面位于纸面内，质点的速度方向如图中箭头所示．现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，轨道半径并不因此而改变，那么( )A ．假设磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于T 0B ．假设磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T 0C ．假设磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T 0D ．假设磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于T 0解析：因电荷在电场力作用下做匀速圆周运动，依照圆周运动知识有F 电＝m (2πT 0)2r ，假设所加的磁场指向纸里，因电荷所受的洛伦兹力背离圆心，电荷所受的向心力减小，因此质点运动的周期将增大，大于T 0.假设所加的磁场指向纸外，因电荷所受的洛伦兹力指向圆心，电荷所受的向心力增大，因此质点运动的周期将减小，小于T 0，正确选项为A 、D.答案：AD图46．在某地上空同时存在着匀强的电场与磁场，一质量为m 的带正电小球，在该区域内沿水平方向向右做直线运动，如图4所示．关于场的分布情形可能的是( )A ．该处电场方向和磁场方向重合B ．电场竖直向上，磁场垂直纸面向里C ．电场斜向里侧上方，磁场斜向外侧上方，均与v 垂直D ．电场水平向右，磁场垂直纸面向里解析：带电小球在复合场中运动一定受重力和电场力，是否受洛伦兹力需具体分析．A选项中假设电场、磁场方向与速度方向垂直，那么洛伦兹力与电场力垂直，假如与重力的合力为零就会做直线运动．B 选项中电场力、洛伦兹力都向上，假设与重力合力为零，也会做直线运动．C 选项电场力斜向里侧上方，洛伦兹力向外侧下方，假设与重力合力为零，就会做直线运动．D 选项三个力合力不可能为零，因此此题选A 、B 、C.答案：ABC图57．(2007年天津卷)如图5所示，在x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O 处以速度v 进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x 轴正方向成120°角．假设粒子穿过y 轴正半轴后在磁场中到x 轴的最大距离为a ，那么该粒子的比荷和所带电荷的正负是( ) A.3v 2aB ，正电荷 B.v 2aB，正电荷 C.3v 2aB ，负电荷 D.v 2aB ，负电荷图6解析：带电粒子在磁场中的运动轨迹如图6所示，依照左手定那么可知粒子带负电荷．由图可知：sin30°＝a －R R 可得R ＝23a 又由q v B ＝m v 2R 得q m ＝3v 2Ba. 应选项C 正确．图7 答案：C8．如图7所示，两平行金属板的间距等于极板的长度，现有重力不计的正离子束以相同的初速度v 0平行于两板从两板正中间射入．第一次在两极板间加恒定电压，建立场强为E 的匀强电场，那么正离子束刚好从上极板边缘飞出．第二次撤去电场，在两极间建立磁感应强度为B 、方向垂直于纸面的匀强磁场，正离子束刚好从下极板边缘飞出，那么E 和B 的大小之比为( )A.54v 0B.12v 0C.14v 0 D ．v 0解析：依照题意d ＝L ① 两板间为匀强电场时，离子做类平抛运动．设粒子在板间的飞行时刻为t ，那么水平方向：L ＝v 0t ②竖直方向：d 2＝12at 2＝qE 2mt 2③ 两板间为匀强磁场时，设偏转半径为r由几何关系有r 2＝(r －d 2)2＋L 2④ 又q v 0B ＝m v 20r⑤ ①②③④⑤联立得E B ＝5v 04. 答案：A图89．如图8所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5 T 的匀强磁场，一质量为0.2 kg 且足够长的绝缘塑料板静止在光滑水平面上．在塑料板左端无初速度放置一质量为0.1 kg 、带电荷量为＋0.2 C 的滑块，滑块与绝缘塑料板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对塑料板施加方向水平向左、大小为0.6 N 的恒力，g 取10 m/s 2，那么( )A ．塑料板和滑块一直做加速度为2 m/s 2的匀加速运动B ．滑块开始做匀加速运动，然后做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动C ．最终塑料板做加速度为2 m/s 2的匀加速运动，滑块做速度为10 m/s 的匀速运动D ．最终塑料板做加速度为3 m/s 2的匀加速运动，滑块做速度为10 m/s 的匀速运动解析：滑块随塑料板向左运动时，受到竖直向上的洛伦兹力，和塑料板之间的正压力逐步减小．开始时，塑料板和滑块加速度相同，由F ＝(M ＋m )a 得，a ＝2 m/s 2，对滑块有μ(mg －qvB )＝ma ，当v ＝6 m/s 时，滑块恰好相关于塑料板有相对滑动，开始做加速度减小的加速运动，当mg ＝q v B ，即v ＝10 m/s 时滑块对塑料板的压力为零F N ＝0，塑料板所受的合力为0.6 N ，那么a ′＝F M＝3 m/s 2，B 、D 正确．答案：BD10．环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个高度真空的圆环状的空腔．假设带电粒子初速度可视为零，经电压为U 的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B .带电粒子将被限制在圆环状空腔内运动．要坚持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，以下讲法中正确的选项是( )A ．关于给定的加速电压，带电粒子的比荷q /m 越大，磁感应强度B 越大B ．关于给定的加速电压，带电粒子的比荷q /m 越大，磁感应强度B 越小C ．关于给定的带电粒子和磁感应强度B ，加速电压U 越大，粒子运动的周期越小D ．关于给定的带电粒子和磁感应强度B ，不管加速电压U 多大，粒子运动的周期都不变解析：带电粒子通过加速电场后速度为v ＝2Uq m ，带电粒子以该速度进入对撞机的环状空腔内，且在圆环内做半径确定的圆周运动，因此R ＝m v Bq ＝2Um B 2q，关于给定的加速电压，即U 一定，那么带电粒子的比荷q /m 越大，磁感应强度B 应越小，A 错误，B 正确；带电粒子运动周期为T ＝2πm Bq，与带电粒子的速度无关，因此就与加速电压U 无关，因此，关于给定的带电粒子和磁感应强度B ，不管加速电压U 多大，粒子运动的周期都不变．答案：BD第二卷非选择题二、填空与实验题(此题包括5小题，每题12分，共60分．把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)图911．在原子反应堆中抽搐液态金属时，由于不承诺转动机械部分和液态金属接触，常使用一种电磁泵．如图9所示是这种电磁泵的结构示意图，图中A 是导管的一段，垂直于匀强磁场放置，导管内充满液态金属．当电流I 垂直于导管和磁场方向穿过液态金属时，液态金属即被驱动，并保持匀速运动．假设导管内截面宽为a 、高为b ，磁场区域中的液体通过的电流为I ，磁感应强度为B ，求：(1)电流I 的方向；(2)驱动力对液体造成的压强差．解析：(1)驱动力即安培力方向与流淌方向一致，由左手定那么可判定出电流I 的方向由下向上．(2)把液体看成由许多横切液片组成，因通电而受到安培力作用，液体匀速流淌，因此有安培力F ＝Δp ·S ，Δp ＝F S ＝BIb ab ＝BI a ，即驱动力对液体造成的压强差为BI a. 答案：(1)电流方向由下向上 (2)BI a图1012．一种半导体材料称为〝霍尔材料〞，用它制成的元件称为〝霍尔元件〞，这种材料有可定向移动的电荷，称为〝载流子〞，每个载流子的电荷量大小为q ＝1.6×10－19 C ，霍尔元件在自动检测、操纵领域得到广泛应用，如录像机中用来测量录像磁鼓的转速、电梯中用来检测电梯门是否关闭以及自动操纵升降电动机的电源的通断等．在一次实验中，一块霍尔材料制成的薄片宽ab ＝1.0×10－2 m 、长bc ＝4.0×10－2 m 、厚h＝1.0×10－3 m ，水平放置在竖直向上的磁感应强度B ＝2.0 T 的匀强磁场中，bc 方向通有I ＝3.0 A 的电流，如图10所示，由于磁场的作用，稳固后，在沿宽度方向上产生1.0×10－5 V 的横向电压．(1)假定载流子是电子，ad 、bc 两端中哪端电势较高？(2)薄板中形成电流I 的载流子定向运动的速率为多大？(3)这块霍尔材料中单位体积内的载流子个数为多少？解析：(1)由左手定那么可判定，电子受洛伦兹力作用偏向bc 边，故ad 端电势高．(2)稳固时载流子在沿宽度方向上受到的磁场力和电场力平稳q v B ＝q U ab ，v ＝U Bab ＝1.0×10－52.0×1.0×10－2 m/s ＝5×10－4 m/s. (3)由电流的微观讲明可得：I ＝nq v S .故n ＝I /qvS ＝3.75×1027个/m 3.答案：(1)ad 端 (2)5×10－4 m/s (3)3.75×1027个/m 313．在电子显像管内部，由酷热的灯丝上发射出的电子在通过一定的电压加速后，进入偏转磁场区域，最后打到荧光屏上，当所加的偏转磁场的磁感应强度为0时，电子应沿直线运动打在荧光屏的正中心位置．但由于地磁场对带电粒子运动的阻碍，会显现在未加偏转磁场时电子束偏离直线运动的现象，因此在周密测量仪器的显像管中常需要在显像管的外部采取磁屏蔽措施以排除地磁场对电子运动的阻碍．电子质量为m 、电荷量为e ，从酷热灯丝发射出的电子(可视为初速度为0)通过电压为U 的电场加速后，沿水平方向由南向北运动．假设不采取磁屏蔽措施，且地磁场磁感应强度的竖直向下重量的大小为B ，地磁场对电子在加速过程中的阻碍可忽略不计，在未加偏转磁场的情形下，(1)试判定电子束将偏向什么方向；(2)求电子在地磁场中运动的加速度的大小；(3)假设加速电场边缘到荧光屏的距离为l ，求在地磁场的作用下使到达荧光屏的电子在荧光屏上偏移的距离．解析：(1)依照左手定那么，能够判定出电子束将偏向东方．(2)设从加速电场射出的电子速度为v 0，那么依照动能定理有：12m v 20＝eU 从加速电场射出的电子在地磁场中受到洛伦兹力的作用而做匀速圆周运动，设电子的加速度为a ，依照牛顿第二定律，e v 0B ＝ma由以上各式解得a ＝eB m 2eU m. (3)设电子在地磁场中运动的半径为R ，依照牛顿第二定律e v 0B ＝m v 20R 得R ＝m v 0eB图11设电子在荧光屏上偏移的距离为x ，依照图中的几何关系，有：x ＝R －R 2－l 2 结合以上关系，得x ＝1B 2mU e －2mU eB 2－l 2. 答案：(1)东方 (2)eB m 2eU m(3)1B 2mU e －2mU eB 2－l 2图1214．(2007年全国卷Ⅰ)两平面荧光屏互相垂直放置，在两屏内分不取垂直于两屏交线的直线为x 轴和y 轴，交点O 为原点，如图12所示．在y >0、0<x <a 的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，在y >0、x >a 的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B .在O 点处有一小孔，一束质量为m 、带电量为q (q >0)的粒子沿x 轴经小孔射入磁场，最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮．入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值．速度最大的粒子在0<x <a 的区域中运动的时刻与在x >a 的区域中运动的时刻之比为2∶5，在磁场中运动的总时刻为7T /12，其中T 为该粒子在磁感应强度为B 的匀强磁场中做圆周运动的周期．试求两个荧光屏上亮线的范畴(不计重力的阻碍)．解析：设粒子在磁场中半径为r ，那么q v B ＝m v 2r 图13假设速度较小的粒子将会在x <a 的区域内运动，最后垂直打在y 轴(竖直荧光屏)上，那么半径范畴为从0到a ，屏上发亮的范畴从0～2a ；假设速度较大的粒子会进入右侧的磁场速度最大的粒子轨迹如图13中实线所示，左边圆弧的圆心在y 轴上，用C 表示，右边圆弧的圆心为C ′，由对称性可知，C ′在x ＝2a 直线上．设粒子在左、右两磁场中运动的时刻分不为t 1、t 2.由题意，得：t 1t 2＝25t 1＋t 2＝712T 可得：t 1＝T 6，t 2＝512T 由几何关系可得 ∠OCM ＝60°，∠MC ′P ＝150°.故∠NC ′P ＝150°－60°＝90°即NP 为14圆弧，C ′在x 轴上．设速度最大的粒子半径为R ，由几何关系可知2a ＝R ·sin60°.故OP ＝2(1＋33)a (水平荧光屏发光范畴的右边界) 又因为粒子进入右侧磁场的最小半径R min ＝a ，如图中虚线所示，现在粒子在右侧的圆轨迹与x 轴的D 点相切，那么OD ＝2a .(水平荧光屏发光范畴的左边界)．答案：水平荧光屏上亮线范畴是2a <x <2(1＋33)a ，竖直屏上亮线范畴是0<y <2a .图1415．(2007年全国卷Ⅱ)如图14所示，在坐标系xOy 的第一象限中存在沿y 轴正方向的匀强电场，场强大小为E .在其他象限中存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．A 是y 轴上的一点，它到坐标原点O 的距离为h ；C 是x 轴上的一点，到O 的距离为l .一质量为m 、电荷量为q 的带负电的粒子以某一初速度沿x 轴方向从A 点进入电场区域，继而通过C 点进入磁场区域，并再次通过A 点，现在速度方向与y 轴正方向成锐角．不计重力作用．试求：(1)粒子通过C 点时速度的大小和方向．(2)磁感应强度B 的大小．解析：(1)粒子在电场中做类平抛运动，设加速度为a ，那么qE ＝ma ①设粒子从A 点进入电场时初速度为v 0，从A 运动到C 点时刻为t ，那么h ＝12at 2② l ＝v 0·t ③图15设粒子在C 点时的速度为v ，v 垂直于x 轴的重量为v ⊥，那么v ⊥＝2ah ④由于v ＝v 20＋v 2⊥⑤ ①～⑤式联立，得v ＝qE (4h 2＋l 2)2mh⑥ 设粒子通过C 点时速度与x 轴夹角为α.由tan α＝v ⊥v 0⑦ 将②③④代入⑦式，得tan α＝2h l⑧ 即α角的正切值是2h l. (2)粒子进入磁场后做圆周运动的半径为R ，那么q v B ＝m v 2R设圆心为P ，那么PC 必与过C 点的速度垂直，且有PC ＝P A ＝R .用β表示P A 与y 轴的夹角，由几何关系得R cos β＝R cos α＋h ⑩R sin β＝l －R sin α⑪由⑧⑩⑪式解得R ＝h 2＋l 22hl4h 2＋l 2⑫ 由⑥⑨⑫式得B ＝l h 2＋l22mhE q .答案：(1)qE(4h2＋l2)2mh与x轴夹角为arctan2hl(2)lh2＋l22mhE q。

《磁场》《电磁感应》《交流电》单元检测

《磁场》《电磁感应》《交流电》单元检测1、如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积S1＞S2= S3，且“3”线圈在磁铁的正中间。

设各线圈中的磁通量依次为φ1、φ2、φ3则它们大小关系是（）A、φ1>φ2>φ3B、φ1>φ2=φ3C、φ1<φ2<φ3D、φ1<φ2=φ32、长为L的导线ab斜放（夹角为θ）在水平轨道上，轨道平行间距为d，通过ab的电流强度为I，匀强磁场的磁感应强度为B，如图所示，则导线ab所受安培力的大小为（）A、ILBB、ILBsinθC、IdB/sinθD、IdB/cosθ3、如图所示，连接平行金属板P1和P2，（板面垂直于纸面）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均在纸面内，金属板置于磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当一束等离子体射入两金属板之间时，CD段将受到力的作用，则：（）A、等离子体从右方射入时，CD受力方向背离GH；B、当从右方射入时，CD受力方向指向GH；C、当从左方射入时，CD受力方向背离GH；D、当从左方射入时，CD受力方向指向GH。

4、如图，在同一铁心上绕着两个线圈，单刀双掷开关原来接在1位置，现在它从1打向2，试判断此过程中，通过R的电流方向是（）A．先由P到Q，再由Q到PB．先由Q到P，再由P到QC．始终是由Q到PD．始终是由P到Q5、如右图所示，条形磁铁放在水平桌面上，它的正中央的上方固定一与磁铁垂直的通电直导线，电流方向垂直纸面向外，则下面结论正确的是（）A．磁铁对桌面的压力减小，它不受摩擦力；B．磁铁对桌面的压力减小，它受到摩擦力；C．磁铁对桌面的压力加大，它不受摩擦力；D．磁铁对桌面的压力加大，它受到摩擦力；6、从太阳或其它星体上放射出的宇宙射线中都含有大量的高能带电粒子，这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，如图所示，那么（）A、地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同；B、地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最强，赤道附近最弱；C、地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱，赤道附近最强；D、地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转；7、如图所示电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关。

高三物理磁场单元测试

高三物理磁场单元测试河南宏力学校姚海军一、选择题（大题共8小题；每小题4分，共32分．每题给出的四个选项中至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分）．1．如图所示，通电圆线圈套在条形磁铁右端，磁场对通电圆线圈作用的结果，使得（） A ．圆线圈面积有被拉大的倾向 B ．圆线圈面积有被压小的趋势 C ．线圈将向右平移D ．线圈将向左平移2．矩形导线框abcd 中通有恒定的电流I ，线框从如图所示位置开始绕中心轴OO ′ 转动90°，在此过程中线框始终处于水平方向的匀强磁场中，以下说法中正确的是（）A ．ad 、bc 两边所受磁场力始终为零B ．ab 、cd 两边所受磁场力的合力始终为零C ．ab 、cd 两边均受到恒定磁场力D ．线框所受的磁场力的合力始终为零3.在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场。

取坐标如图。

一带电粒子沿x 轴正方向进入此区域，在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转。

不计重力的阻碍，电场强度E 和磁感强度B 的方向可能是（） A ． E 和B 都沿x 轴正方向 B ． E 沿y 轴正向，B 沿z 轴正向 C ． E 沿x 轴正向，B 沿y 轴正向 D ． E 、B 都沿z 轴正向4．电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时刻内通过管内横截面的流体的体积）。

为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a 、b 、c ，流量计的两端与输送液体的管道相连接（图中虚线）。

图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料，现于流量计所在处加磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。

当导电液体稳固地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R 的电流表的两端连接，I 表示测得的电流值。

已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为（） A ．)(a c bR B I ρ+ B ．)(cbaR B I ρ+ C ．)(b a cR B I ρ+ D ．)(abc R B I ρ+5．如图示，连接平行金属板P 1和P 2（板面垂直于纸面）的导线的一部分CD 和另一连接电池的回路的一部分GH 平，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 受力的方向背离GHB ．等离子体从右方射入时，CD 受力的方向指向GHC ．等离子体从左方射入时，CD 受力的方向背离GHD ．等离子体从左方射入时，CD 受力的方向指向GH 6.如图所示，长方形abcd 长ad=0.6m ，宽ab=0.3m ，O 、e 分别是ad 、bc 的中点，以ad 为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场)，磁感应强度B=0.25T 。

高二物理磁场单元检测题

第三章磁场单元检测题一、选择题：（每题4分，共40分）1、如图所示，垂直纸面放置的两根固定长直导线a和b中通有大小相等的稳恒直流电流I，在a`、b连线的中垂线上放置另一段可自由运动的直导线c，当c中通以如图所示的直流电流时，结果c不受磁场力，则a、b中电流方向可能是（）A、a中电流向里，b中电流向里B、a中电流向外，b中电流向外C、a中电流向里，b中电流向外D、a中电流向外，b中电流向里2、电子以速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（）A、磁场对电子的作用力始终不做功B、磁场对电子的作用力始终不变C、电子的动能始终不变D、电子的速度始终不变3、如图所示是磁感受应强度B、负电荷运动速度v和磁场对运动电荷的作用力f三者方向的相互关系图，其中正确的是（B、f和v两两垂直）（）4、如图所示，两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，设有大小不同的电流按如图所示的方向通入两铝环，则两铝环的运动情况是（）A、都绕圆柱体运动B、彼此相向运动，且具有大小相等的加速度C、彼此相向运动，电流大的加速度大D、彼此相向运动，电流小的加速度大5、如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的正中间上方固定一根长直导线，导线中通过方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流和原来没有电流通过时相比较，磁铁受到的支持力N和磨擦力f 将（）A、N减小，f=0B、N减小，f≠0C、N增大，f=0D、N增大，f≠06、由磁感线强度的定义式B=ILF可知（）A、通电导线L所在处受到磁场力F为零，该处的磁感应强度B也一定为零B、磁感应强度B的方向与F的方向一致C、该定义式只适用于匀强磁场D、只要满足L很短、I很小的条件，该定义式对任何磁场都适用7、一个带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，粒子经过的轨迹如图所示，轨迹上的每一小段都可以近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电量不变），从图中可以确定粒子的运动方向和电性是（）A、粒子从a到b，带负电B、粒子从b到a，带负电C、粒子从a到b，带正电D、粒子从b到a，带负电8、、一不计重力的带电粒子垂直射入左向右逐渐增强的磁场中，由于周围气体的阻碍作用，其运动轨迹恰为一段圆弧，则从如图所示可以判断（）A、粒子从A点射入，速率逐渐减小B、粒子从B点射入，速率逐渐增大B、粒子从B点射入，速率逐渐减小D、粒子从B点射入，速率逐渐增大9、如图所示，一束质量、带电量、速率均未知的正离子射入正交的电场、磁场区域，发现有些离子毫无偏移地通过这一区域，对于这些离子来说，它们一定具有（）A、相同的速率B、相同的电量C、相同的质量D、速率、电量和质量均相同10、如图所示，空间的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点进入这个区域并沿直线运动，从C点离开场区；如果这个场区只有电场，则粒子从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，则这个粒子从D点离开场区。

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图8-1 图8-4 磁场单元检测一、选择题：（每小题至少有一个选项是正确的，请把正确的答案填入答题卡中，每小题4分，共32分，漏选得2分，错选和不选得零分）1．关于磁场的方向,下列叙述中不正确的（）A ．磁感线上每一点的切线方向B ．磁铁内部N 极到S 极的方向C ．小磁针静止时北极所指的方向D ．小磁针北极受力的方向2．下列关于磁感应强度的说法中正确的是（）A ．通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大B ．磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向C ．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同D ．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关3．有一根竖直长直导线和一个通电三角形金属框处于同一竖直平面内，如图8-1所示，当竖直长导线内通以方向向上的电流时，若重力不计，则三角形金属框将（）A ．水平向左运动B ．竖直向上C ．处于平衡位置D ．以上说法都不对4．如图8-2所示，一个带少量正电的小球沿着光滑、水平、绝缘的桌面向右运动，其速度方向垂直于一个水平方向的匀强磁场，小球飞离桌面边缘后最后落到水平地板上。

设其在空中飞行时间为t 1，水平射程为s 1，着地时速率为v 1；撤去磁场，其余条件不变。

小球飞行时间为t 2，水平射程为s 2着地时速率为v 2，若不计空气阻力，则以下答案中正确的是（）A ．s 1>s 2B ．t 1>t 2C ．v 1>v 2D ．v 1=v 2 5．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 BC 、2BD 、06．如图8-4所示，a 为带正电的小物块，b 是一不带电的绝缘物块，a 、b 叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F 拉b 物块，使a 、b 一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（）A ．a 、b 一起运动的加速度减小。

B ．a 、b 一起运动的加速度增大。

C ．a 、b 物块间的摩擦力减小。

D ．a 、b 物块间的摩擦力增大。

7．如图8-5所示，磁场方向竖直向下，通电直导线ab图8-2由水平位置1绕a点在竖直平面内转到位置2，通电导线所受安培力是（）A．数值变大，方向不变。

B．数值变小，方向不变。

C．数值不变，方向改变。

D．数值，方向均改变。

8．利用图8-8所示装置可测磁感应强度B，矩形线圈宽为L，共N匝，磁场垂直于纸面，当线圈中通以方向如图所示的电流I时，天平如图示那样平衡。

当电流改为反方向时（大小不变），右边再加质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知（）A．B的方向垂直纸面向里，且B =（m1－m2）g/NLIB．B的方向垂直纸面向里，且B = mg/2NLIC．B的方向垂直纸面向外，且B =（m1－m2）g/NLID．B的方向垂直纸面向外，且B = mg/2NLI9．如图所示，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10．如图所示,有界匀强磁场边界线SP//MN,速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场。

其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直;穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角,设两粒子从S到a.b所需时间分别为t1和t2则t1:t2为(重力不计) ( )A．1:3 B．4:3 C．1:1D． 3:211．如图所示，一束质量、速度和电量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域，结果发现有些离子保持原来的运动方向，未发生任何偏转，如果让这些不偏转的离子进入另一匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束对这些进入后一磁场的离子，可以得出结论（）A．它们的动能一定各不相同B．它们的电量一定各不相同C．它们的质量一定各不相同D．它们的电量和质量之比一定各不相同12．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Ek，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Ek/,磁场力做功为W，则下面各判断正确的是A、EK <EK＇,W=0 B、E K >E K＇,W =0图8-8第11题C 、E K =E K ＇,W =0D 、E K >E K ＇,W >0二、填空题（每空5分，共20分，请把答案填写在题中横线上）13．一带电微粒在正交的匀强电场和匀强磁场的竖直平面内做匀速圆周运动，如图8-10所示。

则微粒带电性质是和环绕方向是14．两条金属导轨上水平放置一根导电棒ab ，处于竖直向上的匀强磁场中，如图8-11所示。

导电棒质量为1.2kg ，长为1m ，当棒中通入3A 电流时，它可在导轨上匀速滑动，若电流增大为5A 时，棒可获得2m/s 2的加速度。

则该装置所在处的磁感应强度的大小为。

三、计算题（本题共4小题，共48，解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）15．将倾角为θ的光滑绝缘斜面放置在一个足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B ，一个质量为m 、带电量为q 的小物体在斜面上由静止开始下滑（设斜面足够长）如图8-12所示，滑到某一位置开始离开，求：（1）物体带电荷性质（2）物体离开斜面时的速度及物体在斜面上滑行的长度是多少？16．如图8-13所示，质量为0.1g 的小球，带有5×10－4C 的正电荷，套在一根与水平成37º的细长绝缘杆上，球与杆间的动摩擦因数为0.5，杆所在空间有磁感应强度为0.4T 的匀强磁场，小球由静止开始下滑的最大加速度为 m/s 2，最大速率为多少？（g = 10m/s 2）17.（10分）如图所示，以MN 为界的两匀强磁场，磁感应强度122B B ，方向垂直纸面向里。

现有一质量为m 、带电量为q 的正粒子，从O 点沿图示方向进入1B 中。

（1）试画出粒子的运动轨迹；（2）求经过多长时间粒子重新回到O 点？图8-10 图8-11 图8-12 图8-13 2 1B O胶州一中高二物理第三章《磁场》单元检测答案详解：一、选择题（1）磁感线上每一点的切线方向（2）小磁针静止时北极所指的方向（3）小磁针北极受力的方向3：直导线的右半区为：非匀强磁场。

等效为4：永远记住洛伦兹力不做功，它对小球有向上的偏转。

洛伦兹力有竖直向上的分力，导致竖直方向a 减小；有水平向右的分力，使水平位移增大。

5：利用结论，根据同向电流相互吸引的趋势。

两环形电流重合。

6：整体法分析：随着v 的增加，它们对地面的挤压增大，f 增大，所以a 减小。

但是木块之间是静摩擦力，非滑动摩擦力。

应对a 隔离，f=ma9：等效分析法较好。

可以把直导线的上半区等效为一磁铁的磁场。

N 在纸面里边，S 在纸面外。

12：此题为速度选择器的模型。

电场的作用：使微粒向下偏转，磁场的作用；使微粒向上偏转，所以导致出射点的位置比只有电场时要偏上。

洛伦兹力不做功，电场力做功，电场力做功的多少与微粒的偏转位移有关，二、填空题13、带负电、逆时针解析：什么时候应该考虑重力，应该注重以下几个原则：（1）看题目的明确要求，重力不计，还是重力要考虑。

（2）一般情况下，围观粒子重力不计，宏观物体（导体小球，带电滑块）重力考虑。

（3）二般情况：具体为题具体分析。

本题：因为微粒明确做匀速圆周运动，所以只有洛伦兹力可以充当向心力。

电场力绝不肯充当向心力，电场力也必须消失，所以应该考虑重力。

且重力和电场力相互抵消。

14、1.2T三、计算题15．解析：（1）当小物体沿斜面加速下滑时，随着速度的增加，洛伦兹力逐渐增大，为了使小物体离开斜面，洛伦兹力的方向使必须垂直于斜面向上，可见，小物体带负电。

（2）小物体离开斜面时，由受力分析得：qvB = mg cos θ，解得v = mg cos θ/qB ；由于只有重力做功，故系统机械能守恒，即mgL sin θ = mv 2/2，解得小物体在斜面上滑行得长度L = m 2g cos 2θ/2q 2B 2sin θ16.解析小球由静止释放时受力如图8-17所示，在获得速度以后另外还受到垂直杆斜向上的洛伦兹力作用，故小球先做加速度变大的加速运动，待满足N = 0。

即f = 0时达最大加速度，值为a m = g sin37º = 6m/s 2。

以后弹力反向，小球再做加速度减小的加速运动，待a =0时速度达最大值，即mgsin 37º－μ(Bq m v －mg cos37º) = 0，得m v = 10m/s 。

17、解析（1）轨迹如图:(2) 粒子的总时间应包含两部分在上半磁场的2个半周期，在下半磁场的半个周期。

所以：总共时间：t=1m 2qB π+2m qB π=1m 4qB π图8-17。