江苏省射阳县第二中学高中物理第三章磁场单元测试一新人教版选修3_1
人教版高中物理选修3-1第三章-《磁场》单元测试题(解析版)
第三章《磁场》单元检测题学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题(每小题只有一个正确答案）1.与磁场中某点的磁感应强度的方向相同的是(）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．放在该点的小磁针静止时S极所指的方向2。
回旋加速器工作原理如图甲所示,D1、D2为D形金属盒，A粒子源位于回旋加速器正中间，其释放出的带电粒子质量为m，电荷量为＋q,所加匀速磁场的磁感应强度为B，两金属盒之间加的交变电压变化规律如图乙所示,其周期为T＝，不计带电粒子在电场中的加速时间，不考虑由相对论效应带来的影响，则下列说法中正确的是(）A．t1时刻进入回旋加速器的粒子记为a，t2时刻进入回旋加速器的粒子记为b,a，b在回旋加速器中各被加速一次，a,b粒子增加的动能相同B．t2,t3,t4时刻进入回旋加速器的粒子会以相同的动能射出回旋加速器C．t3，t4时刻进入回旋加速器的粒子在回旋加速器中的绕行方向相反D．t2时刻进入回旋加速器的粒子在回旋加速器中被加速的次数最多3.一根容易形变的弹性导线，两端固定．导线中通有电流，方向如图中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是(）A．B． C．D．4。
如图所示,相同的带正电粒子A和B，同时以v A和v B的速度从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的O点分别以60°和30°（与边界的夹角)方向射入磁场,又恰好不从另一边界飞出,则下列说法中正确的是()A．A、B两粒子的速度之比＝B．A、B两粒子在磁场中的位移之比1∶1C．A、B两粒子在磁场中的路程之比1∶2D．A、B两粒子在磁场中的时间之比2∶15。
在高能粒子研究中，往往要把一束含有大量质子和α粒子的混合粒子分离开,如图所示，初速度可忽略的质子和α粒子经电压为U的电场加速后，进入分离区．如果在分离区使用匀强电场或匀强磁场把粒子进行分离，所加磁场方向垂直纸面向里，所加电场方向竖直向下，则下列可行的方法是（)A．只能用电场B．只能用磁场C．电场和磁场都可以D．电场和磁场都不可以6。
人教版高中物理选修3-1 第三章磁场单元测试(含解析)
人教版高中物理选修3-1第三章磁场单元测试一、单选题1.现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。
质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。
若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。
此离子和质子的质量比约为（）A. 11B. 12C. 121D. 1442.如图所示，导线框abcd与导线AB在同一平面内，直导线中通有恒定电流I，在线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中的电流方向是（）A. 先abcda,再adcba,后abcdaB. 先abcda,再adcbaC. 始终adcbaD. 先adcba,再abcda,后adcba3.如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R．金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。
现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（）A. ab中的感应电流方向由b到aB. ab中的感应电流逐渐减小C. ab所受的安培力保持不变D. ab所受的静摩擦力逐渐减小4.如图，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l。
在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。
如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为（）A. 0B.C.D.5.如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为m a、m b、m c。
已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动。
下列选项正确的是A. B. C. D.6.三根通电长直导线P、Q、R互相平行、垂直纸面放置三根导线中电流方向均垂直纸面向里，且每两根导线间的距离均相等则P、Q中点O处的磁感应强度方向为A. 方向水平向左B. 方向水平向右C. 方向竖直向上D. 方向竖直向下7.如图所示，一个带正电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v．若加上一个垂直于纸面指向纸外的方向的磁场，则物体滑到底端时（）A. v变大B. v变小C. v不变D. 不能确定8.如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ．整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中，质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，当杆中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止，则（）A. 磁场方向竖直向下B. 磁场方向竖直向上C. ab所受支持力的大小为D. ab所受安培力的大小为9.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。
人教版高二物理选修3-1第三章磁场 单元测试(含答案和详细解析)
《静电场》单元测试一、选择题（每小题4分，共44分）1、下列关于电场和磁场的说法中正确的是( )A.电场线和磁感线都是封闭曲线B.电场线和磁感线都是不封闭曲线C.通电导线在磁场中一定受到磁场力的作用D.电荷在电场中一定受到电场力的作用2、如图所示,一长直导线穿过载有恒定电流的金属圆环的中心且垂直于环所在的平面,导线和环中的电流方向如图所示,则圆环受到的磁场力为( )A.沿环半径向外B.沿环半径向里C.水平向左D.等于零3、如图所示,a、b两金属环同圆心同平面水平放置,当a中通以图示方向电流时,b环中磁通量方向是( )A.向上B.向下C.向左D.04、如图所示,当开关S闭合的时候,导线ab受力的方向应为( )A.向右B.向左C.向纸外D.向纸里5、如图所示,一带负电荷的滑块从粗糙绝缘斜面的顶端滑至底端时的速度为v,若加一个垂直纸面向外的匀强磁场,并保证滑块能滑至底端,则它滑至底端时的速度( )A.变大B.变小C.不变D.条件不足,无法判断6、一正电荷q以速度v沿x轴正方向进入垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,如图所示,为了使电荷能做直线运动,则必须加一个电场进去,不计重力,此电场的场强应该是( )A.沿y轴正方向,大小为Bv/qB.沿y轴负方向,大小为BvC.沿y轴正方向,大小为v/BD.沿y轴负方向,大小为Bv/q7、(多选)用回旋加速器来加速质子,为了使质子获得的动能增加为原来的4倍,原则上可以采用下列哪几种方法( )A.将其磁感应强度增大为原来的2倍B.将其磁感应强度增大为原来的4倍C.将D形盒的半径增大为原来的2倍D.将D形盒的半径增大为原来的4倍8、一电子在磁感应强度为B的匀强磁场中,以一固定的正电荷为圆心在同一圆形轨道上运动,磁场方向垂直于运动平面,静电力恰好是磁场作用在电子上洛伦兹力的3倍,电子电荷量为e,质量为m,那么电子运动的角速度可能为( )A. B. C. D.9、如图所示,质子和氘核的质量和速度的乘积相等,垂直磁场边界MN进入匀强磁场区域,那么以下说法中正确的是( )A.它们所受洛伦兹力相同B.它们做圆周运动的向心加速度相同C.它们的轨道半径相同D.它们在磁场中运动时间相同10、(多选)如图所示,两个半径相同的半圆形光滑轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场中,轨道两端在同一高度上,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,以下说法正确的是( )A.两小球到达轨道最低点的速度v M>v NB.两小球到达轨道最低点时对轨道的压力F M>F NC.小球第一次到达M点的时间大于到达N点的时间D.在磁场中小球能到达轨道的另一端,在电场中不能到达轨道另一端11、(多选)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互相垂直的匀强磁场和匀强电场中。
江苏省射阳县第二中学物理选修3-1磁场活作业9 精品
作业9 磁现象和磁场1．甲乙两根外形相同的钢条,用甲的一端触及乙的中间且相互垂直.下列说法正确的是( )A．若相互吸引，则甲、乙均有磁性B．若相互吸引.则甲有磁性，乙一定没有磁性C．若相互不吸引，则甲、乙均没有磁性D．若相互不吸引，则甲一定没有磁性.乙可能有磁性2．判断一段导线中是否有直流电流通过,手边若有几组器材,其中最为可用的是（）A．被磁化的缝衣针及细棉线 B．带电的小纸球及细棉线C．小灯泡及导线 D．蹄形磁铁及细棉线3．下列所述的情况,哪一种可以肯定钢棒没有磁性（）A．将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引,再将钢棒的这端接近磁针的南极,两者互相排斥B．将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引;再将钢棒的另一端接近磁针的北极,两者仍互相吸引C．将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引,再将钢棒的另一端接近磁针的南极两者仍互相吸引D．将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相排斥4．下列说法正确的是（）A．地球磁场的北极与地理南极不完全重合B．将条形磁铁从中间断开,一段是N极,另一段是S极C．改变通电螺线管中电流的方向可使其N极与S极对调D．磁场是客观存在的一种物质5．下列说法中正确的是（）A．磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极B．磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的,而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的C．地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个交角,这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地方是相同的D．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量6．下列关于磁场的说法中,正确的是 ( )A．磁场跟电场一样,是一种物质B．磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场C．指南针指南说明地球周围有磁场D．磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的7．首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家 ( ) A安培 B法拉第 C奥斯特 D特斯拉8．奥斯特实验说明了 ( ) A．磁场的存在 B．磁场具有方向性C．通电导线周围存在磁场 D．磁体间有相互作用9．下列关于磁场的说法中,正确的是 ( ) A．磁场跟电场一样,是一种物质B．磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场C．指南针指南说明地球周围有磁场D．磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的10．在奥斯特电流磁效应的实验中,通电直导线应该 ( )A．平行南北方向,在小磁针正上方B．平行东西方向,在小磁针正上方C．东南方向,在小磁针正上方D．西南方向,在小磁针正上方11.下列关于磁场的说法中,正确的是 ( )A.磁场跟电场一样,是人为假设的B.磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场C.指南针指南说明地球周围有磁场D.磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的12.下列说法正确的是（）Ａ.磁极与电流间的相互作用是通过磁极的磁场和电流的电场产生的Ｂ.磁极与电流间的相互作用是通过磁场产生的Ｃ.电流与电流间的相互作用是通过电场产生的Ｄ.电流与电流间的相互作用是通过磁场产生的13.条形磁体被折成两端,则 ( )A.变成两个条形磁体,并且每个磁体都有两个磁极B.变成两个条形磁体,一个只有N极, 一个只有S极C.变成两个条形磁体, 都是只有N极D.变成两个条形磁体, 都是只有S极14．在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态,突然发现小磁针N极向东偏转,由此可知（）A．一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针B．一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针C．可能是小磁针正上方向有电子流自南向北水平通过D．可能是小磁针正上方向有电子流自东向西水平通过。
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：。
江苏省射阳县第二中学物理选修3-1磁场活作业10 精品
作业10 磁感应强度1. 关于磁感应强度B , 下列说法中正确的是 ( )A.磁场中某点B 的大小, 跟放在该点的试探电流元的情况有关B.磁场中某点B 的方向, 跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致C.在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时, 该点B 值大小为零D.在磁场中磁感线越密集的地方, 磁感应强度越大 2、下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是（A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B.通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大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、下列说法中错误．．的是（ ） A.磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流I 、长为L 的一小段导线放在该处时所受磁场力F 与I 、L 的乘积的比值。
B.一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处一定没有磁场。
C.一小段通电导线放在磁场中A 处时受磁场力比放在B 处大，则A 处磁感应强度比B 处的磁感应强度大。
D.因为B =F ／IL ，所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线IL 乘积成反比。
4.十九世纪二十年代, 科学家己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: 地球磁场是由绕地球的环形电流引起的, 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.由南向北沿磁子午线 D.由赤道向两极沿磁子线方向5.在磁场中的同一个位置一条直导线,导线的方向与磁场方向垂直.先后在导线中通入大小不同的电流,导线所受的力不一样.图中的几幅图象表现的是导线所受的力F 与通过导线的电流I 的关系.a 、b 各代表一组F 、I 的数据。
在A 、B 、C 、D 四图中，正确的是（ ）oIoIoIACDBIo6.下列等式中正确的是（）A．1T=1kg/m2 B.1T=1kg/(A·s2)C.1T=1kg·m2/(A·s2)D.1T=1N/(A·m)7、有关磁感应强度的方向，下列说法正确的是（）A．B的方向就是小磁针N极所指的方向 B．B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致C．B的方向与小磁针在任何情况下S极受力方向一致D．B的方向就是通电导线的受力方向8、下列关于磁感应强度的说法中正确的是（）A．放在磁场中的通电导线，电流越大，受到的磁场力也越大，表示该处的磁感应强度越大B．磁感线的指向就是磁感应强度的方向C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D．磁感应强度的大小、方向与放入其中的通电导线的电流大小、导线长度、导线取向等均无关9磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为5×10-2N，则这个位置的磁感应强度是多大？再问：若上题中，电流不变，导线长度减小到1cm，则它受磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？若导线长不变，电流增大为5A，则它受磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？E=1.5V,内阻r=0.5Ω的电池相连,水平地放在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,轨道上可自由滑动的金属棒CD的质量m=0.5kg,电阻为R=0.5Ω,其余电阻不计,开关S闭合的瞬间,CD棒的磁场力水平向右,棒的加速度为3.0m/s2,求磁场的磁感应强度11磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5A，导线长1 cm，它受到的安培力为5×10-2N，则这个位置的磁感应强度是多大？若拿走这根通电导线，该处的磁感应强度又是多大？12、一根导线长0.2m，通过3A的电流，垂直放入磁场中某处受到的磁场力是6×10-2N，则该处的磁感应强度B的大小是_____T；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是_____T。
江苏省射阳县第二中学高中物理 第三章 磁场单元测试二
(必修)磁场21．磁感应强度（1）定义： 磁场放置的通电导线受到的安培力，跟电流和导线长度乘积的比值，磁感应强度方向即 方向。
（2）公式： ，单位：2．磁通量（1）定义：穿过一个闭合电路磁感线 的多少。
叫做穿过这个面的磁通量。
单位：韦伯，符号：Wb.（2）在匀强磁场中，当线圈与磁感线垂直时，磁通量的计算公式 3．磁场对通电导线的作用— 安培力 （1） 大小： I ∥ B F= ； I ⊥ B F=（2）方向：左手定则：伸开左手，使拇指跟其余的四指 ，且与手掌都在同一平面内，让磁感线 手心，并使四指指向 的方向，这时 所指的方向就是电流在磁场中所安培力的方向。
4．磁场对运动电荷的作用—洛伦兹力方向：左手定则伸开左手，使拇指跟其余的四指 ，且与手掌都在同一平面内，让磁感线 手心，并使四指指向 运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。
对负电荷四指指向其运动的 方向．例1．关于磁感应强度B 的概念，下面说法正确的是A ．根据磁感应强度B的定义式IL F B / 可知，在磁场中某处，B 与F 成正比，B 与I 成反比B ．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度一定为零C ．一小段通电导线放在磁感应强度为零处，它所受磁场力一定为零D ．磁场中某处磁感应强度的方向，与直线电流在该处所受磁场力方向相同例2．根据电流、磁场和安培力三个物理量中两个量的方向，试在图中标出第三个量的方向.1．下列各图中，运动电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是2．下列说法正确的是 ( )A ．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力作用B ．运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零C ．磁感应强度为0的地方，也有可能受到洛伦兹力D ．洛伦兹力对带电粒子永不做功 3．如图所示，一根质量为m 的金属棒AC 用软线悬挂在磁感强度为B 的匀强磁场中，通入A →C 方向的电流时，悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，可以采用的办法是( )A ．不改变电流和磁场方向，适当增大电流B ．只改变电流方向，并适当减小电流C ．不改变磁场和电流方向，适当减小磁感强度D ．同时改变磁场方向，并适当减小磁感强度F F F F vv v v A B D4．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子。
单元测试 第三章 磁场 (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＝0.08 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912．(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＝0.6 T的匀强磁场时，PQ恰好平衡，则导线PQ的重力为多少？(sin 37°＝0.6)图1215．(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B0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．] 11. 3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 ＝ 32m ，F ＝ILB sin θ＝25×0.08×32×sin 90° N ＝ 3 N .12.mgqB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． 13.2mv qB 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． 14．0.8 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°＝0.6×5×0.234N ＝0.8 N .15.12mv 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 ＝πm3Be17．(1)轨迹图见解析 (2)2L L 2＋d2 2mUq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 2r②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 22mUq.。
人教版高中物理选修3-1《磁场》单元测试试卷(精品整理含答案)
人教版高中物理选修3-1《磁场》单元测试卷限时：90分钟总分：100分一、选择题(每小题4分，共40分)1．下列说法正确的是()A．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷产生的B．一切磁现象都起源于运动电荷C．一切磁作用都是运动电荷通过磁场产生的D．有磁必有电，有电必有磁2．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是()A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致C．在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，B值越大3．如图所示，一圆形区域内存在匀强磁场，AC为直径，O为圆心，一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场，初速度为v1，从D点射出磁场时的速率为v2，则下列说法中正确的是(粒子重力不计)()A．v2>v1，v2的方向必过圆心B．v2＝v1，v2的方向必过圆心C．v2>v1，v2的方向可能不过圆心D．v2＝v1，v2的方向可能不过圆心4．如图所示，三个速度大小不同的同种带电粒子沿同一方向从图示长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90˚、60˚、30˚，则它们在磁场中运动时间之比为()A．1∶1∶1B．1∶2∶3C．3∶2∶1D.3∶2∶15．电磁轨道炮工作原理如下图所示，待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是()A．只将轨道长度L变为原来的2倍B．只将电流I增加至原来的2倍C．只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变6．如图所示，甲是一带正电的小物块，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场．现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，在加速运动阶段()A．甲、乙两物块间摩擦力不断增大B．甲、乙两物块间摩擦力不断减小C．甲、乙两物块间摩擦力大小不变D．乙物块与地面间摩擦力不断增大7．利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子．图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上的两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L.一群质量为m，电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是()A．粒子带正电B．射出粒子的最大速度为qB(3d＋L)2mC．保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大D．保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大8．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，有一矩形线圈abcd，且ab＝L1，ad＝L2，通有逆时针方向的电流I，让它绕cd边转过某一角度时，使线圈平面与磁场夹角为θ，则()A．穿过线圈的磁通量为Φ＝BL1L2sinθB．穿过线圈的磁通量为Φ＝BL1L2cosθC．cd边受到的安培力为F＝BIL1sinθD．ad边受到的安培力为F＝BIL1cosθ9．如图，空间有垂直于xOy平面的匀强磁场．t＝0的时刻，一电子以速度v0经过x轴上的A点，方向沿x轴正方向．A点坐标为(－R2，0)，其中R为电子在磁场中做圆周运动的轨道半径．不计重力影响，则() A．电子经过y轴时，速度大小仍为v0B．电子在t＝πR6v0时，第一次经过y轴C．电子第一次经过y轴的坐标为(0，2－32R)D．电子第一次经过y轴的坐标为(0，－2－32R)10．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f.则下列说法正确的是()A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfRB．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子二、填空题(每小题5分，共20分)11．如图所示，比荷为em的电子，以速度v0沿AB边射入边长为a的等边三角形的匀强磁场区域中，欲使电子从BC边穿出，磁感应强度B的取值应为________．12．如图所示，质量为m，带电量为－q的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入．已知两板间距为d，磁感应强度为B，这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域(重力不计)．今将磁感应强度增大到某值，则粒子将落到极板上．粒子落到极板上的动能为________．13．如图所示，A、B为粗细均匀的铜环直径两端，若在A、B两端加一电压U，则环心O处的磁感应强度为________．(已知圆环直径为d)14.如图所示，质量为m的带电微粒，在相互垂直的匀强电磁场中运动，电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，此微粒在垂直于磁场的竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动(不计空气阻力)，微粒一定带________电(填“正”或“负”)，微粒的线速度大小为________．三、计算题(共40分)15．(10分)如图所示，平行金属导轨间距为0.5 m，水平放置，电源电动势为E＝1.5 V，内阻r＝0.2 Ω，金属棒电阻R＝2.8 Ω，与平行导轨垂直，其余电阻不计，金属棒处于磁感应强度B＝2.0 T、方向与水平方向成60˚角的匀强磁场中，则开始接通电路瞬间，金属棒受到的安培力的大小和方向如何？若棒的质量为m＝5×10－2 kg，此时它对轨道的压力是多少？(g取10 m/s2)16．(10分)如图所示，足够长的绝缘斜面与水平面间的夹角为α(sinα＝0.6)，放在水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度E＝50 V/m，方向水平向左，磁场方向垂直于纸面向外．一带电量q＝＋4.0×10－2C，质量m＝0.40 kg的光滑小球，以初速度v0＝20 m/s，从斜面底端A冲上斜面，经过3 s离开斜面，求磁场的磁感应强度．(取g＝10 m/s2)17．图中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为U，两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里．图中右边有一半径为R，圆心为O的圆形区域，区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里．一电荷量为q的正离子沿平行金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的G点射出，已知弧FG所对应的圆心角为θ，不计重力，求(1)离子速度的大小；(2)离子的质量．18．(10分)如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴．一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为θ.不计空气阻力，重力加速度为g，求：(1)电场强度E的大小和方向；(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小；(3)A点到x轴的高度h.人教版高中物理选修3-1《磁场》单元测试试卷参考答案一、选择题(每小题4分，共40分)1．下列说法正确的是()A．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷产生的B．一切磁现象都起源于运动电荷C．一切磁作用都是运动电荷通过磁场产生的D．有磁必有电，有电必有磁解析：磁现象的电本质，一切磁现象都起源于运动电荷．答案：BC2．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是()A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致C．在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，B值越大解析：磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与试探电流元无关，而磁感线可以描述磁感应强度，疏密程度表示大小．答案：D图13．如图1所示，一圆形区域内存在匀强磁场，AC为直径，O为圆心，一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场，初速度为v1，从D点射出磁场时的速率为v2，则下列说法中正确的是(粒子重力不计)()A．v2>v1，v2的方向必过圆心B．v2＝v1，v2的方向必过圆心C ．v 2>v 1，v 2的方向可能不过圆心D ．v 2＝v 1，v 2的方向可能不过圆心答案：B图24．如图2所示，三个速度大小不同的同种带电粒子沿同一方向从图示长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90˚、60˚、30˚，则它们在磁场中运动时间之比为( )A ．1∶1∶1B ．1∶2∶3C ．3∶2∶1 D.3∶2∶1解析：如图3所示，图3设带电粒子在磁场做圆周运动的圆心为O ，由几何关系知，圆弧MN ︵ 所对应的粒子运动的时间t ＝MN ︵v ＝Rαv ＝m v qB ·αv ＝mαqB ，因此，同种粒子以不同速度射入磁场，经历时间与它们的偏角α成正比，即t 1∶t 2∶t 3＝90˚∶60˚∶30˚＝3∶2∶1.答案：C5．(2011·新课标卷)电磁轨道炮工作原理如下图4所示，待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I 从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是()图4A．只将轨道长度L变为原来的2倍B．只将电流I增加至原来的2倍C．只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变解析：由题意可知，安培力做功使炮弹的速度逐渐增大．假设轨道宽度为L′，则由动能定理可知F安培力L＝12，而F安培力＝BIL′，又根据题意可知B＝KI(K2m v为常数)，三个式子整理可得到弹体的出射速度v＝I2KLL′，从而判断B，Dm正确．答案：BD6．如图5所示，甲是一带正电的小物块，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场．现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，在加速运动阶段()图5A．甲、乙两物块间摩擦力不断增大B．甲、乙两物块间摩擦力不断减小C ．甲、乙两物块间摩擦力大小不变D ．乙物块与地面间摩擦力不断增大答案：BD图67．利用如图6所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子．图中板MN 上方是磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上的两条宽度分别为2d 和d 的缝，两缝近端相距为L .一群质量为m ，电荷量为q ，具有不同速度的粒子从宽度为2d 的缝垂直于板MN 进入磁场，对于能够从宽度为d 的缝射出的粒子，下列说法正确的是( )A ．粒子带正电B ．射出粒子的最大速度为qB (3d ＋L )2mC ．保持d 和L 不变，增大B ，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大D ．保持d 和B 不变，增大L ，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大解析：粒子要从右边的缝中射出，粒子进入磁场后向右偏，根据左手定则可以判断粒子带负电，A 项错误；由q v B ＝m v 2r 得v ＝qBr m ，可见半径越大，速率越大，最大半径为3d ＋L 2，因此射出的最大速度为qB (3d ＋L )2m，B 项正确；同理可求得最小速度为qBL 2m ，最大速度与最小速度之差为3qBd 2m ，这个值与L 无关，可以分析，C 项正确，D 项错误．答案：BC8．如图7所示，匀强磁场的磁感应强度为B ，有一矩形线圈abcd ，且ab ＝L 1，ad ＝L 2，通有逆时针方向的电流I ，让它绕cd 边转过某一角度时，使线圈平面与磁场夹角为θ，则( )图7A．穿过线圈的磁通量为Φ＝BL1L2sinθB．穿过线圈的磁通量为Φ＝BL1L2cosθC．cd边受到的安培力为F＝BIL1sinθD．ad边受到的安培力为F＝BIL1cosθ解析：沿cd转过某一角度，使线圈平面与磁场夹角为θ，此时穿过线圈的有效面积为L1L2sinθ，所以穿过线圈的磁通量为BL1L2sinθ，cd边与磁场方向垂直，受到的安培力为BIL1，ad边与磁场方向平行，受到的安培力为0.答案：A9．如图8，空间有垂直于xOy平面的匀强磁场．t＝0的时刻，一电子以速度v0经过x轴上的A点，方向沿x轴正方向．A点坐标为(－R2，0)，其中R为电子在磁场中做圆周运动的轨道半径．不计重力影响，则()图8A．电子经过y轴时，速度大小仍为v0B．电子在t＝πR6v0时，第一次经过y轴C．电子第一次经过y轴的坐标为(0，2－32R)D．电子第一次经过y轴的坐标为(0，－2－32R)解析：因电子在匀强磁场中运动，只受洛伦兹力，做匀速圆周运动，故A正确；画出轨迹，由几何关系可知，当电子转过30˚角时，到达y轴对应时间t＝112T＝1 12×2πRv0＝πR6v0，故B正确；电子应向下方偏转．故穿过y轴时坐标为∶y＝－R(1－cos30˚)＝－2－32R，故D正确．答案：ABD10．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图9所示．设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f.则下列说法正确的是()图9A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfRB．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子解析：由于回旋加速器所加交变电压周期与粒子转动的周期相同，则粒子的最大速度为2πfR，A项正确；质子被加速后的最大速度v m＝BqRm，与加速电场的电压大小无关，B项正确；R足够大，质子速度不能被加速到任意值．因为按相对论原理，质子速度接近光速时光子质量发生变化，进一步提高速度就不可能了，C 项错误；因为回旋加速器所加交变电压周期与粒子转动周期应相同，粒子转动周期T＝2πmBq，α粒子与质子的比荷不相同，应调节f或B，故D项错误．答案：AB二、填空题(每小题5分，共20分)图1011．如图10所示，比荷为e m 的电子，以速度v 0沿AB 边射入边长为a 的等边三角形的匀强磁场区域中，欲使电子从BC 边穿出，磁感应强度B 的取值应为________．解析：画出刚好不出BC 边的临界状态对应的轨迹，应与BC 相切，根据轨迹确定半径，再根据r ＝m v 0eB 求B .答案：B ≤3m v 0ae图1112．如图11所示，质量为m ，带电量为－q 的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v 飞入．已知两板间距为d ，磁感应强度为B ，这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域(重力不计)．今将磁感应强度增大到某值，则粒子将落到极板上．粒子落到极板上的动能为________．解析：由题意：q U d ＝q v B ，又当粒子落到极板上有：－q ·U 2＝E k －12m v 2，所以E k ＝m v 2－q v Bd 2. 答案：m v 2－q v Bd 213．如图12所示，A 、B 为粗细均匀的铜环直径两端，若在A 、B 两端加一电压U，则环心O处的磁感应强度为________．(已知圆环直径为d)图12答案：014.如图13所示，质量为m的带电微粒，在相互垂直的匀强电磁场中运动，电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，此微粒在垂直于磁场的竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动(不计空气阻力)，微粒一定带________电(填“正”或“负”)，微粒的线速度大小为________．图13解析：粒子做匀速圆周运动，则重力与电场力等大反向，故电场力竖直向上，则微粒带负电，又R＝m vqB 且mg＝qE，所以v＝qBRm＝gBRE.答案：负；BRg E三、论述计算题(共40分)图1415．(10分)如图14所示，平行金属导轨间距为0.5 m，水平放置，电源电动势为E＝1.5 V，内阻r＝0.2 Ω，金属棒电阻R＝2.8 Ω，与平行导轨垂直，其余电阻不计，金属棒处于磁感应强度B＝2.0 T、方向与水平方向成60˚角的匀强磁场中，则开始接通电路瞬间，金属棒受到的安培力的大小和方向如何？若棒的质量为m＝5×10－2 kg，此时它对轨道的压力是多少？(g取10 m/s2)解：电路刚接通的瞬间，金属棒瞬时速度为零，金属棒受三个力作用，即：重力、支持力、安培力，由于此时金属棒未动，不会产生感应电动势，这时回路中的电流只由电源及回路电阻决定．由闭合电路欧姆定律有I＝ER＋r ＝ 1.52.8＋0.2A＝0.5 A.F＝BIL＝2.0×0.5×0.5 N＝0.5 N.方向由左手定则可知，与轨道成30˚角斜向左上方，其竖直的分力F sinθ＝0.5×sin30˚ N＝0.25 N.因F sin30˚＝0.25 N，小于重力mg＝5×10－2×10 N＝0.5 N.说明轨道对金属棒仍有支持力F N存在，由竖直方向受力平衡知：F N＋F sin30˚－mg＝0，F N＝mg－F sin30˚＝0.5 N－0.25 N＝0.25 N.由牛顿第三定律可知，金属棒对轨道的压力为0.25 N.图1516．(10分)如图15所示，足够长的绝缘斜面与水平面间的夹角为α(sinα＝0.6)，放在水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度E＝50 V/m，方向水平向左，磁场方向垂直于纸面向外．一带电量q＝＋4.0×10－2C，质量m＝0.40 kg的光滑小球，以初速度v0＝20 m/s，从斜面底端A冲上斜面，经过3 s离开斜面，求磁场的磁感应强度．(取g＝10 m/s2)解：带电小球的受力示意图如图16所示．小球沿斜面方向做匀减速运动，根据牛顿第二定律，则有：mg sinα＋qE cosα＝ma.图16解得：a＝g sinα＋qEm cosα＝(10×0.6＋4×10－2×50×0.80.40) m/s2＝10 m/s2.设小球运动到最高点时速度v t＝0，所用时间为t1，则有：v t＝v0－at1＝0.解得：t1＝v0a＝2010s＝2 s.图17故带电小球上升至最高点后立即下滑，此时小球受力情况如图17所示．小球沿斜面加速下滑其加速度仍为：a＝10 m/s2，下滑时间：t2＝t－t1＝3 s－2 s＝1 s.小球下滑t2＝1 s时的速度为：v′＝at2＝10×1 m/s＝10 m/s.此时小球离开斜面，F N＝0.则垂直斜面方向有：qE sinα＋q v′B＝mg cosα，解得B＝mg cosα－qE sinαq v′＝5.0 T.17．图18中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为U，两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里．图中右边有一半径为R，圆心为O的圆形区域，区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里．一电荷量为q的正离子沿平行金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的G点射出，已知弧FG所对应的圆心角为θ，不计重力，求图18(1)离子速度的大小；(2)离子的质量．解：(1)由题设知，离子在平行金属板之间做匀速直线运动，它所受到的向上的磁场力和向下的电场力平衡q v B0＝qE0①式中，v是离子运动速度的大小，E0是平行金属板之间的匀强电场的强度，有E0＝Ud②由①②式得v ＝U B 0d ③ (2)在圆形磁场区域，离子做匀速圆周运动．由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有q v B ＝m v 2r ④图19式中，m 和r 分别是离子的质量和它做圆周运动的半径．由题设，离子从磁场边界上的点G 穿出，离子运动的圆周的圆心O ′必在过E 点垂直于EF 的直线上，且在EG 的垂直平分线上(见上图)．由几何关系有r ＝R tan α⑤式中，α是OO ′与直线EF 的夹角．由几何关系有2α＋θ＝π⑥联立③④⑤⑥式得，离子的质量为m ＝qBB 0Rd U cot θ2⑦图2018．(10分)如图20所示，直角坐标系xOy 位于竖直平面内，在水平的x 轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴．一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为θ.不计空气阻力，重力加速度为g，求：(1)电场强度E的大小和方向；(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小；(3)A点到x轴的高度h.解：(1)小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，其所受电场力必须与重力平衡，有qE＝mg①E＝mg q ②重力的方向是竖直向下的，电场力的方向则应为竖直向上，由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上．(2)小球做匀速圆周运动，O′为圆心，MN为弦长，∠MO′P＝θ，(P为MN 的中点)．设半径为r，由几何关系知L2r＝sinθ③小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，设小球做圆周运动的速率为v，有q v B＝m v2 r④由速度的合成与分解得v0v＝cosθ⑤由③④⑤式得v0＝qBL2m cotθ⑥(3)设小球到M点的竖直分速度为v y，它与水平分速度的关系为v y＝v0tanθ⑦由匀变速直线运动规律v2y＝2gh⑧由⑥⑦⑧式得h＝q2B2L2 8m2g⑨。
江苏省射阳县第二中学高中物理3.1磁现象和磁场同步测试(无答案)新人教版选修31
高二理科活动单12 课题：3.1磁现象和磁场预习任务：一、看书弄懂下列概念：1.磁性、磁极的概念。
2.电流的磁效应、磁极间的相互作用。
3.地球具有磁性。
4.磁感线的概念。
完成下列题目，并总结：1．下列关于磁场的说法中正确的是（）A.磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质B.磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C.磁极与磁极之间是直接发生作用的D.磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生2．铁棒A能吸引小磁针，铁棒B能排斥小磁针，若将铁棒A靠近铁棒B，则（）A.A、B一定相互吸引B.A、B一定相互排斥C.A、B间可能无磁作用D.A、B间一定有磁作用，可能吸引，也可能排斥3、下列关于地磁场的描述中正确的是：（）A、指南针总是指向南北，是因为受到地磁场的作用B、观察发现地磁场的南北极和地理上的南北极并不重合C、赤道上空的磁感线由北指南D、地球南、北极的磁感线和海平面平行课堂活动学习目标：1.了解磁现象，知道磁性、磁极的概念。
2.知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。
3.知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的.知道地球具有磁性。
4.知道磁感线的概念。
知道常见磁体和地磁场的磁感线分布情况重点难点：电流的磁效应及地磁场特点活动一：磁现象1．有关磁的几个概念2.磁极间的相互作用活动二：电流的磁效应奥斯特实验实验注意点：活动三：磁场1.分析以下三种作用上通过什么相互作用的1)．磁场对磁体的作用 2).磁场与电流之间的相互作用 3).电流与电流之间的相互作用2.定义3.基本性质4.磁感线活动四：地球的磁场1.地磁场2.磁偏角活动五：例题分析【例1】例1.奥斯特实验发现了（）Ａ.磁场的存在Ｂ.磁场的方向性Ｃ.电流可以产生磁场Ｄ.磁体间有相互作用例２.关于磁场的下列说法正确的是（）Ａ.磁场和电场一样，是同一种物质Ｂ.磁场的最基本特性是对处在磁场里的磁极或电流有磁场力的作用Ｃ.磁体与通电导体之间的相互作用是通过磁场进行的Ｄ.电流与电流间的相互作用是通过磁场产生的例３.下列说法中正确的是（）A.磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极B.磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的,而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的C.地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个交角,这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地方是相同的D.磁场是客观存在的一种物质例４．几种常见的磁体的磁场（1）条形磁铁（2）马蹄形磁铁（３）异名磁极间（４）同名磁极间作业12 磁现象和磁场1．甲乙两根外形相同的钢条,用甲的一端触及乙的中间且相互垂直.下列说法正确的是( )A．若相互吸引，则甲、乙均有磁性B．若相互吸引.则甲有磁性，乙一定没有磁性C．若相互不吸引，则甲、乙均没有磁性D．若相互不吸引，则甲一定没有磁性.乙可能有磁性2．判断一段导线中是否有直流电流通过,手边若有几组器材,其中最为可用的是（） A．被磁化的缝衣针及细棉线 B．带电的小纸球及细棉线C．小灯泡及导线 D．蹄形磁铁及细棉线3．下列所述的情况,哪一种可以肯定钢棒没有磁性（）A．将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引,再将钢棒的这端接近磁针的南极,两者互相排斥B．将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引;再将钢棒的另一端接近磁针的北极,两者仍互相吸引C．将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引,再将钢棒的另一端接近磁针的南极两者仍互相吸引D．将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相排斥4．下列说法正确的是（）A．地球磁场的北极与地理南极不完全重合B．将条形磁铁从中间断开,一段是N极,另一段是S极C．改变通电螺线管中电流的方向可使其N极与S极对调D．磁场是客观存在的一种物质5．下列说法中正确的是（）A．磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极B．磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的,而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的C．地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个交角,这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地方是相同的D．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量6．下列关于磁场的说法中,正确的是 ( )A．磁场跟电场一样,是一种物质B．磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场C．指南针指南说明地球周围有磁场D．磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的7．首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家 ( ) A安培 B法拉第 C奥斯特 D特斯拉8．奥斯特实验说明了 ( ) A．磁场的存在 B．磁场具有方向性C．通电导线周围存在磁场 D．磁体间有相互作用9．下列关于磁场的说法中,正确的是 ( )A．磁场跟电场一样,是一种物质B．磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场C．指南针指南说明地球周围有磁场D．磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的10．在奥斯特电流磁效应的实验中,通电直导线应该 ( )A．平行南北方向,在小磁针正上方B．平行东西方向,在小磁针正上方C．东南方向,在小磁针正上方D．西南方向,在小磁针正上方11.下列关于磁场的说法中,正确的是 ( )A.磁场跟电场一样,是人为假设的B.磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场C.指南针指南说明地球周围有磁场D.磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的12.下列说法正确的是（）Ａ.磁极与电流间的相互作用是通过磁极的磁场和电流的电场产生的Ｂ.磁极与电流间的相互作用是通过磁场产生的Ｃ.电流与电流间的相互作用是通过电场产生的Ｄ.电流与电流间的相互作用是通过磁场产生的13.条形磁体被折成两端,则 ( )A.变成两个条形磁体,并且每个磁体都有两个磁极B.变成两个条形磁体,一个只有N极, 一个只有S极C.变成两个条形磁体, 都是只有N极D.变成两个条形磁体, 都是只有S极14．在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态,突然发现小磁针N极向东偏转,由此可知（）A．一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针B．一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针C．可能是小磁针正上方向有电子流自南向北水平通过D．可能是小磁针正上方向有电子流自东向西水平通过。
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，
人教版物理选修3-1第三章磁场单元测试含答案
高二物理选修3-1第三章磁场章节知识点过关单元测试一、选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分。
在每小题给出的四个选项中，1-10题只有一个选项符合题目要求，11-15题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．关于磁感线，下列说法正确的是（）A．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场B．磁感线总是从N极到S极C．磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交2．如图所示，一水平导线通以电流I，导线下方有一电子，初速度方向与电流平行，关于电子的运动情况，下述说法中，正确的是（）A．沿路径a运动，其轨道半径越来越大B．沿路径a运动，其轨道半径越来越小C．沿路径b运动，其轨道半径越来越小D．沿路径b运动，其轨道半径越来越大3．质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示。
忽略带电粒子的重力。
下列表述正确的是（）A．M带正电N带负电B．M的速率大于N的速率C．洛伦兹力对M、N均做正功D．M的运行时间大于N的运行时间4．如图所示的速度选择器水平放置，板长为L，两板间距离也为L，两板间分布着如图所示的正交匀强电场与匀强磁场，一带正电的粒子(不计重力)从两板左侧中点O处沿图中虚线水平向右射入速度选择器，恰好做匀速直线运动；若撤去磁场，保留电场，粒子以相同的速度从O点进入电场，恰好从上板极右边缘d点离开场区；若撤去电场，保留磁场，粒子以相同的速度从O点进入磁场，则粒子圆周运动的半径为（）A．L B．2LC．5L/4 D．L/25．磁场中某区域的磁感线，如图所示，则（）A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞BbB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜BbC．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小A．减小粒子的入射速率B．减小磁感应强度C．增大粒子的入射速率D．增大带电粒子的比荷7．关于地磁场，下列说法正确的是（）A．地球是一个巨大的磁体，地磁N极在地理北极附近，S极在地理南极附近B．地球表面的磁场的竖直分量在南半球垂直地面竖直向上，在北半球垂直于地面竖直向下C．地球的周围存在着磁场，但地磁的两极与地理的两极并不重合，其间有一个夹角，这就是磁偏角，磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的D．在地球表面各点地磁场强弱相同8．如图所示，两个圆环A、B同心放置，且半径R A＜R B。
江苏省射阳县第二中学物理选修3-1磁场活作业13 精品
作业13 磁场对运动电荷的作用(1)1、图示为云室中某粒子穿过铅板P 前后的轨迹, 室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面向里), 由此可知此粒子( )A.一定带正电B.一定带负电C.不带电D.可能带正电, 也可能带负电2、如果运动电荷除磁场力外不受其它任何力的作用，则带电粒子在匀强磁场中作下列运动可能成立的是（ ）A 、匀速直线运动；B 、匀变速直线运动；C 、变加速曲线运动；D 、变速曲线运动。
3、一带电质点在匀强磁场中做圆周运动，现给定了磁场的磁感强度、带电质点的质量和电量，若用v 表示带电质点运动的速率，R 表示其轨道半径，则其运动的周期（ ）A 、与v 有关，与R 无关B 、与v 无关，与R 无关C 、与v 有关，与R 有关D 、与v 无关，与R 有关4.(04年北京高考题)如图所示,正方形区域abcd 中充满匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.一个氢核从ad 边的中点m 沿着既垂直于ad 边又垂直于磁场的方向,以一定速度射入磁场,正好从ab 边中点n 射出磁场.现将磁场的磁感应强度变为原来的2倍,其他条件不变,则这个氢核射出磁场的位置是( ) A 、在b 、n 之间某点 B 、在n 、a 之间某点C 、a 点D 、在a 、m 之间某点5、当一带正电q 的粒子以速度v 沿螺线管中轴线进入该通电螺线管，若不计重力，则 [ ]A ．带电粒子速度大小改变；B ．带电粒子速度方向改变；C ．带电粒子速度大小不变；D ．带电粒子速度方向不变。
6、如图中, 水平导线中有电流I 通过, 导线正下方的电子初速度的方向与电流I 的方向相同, 则电子将 ( )A.沿路径a 运动, 轨迹是圆B.沿路径a 运动, 轨迹半径越来越大C.沿路径a 运动, 轨迹半径越来越小D.沿路径b 运动, 轨迹半径越来越小7:如图所示,一个质子和一个α粒子垂直于磁场方向从同一点射入一个匀强磁场,若b它们在磁场中运动轨迹是重合的,则它们在磁场中运动的过程中( )A.两种粒子的加速度大小相同B. 两种粒子的动量大小相同C. 两种粒子的动能相同D.磁场对α粒子的冲量是对质子冲量的2倍8:如图所示，一束电子以速度v 垂直于磁场射入磁感强度B 、宽度d 的匀强磁场中，穿过磁场时电子的速度方向与原来射入方向的夹角是30°，则电子的质量是多少？穿过磁场的时间是多少？9:如图所示,光滑斜面固定在水平面上,斜面倾角为θ,磁感强度为B 的匀强磁场垂直纸面向里,有一质量为m,带电量为q 的滑块,从某一时刻起,在斜面上由静止开始滑下,到某一位置离开斜面(设斜面足够长)求:(1)滑块带何种电荷？(2)滑块在斜面上做什么样的运动,运动的最大速度是多少？ [想一想]1、如果上题所带的电荷性质相反，滑块运动情况如何？2、在“1”中，如果斜面动摩擦因素为μ，滑块下滑的情况怎样？。
人教版选修3-1第3章磁场单元测试(1)
章末过关检测（三）［学生用书单独成册］（时间：60分钟，满分：100分）一、单项选择题（本题共6小题，每小题6分，共36分•在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1.如图所示，一束离子沿水平方向平行飞过小磁针上方时，小磁针的S极向纸外偏转,这一离子束可能是（）A .向左飞行的正离子束或负离子束B .向右飞行的正离子束或负离子C.向左飞行的正离子束D .向右飞行的正离子束解析：选D.向右飞行的正离子束形成的电流方向向右，根据安培定则可知，正离子在下方产生的磁场方向向里，则N极转向里，S极转向外，因此可以是正离子向右飞行，也可以负离子向左飞行，故 A、B错误.向左飞行的正离子束形成的电流方向向左，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，不符合题意，故 C错误.向右飞行的正离子束形成的电流方向向右，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向里，贝U N极转向里，S极转向外，故 D正确.2.（2016南通联考）如图所示，美国物理学家安德森在研究宇宙射线时，在云雾室里观察到有一个粒子的径迹和电子的径迹弯曲程度相同，但弯曲方向相反，从而发现了正电子，获得了诺贝尔物理学奖.云雾室中磁场方向可能是（）宇宙射线A .垂直纸面向外B .垂直纸面向里C.沿纸面向上 D .沿纸面向下解析：选B.由图可知，向下运动的正电荷受到的洛伦兹力的方向向右，由左手定则可知，磁场的方向垂直于纸面向里.故选 B.3.（2016怀化测试）一个带电量为+ q、质量为m的圆环，套在水平的粗细均匀的细杆上，它们之间的动摩擦因数为卩，细杆处于垂直纸面向里大小为B的匀强磁场以及水平向右大小为E的匀强电场中，如图所示.重力加速度为 g,且qE＞卩m.静止释放带电圆环，贝U （）A .带电圆环将做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动B .带电圆环加速度先减小后增大C.带电圆环最大加速度为qE a =mD.最大速度为皿=T EB解析：选C.①当圆环受到的洛伦兹力F 洛=qvB<G= mg 时，即v<mg时，圆环水平方向qB受到向右的电场力 F = qE 和向左的摩擦力 F f =Kmg — qvB ），由牛顿第二定律得加速度 a =F —F ，则当F f = 0时，即mg= qvB 时，加速度最大为 a m =坐,C 正确；加速度a=———f= m mmqE —讥- qvB ），因为口丘〉卩mg 圆环一开始做加速运动，但F 洛=qvB 逐渐增大，则摩擦力F f = Kmg-qvB ）逐渐减小，加速度随着增大，这一阶段圆环做加速度增大的加速运动.②当圆环受到的洛伦兹力 F 洛=qvB>G = mg 时，即时，圆环水平方向受到向右的F — F f电场力F = qE 和向左的摩擦力 F f = KqvB — mg ），由牛顿第二定律得加速度a=—丁，洛伦 F 一 F f兹力F 洛=qvB 继续增大，则摩擦力 F f = （qvB — mg ）逐渐增大，加速度 a= —m~减小，这 一阶段圆环做加速度减小的加速运动，直到 F = qE = F f = 口 （qvB — mg ）,即V m = QE + ；m=卩qB* + mg 时，加速度减为0,之后圆环以这个速度做匀速直线运动，D 错误；综合以上分析，口 B qB可知带电圆环将先做加速度增大的加速运动， 再做加速度减小的加速运动， 最后做匀速运动，A 、B 错误.4. 如图所示，五根平行的长直导体棒分别过竖直平面内的正方形的四个顶点和中心， 并和该正方形平面垂直， 各导体棒中均通有大小相等的电流， 方向如图所示，则中心处的导体棒受到其余四根导体棒的磁场力的合力方向是（）⑧ ....... <?I I II左］⑧ 诒B .竖直向下 D .水平向右_L⑧一一一八［右I i* - ®A .竖直向上 C.水平向左解析：选C.根据题意，由右手螺旋定则对角导线电流产生磁场正好相互叠加，如图所示，由矢量的合成法则得磁场方向竖直向下，根据左手定则可知，中心处的导体棒受到其余四根导体棒的磁场力的合力方向是水平向左，故选 C.ad 段的长度为I = 2LU 3BE |ad 上的安培力：F 4= BI 2 • 2L = 2BL 走=詈2 R o 5R o各段受到的力中，F i 和F 3在左右方向的分量大小相等，方向相反，相互抵消，所以线 BEI框受到的合外力：F= F 1eos 6。
人教版选修3-1第三章《磁场》单元测试
第三章《磁场》章末检测题（时间：60分钟满分：110分）一、选择题（每小题4分，共40分）1 •处于纸面内的一段直导线长 L = 1 m 通有1= 1 A 的恒定电流，方向如图所示.将 导线放在匀强磁场中， 它受到垂直于纸面向外的大小为 F = 1 N 的磁场力作用.据 此（A. B. C. D. 2•电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为 2.0 g 的弹体（包括金属杆EF 的质量）加速到6 km/s ，若这种装置的轨道宽为 d = 2 m,长L = 100 m 电流丨=10 A ，轨道摩擦不计，则下列有关轨道间所加匀 强磁场的磁感应强度和磁场力的最大功率结果正确的是（ ）A. B. C. D.7.如图所示，边长为a 的等边三角形 ABC 区域中存在垂直纸面向里的匀强磁场， 一带正电、 电荷量为q 的粒子以速度v o 沿AB 边射入匀强磁场中，欲使带电粒子能从 AC 边射出，匀强 磁场的磁感应强度 B 的取值应为（ ））能确定磁感应强度的大小和方向能确定磁感应强度的方向，不能确定它的大小 能确定磁感应强度的大小，不能确定它的方向 磁感应强度的大小和方向都不能确定B = 18 T ，F m = 1.08 X 108W B = 0.6 T ，F m = 7.2 X 104 W B = 0.6 T ，F m = 3.6 X 106 W6B = 18 T ，F = 2.16 X 10 W 3.指南针静止时，其 N 极指向如右图中虚线所示，若在其正上方放置水平方向的导线并通 以直流电，则指南针静止时其 N 极指向如右图中实线所示.据此可知（A. B. C. D. ） 导线南北放置, 导线南北放置, 导线东西放置, 导线东西放置, 通有向南方向的电流 通有向北方向的电流 通有向西方向的电流 通有向东方向的电流 4. 电子与质子速度相同，都从 O 点射入匀强磁场区域，则图中 画出的四段圆弧，哪两段是电子和质子运动的可能轨迹 （） A. B. C. D. a 是电子运动轨迹, b 是电子运动轨迹, c 是电子运动轨迹, d 是电子运动轨迹, d 是质子运动轨迹 c 是质子运动轨迹 b 是质子运动轨迹 a 是质子运动轨迹 5. 如图所示，在 x >0，y >0的空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的 方向垂直于xOy 平面向里，大小为 B 现有四个质量及电荷量均相 的带电粒子，由x 轴上的P 点以不同的初速度平行于 y 轴射入磁 场，其出射方向如图所示，不计重力的影响，则 （ ）A. B. C. D. 初速度最大的粒子是沿①方向射出的粒子 初速度最大的粒子是沿②方向射出的粒子 在磁场中运动时间最长的是沿③方向射出的粒子 在磁场中运动时间最长的是沿④方向射出的粒子6•如图所示，三个带相同正电荷的粒子 a 、b 、c （不计重力），以相同的动能沿平行板电容器中心线同时射入相互垂直的电磁场中，其轨迹 如图所示，由此可以断定（A. B. C. D. ） 三个粒子中，质量最大的是 三个粒子中，质量最大的是 三个粒子中动能增加的是 三个粒子中动能增加的是 c ,质量最小的是a a ,质量最小的是c c ，动能减少的是a a ，动能减少的是c o r --- p齐x 7同3①2A B =^ B B 》如aq ' aqmv mv C. B = D. B 》 aq aq&如图所示实线表示处在竖直平面内的匀强电场的电场线， 的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线 角，且 A. B. C. D. a >3 ,则下列说法中不正确的是 （ 液滴一定做匀速直线运动 液滴一定带正电电场线方向一定斜向上 液滴有可能做匀变速直线运动 与水平方向成 a 角，水平方向3储存环是北京正负电子对撞 （i H ）和a 粒子（2He ）等带电 9. 北京正负电子对撞机重大改造工程曾获中国十大科技殊荣，机中非常关键的组成部分，如图为储存环装置示意图.现将质子 粒子储存在储存环空腔中，储存环置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场 （偏转磁场）中，磁感应强度为 B 如果质子和a 粒子在空腔中做圆周运 的轨迹相同（如图中虚线所示），偏转磁场也相同•比较质子和 a 粒子 圆环状空腔中运动的动能 曰和巳，运动的周期T H 和T a 的大小，有（ ） A . E H — E" , T H M T a B . En E“, T H T a C. E H M E« , T H M T a D. E HM E«, T H T a 10. 如图所示，ABC 为与匀强磁场垂直的边长为 a 的等边三角形，磁场垂直纸面向外，比荷 为e /m 的电子以速度V 0从A 点沿AB 方向射入，现欲使电子能穿过 的取值应为（ ）\/5mv A. B> - ae \/3mv C. B< - ae 二、非选择题（共60分） 11. （5分）如图所示，在互相垂直的水平方向的匀强电场 动 在 BC 边，则磁感应强度 2mv B. B —— ae 2mv D. B> -ae 匀强磁场（B 已知）中，有一固定的竖直绝缘杆，杆上套有一个质量 m 电荷量为+ q 的小球，它们之间的动摩擦因数为 卩.现由静止释 小球，则小球下落的最大速度 v m 是多少？（mg>y qE ） （E 已知） 12. （10分）如图所示，一质量为 m 的导体棒 MN 两端分别放在两个 固定的光滑圆形导轨上，两导轨平行且间距为 上的匀强磁场中，当导体棒中通一自右向左的电流 止在与竖直方向成 37°角的导轨上，取 sin 37 =0.8，求： （1） 磁场的磁感应强度 B ；（2） 每个圆导轨对导体棒的支持力大小 L ,导轨处在竖直向 I 时，导体棒静 =0.6 , cos 37 ° F N。
人教版高中物理选修3-1第三章磁场单元测试卷
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第三章磁场单元测试卷本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．下列四个实验现象中，不能表明电流能产生磁场的是()A．甲图中，导线通电后磁针发生偏转B．乙图中，通电导线在磁场中受到力的作用C．丙图中，当电流方向相同时，导线相互靠近D．丁图中，当电流方向相反时，导线相互远离2．根据所学知识判断图中正确的是()3．水平长直导线中有恒定电流I通过，导线正下方的电子初速度方向与电流方向相同，如图所示，则电子的运动情况是()A．沿路径Oa运动B．沿路径Ob运动C ．沿路径Oc 运动D ．沿路径Od 运动4．两条通电的直导线互相垂直，如图所示，但两导线相隔一小段距离，其中导线AB 是固定的，另一条导线CD 能自由转动或平动。
它们通以图示方向的直流电流时，CD 导线将( )A ．逆时针方向转动，同时靠近导线AB B ．顺时针方向转动，同时靠近导线ABC ．逆时针方向转动，同时离开导线ABD ．顺时针方向转动，同时离开导线AB5．如图所示，a 、b 是两个匀强磁场边界上的两点，左边匀强磁场的磁感线垂直纸面向里，右边匀强磁场的磁感线垂直纸面向外，两边的磁感应强度大小相等。
电荷量为2e 的正离子以某一速度从a 点垂直磁场边界向左射出，当它运动到b 点时，击中并吸收了一个处于静止状态的电子，不计正离子和电子的重力且忽略正离子和电子间的相互作用，则它们在磁场中的运动轨迹是( )6．如图所示，三个完全相同的半圆形光滑轨道竖直放置，分别处在真空、匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上，三个相同的带正电小球同时从轨道左端最高点由静止开始沿轨道运动，P 、M 、N 分别为轨道的最低点，如图所示，则下列有关判断正确的是( )A ．小球第一次到达轨道最低点的速度关系v p ＝v M >v NB ．小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力关系F P ＝F M >F NC ．小球从开始运动到第一次到达轨道最低点所用的时间关系t P <t M <t ND ．三个小球到达轨道右端的高度都不相同，但都能回到原来的出发点位置7．如图所示，在射线OA 以下有垂直纸面向里的匀强磁场，两个质量和电荷量都相同的正电粒子a 和b 以不同的速率由坐标原点O 沿着x 轴正方向射入磁场，已知v a ＞v b ，若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是( )A ．两粒子的轨道半径之比R a R b ＝v av bB．粒子a在磁场中运动时间比b长C．两粒子在磁场中运动时间相等D．两粒子离开磁场时速度方向相同8.如图所示，在沿水平方向向里的匀强磁场中，带电小球A与B处在同一条竖直线上，其中小球B带正电荷并被固定，小球A与一水平放置的光滑绝缘板C接触而处于静止状态，若将绝缘板C沿水平方向抽去，则()A．小球A仍可能处于静止状态B．小球A将可能沿轨迹1运动C．小球A将可能沿轨迹2运动D．小球A将可能沿轨迹3运动9．)一束粒子流由左端平行于极板P1射入质谱仪，沿着直线通过电磁场复合区后，并从狭缝S0进入匀强磁场B2，在磁场B2中分为如图所示的三束，则下列相关说法中正确的是()A．速度选择器的P1极板带负电B．粒子1带负电C．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于E/B1D．粒子2的比荷q/m绝对值最大10．如图所示，宽d＝2cm的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内。
高中物理 磁场单元测试题(1) 新人教版选修3-1
磁场单元测试一．选择题（在每小题给出的四个选项中，请把正确答案填在题目后面的括号内。
）1．有关磁场的概念，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2．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3．关于洛伦兹力，以下说法正确的是（）A．带电粒子运动时不受洛伦兹力作用，则该处的磁感强度为零B．磁感强度、洛伦兹力、粒子的速度三者之间一定两两垂直C．洛伦兹力不会改变运动电荷的速度D．洛伦兹力对运动电荷一定不做功4．下列有关磁通量的论述中正确的是（）A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大B．磁感应强度越大的地方，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5．如图所示，三根长直通电导线中的电流大小相同，通过b、d导线的电流方向为垂直纸面向里，c导线的电流方向为垂直纸面向外，a点为b、d两点连线的中点，ac垂直bd，且ab=ad=ac,则a点的磁场方向为（）A．垂直纸面向外B．垂直纸面向里C．沿纸面由a指向bD．沿纸面由a指向d6．（）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A、B、C、D四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是7、把一通电导线放在一个蹄形磁铁的正上方，导线可自由转动，当导线中通过电流i时，导线运动的情况是（从上向下看）：A. 顺时针方向转动，同时下降B. 顺时针方向转动，同时上升C. 逆时针方向转动，同时下降D. 逆时针方向转动，同时上升8．如图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9、图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度v水平射入，为使粒子流经磁场时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于这处电场场强大小和方向的说法中，正确的是（）A、大小为B/v，粒子带正电时，方向向上B、大小为B/v，粒子带负电时，方向向上C、大小为Bv，方向向下，与粒子带何种电荷无关10．如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电量相同的正、负离子，从O点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与边界成θ角，若不计重力，则正、负离子在磁场中（）A．运动轨道半径相同B．运动时间相同C．重新回到边界时速度大小与方向相同D．重新回到边界的位置与O点距离相等iN S××××××θVB ××××××E二、填空题（把答案填于相应的位置上） 11．画出图中A 图中带电粒子受到的磁场力方向；B 图中通电导线受到的磁场力方向；C 图中通电直导线中电流的方向；D 图中电源的极性12．如图所示，质量为m 的带正电的小球能沿着竖直墙竖直滑下，磁感应强度为B 的匀强磁场，方向水平并与小球运动方向垂直，若小球带正电量q ，球与墙面的动摩擦因数为，则小球下落的最大速度为__________．三、解答题(解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。
江苏省射阳县第二中学物理选修3-1磁场活作业14 精品
作业14 磁场对运动电荷的作用(2)1、质量为m ，带电量为+q的滑块从光滑、绝缘斜面上由静止下滑，如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向外，磁感强度为B，则滑块在斜面上滑行过程中（设斜面足够长），滑块A.在斜面上滑行的最大速度为mg/qBB.在斜面上滑行的最大速度为mgcosθ/qBC.作变加速直线运动D.在斜面上滑动的最大距离为m2g/2q2B2sinθ2、如图所示，质量为m，带电量为+q(q＞0)的小物块放在斜面上，斜面倾角为α，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，整个斜面处在磁感应强度为B的匀强磁场中，物块由静止开始沿斜面下滑，设斜面足够长，物块在斜面上滑动能达到的最大速度为多大?3、如图所示，长L的丝线的一端固定，另一端拴一带正电的小球，小球质量为m，带电量为q，使丝线与竖直方向成θ角.由静止释放小球，小球运动的空间有方向垂直线面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，求小球运动到最低点时所受丝线的拉力.4、如图所示，一个质量为m ，带电量+q 的小球静止在光滑的绝缘平面上，并处于匀强磁场里，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为B ．为了使小球能飘离平面，该匀强磁场在纸面移动的最小速度应为多少?方向如何?5如图所示,S 为离子源,从其小孔发射出电量为q 的正离子(初速度为零),经电为U 的 电场加速后,沿O 1O 2方向进入匀强磁场中,磁场被限制在以O 为圆心,半径为r 的圆形区域内,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里.正离子从磁场中射出后,打在屏上的P 点,偏转距离O 2P 与屏到O 点的距离OO 2之比O 2P:OO 2=3,求:(1)正离子的质量，（2）正离子通过磁场所需的时间。
6．质量为0.1g 的小球带5×10－4C 电量的负电荷，套在一根足够长的绝缘杆上，杆与水平方向成37度角，球与杆间的摩擦系数μ=0.40，置于B=0. 5T 的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，求小球由静止开始下滑的最大加速度和最大速度。
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（必修）磁场一
1．磁场地磁场：
磁体和的周围都存在着磁场，磁场对磁体和都有力的作用。
磁场具有方向性，规定在磁场中任一点，小磁针的受力方向为该点的磁场方向。
也就是小磁针静止时所指的方向。
地球的地理两极与地磁两极并不完全重合，其间有一个交角，叫做。
2.磁感应线，
(1)用来形象地描述磁场中各点的磁场和的曲线.是假想出来的，可用实验来模拟，但
实际是不存在的。
(2)磁感线上每一点的方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时极的指向．
(3)磁感线的表示磁场的强弱
(4)两条磁感线不会也不会
(5)磁感线一定是的曲线（和静电场的电场线不相同）.
3.电流的磁场安培定则
⑴电流的磁效应的发现：1820 丹麦物理学家
⑵安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指弯曲的方向就是环绕方向；对环形电流，大拇
指指向的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指向螺线管的磁感线方向.或者说指向它的
例1．关于磁感线，下列说法中正确的是
（）
A．两条磁感线可以相交 B．磁感线是磁场中实际存在的线
C．磁感线总是从N极出发，到S极终止 D．磁感线的
疏密程度反映磁场的强弱
例2．标出下列电流的磁场：
例3．如图所示，关于通电螺线管产生的磁场，下列判断正确的是（）
A．A点的磁场向左B．B点的磁场向左
C．C点的磁场向左D．D点的磁场向右
【过关练习】
1．下列关于磁感线的叙述中，正确的说法是（）
A．磁感线是磁场中确实存在的一种曲线 B．磁感线总是从N极指向S极
C．磁感线是由磁场中的铁屑形成的
D．磁感线是根据磁场的性质人为地画出来的曲线，其实并不存在
2．a、b两图根据磁场标电流方向，c、d两图根据电流标磁场：
3．如图所示，一通电直导线竖直放置，其右侧A、B两点的磁感应强度分别为B A、B B，则
A．B A>B B，方向均垂直纸面向里B．B A<B B，方向均垂直纸面向里
C．B A>B B，方向均垂直纸面向外D．B A<B B，方向均垂直纸面向外
4．关于通电导线周围磁场的磁感线分布，下列示意图中正确的是（）
5．如图所示，在水平直导线正下方，放一个可以自由转动的小磁针.
现给直导线通以向右的恒定电流，不计其他磁场的形响，则（）
A．小磁针保持不动
B．小磁针的N将向下转动
C．小磁针的N极将垂直于纸面向里转动
D．小磁针的N极将垂直于纸面向外转动
【冲A训练】
6．19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和背面的温度差，从而提出如下解释：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的。
那么，该假设中的电流方向是（）A．由西向东垂直于磁子午线方向 B．由东向西垂直于磁子午线方向
C．由南向北沿磁子午线方向 D．由赤道向两极沿磁子午线方向
7．关于磁场的下列说法正确的是（）
A．磁场和电场一样，是同一种物质
B．一个条形磁体被折成两段变成两个条形磁体,只有N极或S极
C．磁极与电流间的相互作用是磁极的磁场和电流的电场产生的
D．磁体与磁体之间、电流与电流之间、磁体与电流之间的相互作用都是通过磁场进行。