人教版高中物理选修3-1相关习题：(磁场).docx
人教版高中物理选修3-1第三章磁场单元练习(含答案)
人教版选修3-1 第三章磁场一、单选题1.如图所示的虚线区域内，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′（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()A．穿出位置一定在O′点下方B．穿出位置一定在O′点上方C．运动时，在电场中的电势能一定减小D．在电场中运动时，动能一定减小2.如图所示，一根长度L的直导体棒中通以大小为I的电流，静止在导轨上，已知垂直于导体棒的匀强磁场的磁感应强度为B，B的方向与竖直方向成θ角.下列说法中正确的是（）A．导体棒受到磁场力大小为BLI s inθB．导体棒对轨道压力大小为mg+BLI s inθC．导体棒受到导轨摩擦力为D．导体棒受到导轨摩擦力BLI cosθ3.下列关于磁场的说法中正确的是()A．磁体周围的磁场看不见、摸不着，所以磁场不是客观存在的B．将小磁针放在磁体附近，小磁针会发生偏转是因为受到磁场力的作用C．把磁体放在真空中，磁场就消失了D．当磁体周围撒上铁屑时才能形成磁场，不撒铁屑磁场就消失4.如图所示，带负电的金属圆盘绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在盘左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是()A． N极竖直向上B． N极竖直向下C． N极沿轴线向右D． N极沿轴线向左5.如图所示，一根通电直导线置于水平向右的匀强磁场中，电流方向垂直于纸面向里，该导线所受安培力大小为F.将导线长度减少为原来的一半时，导线受到的安培力为()A．B．C．FD． 2F6.质谱仪主要由加速电场和偏转磁场组成，其原理图如图．设想有一个静止的带电粒子P(不计重力)，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到底片上的D 点，设OD＝x，则图中能正确反映x2与U之间函数关系的是()A．B．C．D．7.如图所示，通电螺线管周围能自由转动的小磁针a、b、c、d已静止，N极指向正确的是()A．小磁针aB．小磁针bC．小磁针cD．小磁针d8.如图，一个带负电的物体从绝缘粗糙斜面顶端滑到底端时的速度为v，若加上一个垂直纸面向外的磁场，则滑到底端时()A．v变小B．v变大C．v不变D．不能确定v的变化9.关于磁场对通电直导线作用力的大小，下列说法中正确的是()A．通电直导线跟磁场方向平行时作用力最小，但不为零B．通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大C．作用力的大小跟导线与磁场方向的夹角大小无关D．通电直导线跟磁场方向不垂直时肯定无作用力10.如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线a和b，通有等值电流．在纸面上距a、b等远处有一点P，若P点合磁感应强度B的方向水平向左，则导线a、b中的电流方向是()A．a中向纸里，b中向纸外B．a中向纸外，b中向纸里C．a、b中均向纸外D．a、b中均向纸里二、多选题11.(多选)如图所示的xOy平面内，存在正交的匀强磁场和匀强电场，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直xOy平面向里，匀强电场大小为E，方向沿y轴正方向．将一质量为m、带电量为q的粒子从O点由静止释放，粒子的运动曲线如图所示，运动周期为T，P点距x轴的距离为粒子运动过程中距x轴最大距离的一半，粒子的重力忽略不计．以下说法正确的是()A．粒子带正电B．粒子运动到最低点时，粒子所受电场力与洛伦兹力大小相等C．粒子由P点运动到与之等高的Q点所用时间为D．粒子在运动过程中，距x轴的最大距离为12.(多选)如图所示，一束正离子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．电荷B．质量C．速度D．比荷13.（多选）安培的分子环流假设，可用来解释（）A．两通电导体间有相互作用的原因B．通电线圈产生磁场的原因C．永久磁铁产生磁场的原因D．铁质类物体被磁化而具有磁性的原因三、填空题14.在磁感应强度B＝0.8 T的匀强磁场中，一根与磁场方向垂直放置、长度L＝0.2 m的通电导线中通有I＝0.4 A的电流，则导线所受磁场力大小为________；若将导线转过90°与磁场方向平行时，导线所受磁场力为________，此时磁场的磁感应强度为________．15.一矩形线圈面积S＝10－2m2，它和匀强磁场方向之间的夹角θ1＝30°，穿过线圈的磁通量Ф＝1×10－3Wb，则磁场的磁感应强度B＝______________；若线圈以一条边为轴转180°，则穿过线圈的磁通量的变化量为____________；若线圈平面和磁场方向之间的夹角变为θ2＝0°，则Ф0＝________________.16.边长为a的正方形线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示．求出下列四种情况下，穿过线圈的磁通量．17.在两平行金属板间，有如图所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场．α粒子以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时，恰好能沿直线匀速通过．供下列各小题选择的答案有：A．不偏转 B．向上偏转C．向下偏转 D．向纸内或纸外偏转(1)若质子以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时，质子将________．(2)若电子以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时，电子将________．(3)若质子以大于v0的速度，沿垂直于电场方向和磁场方向从两板正中央射入，质子将________．(4)若增大匀强磁场的磁感应强度，其他条件不变，电子以速度v0沿垂直于电场和磁场的方向，从两极正中央射入时，电子将________．18.如图所示，一个质量为m带正电的带电体电荷量为q，紧贴着水平绝缘板的下表面滑动，滑动方向与垂直纸面向里的匀强磁场B垂直，则能沿绝缘面水平滑动的速度方向________，大小应不小于________，若从速度v0开始运动，则它沿绝缘面运动的过程中，克服摩擦力做功为________．四、实验题19.霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图甲所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N 间出现电压U H，这种现象称为霍尔效应，U H称为霍尔电压，且满足U H＝k，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数．某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数．(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图甲所示，该同学用电压表测量U H时，应将电压表的“＋”接线柱与________(填“M”或“N”）端通过导线相连．(2)已知薄片厚度d＝0.40 mm，该同学保持磁感应强度B＝0.10 T不变，改变电流I的大小，测量相应的U H值，记录数据如下表所示.根据表中数据在图乙中画出U H－I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为________×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效数字)．(3)该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图丙所示的测量电路，S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)．为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向________(填“a”或“b”），S2掷向________(填“c”或“d”）．为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中．在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件____和____(填器件代号)之间．20.1879年美国物理学家霍尔在研究载流导体在磁场中受力情况时，发现了一种新的电磁效应：将导体置于磁场中，并沿垂直磁场方向通入电流，则在导体中垂直于电流和磁场的方向会产生一个横向电势差，这种现象后来被称为霍尔效应，这个横向的电势差称为霍尔电势差．(1)如图甲所示，某长方体导体abcd－a′b′c′d′的高度为h、宽度为l，其中的载流子为自由电子，自由电子电荷量为e，导体处在与abb′a′面垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B0.在导体中通有垂直于bcc′b′面的恒定电流，若测得通过导体的恒定电流为I，横向霍尔电势差为U H，此导体中单位体积内自由电子的个数为________．(2)对于某种确定的导体材料，其单位体积内的载流子数目n和载流子所带电荷量q均为定值，人们将H＝定义为该导体材料的霍尔系数．利用霍尔系数H已知的材料可以制成测量磁感应强度的探头，有些探头的体积很小，其正对横截面(相当于图甲中的abb′a′面)的面积可以在0.1 cm2以下，因此可以用来较精确地测量空间某一位置的磁感应强度．如图乙所示为一种利用霍尔效应测磁感应强度的仪器，其中探头装在探杆的前端，且使探头的正对横截面与探杆垂直．这种仪器既可以控制通过探头的恒定电流的大小I，又可以监测探头所产生的霍尔电势差U H，并自动计算出探头所测位置磁场的磁感应强度的大小，且显示在仪器的显示窗内．①在利用上述仪器测量磁感应强度的过程中，对控杆的放置方位要求为：______________.②要计算出所测位置磁场的磁感应强度，除了要知道H、I、U H外，还需要知道物理量__________________．推导出用上述物理量表示所测位置磁感应强度大小的表达式：_____________.五、计算题21.如图所示，空间内有方向垂直纸面（竖直面）向里的界匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ，磁感应强度大小未知，区域Ⅰ内有竖直向上的匀强电场，区域Ⅱ内有水平向右的匀强电场，两区城内的电场强度大小相等，现有一质量、电荷量的带正电滑块从区域Ⅰ左侧与边界相距的点以的初速度沿粗糙、绝缘的水平面向右运动，进入区域Ⅰ后，滑块立即在竖直平面内做匀速圆周运动，在区域Ⅰ内运动一段时间后离开磁场落回点.已知滑块与水平面间的动摩擦因数，重力加速度.（1）求匀强电场的电场强度大小和区域Ⅰ中磁场的磁感应强度大小;（2）求滑块从点出发到再次落回点所经历的时间（可用分数表示，圆周率用字母π表示）；（3）若滑块在点以的初速度沿水平面向右运动，当滑块进入区域Ⅱ后恰好能做匀速直线运动，求有界磁场区域Ⅰ的宽度及区域Ⅱ内磁场的磁感应强度大小.（可用分数表示）.22.如图所示，ab、cd为两根相距 2 m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，一根质量为 3.6 kg金属棒，当通以 5 A的电流时，金属棒沿导轨做匀速运动；当金属棒中电流增加到8 A时，金属棒能获得 2 m/s2的加速度，求匀强磁场的磁感应强度的大小．23.如图所示，通电导线L垂直放于匀强磁场(各点的磁感应强度大小和方向均相同)中，导线长8m，磁感应强度B的值为 2 T，导线所受的力为32 N，求导线中电流的大小．答案解析1.【答案】C【解析】a粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动，则该粒子一定做匀速直线运动，故对粒子a有：Bqv＝Eq即只要满足E＝Bv，无论粒子带正电还是负电，都可以沿直线穿出复合场区，当撤去磁场只保留电场时，粒子b由于电性不确定，故无法判断是从O′点的上方还是下方穿出，故A、B错误；粒子b在穿过电场区的过程中必然受到电场力的作用而做类平抛运动，电场力做正功，其电势能减小，动能增大，故C项正确，D项错误．2.【答案】D【解析】根据左手定则可得导体棒受力分析如图所示.因为B与I垂直，故导体棒受到磁场力大小为，故A错误；根据共点力平衡规律得：，得导体棒对轨道的压力大小为，故B错误；由题意知导体棒受到的是静摩擦力，由平衡条件可得：，故C错误，D正确.3.【答案】B【解析】4.【答案】C【解析】等效电流的方向与转动方向相反，由安培定则知轴线上的磁场方向向右，所以小磁针N 极受力向右，故C正确．5.【答案】B【解析】电流与磁场垂直，安培力：F＝BIL当导线长度减少为原来的一半时，导线受到的安培力为：F′＝BI·联立解得：F′＝.6.【答案】A【解析】根据动能定理qU＝mv2得，v＝粒子在磁场中偏转洛伦兹力提供向心力qvB＝m，则R＝.x＝2R＝.知x2∝U.故A正确，B、C、D错误．7.【答案】C【解析】根据安培定则，判断出通电螺线管左边为N，右边为S，则静止时小磁针N极指向磁场方向，所以图中正确的只有小磁针c.8.【答案】A【解析】根据左手定则，带负电的物体沿斜面下滑时受到垂直斜面向下的洛伦兹力，所以物体与斜面间的摩擦力增大，从而使物体滑到斜面底端时速度变小，故A正确．9.【答案】B【解析】由于安培力F＝BIL sinθ，θ为导线和磁场的夹角，当导线的方向与磁场的方向平行时，所受安培力为0；当导线的方向与磁场方向垂直时，安培力最大．10.【答案】A【解析】若a中向纸里，b中向纸外，根据安培定则判断可知：a在P处产生的磁场Ba方向垂直于aP连线向下，如图所示．b在P处产生的磁场Bb方向垂直于bP连线向上，如图所示，根据平行四边形定则进行合成，则得P点的磁感应强度方向水平向左．符合题意．故A正确．若a中向纸外，b中向纸里，同理可知，P点的磁感应强度方向水平向右．故B错误．若a、b中均向纸外，同理可知，P点的磁感应强度方向竖直向上．故C错误．若a、b中均向纸里，同理可知，P点的磁感应强度方向竖直向下．故D错误．11.【答案】AC【解析】粒子由静止开始运动，故开始时电场力向下，故粒子带正电，故A正确；粒子运动到最低点时，合力向上，电场力向下，合力提供向心力，故洛伦兹力大于电场力，故B错误；粒子的初速度为零，将初速度沿着水平方向分解为水平向左和水平向右的两个相等分速度v1和v2，大小均为v，向右的分速度v2，对应的洛伦兹力与电场力平衡，故：qv2B＝qE①向左的分速度v1，做逆时针的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有：qv1B＝m②其中：v1＝v2＝v③联立①②③解得：R＝T＝＝粒子由P点运动到与之等高的Q点所用时间为：t＝·T＝粒子在运动过程中，距x轴的最大距离为：ym＝2R＝故C正确，D错误．12.【答案】CD【解析】离子在区域Ⅰ内不偏转，则有qvB＝qE，v＝，说明离子有相同速度，C对；在区域Ⅱ内半径相同，由r＝知，离子有相同的比荷，D对；至于离子的电荷与质量是否相等，由题意无法确定，故A、B错．13.【答案】CD【解析】两通电导体有相互作用，是通过磁体之间的磁场的作用产生的，故A错误；通电线圈产生磁场的原因是电流的周围存在磁场，与分子电流无关，故B错误；安培提出的分子环形电流假说，解释了为什么磁体具有磁性，说明了磁现象产生的本质，故C正确；安培认为，在原子、分子或分子团等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体，未被磁化的物体，分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性；磁化时，分子电流的方向大致相同，于是对外界显出显示出磁性，故D正确．14.【答案】6.4×10－2N00.8 T【解析】当磁感应强度B与电流I垂直放置时，由公式B＝可知F＝BIL＝0.8×0.4×0.2 N＝6.4×10－2N当导线放置方向与磁感应强度的方向平行时，受到的磁场力的大小为零，磁场中某点的磁感应强度的大小和是否放置通电导线以及放置的方向无关，B＝0.8 T.15.【答案】0.2 T2×10－3Wb0【解析】线圈的磁通量Ф＝B·S⊥＝BS sin 30°，所以B＝＝＝0.2 T若线圈以一条边为轴转180°，则穿过线圈的磁通量的变化量ΔФ＝Ф－Ф′＝1×10－3Wb－(－1×10－3)Wb＝2×10－3Wb线圈平面和磁场方向之间的夹角变为0°，则Ф0＝0.16.【答案】0Ba20.5Ba2【解析】由图1可知，线圈与磁场的方向平行，根据可知，穿过线圈的磁通量等于0；由图2可知，线圈与磁场垂直，根据可知，穿过线圈的磁通量为；由图3可知，线圈与磁场之间的夹角是30°，根据可知，穿过线圈的磁通量为；由图4可知，线圈与磁场之间的夹角额60°，根据可知，穿过线圈的磁通量为．17.【答案】(1)A(2)A(3)B(4)C【解析】设带电粒子的质量为m，带电荷量为q，匀强电场的电场强度为E，匀强磁场的磁感应强度为B.带电粒子以速度v0垂直射入互相正交的匀强电场和匀强磁场中时，若粒子带正电荷，则所受电场力方向向下，大小为qE；所受磁场力方向向上，大小为Bqv0.沿直线匀速通过时，显然有Bqv0＝qE，v0＝，即沿直线匀速通过时，带电粒子的速度与其质量、电荷量无关．如果粒子带负电荷，电场力方向向上，磁场力方向向下，上述结论仍然成立．所以，(1)(2)两小题应选 A.若质子以大于v0的速度射入两板之间，由于磁场力F＝Bqv，磁场力将大于电场力，质子带正电荷，将向上偏转，第(3)小题应选 B.磁场的磁感应强度B增大时，电子射入的其他条件不变，所受磁场力F ＝Bqv0也增大，电子带负电荷，所受磁场力方向向下，将向下偏转，所以第(4)小题应选择 C.18.【答案】水平向右，，m[v－()2]【解析】19.【答案】(1)M(2)如图所示 1.5(1.4或 1.6)(3)b c S1E(或S2E)【解析】(1)根据左手定则得，正电荷向M端偏转，所以应将电压表的“＋”接线柱与M端通过导线相连．(2)U H—I图线如图所示．根据U H＝k知，图线的斜率为k＝k＝0.375，解得霍尔系数k＝1.5×10－3V·m·A－1·T－1.(3)为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向b，S2掷向c，为了保护电路，定值电阻应串联在S1和E(或S2和E)之间．20.【答案】(1)(2)①应调整探杆的放置位置(或调整探头的方位)，使霍尔电势差达到最大(或使探杆与磁场方向平行；使探头的正对横截面与磁场方向垂直；abb′a′面与磁场方向垂直)②探头沿磁场方向的宽度lB＝【解析】(1)设单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动的速率为v，则有I＝nehlv当形成恒定电流时，自由电子所受电场力与洛伦兹力相等，因此有evB0＝e解得n＝.(2)①应调整探杆的放置方位(或调整探头的方位)，使霍尔电势差达到最大(或使探杆与磁场方向平行；探头的正对横截面与磁场方向垂直；abb′a′面与磁场方向垂直)．②设探头中的载流子所带电荷量为q，根据上述分析可知，探头处于磁感应强度为B的磁场中，当通有恒定电流I，产生最大稳定霍尔电压U H 时，有qvB＝q又因I＝nqhlv和H＝联立可解得B＝所以，还需要知道探头沿磁场方向的宽度l.21.【答案】（1）（2）（3）【解析】(1)滑块在区域Ⅰ内做匀速圆周运动时，重力与电场力平衡，则有：.解得：滑块在A、N间运动时，由牛顿第二定律可得：由运动公式可得：代入数据得：平抛运动过程满足：做圆周运动满足联立方程求解得：.（2）滑块在A、N间的时间：在磁场中做匀速圆周运动的时间：平抛运动的时间：总时间为：。
人教版高中物理选修3-1《磁场》单元测试.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理《磁场》单元测试第I 卷（选择题 共30分）一、本题共10小题；每小题3分。
在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。
全部选对的得3分，选不全的得1分，有选错或不答的得0分1、下列单位中与磁感应强度单位相同有（ ）A ．牛库·米秒；/B ．牛安·米；C ．伏米米秒；//D ．韦米2 2、如右图所示，木板质量为M ，静止于水平地面上，木板上固定一质量不计的框架，框架上悬有磁铁A ，木板上放有磁铁B ，两磁铁质量均为m ，设木板对地面的压力为N 1，B 对木板的压力为N 2，A 对悬线的拉力为T ，则下面结论正确的是（ ）A ．N 1=+Mg mg 2B ．N mg 2=C ．T mg =D ．以上答案全不对3、通电矩形线圈放在匀强磁场中，线圈平面与磁感线平行时，它受到的电磁力矩为M 。
要使线圈受到的电磁力矩变为M/2，可以采取的措施是（ ）A ．保持线圈大小不变，将匝数减小一半B ．保持线圈的匝数不变，将线圈的长和宽都减半C ．将线圈绕垂直于磁感线的轴线转过30°D ．将线圈绕垂直于磁感线的轴线转过60°4、带电为+q 的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确是（ ）（A ）只要速度大小相同，所受洛仑兹力就相同。
（B ）如果把+q 改变为－q ，速度反向，则受力的大小、方向均不变。
（C ）已知洛仑兹力、磁场、速度中任意两个量的方向，就能判断第三个量的方向。
（D ）粒子受到洛仑兹力作用后运动的动能动量均不变。
5、一束带电粒子流沿同一方向垂直射入一磁感应强度为B 的匀强磁场中，在磁场中这束粒子流分成两部分，其运动轨迹分别如图示中1、2所示，这两部分粒子的运动速度v ，动量P ，电量q及荷质比q/m 之间的关系正确的是（ ）A ．如果q m q m v v 112212=<,则有 B ． 如果q m q m v v 112212==,则有 C ． 如果q q p p 1212=<,则有且两者都带电荷D ．如果 p p q q 1212=>，则有，且两者都带负电6、三种粒子（均不计重力）：质子、氘核和α粒子由静止开始在同一匀强电场中加速后，从同一位置沿水平方向射入图示中虚线框内区域，虚线框内区域加有匀强电场或匀强磁场，以下对带电粒子进入框内区域后运动情况分析正确的是：（ ）A ．区域内加竖直向下方向的匀强电场时，三种带电粒子均可分离B ．区域内加竖直向上方向的匀强电场时，三种带电粒子不能分离C ．区域内加垂直纸面向里的匀强磁场时，三种带电粒子均可以分离D ．区域内加水平向左方向的匀强磁场时，三种带电粒子不能分离7、如图所示，ab 和cd 是匀强磁场中与磁场方向垂直的平面内两条平行直线。
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一、磁场知识要点磁场的产生⑴磁极周围有磁场。
⑵电流周围有磁场〔奥斯特〕。
安培提出分子电流假说〔又叫磁性起源假说〕，认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。
〔不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的。
〕⑶变化的电场在周围空间产生磁场〔麦克斯韦〕。
磁场的根本性质磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。
这一点应该跟电场的根本性质相比拟。
磁感应强度FB〔条件是匀强磁场中，或L很小，并且L⊥B〕。
ILT，1T=1N/(Am)=1kg/(As2)磁感应强度是矢量。
单位是特斯拉，符号为磁感线⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。
磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N极的指向。
磁感线的疏密表示磁场的强弱。
⑵磁感线是封闭曲线〔和静电场的电场线不同〕 。
⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线： ⑷安培定那么〔右手螺旋定那么〕 ：对直导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。
磁通量如果在磁感应强度为的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，其面积为，那么定义 B 与 S 的乘积为穿过这个面S的磁通量，用Φ表示。
Φ是标量，但是有方向〔进该面或出该面〕。
单位为韦伯，符号为bb222W 。
1W=1Tm=1Vs=1kgm/(As)。
可以认为磁通量就是穿过某个面的磁感线条数。
在匀强磁场磁感线垂直于平面的情况下，=/，所以磁感应强度又叫磁通密度。
在匀强磁场中，当B与S的夹角为α时，B ΦS有=sinα 。
Φ BS地球磁场 通电直导线周围磁场 通电环行导线周围磁场二、安培力〔磁场对电流的作用力〕知识要点安培力方向的判定⑴用左手定那么。
⑵用“同性相斥，异性相吸〞〔只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时〕。
⑶用“同向电流相吸，反向电流相斥〞〔反映了磁现象的电本质〕。
人教版高中物理选修3-1第三章磁场单元练习(包含答案)
人教版选修 3-1 第三章 磁场一、单项选择题1.以下图的虚线地区内，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 )以必定的初速度由左界限的O点射入磁场、电场地区，恰巧沿直线由地区右界限的O ′(图中未标出 )穿出．若撤去该地区内的磁场而保存电场不变，另一个相同的粒子b (不计重力)仍以相同初速度由O 点射入，从地区右界限穿出，则粒子b ()A ． 穿出地点必定在 O 点下方 ′B ． 穿出地点必定在 O 点上方 ′C ． 运动时，在电场中的电势能必定减小D ． 在电场中运动时，动能必定减小以下图，一根长度 L 的直导体棒中通以大小为I 的电流，静止在导轨上，已知垂直于导体棒的2.匀强磁场的磁感觉强度为B ， B 的方向与竖直方向成 θ角 .以下说法中正确的选项是（）A ． 导体棒遇到磁场力大小为 BLI sin θB ． 导体棒对轨道压力大小为mg +BLI sin θC ． 导体棒遇到导轨摩擦力为D ． 导体棒遇到导轨摩擦力BLI cos θ3.以下对于磁场的说法中正确的选项是()A ． 磁体四周的磁场看不见、摸不着，所以磁场不是客观存在的B ． 将小磁针放在磁体邻近，小磁针会发生偏转是因为遇到磁场力的作用C ． 把磁体放在真空中，磁场就消逝了D ． 当磁体四周撒上铁屑时才能形成磁场，不撒铁屑磁场就消逝4.以下图，带负电的金属圆环绕轴OO ′以角速度ω匀速旋转，在盘左边轴线上的小磁针最后平衡的地点是 ()A ． N 极竖直向上B． N 极竖直向下C． N 极沿轴线向右D． N 极沿轴线向左5.以下图，一根通电直导线置于水平向右的匀强磁场中，电流方向垂直于纸面向里，该导线所受安培力大小为F.将导线长度减少为本来的一半时，导线遇到的安培力为()A．B．C．FD． 2F6.质谱仪主要由加快电场和偏转磁场构成，其原理图如图．假想有一个静止的带电粒子P(不计重力) ，经电压为U的电场加快后，垂直进入磁感觉强度为 B 的匀强磁场中，最后打究竟片上的D点，设 OD＝x，则图中能正确反应2() x 与 U 之间函数关系的是A ．B．C． D ．7.以下图，通电螺线管四周能自由转动的小磁针a、 b、 c、d 已静止，N极指向正确的选项是()A ． 小磁针 aB ． 小磁针 bC ． 小磁针 cD ． 小磁针 d8.如图，一个带负电的物体从绝缘粗拙斜面顶端滑究竟端时的速度为v ，若加上一个垂直纸面向外的磁场，则滑究竟端时( )A ． v 变小B ． v 变大C ． v 不变D ． 不可以确立 v 的变化9.对于磁场对通电直导线作使劲的大小，以下说法中正确的选项是( )A ． 通电直导线跟磁场方向平行时作使劲最小，但不为零B ． 通电直导线跟磁场方向垂直时作使劲最大C ． 作使劲的大小跟导线与磁场方向的夹角大小没关D ． 通电直导线跟磁场方向不垂直时必定无作使劲10.以下图，两根垂直纸面平行搁置的直导线 a 和 b ，通有等值电流．在纸面上距 a 、 b 等远处有一点 ，若 P 点合磁感觉强度B 的方向水平向左，则导线a 、b 中的电流方向是( )PA ． a 中向纸里， b 中向纸外B ． a 中向纸外， b 中向纸里C ． a 、 b 中均向纸外D ． a 、b 中均向纸里二、多项选择题11.(多项选择 )以下图的 xOy 平面内，存在正交的匀强磁场和匀强电场，匀强磁场的磁感觉强度大小为 ，方向垂直xOy 平面向里，匀强电场大小为 ，方向沿 y 轴正方向．将一质量为 m 、带电量为BEq 的粒子从O 点由静止开释，粒子的运动曲线以下图，运动周期为， 点距 x 轴的距离为粒子T P运动过程中距x 轴最大距离的一半，粒子的重力忽视不计．以下说法正确的选项是()A ．粒子带正电B．粒子运动到最低点时，粒子所受电场力与洛伦兹力大小相等C．粒子由P点运动到与之等高的Q 点所用时间为D．粒子在运动过程中，距x 轴的最大距离为12.(多项选择 )以下图，一束正离子先后经过正交电场磁场地区Ⅰ和匀强磁场地区Ⅱ ，假如这束正离子流在地区Ⅰ中不偏转，进入地区Ⅱ 后偏转半径又相同，则说明这些正离子拥有相同的()A ．电荷B．质量C．速度D．比荷13.（多项选择）安培的分子环流假定，可用来解说（）A ．两通电导体间有相互作用的原由B．通电线圈产生磁场的原由C．永远磁铁产生磁场的原由D．铁质类物体被磁化而拥有磁性的原由三、填空题14.在磁感觉强度B＝0.8 T的匀强磁场中，一根与磁场方向垂直搁置、长度L＝0.2 m 的通电导线中通有 I＝0.4 A的电流，则导线所受磁场力大小为________；若将导线转过90°与磁场方向平行时，导线所受磁场力为________，此时磁场的磁感觉强度为________．15.一矩形线圈面积S － 2 2 1＝ 10 m ，它和匀强磁场方向之间的夹角θ＝30°，穿过线圈的磁通量Ф＝－ 3 Wb ，则磁场的磁感觉强度B＝______________；若线圈以一条边为轴转，则穿过线圈1×10 180 °的磁通量的变化量为____________ ；若线圈平面和磁场方向之间的夹角变成θ＝，则Ф＝2 0 ________________.16.边长为a的正方形线圈，放在磁感觉强度为 B 的匀强磁场中，以下图．求出以下四种状况下，穿过线圈的磁通量．17.在两平行金属板间，有以下图的相互正交的匀强电场和匀强磁场．α粒子以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时，恰巧能沿直线匀速经过．供以下各小题选择的答案有：A ．不偏转 B．向上偏转C．向下偏转 D．向纸内或纸外偏转(1) 若质子以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时，质子将________．(2) 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射入时，电子将________．(3) 若质子以大于v 的速度，沿垂直于电场方向和磁场方向从两板正中央射入，质子将________．(4) 若增大匀强磁场的磁感觉强度，其余条件不变，电子以速度v0沿垂直于电场和磁场的方向，从两极正中央射入时，电子将________．18.以下图，一个质量为m 带正电的带电体电荷量为q，紧贴着水平绝缘板的下表面滑动，滑动方向与垂直纸面向里的匀强磁场 B 垂直，则能沿绝缘面水光滑动的速度方向________，大小应不小于 ________ ，若从速度v0 开始运动，则它沿绝缘面运动的过程中，克服摩擦力做功为________．四、实验题19.霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上获得了打破性进展．如图甲所示，在一矩形半导体薄片的、 间通入电流 ，同时外加与薄片垂直的磁场，在 M 、NP QIB 间出现电压 U H ，这类现象称为霍尔效应， U H 称为霍尔电压，且知足 U H ＝ k ，式中 d 为薄片的厚度， k 为霍尔系数．某同学经过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数．(1) 若该半导体资料是空穴 (可视为带正电粒子 )导电，电流与磁场方向如图甲所示，该同学用电压表丈量U H 时，应将电压表的“＋ ”接线柱与________(填 “M ”或 “N ”)端经过导线相连． (2) 已知薄片厚度d ＝ 0.40mm ，该同学保持磁感觉强度B ＝0.10 T 不变，改变电流 I的大小，丈量相应的U H 值，记录数据以下表所示.依据表中数据在图乙中画出U － I 图线，利用图线求出该资料的霍尔系数为－ 3－________×10V ·m ·AH1 ·T－1(保存 2 位有效数字 )．(3) 该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次丈量，取两个方向丈量的均匀值，能够减小霍尔系数的丈量偏差，为此该同学设计了如图丙所示的丈量电路，S 1、 S 2 均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)．为使电流从Q端流入，P 端流出，应将S 1 掷向 ________(填 “a ”或“b ”)，S 2 掷向 ________(填 “c ”或 “d ”)．为了保证丈量安全，该同学改良了丈量电路，将一适合的定值电阻串连在电路中．在保持其余连接不变的状况下，该定值电阻应串连在相邻器件 ____和 ____( 填器件代号 ) 之间．20.1879 年美国物理学家霍尔在研究载流导体在磁场中受力状况时，发现了一种新的电磁效应：将导体置于磁场中，并沿垂直磁场方向通入电流，则在导体中垂直于电流和磁场的方向会产生一个横向电势差，这类现象以后被称为霍尔效应，这个横向的电势差称为霍尔电势差．(1) 如图甲所示，某长方体导体 abcd － a ′b ′c ′d ′的高度为 h 、宽度为 l ，此中的载流子为自由电子，自由电子电荷量为 e ，导体处在与 abb ′a ′面垂直的匀强磁场中，磁场的磁感觉强度为 B 0.在导体中通有垂直于面的恒定电流，若测得经过导体的恒定电流为，横向霍尔电势差为 U ，此导体中单H位体积内自由电子的个数为 ________．(2) 对于某种确立的导体资料，其单位体积内的载流子数量 n 和载流子所带电荷量 q 均为定值，人们将 H ＝定义为该导体资料的霍尔系数．利用霍尔系数H 已知的资料能够制成丈量磁感觉强度的探头，有些探头的体积很小，其正对横截面( 相当于图甲中的 面 的面积能够在0.1 cm 2 以 abb ′a ′ )下，所以能够用来较精准地丈量空间某一地点的磁感觉强度．如图乙所示为一种利用霍尔效应测磁感觉强度的仪器，此中探头装在探杆的前端，且使探头的正对横截面与探杆垂直．这类仪器既能够控制经过探头的恒定电流的大小I ，又能够监测探头所产生的霍尔电势差 U H ，并自动计算出探头所测地点磁场的磁感觉强度的大小，且显示在仪器的显示窗内．①在利用上述仪器丈量磁感觉强度的过程中，对控杆的搁置方向要求为：______________.② 要 计 算 出 所 测 位 置 磁场 的 磁 感 应 强 度 ， 除 了 要 知 道 H 、 I 、 U H 外 ， 还 需 要 知 道 物 理 量__________________ ． 推 导 出 用 上 述 物 理 量 表 示 所 测 位 置 磁 感 应 强 度 大 小 的 表 达 式 ：_____________.五、计算题21.以下图，空间内有方向垂直纸面（竖直面）向里的界匀强磁场地区 Ⅰ 、 Ⅱ ，磁感觉强度大小未知，地区 Ⅰ 内有竖直向上的匀强电场，地区 Ⅱ 内有水平向右的匀强电场，两区城内的电场强度大小相等，现有一质量、电荷量的带正电滑块从地区Ⅰ 左边与界限相距的 点以的初速度沿粗拙、绝缘的水平面向右运动，进入地区Ⅰ后，滑块立刻在竖 直平面内做匀速圆周运动，在地区Ⅰ 内运动一段时间后走开磁场落回 点 已知滑块与水平面间的.动摩擦因数 ，重力加快度.（1 ）求匀强电场的电场强度大小 和地区 Ⅰ中磁场的磁感觉强度大小 ;（ ）求滑块从 点出发到再次落回 点所经历的时间（可用分数表示，圆周率用字母 表示）；2π （ ）若滑块在 点以 的初速度沿水平面向右运动，当滑块进入地区 Ⅱ 后恰巧能做匀速直3线运动，求有界磁场地区 Ⅰ 的宽度 及地区 Ⅱ 内磁场的磁感觉强度大小 （可用分数表示）. .22.以下图， ab 、 cd 为两根相距 2 m 的平行金属导轨，水平搁置在竖直向下的匀强磁场中，一根质量为 3.6 kg 金属棒，当通以5 A 的电流时，金属棒沿导轨做匀速运动；当金属棒中电流增添到8A 时，金属棒能获取 22 m/s 的加快度，求匀强磁场的磁感觉强度的大小．23.以下图，通电导线 L 垂直放于匀强磁场 (各点的磁感觉强度大小和方向均相同 ) 中，导线长 8m，磁感觉强度 B 的值为 2 T，导线所受的力为32 N，求导线中电流的大小．答案分析1.【答案】 C【分析】 a 粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动，则该粒子必定做匀速直线运动，故对粒子 a 有： Bqv＝ Eq 即只需知足E＝ Bv，不论粒子带正电仍是负电，都能够沿直线穿出复合场区，当撤去磁场只保存电场时，粒子b 因为电性不确立，故没法判断是从点的上方仍是下方穿出，故O′A 、B 错误；粒子b在穿过电场区的过程中必定遇到电场力的作用而做类平抛运动，电场力做正功，其电势能减小，动能增大，故 C 项正确， D 项错误．2.【答案】 D【分析】依据左手定章可得导体棒受力剖析以下图.因为 B 与 I 垂直，故导体棒遇到磁场力大小为，故 A 错误；依据共点力均衡规律得：，得导体棒对轨道的压力大小为，故 B 错误；由题意知导体棒受到的是静摩擦力，由均衡条件可得：，故 C 错误， D 正确 .【答案】B3.【分析】【答案】C4.【分析】等效电流的方向与转动方向相反，由安培定章知轴线上的磁场方向向右，所以小磁针N 极受力向右，故 C 正确．5.【答案】 B【分析】电流与磁场垂直，安培力：F＝ BIL当导线长度减少为本来的一半时，导线遇到的安培力为：F′＝ BI·联立解得： F′＝.6.【答案】 A【分析】依据动能定理qU＝mv 2得， v ＝粒子在磁场中偏转洛伦兹力供给向心力qvB ＝m ，则 R ＝ .x ＝ ＝ .2R知 x 2 ∝U .故 A 正确， B 、 C 、 D 错误． 7.【答案】 C【分析】依据安培定章，判断出通电螺线管左边为 N ，右侧为 S ，则静止时小磁针 N 极指向磁场方向，所以图中正确的只有小磁针c .8.【答案】 A【分析】依据左手定章，带负电的物体沿斜面下滑时遇到垂直斜面向下的洛伦兹力，所以物体与斜面间的摩擦力增大，进而使物体滑到斜面底端时速度变小，故A 正确．9.【答案】 B【分析】因为安培力F ＝ BIL sin θ， θ 为导线和磁场的夹角，当导线的方向与磁场的方向平行时，所受安培力为 0；当导线的方向与磁场方向垂直时，安培力最大．10.【答案】A【分析】若a中向纸里，b中向纸外，依据安培定章判断可知：a在P 处产生的磁场Ba方向垂直于aP 连线向下，以下图．b 在P 处产生的磁场Bb方向垂直于bP连线向上，以下图，依据平行四边形定章进行合成，则得P 点的磁感觉强度方向水平向左．切合题意．故A 正确．若 a 中向纸外， b中向纸里，同理可知，P 点的磁感觉强度方向水平向右．故B 错误．若 a 、 b中均向纸外，同理可知，P 点的磁感觉强度方向竖直向上．故C 错误．若 a 、 b 中均向纸里，同理可知，P 点的磁感觉强度方向竖直向下．故D 错误．11.【答案】 AC【分析】粒子由静止开始运动，故开始时电场力向下，故粒子带正电，故A 正确；粒子运动到最低点时，协力向上，电场力向下，协力供给向心力，故洛伦兹力大于电场力，故B错误；粒子的初速度为零，将初速度沿着水平方向分解为水平向左和水平向右的两个相平分速度v1和v2，大小均为v，向右的分速度v2，对应的洛伦兹力与电场力均衡，故：qv2B＝ qE①向左的分速度v1，做逆时针的匀速圆周运动，依据牛顿第二定律，有：＝m ②1此中：v ＝ v ＝ v ③1 2联立①②③ 解得：R＝T＝＝粒子由 P 点运动到与之等高的Q 点所用时间为：t＝·T＝粒子在运动过程中，距x 轴的最大距离为：ym ＝＝2R故 C 正确， D 错误．12.【答案】 CD【分析】离子在地区Ⅰ 内不偏转，则有qvB＝ qE，v＝，说明离子有相同速度， C 对；在地区Ⅱ内半径相同，由r＝知，离子有相同的比荷， D 对；至于离子的电荷与质量能否相等，由题意没法确立，故 A 、B 错．13.【答案】 CD【分析】两通电导体有相互作用，是经过磁体之间的磁场的作用产生的，故 A 错误；通电线圈产生磁场的原由是电流的四周存在磁场，与分子电流没关，故 B 错误；安培提出的分子环形电流假说，解说了为何磁体拥有磁性，说了然磁现象产生的实质，故 C 正确；安培以为，在原子、分子或分子团等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都形成一个细小的磁体，未被磁化的物体，分子电流的方向特别杂乱，对外不显磁性；磁化时，分子电流的方向大概相同，于是对外界显出显示出磁性，故 D 正确．－20 0.8 T 14.【答案】 6.4 ×10 N【分析】当磁感觉强度 B 与电流 I 垂直搁置时，由公式B＝－可知 F＝ BIL＝0.8×0.4×0.2 N＝6.4×102N当导线搁置方向与磁感觉强度的方向平行时，遇到的磁场力的大小为零，磁场中某点的磁感觉强度的大小和能否搁置通电导线以及搁置的方向没关，B＝0.8 T.－ 315.【答案】 0.2 T 2×10 Wb 0【分析】线圈的磁通量Ф＝ B·S ＝ BS sin 30，°所以 B＝＝＝ 0.2 T⊥若线圈以一条边为轴转，则穿过线圈的磁通量的变化量180°＝－＝－ 3 － 3 － 3Wb－ (－1×10 )Wb ＝ 2×10 WbΔФ Ф Ф′1×10线圈平面和磁场方向之间的夹角变成，则0＝0.0°Ф2 216.【答案】 0Ba 0.5Ba【分析】由图1 可知，线圈与磁场的方向平行，依据可知，穿过线圈的磁通量等于；由图 2 可知，线圈与磁场垂直，依据可知，穿过线圈的磁通量为；由图3 可知，线圈与磁场之间的夹角是，依据可知，穿过线圈的磁通量为30°；由图4 可知，线圈与磁场之间的夹角额，依据可知，穿过线圈的磁通量为60°．17.【答案】 (1)A (2)A (3)B(4)C【分析】设带电粒子的质量为m，带电荷量为q，匀强电场的电场强度为E，匀强磁场的磁感觉强度为带电粒子以速度v 垂直射入相互正交的匀强电场和匀强磁场中时，若粒子带正电荷，则所受电场力方向向下，大小为qE；所受磁场力方向向上，大小为Bqv0.沿直线匀速经过时，明显有Bqv0＝ qE， v0＝，即沿直线匀速经过时，带电粒子的速度与其质量、电荷量没关．假如粒子带负电荷，电场力方向向上，磁场力方向向下，上述结论仍旧建立．所以，(1)(2) 两小题应选 A. 若质子以大于v 的速度射入两板之间，因为磁场力＝，磁场力将大于电场力，质子带正电荷，将向0上偏转，第 (3)小题应选 B.磁场的磁感觉强度 B 增大时，电子射入的其余条件不变，所受磁场力 F ＝Bqv0也增大，电子带负电荷，所受磁场力方向向下，将向下偏转，所以第(4) 小题应选择 C.18.【答案】水平向右，2 ， m [v －( ) ]【分析】19. 【答案】 (1)M (2) 如图所示 1.5(1.4 或 1.6)(3) b c S1 E(或S2E)【分析】(1)依据左手定章得，正电荷向M 端偏转，所以应将电压表的“＋”接线柱与 M 端经过导线相连． (2)U H—I图线以下图．依据U H＝ k 知，图线的斜率为k ＝ k ＝ 0.375，解得霍尔系数＝－3 · ·－ 1 － 1 为使电流从Q 端流入， P 端流出，应将掷向 b，掷向 c，为了×·.(3) S S12保护电路，定值电阻应串连在S1和E(或S2和E)之间．20.【答案】 (1) (2)①应调整探杆的搁置地点(或调整探头的方向)，使霍尔电势差达到最大(或使探杆与磁场方向平行；使探头的正对横截面与磁场方向垂直；abb′a′面与磁场方向垂直)②探头沿磁场方向的宽度 lB＝【分析】(1)设单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向挪动的速率为v，则有 I＝ nehlv 当形成恒定电流时，自由电子所受电场力与洛伦兹力相等，所以有evB0 ＝ e 解得 n＝.(2)①应调整探杆的搁置方向( 或调整探头的方向)，使霍尔电势差达到最大(或使探杆与磁场方向平行；探头的正对横截面与磁场方向垂直；abb′a′面与磁场方向垂直) ．②设探头中的载流子所带电荷量为q，依据上述剖析可知，探头处于磁感觉强度为 B 的磁场中，当通有恒定电流I，产生最大稳固霍尔电压U H时，有 qvB＝ q又因I＝nqhlv和H＝联立可解得B＝所以，还需要知道探头沿磁场方向的宽度l.21.【答案】（ 1）（2）（3）【分析】 (1)滑块在地区Ⅰ内做匀速圆周运动时，重力与电场力均衡，则有：.解得：滑块在 A、 N 间运动时，由牛顿第二定律可得：由运动公式可得：代入数据得：平抛运动过程知足：做圆周运动知足联立方程求解得：.（2）滑块在A、 N 间的时间：在磁场中做匀速圆周运动的时间：平抛运动的时间：总时间为：。
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几种常见的磁场 典型例题和习题精选.docx
高中物理学习材料桑水制作几种常见的磁场典型例题和习题精选典型例题例 1 如图所示为通电螺线管的纵剖面，“×”和“·”分别表示导线中电流垂直纸面流进和流出，试画出a、b、c、d四个位置上小磁场静止时N极指向．解析：根据安培定则可知，螺线管内部磁感线方向从右到左，再根据磁感线为闭合曲线的特点．即可画出图中通电螺线管的磁感线．分布示意图线上各点的切线方向，就是小磁针在该点处N极的受力方向，于是小磁针静止时在a、b、c、d指向分别为向左、向左、向左、向右．例 2 如图所示，一带负电的金属环绕轴以角速度匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（）A．N极竖直向上B．N极竖直向下C．N极沿轴线向左D．N极沿轴线向右解析：从左向右看圆盘顺时针转动，环形电流方向为逆时针方向，由安培定则可知，环的左侧相当于磁铁的N极，故小磁针最后平衡时N极沿轴线向左．本题应选C答案．关于电子绕核转动形成等效电流例3 电子绕核旋转可等效为一环形电流，已知氢原子中的电子电量为e，以速率V在半径为r的轨道上运动，求等效电流．解析：氢原子核外电子绕核运转，等效于环形电流，在一个周期内，通过的电量为e，则可知等效电流。
习题精选1、在下面如图所示的各图中画出导线中通电电流方向或通电导线周围磁感线的方向。
其中（a）、（b）为平面图，（c）、（d）为立体图。
2、如图所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，靠近螺线管的是小磁针极，若将小磁针放到该通电螺线管内部，小磁针指向与图示位置时的指向相（填“同”或“反”）。
3、在条形或蹄形铁芯上绕有线圈，根据如图所示小磁针指向在图中画出线圈的绕线方向。
4、有一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图所示，电子流在Z轴上的P点处所产生的磁场方向是沿（）A．y轴正方向 B．y轴负方向C．Z轴正方向 D．Z轴负方向5、关于磁场和磁感线的描述，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方向．B、磁极之间的相互作用是通过磁场发生的．C、磁感线是磁场中客观存在的线．D、磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止．6、如图所示所在通电螺丝管内部中间的小磁针，静止时N极指向右端，则电源的c端为极，螺线管的a端为极．7、正在通电的条形电磁铁的铁心突然断成两截，则两截铁心将（）A、互相吸引．B、互相排斥．C、不发生相互作用．D、无法判断．8、如图，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是（）A、向右飞行的正离子．B、向左飞行的正离子．C、向右飞行的负离子．D、向左飞行的负离子．9、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．10、关于磁现象的电本质下列说法正确的是（）A．一切磁现象都源于电流或运动电荷B．有磁必有电，有电必有磁C．一切磁场都是由运动电荷或电流产生的D．在外磁场作用下物体内分子电流取向大致相同时物体就被磁化11、关于安培分子电流假说的说法正确的是（）A．安培观察到物质内部有分子电流存在就提出了假说B．为了解释磁铁产生磁场的原因，安培提出了假说C．事实上物体内部并不存在类似的分子电流D．根据后来科学家研究，原子内电子绕核旋转形成环形电流与安培分子电流以假说相符12、如图所示，放在条形磁铁磁场中的软铁棒被磁化后的极性如何（）A．C棒未被磁化B．A棒左端为N极C．B棒左端为S极D．C棒左端为S极13、关于磁性材料的说法正确的是（）A．不同物质的磁化程度不同 B．顺磁性物质被磁化后磁性较强C．磁化后容易去磁的磁性物质叫硬磁性物质D．磁化后不容易去磁的物质叫软磁性物质参考答案：1、略2、N 同3、略4、A5、AB．6、正，S．7、A．8、BC．9、A．10、AD 11、BD 12、C 13、A。
人教版高中物理选修3-1第三章 磁场单元测试题.docx
图8-1高中物理学习材料桑水制作人教版选修3-1 第三章 磁场单元测试题一、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．关于磁感线和电场线，下述说法正确的是（ ）A ．磁感线是闭和曲线，而静电场的电场线不是闭和曲线。
B ．磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线。
C ．磁感线起始于N 极，终止于S 极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷。
D ．磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向。
2．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3．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 24．如图8-3所示，区域中存在着匀强磁场和匀强电场，且两者平行，但方向相反，质量为m 电量为－q 的粒子（不计重力）沿电场强度方向以v 0射入，下述说法正确的是（ ） A ．电荷所受洛伦兹力不变B ．电荷动量方向保持不变C ．电荷所受电场力不变图8-2v 0图8-4D ．电荷向右的最大位移为qEmv2205．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。
人教版高中物理选修3-1《磁场》专题训练
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作《磁场》专题训练带电粒子在复合场中的运动时间：45分钟分值：100分一、选择题每小题6分，共54分）1.（2012江西省吉安市高三期末检）电子在匀强磁场中以某固定的正电荷为中心做顺时针方向的匀速圆周运动图所示•磁场方向与电子的运动平面垂直，磁感应强度为电子的速率为，正电荷与电子的带电量均为£,电子的质量为!，圆周半径为•，则下列判断中正确的是）A・如果耳2V B如，则磁感线一定指向纸内B.如果2磅=〃如，贝y电子的角速度为兽C如果耳2＞〃仞，贝g电子不能做匀速圆周运动D.如果耳2＞〃仞，贝g电子的角速度可能有两个值解析：电子受到库仑力的方向始终指向正电荷，如果洛伦兹力大于库仑力，则洛伦兹力的方向不可能背向正电荷，则无法做围绕正电荷的匀速圆周运动则洛伦兹力的方向也指向正电荷由左手定则可知磁感线一定指向纸里A对;若洛伦兹力为库仑力的二倍!I提供的向心力为・5Be v,由向心力公式1・5Be v=1・5Be^r=maJ2r，故电子做圆周运动的角速岛=3B e2m，故B对；若洛伦兹力小于库仑力，无论洛伦兹力方向是背向还是指向正电荷，合力均指向正电荷可能有两种不同的运动角速度电子一定能做匀速圆周运动，故C错，D对.答案:ABD2.（2012湖南省长沙市第三调研测）如图所示的虚线区域内存在匀强电场和匀强磁场取坐标如图•一带电粒子淮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计重力的影响电场强度E和磁感应强度?的方向可能是）AE和B都沿兀轴方向B・E沿y轴正方向,B沿z轴正方向C・E沿z轴正方向,B沿y轴正方向D・E和B都沿z轴方向解析：考查复合场问题•当E、B都沿兀轴方向时,粒子不受洛伦兹力，受到的电场力的方向与速度在同一直线粒子做直线运动方向不发生偏转，A对；当E 沿y轴正方向,B沿z轴正方向时，若粒子带正电，则电场力沿y轴正方向，洛伦兹力沿轴负方向，当E=?v B时，粒子做匀速直线运动，当粒子带负电荷时，电场力和洛伦兹力调向，也可平衡，粒子做匀速直线运动,B对；当E沿z轴正方向，，沿y轴正方向，粒子带正电荷时，电场力沿z轴正方向，洛伦兹力也沿轴正方向，不能平衡，粒子带负电荷时，两力均沿:轴负方向，也不能平衡C错；当E、B都沿z轴时，电场力在z轴上，洛伦兹力在轴上，两力不能平衡D错.答案:ABXXXXXXXXXX3・(2012浙江省五校高三联考一个带电粒子在磁场中运动，某时刻速度方向如上图所示带电粒子受到的重力和洛伦兹力的合力的方向恰好与速度方向相反，不计阻力，那么接下去的一小段时间内，带电粒子A・可能做匀减速运动B.不可能做匀减速运动C・可能做匀速直线运动D不可能做匀速直线运动解析：带电粒子在磁场中运动，受重力和洛伦兹力作用，重力做功，粒子的速度发生变化，洛伦兹力也发生变化粒子所受到的合外力也发生变化,所以粒子不可能做匀变速运动由于合外力与速度方向不共线，子也不可能做直线运动，所以、D正确，A、C错误.答案:BDX XXBXXXXXo'X X X X X X X X11\r1r4・（2009北京卷如上图所示的虚线区域内，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，另一个同样的粒子风不计重力仍以相同初速度由0点射入，从区域右边界穿出，则粒子b）A・穿出位置一定在T点下方B・穿出位置一定在T点上方C・运动时，在电场中的电势能一定减小D.在电场中运动时，动能一定减小解析：当磁场电场均存在叭=F磁，当撤去磁场保留电场时若该粒子带正电，则穿出位置一定在T点下方，若该粒子带负电，则穿出位置一定在O点上方粒子在电场中运动所受电场力一定做正功势能一定减小，动能一定增加.答案:C5・（2012海南海口2月模拟）如上图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为，带电荷量为，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场小球的带电量不变，小球由静止下滑的过程中）A・小球的加速度一直增大B・小球的速度一直增大，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，直到最后不变解析：小球由静止加速下滑，=Bq v在不断增大•开始一段，如图洛(a)：F洛V F电水平方向有F洛+f；=F电加速度』g^，其中戶“耳，随着速度的不断增大F.增大，弹力附减小，加速度也增大，当=F洛N洛电时，加速度达到最大•以后如图：F>F，水平方向F=F+F,洛电洛电N随着速度的增大，N也不断增大，摩擦力于=“F N也增大，加速度^=譽^减小，当戶mg时，加速度a=0,此后小球匀速运动•由以上分析可知,加速度先增大后减小A错，B正确；弹力先减小，后增大;错；洛伦兹力F=Bq v，由v 的变化可知D正确.洛mgmg(a)(b)答案:BD6・如下图所示是粒子速度选择器的原理图，如果粒子所具有的速率E=B，那么()A・带正电粒子必须沿&方向从左侧进入场区，才能沿直线通过B・带负电粒子必须沿a方向从右侧进入场区，才能沿直线通过C・不论粒子电性如何，汤方向从左侧进入场区，都能沿直线通过D.不论粒子电性如何，沿i方向从右侧进入场区，都能沿直线通过解析:按四个选项要求让粒子进入洛伦兹力与电场力等大反向抵消了的就能沿直线匀速通过磁场.答案:AC7・下图是磁流体发电机原理示意图!■〃极板间的磁场方向垂直于纸面向里•等离子束从左向右进入AXXX―RX勺XB板间•下述正确的是）A・A板电势高于8板，负载K中电流向上B.B板电势高于A板，负载K中电流向上C・A板电势高于B板，负载K中电流向下D.B板电势高于A板，负载K中电流向下解析=等离子束指的是含有大量正、负离子，整体呈中性的离子流，进入磁场后，正离子受到向上的洛伦兹力向板偏，负离子受到向下的洛伦兹力向B板偏•这样正离子聚集在板，而负离子聚集4B板，A板电势高于B板，电流方向从A TT.答案：C测电势差V b才血流8・(2009辽宁卷医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度电磁血流计由一对电极和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的•使用时，两电极b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直如上图所示•由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极b之间会有微小电势差•在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场k液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零•在某次监测中，两触点间的距离mm血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差垢0V磁感应强度的大小为040T则血流速度的近似值和电极b的正负为)A.13m/s a正、b负B・2.7m/s a正、b负C・1・3m/s a负、b正D・2.7m/s a负、b正解析：血液中的粒子在磁场的作用下会在b之间形成电势差，当电场给粒子的力与洛伦兹力大小相等时达到稳定状（态速度选择器原理相E似），血流速度v=B〜1・3m/s又由左手定则可得为正极,b为负极，故选A.答案：A9・如下图所示，带等量异种电荷的平行板之间，存在着垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子在电场力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自点沿曲线4CB运动，到达B点时速度为零,C点是曲线的最低点，不计重力，以下说法正确的是）A・这个粒子带正电荷B・A点和B点必定位于同一水平面上C・在C点洛伦兹力大于电场力D.粒子达至B点后将沿曲线返回点答案：ABC二、解答题共46分）ex(a O ―1—XXX IYIEV10(15分)如上图所示，相互垂直的匀强电场和匀强磁场，其电场强度和磁感应强度分别为和B ,—个质量为加，带正电荷量为的油滴，以水平速度％从a 点射入，经一段时间后运动到试计算：(1) 油滴刚进入叠加场点时的加速度.(2) 若到达&点时，偏离入射方向的距离为此时速度大小为多大？ 解析：(1)对a 点的油滴进行受力分析，油滴受到竖直向下的重力和电场力，竖直向上的洛伦兹力作用.由牛顿第二定律网吾一一瓯=ma得a _q v 0B -(mg ^Eg)答案:E XXX k 丿 h 丿 l 丿XXXA<IXXX0cXXX X X X X XXXX X X X XXXX X X X XXXX X X X X11(15分)如上图所示，在坐标系rOy的第一象限中存在沿轴正方向的匀强电场，场强大小为•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，它到坐标原点的距离为n C是x轴上的一点，到O 的距离为，一质量为电荷量为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，继而通过点进入磁场区域，并再次通过A点，此时速度方向与轴正方向成锐角•不计重力作用•试求：(1)粒子经过C点时速度的大小和方向；(2)磁感应强度的大小.解析：⑴以a表示粒子在电场作用下的加速度，有qE=ma①加速度沿y轴负方向•设粒子从A点进入电场时的初速度0，由A点运动到C点经历的时间为，则有l=v0t③由②③式得0=2设粒子从C 点进入磁场时的速度为，垂直于兀轴的分量］=J 2顽 由①④⑤式徹=\v+v=qE^mh^v8设粒子经过C 点时的速度方向与轴的夹角为a ,则有1»皿=才⑦o(2) 粒子经过C 点进入磁场后，在磁场中做速率为的圆周运动•若圆周的半径为R ,则有v设圆心为F ,则PC 必与过C 点的速度垂直，且有C ==PA =&用卩表示PA 与y 轴的夹角，由几何关系得Ros P =Ros a +h Rin fi =l —Rin a加+血. 由⑧⑩⑪式解得尺=沏4h 2+t22mh E由⑥答案:(1)v =严甞，与x 轴的夹角为毗诡;2mhE12(16分)(2011安徽卷如下图所示,在以坐标原点9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 磁场方向垂直于rQy 平面向里一带正电的粒子不计重力从0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，时间从P 点射出.(1球电场强度的大小和方向.(2) 若仅撤去磁场，带电粒子仍从0点以相同的速度射入经2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.(3) 若仅撤去电场，带电粒子仍从点射入，但速度为原来的倍，求粒子在磁场中运动的时间.答案(1设带电粒子的质量为m 电荷量为么初速度为劝电场强度为E .可判断出粒子受到的洛伦兹力沿轴负方向，于是可知电场强度沿轴正方向且有qE =q v B 又R =% 则E =BBRt oXX X X \XX和％R \'■XXX jox /XXX /XXXXXXXX在y 方向位移为又由x =(2)仅有电场时，带电粒子在匀强电场中做类平抛运动由②④式得y =R设在水平方向位移为，因射出位置在半圆形区域边界上,于是X=23R得a*(3) 仅有磁场时，入射速度V =4v ,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为，由牛顿第二定律有V 2qVB =m~r~⑧ 又qE =ma ⑨ 由③⑦⑧⑨式得3R⑩R由几何知识sin a =2r⑪ 即sin a =¥，a =n⑫所以*=益。
人教版高中物理选修3-1带电粒子在磁场中的运动(习题).docx
高中物理学习材料唐玲收集整理带电粒子在磁场中的运动带电粒子在磁场中的运动是高中物理的一个难点，也是高考的热点。
在历年的高考试题中几乎年年都有这方面的考题。
带电粒子在磁场中的运动问题，综合性较强，解这类问题既要用到物理中的洛仑兹力、圆周运动的知识，又要用到数学中的平面几何中的圆及解析几何知识。
1、带电粒子在半无界磁场中的运动【例1】一个负离子，质量为m ，电量大小为q ，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，如图所示。
磁感应强度B 的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于图1中纸面向里.（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 ，证明:直线OP 与离子入射方向之间的夹角θ跟t 的关系是t mqB2=θ。
解析：（1）离子的初速度与匀强磁场的方向垂直，在洛仑兹力作用下，做匀速圆周运动.设圆半径为r ，则据牛顿第二定律可得：r v m Bqv 2= ，解得Bqmv r =如图所示，离了回到屏S 上的位置A 与O 点的距离为：AO =2r 所以BqmvAO 2=（2）当离子到位置P 时，圆心角：t mBq r vt ==α 因为θα2=，所以t mqB2=θ. 2．穿过圆形磁场区。
画好辅助线（半径、速度、轨迹圆的圆心、连心线）。
偏角可由Rr=2tan θ求出。
经历时间由Bq m t θ=得出。
r vOOBSv θP注意：由对称性，射出线的反向延长线必过磁场圆的圆心。
【例2】如图所示，一个质量为m 、电量为q 的正离子，从A 点正对着圆心O 以速度v 射入半径为R 的绝缘圆筒中。
圆筒内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B 。
要使带电粒子与圆筒内壁碰撞多次后仍从A 点射出，求正离子在磁场中运动的时间t.设粒子与圆筒内壁碰撞时无能量和电量损失，不计粒子的重力。
解析：由于离子与圆筒内壁碰撞时无能量损失和电量损失，每次碰撞后离子的速度方向都沿半径方向指向圆心，并且离子运动的轨迹是对称的，如图所示。
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（鼎尚**整理制作）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M N a b c d e x y O A V6．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P1和P2（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GHD、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=0B、E K>E K＇,W=0C、E K=E K＇,W=0D、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，B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 3B 、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磁场综合测试题.docx
高中物理学习材料桑水制作磁场综合测试题1．下面能从本质上解释磁场产生原因的话正确的是：（）A．磁极产生磁场 B．电荷产生磁场C．运动电荷产生磁场 D．永久磁体产生磁场2．下面关于磁感线的说法中正确的是：（）A．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极B．小磁针静止时，南极所指的方向，就是那一点的磁场方向C．不论在什么情况下，磁感线都不会相交D．沿着磁感线的方向磁场逐渐减弱E．铁屑在磁场中分布所形成的曲线就是磁感线3．两根非常靠近且相互垂直的长直导线分别通以相同强度的电流，方向如图3所示，那么两电流所产生的磁场垂直导线平面向内且最强的在哪个区域：（）A．区域1 B．区域2 C．区域3 D．区域44．关干磁感应强度B，电流强度I和电流所受磁场力F的关系，下面说法中正确的是（）A．在B为零的地方，F一定为零B．在F为零的地方，B一定为零C．F不为零时，其方向一定垂直于B也垂直于I的方向D．F不为零时，B与I的方向不一定垂直5、如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端点等高，分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中。
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，则下列说法中正确的是（）A．两个小球到达轨道最低点的速度v M<v NB．两个小球第一次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D．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6、如图3，用绝缘细线悬吊着的带正电小球在匀强磁场中做简谐运动，则（）A．当小球每次通过平衡位置时，动能相同B．当小球每次通过平衡位置时，速度相同C．当小球每次通过平衡位置时，丝线拉力相同D．撤消磁场后，小球摆动周期变化7、如图4所示，匀强电场方向竖直向上，匀强磁场的方向垂直纸面向外。
有一正离子（不计重力），恰能沿直线从左向右水平飞越此区域．则（）A．若电子从右向左水平飞入，电子也沿直线运动B．若电子从右向左水平飞入,电子将向上偏C．若电子从右向左水平飞入，电子将向下偏D．若电子从右向左水平飞入，电子将向外偏8．质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨宽度为d，杆ab与导轨间的摩擦因数为μ，有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图14甲所示，它的四个侧视图A、B、C、D中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆的与导轨之间的摩擦力可能为零的图是（）9、长方体金属块放在匀强磁场中，有电流流过金属块，如图7所示，则（）桑水桑水A ．金属块上下表面电势相等B ．金属块上表面电势高于下表面电势C ．金属块上表面电势低于下表面电势D ．无法判断上下表面电势高低10、一电子经加速电场加速后，垂直射入一匀强磁场区域，如图8所示，电子从磁场边界射出时的偏角θ随加速电压U 和磁感强度B 的变化关系为 （ ） A ．U 增大时θ增大 B ．U 增大时θ减小 C ．B 增大时θ增大 D ．B 增大时θ减小11、如图所示，虚线所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B 。
人教版高中物理选修3-1磁场.docx
高中物理学习材料桑水制作磁场一、单项选择题1．（北京市海淀区2012届高三第一学期期末考试）下列说法中正确的是（）A．在静电场中电场强度为零的位置，电势也一定为零B．放在静电场中某点的检验电荷所带的电荷量q发生变化时，该检验电荷所受电场力F与其电荷量q的比值保持不变C．在空间某位置放入一小段检验电流元，若这一小段检验电流元不受磁场力作用，则该位置的磁感应强度大小一定为零D．磁场中某点磁感应强度的方向，由放在该点的一小段检验电流元所受磁场力方向决定2．（陕西省陕师大附中2012届高三上学期期中试题）物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系。
如关系式U=IR，既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了V（伏）与A（安）和Ω（欧）的乘积等效。
现有物理量单位：m（米）、s（秒）、N（牛）、J（焦）、W（瓦）、C（库）、F（法）、A（安）、Ω（欧）和T（特），由他们组合成的单位都与电压单位V（伏）等效的是( )A ．J/C 和N/CB ．C/F 和/s m T 2⋅C ．W/A 和m/s T C ⋅⋅D ．ΩW ⋅和m A T ⋅⋅2.B 解析：本题考查量纲式及其运用，解决本题的关键是熟练掌握高中物理阶段学过的各个公式以及公式之间的关系。
由W=Uq ，可得U=W/q ，所以1V=1J/C ，即J/C 与V 等效；由F=Eq ，可得E=F/q ，即N/C 是场强单位，与V 不等效；由U=Q/C 可知，1V=1C/F ，即C/F 与V 等效；根据法拉第电磁感应定律有ε=tBS t ∆∆=∆∆Φ)(，所以1V=1/s m T 2⋅，即/s m T 2⋅与V 等效；由P=UI ，可得U=P/I ，所以1V=1W/A ，即W/A 与V 等效；由F=qBv ，可知1N=1m/s T C ⋅⋅，即m/s T C ⋅⋅是力的单位，与V 不等效；根据RU P 2=可得，PR U =，所以1V=1ΩW ⋅，即ΩW ⋅与V 等效；由安培力公式F=BIl ，可知1N=1m A T ⋅⋅，所以m A T ⋅⋅与V 不等效。
人教版高中物理选修3-1磁场练习.docx
高中物理学习材料桑水制作2009——2010学年度高二物理第二学期期末复习习题选修3-1《磁场练习》1．磁场中某点磁感强度的方向是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 ．静止小磁针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2．在无风的时候，雨滴是竖直下落的。
若雨滴带负电，则它的下落方向将是：A ．东方B ．西方C ．南方D ．北方；3．如图，接通电键K 的瞬间，用丝线悬挂于一点、可自由转动的通电直导线AB 将A ．A 端向上，B 端向下，悬线张力不变 B ．A 端向下，B 端向上，悬线张力不变C ．A 端向纸外，B 端向纸内，悬线张力变小D ．A 端向纸内，B 端向纸外，悬线张力变大4．如图所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电流方向向下，由于磁场的作用，则A ．板左侧聚集较多的电子，使b 点电势高于a 点B ．板左侧聚集较多的电子，使a 点电势高于b 点C ．板右侧聚集较多的电子，使a 点电势高于b 点D ．板右侧聚集较多的电子，使b 点电势高于a 点5．质量为m 的通电细杆置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d ，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上。
如图所示的A 、B 、C 、D 四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是6．如图所示， 一束粒子从左到右射入匀强磁场B 1a b I× × × × × × × × × × × × × ×× × ×× × ×× × × - + × × ×× × ×第8题图v 0 B和匀强电场E 共存的区域，发现有些粒子没有偏转， 若将这些粒子引入另一匀强磁场B 2中发现它们又分成 几束，粒子束再次分开的原因一定是它们的A ．质量不同B ．电量不同C ．速度不同D ．电量与质量的比不同7．如图所示，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，若粒子穿过y 轴正半轴后在磁场中到x 轴的最大距离为a ，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是 A ．aB v 23，正电荷 B ．aB v2，正电荷 C ．aB v 23，负电荷 D ．aBv 2，负电荷8．质量为m ，电量为q 的带正电小物块在磁感强度为B ，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度υ0开始向左运动，如图所示．物块经时间t 移动距离S 后停了下来，设此过程中，q 不变，则A ．S>g v μ220 B ．S<gv μ220C ．t ＞)(00B qv mg mv +μ D ．t ＜)(00B qv mg mv +μ9．如图所示，直角三角形通电闭合线圈ABC 处于匀强磁场中，磁场垂直纸面向里，则线圈所受磁场力的合力为 。
人教版高中物理选修31相关习题：磁场
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作有关习题：（磁场）一、磁场、安培力练习题一、选择题1．对于磁场和磁感线的描绘，正确的说法有[ ]A．磁极之间的相互作用是经过磁场发生的，磁场和电场相同，也是一种物质B．磁感线能够形象地表现磁场的强弱与方向C．磁感线老是从磁铁的北极出发，到南极停止D．磁感线就是细铁屑在磁铁四周摆列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线2．一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的向纸内，如图1所示，那么这束带电粒子可能是[]S极转A．向右飞翔的正离子束B．向左飞翔的正离子束C．向右飞翔的负离子束D．问左飞翔的负离子束3．死心上有两个线圈，把它们和一个干电池连结起来，已知线圈的电阻比电池的内阻大得多，如图2所示的图中，哪一种接法死心的磁性最强[]4．对于磁场，以下说法正确的选项是[]A．电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感强度必定为零B．磁场中某点的磁感强度，依据公式B=F/I·l，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5．磁场中某点的磁感觉强度的方向[]A．放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向B．放在该点的正查验电荷所受的磁场力的方向C．放在该点的小磁针静止时N极所指的方向D．经过该点磁场线的切线方向6．以下有关磁通量的阐述中正确的选项是[]A．磁感强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大B．磁感强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量越大C．穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感强度必定为零D．匀强磁场中，穿过线圈的磁感线越多，则磁通量越大7．如图3所示，条形磁铁放在水平桌面上，此中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，[]A．磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B．磁铁对桌面的压力减小、遇到桌面摩擦力的作用C．磁铁对桌面的压力增大，个受桌面摩擦力的作用D．磁铁对桌面的压力增大，遇到桌面摩擦力的作用8．如图4所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极邻近：磁铁处于水平川点和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将[]A．转动同时凑近磁铁B．转动同时走开磁铁C．不转动，只凑近磁铁D．不转动，只走开磁铁9．通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线，则有[]A．线圈所受安培力的协力为零B．线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C．线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D．线圈所受安培力必然使其四边有向外扩展形变的成效二、填空题10．匀强磁场中有一段长为的直导线，它与磁场方向垂直，当经过3A的电流时，遇到60×10-2N的磁场力，则磁场的磁感强度是______特；当导线长度缩短一半时，磁场的磁感强度是_____特；当通入的电流加倍时，磁场的磁感强度是______特．11．如图5所示，abcd是一竖直的矩形导线框，线框面积为S，放在磁场中，ab边在水平面内且与磁场方向成60°角，若导线框中的电流为I，则导线框所受的安培力对某竖直的固定轴的力矩等于______．12．一矩形线圈面积S＝10-2m2，它和匀强磁场方向之间的夹角θ1＝30°，穿过线圈3则穿过线圈的磁能量的变化为______；若线圈平面和磁场方向之间的夹角变成θ2＝0°，则Ф＝______．三、计算题13．如图6所示，ab，cd为两根相距2m的平行金属导轨，水平搁置在竖直向下的匀强磁场中，通以5A的电流时，棒沿导轨作匀速运动；当棒中电流增添到8A时，棒能获取2m/s2的加快度，求匀强磁场的磁感强度的大小；14．如图7所示，通电导体棒流强度为I，匀强磁场的磁感强度AC静止于水平导轨上，棒的质量为mB的方向与导轨平面成θ角，求导轨遇到长为ACl，经过的电棒的压力和摩擦力各为多大？一、磁场、安培力练习题答案一、选择题1．AB2．BC3．D4．D5．CD6．D7．A8．A9．AB二、填空题三、计算题13．14．mg-BIlcosθ，BIlsinθ二、洛仑兹力练习题一、选择题1．如图1所示，在垂直于纸面向内的匀强磁场中，垂直于磁场方向发射出两个电子1和2，其速度分别为v1和v2．假如v2＝2v1，则1和2的轨道半径之比r1：r2及周期之比T1：T2分别为[]A．r1：r2＝1：2，T1：T2＝1：2B．r1：r2＝1：2，T1：T2＝1：1C．r1：r2＝2：1，T1：T2＝1：1D．r1：r2＝1：1，T1：T2＝2：12．如图2所示，ab是一弯管，此中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面，而且指向纸外、有一束粒子瞄准a端射入弯管，粒子有不一样的质量、不一样的速度，但都是一价正离子．[]A．只有速度大小必定的粒子能够沿中心线经过弯管B．只有质量大小必定的粒子能够沿中心线经过弯管C．只有动量大小必定的粒子能够沿中心线经过弯管D．只有能量大小必定的粒子能够沿中心线经过弯管3．电子以初速V0垂直进入磁感觉强度为B的匀强磁场中，则[]A．磁场对电子的作使劲一直不变B．磁场对电子的作使劲一直不作功C．电子的动量一直不变D．电子的动能一直不变它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场（磁场方向垂直纸面向里）．在图3中，哪个图正确地表示出这三束粒子的运动轨迹？[]5．一个带电粒子，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当作圆弧．因为带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量渐渐减小（带电量不变）．从图中能够确立[]A．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6．三个相同的带电小球1、2、3，在重力场中从同一高度由静止开始落下，此中小球1经过一附带的水平方向匀强电场，小球2经过一附带的水平方向匀强磁场．设三个小球落到同一高度时的动能分别为E1、E2和E3，忽视空气阻力，则[]A．E1＝E2＝E3B．E1＞E2＝E3C．E1＜E2＝E3D．E1＞E2＞E37．真空中同时存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，三个带有等量同种电荷的油滴a、b、c在场中做不一样的运动．此中a静止，b向右做匀速直线c向运动，左做匀速直线运动，则三油滴质量大小关系为[]A．a最大B．b最大C．c最大D．都相等8．一个带正电荷的微粒（重力不计）穿过图5中匀强电场和匀强磁场地区时，恰能沿直线运动，则欲使电荷向下偏转时应采纳的方法是[]A．增大电荷质量B．增大电荷电量C．减少入射速度D．增大磁感强度E．减小电场强度二、填空题9．一束离子能沿入射方向经过相互垂直的匀强电场和匀强磁场地区，而后进入磁感觉强度为B′的偏转磁场内做半径相同的匀速圆周运动（图6），则这束离子必然有相同的______，相同的______．10．为使从火热灯丝发射的电子（质量m、电量e、初速为零）能沿入射方向经过相互垂直的匀强电场（场强为E）和匀强磁场（磁感强度为B）地区，对电子的加快电压为______．11．一个电子匀强磁场中运动而不遇到磁场力的作用，则电子运动的方向是______．12．一质量为m、电量为q的带电粒子在磁感强度为B的匀强磁场中作圆周运动，其效果相当于一环形电流，则此环形电流的电流强度I＝______．三、计算题E＝12000eV．这个显像管的地点取向恰好13．一个电视显像管的电子束里电子的动能K使电子水平川由南向北运动．已知地磁场的竖直向下重量B＝×10-5T，试问1）电子束倾向什么方向？2）电子束在显像管里由南向北经过y＝20cm行程，受洛仑兹力作用将偏转多少距离？电子质量m＝×10-31kg，电量e＝×10-19C．14．如图7所示，一质量m、电量q带正电荷的小球静止在倾角30°、足够长的绝缘光滑斜面．顶端时对斜面压力恰为零．若快速把电场方向改为竖直向下，则小球能在斜面上滑行多远？洛仑兹力练习题答案一、选择题1．B2．C3．BD4．C5．B6．B7．C8．C二、填空题三、计算题三、单元练习题一、选择题1．安培的分子环流假定，可用来解说[]A．两通电导体间有相互作用的原由B．通电线圈产生磁场的原由C．永远磁铁产生磁场的原由D．铁质类物体被磁化而拥有磁性的原由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，遇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，遇到桌面的摩擦力作用3．有电子、质子、氘核、氚核，以相同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一样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≠T2C．r1＝r2，T1＝T2D．r1≠r2，T1＝T25．在垂直于纸面的匀强磁场中，有一本来静止的原子核．该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图A．该核发生的是α衰变B．该核发生的是β衰变2中a、b所示．由图能够判断[]C．磁场方向必定是垂直纸面向里D．磁场方向向里仍是向外不可以判断6．如图3有一混淆正离子束先后经过正交电场磁场地区Ⅰ和匀强磁场地区Ⅱ，假如这束正离子束流在地区Ⅰ中不偏转，进入地区Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些正离子拥有相同的[]A．速度C．电荷B．质量D．荷质比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，抵达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽视重力，以下说法中正确的选项是[]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．离子抵达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地区内（磁场水平向内），有一离子恰能沿直线飞过此地区（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．不论离子带何种电，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，可采纳的方法有[]A．适合增大电流，方向不变B．适合减小电流，并使它反向C．电流大小、方向不变，适合加强磁场D．使原电流反向，并适合减弱磁场10．如图7所示，一金属直杆MN两头接有导线，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，能够[]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端接在沟通电源的一端，b、d接在沟通电源的另一端11．带电为+q的粒子在匀强磁场中运动，下边说法中正确的选项是[]A．只需速度大小相同，所受洛仑兹力就相同B．假如把+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．洛仑兹力方向必定与电荷速度方向垂直，磁场方向必定与电荷运动方向垂直D．粒子只遇到洛仑兹力作用，其运动的动能、动量均不变12．对于磁现象的电实质，以下说法中正确的选项是[]A．有磁必有电荷，有电荷必有磁B．全部磁现象都发源于电流或运动电荷，全部磁作用都是电流或运动电荷之间经过磁场而发生的相互作用C．除永远磁铁外，全部磁场都是由运动电荷或电流产生的D．依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概相同时，物体就被磁化，两头形成磁极二、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）若二者由静止经同一电势差加快的，则旋转半径之比为______；（2）若二者以相同的动进入磁场中，则旋转半径之比为______；（3）若二者以相同的动能进入磁场中，则旋转半径之比为______；（4）若二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，板间磁感觉强度的最小值为______．15．如图9所示，M、N为水平川点的两块平行金属板，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，倾向M板（重力忽视不计）．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______，磁感觉强度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地区（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，绝缘圆滑的斜面倾角为θ，匀强磁场B方向与斜面垂直，假如一个质量为m，带电量为-q的小球A在斜面上作匀速圆周运动，则一定加一最小的场强为______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大小序次为______，入射时的初动量大小序次为______．19．一初速为零的带电粒子，经过电压为U的电场加快后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中，已知带电粒子的质量是m，电量是q，则带电粒子所受的洛仑兹力为______，轨道半径为______．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，在磁场中可能抵达的最大x＝______，最大y＝______．三、计算题21．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．人教版高中物理选修31相关习题：磁场 11 / 111）求离子进入磁场后抵达屏S 上时的地点与O 点的距离． 2）假如离子进入磁场后经过时间t 抵达地点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22．如图16所示，AB 为一段圆滑绝缘水平轨道， BCD 为一段圆滑的圆弧轨道，半径为 R ，今有一质量为 m 、带电为+q 的绝缘小球，以速度 v 0从A 点向B 点运动，后又沿弧 B C 做 圆周运动，到 C 点后因为 v 0较小，故难运动到最高点．假如当其运动至 C 点时，突然在轨 道地区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）磁场的方向和磁感觉强度．单元练习题答案一、选择题1．CD2．A3．B4．D5．BD6．AD7．ABC8．AD9．AC10．ABD11．B12．BD二、填空题三、计算题21．（1）2mv/qB。
人教版高中物理选修3-1磁场复习一.docx
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）磁场复习一一．单项选择题1．有关磁场的物理概念，下列说法中错误的是 （ C ） 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2.如图所示，为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O 点（图中白点 ）为坐标原点，沿Z 轴正方向磁感应强度B 大小的变化最有可能是 （ C ）3．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是：D A 、磁感线从磁体的N 极出发，终止于S 极B 、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C 、沿磁感线方向，磁场逐渐减弱D 、在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小 4.关于电场线和磁感线，以下说法中正确的是B A ．电场线和磁感线都是实际存在的直线或曲线 B ．电场线是不闭合的，而磁感线是闭合的C ．电场线总是从正电荷出发到负电荷终止，磁感线总是从磁体的N 极出发到S 极终止O A B C DB B B BZ Z Z ZBAD ．电场线上某点的切线方向与正电荷在该点的受力方向相同，磁感线上某点的切线方向与放在该点的小磁针静止时N 极的受力方向垂直。
5.如图所示，在一个平面内有六根绝缘的通电导线，电流大小相同，1、2、3、4为面积相等的正方形区域，其中指向纸面内的磁场最强的区域是DA ．1区B ．2区C ．3区D ．4区6.如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x 轴成30o 角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为BA 、1：2B 、2：1C 、3:1D 、1：157.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示.它的核心部分是两个D 形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速.两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出.如果用同一回旋加速器分别加速氚核（H 31）和α粒子（e H 42）比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有BA 、加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大B 、加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小C 、加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小D 、加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大二、多项选择题：8.下列说法中正确的是 （ BCD ）A ．磁场只有在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才产生B ．自感现象和互感现象说明了磁场具有能量C ．金属中的涡流会产生热量，生活中的电磁炉是利用这原理而工作的D ．交流感应电动机是利用电磁驱动原理工作的9. 如图所示，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，D 形盒半径为R.。
人教版高中物理选修3-1磁场复习.docx
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）2009——2010学年度高二第二学期物理期末复习习题《选修3-1磁场复习》一、选择题：1、下列与磁场有关的物理概念中，错误的是（）A、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B、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C、磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量D、磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关，而与放入磁场中的受磁场力作用的电流无关2、如图所示，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、磁铁对桌面的压力减小，不受桌面摩擦力作用B、磁铁对桌面的压力增大，受到桌面摩擦力作用C、磁铁对桌面的压力减小，受到桌面摩擦力作用D、磁铁对桌面的压力增大，不受桌面摩擦力作用3、19世纪20年代，以塞贝克（数学家）为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流，安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由地球的环形电流引起的，则该假设中的电流方向是（磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线）（）A、由西向东垂直磁子午线B、由东向西垂直磁子午线C、由南向北沿子午线D、由赤道向两磁极沿磁子午线4、如图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场，取坐标如图所示，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，不计重力的影响，电场强度E和磁感应强度B的方向可能是（）A、E和B都沿x轴方向B、E沿y轴方向，沿z轴正向B、E沿z轴方向，B沿y轴正向D、E和B都沿z轴方向5、如图所示，通电导线AB由a位置绕固定点A转到b位置，若电流强度不变，则通电导线受安培力将（）A、变大B、变小C、不变D、不能确定6、如图所示，a和b是从A点以相同的动能射入匀强磁场的两个带等量电荷的粒子运动的半圆形径迹，已知其半径r a=2r b，则由此可知（）A、两粒子均带正电，质量比m a：m b=1：4B、两粒子均带负电，质量比m a：m b=1：4C、两粒子均带正电，质量比m a：m b=4：1D、两粒子均带负电，质量比m a：m b=4：17、如图所示，一个带正电的粒子固定在坐标原点O，另一个带负电的粒子在xOy平面内绕O点做匀速圆周运动，其方向从上向下看为顺时针，若在xOy平面上加与z轴同方向的匀强磁场，负电粒子仍做匀速圆周运动，则（）A、线速度增大B、角速度增大C、运动半径增大D、频率增大8、回旋加速器加速某种带电粒子，下列说法中正确的是（）A、回旋加速器一次只能加速一个这种带电粒子B、回旋加速器一次只能加速一对这种带电粒子C、回旋加速器一次可以加速一束这种带电粒子D、加速后这种带电粒子的能量都相同9、一电子经加速电场加速后，垂直射入一匀强磁场区域，如图所示，电子从磁场边界射出的偏角θ随加速电压U和磁感应强度B的变化关系为（）A、U增大时θ增大B、U增大时θ减小C、B增大时θ增大D、B增大时θ减小10、如图所示，互相垂直的匀强电场与匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B，一质量为m（不计重力）、带电量为q的带正电的粒子以初速度v0平行于两极板方向从a点射入场中，从b点射出场，射出时带电粒子速度大小为v，若在电场方向上侧移大小为s，则关于带电粒子，下列说法中正确的是（）A、带电粒子在b点受电场力的大小可能小于洛伦兹力/2）+EqsB、带电粒子在b点的动能为（mv2C、带电粒子在场中的加速度大小等于（Eq-Bqv）/mD、带电粒子由a点到b点的过程中，动量的变化等于mv-mv0三、填空题：11、如图所示，在同一水平面内宽为2m的两导轨互相平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6㎏的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为2A时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增加到8A时，金属棒获得2m/s2的加速度，则磁场的磁感应强度是T。
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高中物理学习材料相关习题：（磁场）一、磁场、安培力练习题一、选择题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2．一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S极转向纸内，如图1所示，那么这束带电粒子可能是[ ]A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束 D．问左飞行的负离子束3．铁心上有两个线圈，把它们和一个干电池连接起来，已知线圈的电阻比电池的内阻大得多，如图2所示的图中，哪一种接法铁心的磁性最强 [ ]4．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=F/I·l，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5．磁场中某点的磁感应强度的方向 [ ]A．放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向B．放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向C．放在该点的小磁针静止时N极所指的方向D．通过该点磁场线的切线方向6．下列有关磁通量的论述中正确的是 [ ]A．磁感强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大B．磁感强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量越大C．穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感强度一定为零D．匀强磁场中，穿过线圈的磁感线越多，则磁通量越大7．如图3所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，[ ]A．磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B．磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C．磁铁对桌面的压力增大，个受桌面摩擦力的作用D．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面摩擦力的作用8．如图4所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近：磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将[ ]A．转动同时靠近磁铁B．转动同时离开磁铁C．不转动，只靠近磁铁D．不转动，只离开磁铁9．通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线，则有 [ ]A．线圈所受安培力的合力为零B．线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C．线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D．线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果二、填空题10．匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线，它与磁场方向垂直，当通过3A的电流时，受到60×10-2N的磁场力，则磁场的磁感强度是______特；当导线长度缩短一半时，磁场的磁感强度是_____特；当通入的电流加倍时，磁场的磁感强度是______特．11．如图5所示， abcd是一竖直的矩形导线框，线框面积为S，放在磁场中，ab边在水平面内且与磁场方向成60°角，若导线框中的电流为I，则导线框所受的安培力对某竖直的固定轴的力矩等于______．12．一矩形线圈面积S＝10-2m2，它和匀强磁场方向之间的夹角θ1＝30°，穿过线圈的磁通量Ф＝1×103Wb，则磁场的磁感强度B______；若线圈以一条边为轴的转180°，则穿过线圈的磁能量的变化为______；若线圈平面和磁场方向之间的夹角变为θ2＝0°，则Ф＝______．三、计算题13．如图6所示，ab，cd为两根相距2m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，通以5A的电流时，棒沿导轨作匀速运动；当棒中电流增加到8A时，棒能获得2m/s2的加速度，求匀强磁场的磁感强度的大小；14．如图7所示，通电导体棒AC静止于水平导轨上，棒的质量为m长为l，通过的电流强度为I，匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角，求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大？一、磁场、安培力练习题答案一、选择题1．AB 2．BC 3．D 4．D5．CD 6．D 7．A 8．A 9．AB二、填空题三、计算题13．1.2T 14．mg-BIlcosθ，BIlsinθ二、洛仑兹力练习题一、选择题1．如图1所示，在垂直于纸面向内的匀强磁场中，垂直于磁场方向发射出两个电子1和2，其速度分别为v1和v2．如果v2＝2v1，则1和2的轨道半径之比r1：r2及周期之比T1：T2分别为 [ ]A．r1：r2＝1：2，T1：T2＝1：2B．r1：r2＝1：2，T1：T2＝1：1C．r1：r2＝2：1，T1：T2＝1：1D．r1：r2＝1：1，T1：T2＝2：12．如图2所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面，并且指向纸外、有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度，但都是一价正离子． [ ]A．只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管B．只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管C．只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D．只有能量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管3．电子以初速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变B．磁场对电子的作用力始终不作功C．电子的动量始终不变D．电子的动能始终不变它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场（磁场方向垂直纸面向里）．在图3中，哪个图正确地表示出这三束粒子的运动轨迹？[ ]5．一个带电粒子，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（带电量不变）．从图中可以确定 [ ]A．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6．三个相同的带电小球1、2、3，在重力场中从同一高度由静止开始落下，其中小球1通过一附加的水平方向匀强电场，小球2通过一附加的水平方向匀强磁场．设三个小球落到同一高度时的动能分别为E1、E2和E3，忽略空气阻力，则 [ ]A．E1＝E2＝E3B．E1＞E2＝E3C．E1＜E2＝E3D．E1＞E2＞E37．真空中同时存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，三个带有等量同种电荷的油滴a、b、c在场中做不同的运动．其中a静止，b向右做匀速直线运动，c向左做匀速直线运动，则三油滴质量大小关系为 [ ]A．a最大 B．b最大C．c最大 D．都相等8．一个带正电荷的微粒（重力不计）穿过图5中匀强电场和匀强磁场区域时，恰能沿直线运动，则欲使电荷向下偏转时应采用的办法是[ ]A．增大电荷质量B．增大电荷电量C．减少入射速度D．增大磁感强度E．减小电场强度二、填空题9．一束离子能沿入射方向通过互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，然后进入磁感应强度为B′的偏转磁场内做半径相同的匀速圆周运动（图6），则这束离子必定有相同的______，相同的______．10．为使从炽热灯丝发射的电子（质量m、电量e、初速为零）能沿入射方向通过互相垂直的匀强电场（场强为E）和匀强磁场（磁感强度为B）区域，对电子的加速电压为______．11．一个电子匀强磁场中运动而不受到磁场力的作用，则电子运动的方向是______．12．一质量为m、电量为q的带电粒子在磁感强度为B的匀强磁场中作圆周运动，其效果相当于一环形电流，则此环形电流的电流强度I＝______．三、计算题13．一个电视显像管的电子束里电子的动能E K＝12000eV．这个显像管的位置取向刚好使电子水平地由南向北运动．已知地磁场的竖直向下分量B＝5.5×10-5T，试问（1）电子束偏向什么方向？（2）电子束在显像管里由南向北通过y＝20cm路程，受洛仑兹力作用将偏转多少距离？电子质量m＝9.1×10-31kg，电量e＝1.6×10-19C．14．如图7所示，一质量m、电量q带正电荷的小球静止在倾角30°、足够长的绝缘光滑斜面．顶端时对斜面压力恰为零．若迅速把电场方向改为竖直向下，则小球能在斜面上滑行多远？洛仑兹力练习题答案一、选择题1．B 2．C 3．BD 4．C5．B 6．B 7．C 8．C二、填空题三、计算题三、单元练习题一、选择题1．安培的分子环流假设，可用来解释 [ ]A．两通电导体间有相互作用的原因B．通电线圈产生磁场的原因C．永久磁铁产生磁场的原因D．铁质类物体被磁化而具有磁性的原因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≠T2C．r1＝r2，T1＝T2 D．r1≠r2，T1＝T25．在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核．该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图2中a、b所示．由图可以判定 [ ] A．该核发生的是α衰变B．该核发生的是β衰变C．磁场方向一定是垂直纸面向里D．磁场方向向里还是向外不能判定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．荷质比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______．19．一初速为零的带电粒子，经过电压为U的电场加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中，已知带电粒子的质量是m，电量是q，则带电粒子所受的洛仑兹力为______，轨道半径为______．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．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．单元练习题答案一、选择题1．CD 2．A 3．B 4．D 5．BD 6．AD7．ABC 8．AD 9．AC 10．ABD 11．B 12．BD二、填空题三、计算题21．（1）2mv/qB。