新人教版选修3-1《第3章++磁场》2015年单元测试卷(湖南省邵阳市隆回县万和实验学校)
人教版 选修 3-1 第三章 磁场 单元检测题(有答案word版)
第三章 《磁场》单元检测题第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.在每小题给出的四个选项中,至少有1个选项是正确的,全部选对得4分,对而不全得2分)1.关于磁场中某点的磁感应强度,下列说法正确的是( )A .由B =FIL 可知,B 与F 成正比,与IL 的乘积成反比B .B 的大小与IL 的乘积无关,由磁场本身决定C .长通电螺线管周围的磁场是匀强磁场D .B 的方向与通电导线的受力方向相同2.在如图1所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内(不计重力),电子可能沿水平方向向右做直线运动的是( )3.如图2所示,一个带正电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中,现给滑环一个 水平向右的瞬时作用力,使其开始运动,则滑环在杆上的运动情况可能的是 ( )A.始终做匀速运动B.始终做减速运动,最后静止于杆上C.先做加速运动,最后做匀速运动D.先做加速运动,后做减速运动4.如图3所示,一矩形线框,从abcd 位置移动到a ′b ′c ′d ′位置的过程中,关于穿过线框的磁通量情况,下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)( )A .一直增加B .一直减少C .先增加后减少D .先增加,再减少直到零,然后再增加,然后再减少5.如图4所示,三个相同的粒子(粒子的重力忽略不计)a 、b 、c 分别以大小相等的速度经过平板MN 上的小孔O 射入匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,整个装置放在真空中,这三个粒子打到平板MN 上的位置到小孔O 的距离分别是x 1、x 2、x 3,则( )图2图1 图3A .x 1>x 2>x 3B .x 1<x 2<x 3C .x 1=x 2<x 3D .x 1=x 3<x 26.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a 和b 以及磁极N 和S 构成,磁极间的磁场是均匀的.使用时,两电极a 、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a 、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,血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,两触点的距离为3.0mm ,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160µV ,磁感应强度的大小为0.040T.则血流速度的近似值和电极a 、b 的正负为 ( )A. 1.3m/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7.带电粒子进入云室会使云室中的气体电离,从而显示其运动轨迹.图6是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹,a 和b 是轨迹上的两点,匀强磁场B 垂直纸面向里.该粒子在运动时,其质量和电荷量不变,而动能逐渐减少.下列说法正确的是( ) A .粒子先经过a 点,再经过b 点 B .粒子先经过b 点,再经过a 点 C .粒子带负电 D .粒子带正电8.带电小球以一定的初速度v 0竖直向上抛出,1;当加上水平方向的匀强磁场,且保持初速度仍为v 0时,小球上升的最大高度为h 2;当加上水平方向的匀强电场,且保持初速度仍为v 0时,小球上升的最大高度为h 3,如图7所示.不计空气阻力,则( )A .h 1=h 2=h 3B .h 1>h 2>h 3C .h 1=h 2>h 3D .h 1=h 3>h 29.图8甲是回旋加速器的示意图,其核心部分是两个D 形金属盒,在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连.带电粒子在磁场中运动的动能E k 随时间t 的变化规律如图8乙所示,若忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列判断中正确的是( )A .在E k -t 图中应有t 4-t 3=t 3-t 2=t 2-t 1B .高频电源的变化周期应该等于t n -t n -1图5图4图7C .当电源电压减小为U2时,粒子加速次数增多,粒子最大动能增大D .想粒子获得的最大动能越大,可增加D 形盒的面积10.如图9所示,匀强磁场中磁感应强度为B ,宽度为d ,一电子从左边界垂直匀强磁场射入,入射方向与边界的夹角为θ.已知电子的质量为m ,电荷量为e ,要使电子能从轨道的另一侧射出,则电子的速度大小v 的范围为( ).A. (1cos )Bed v m θ=+ B. (1cos )Bedv m θ>+ C. (1cos )Bedv m θ<+ D. v=0第Ⅱ卷(非选择题 共 60 分)二、填空题(本题共2小题,共16分)11.如图10所示,带电荷量为+q 、质量为m 的小球从倾角为θ 的光滑斜面 上由静止下滑,匀强磁场的方向垂直纸面向外,磁感应强度为B.则小球 在斜面上滑行的最大速度为________,小球在斜面上滑行的最大距离为 ________(斜面足够长).12.如图11所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2 kg 且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端无初速度放置一质量为0.1 kg 、电荷量q =+0.2 C 的滑块,滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力.现对木板施加方向水平向左,大小为0.6 N 的恒力,g 取10 m/s 2,则木板的最大加速度为________;滑块的最大速度为________.三、计算题(本题共3小题,共44分。
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第三章《磁场》检测题(含答案)
《磁场》检测题一、单选题1.如图所示,导线框中电流为I ,导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为B ,AB 与CD 相距为d ,则MN 所受安培力大小为( )A .F =BIdB .F =sin BIdC .F =BId sin θD .F =BId cos θ2.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(正电子质量和电量与电子大小相等,电性相反)分别以相同速度沿与x 轴成60°角从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中运动时间之比为( )A .1∶2B .2∶1C .1D .1∶13.如图,一质子以速度v 穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转则A .若电子以相同速度v 射入该区域,将会发生偏转B .若质子的速度v ′<v ,它将向下偏转而做类似的平抛运动C .若质子的速度v ′>v ,它将向上偏转,其运动轨迹是圆弧线D .无论何种带电粒子(不计重力),只要都以速度v 射入都不会发生偏转4.如图,半径为R 的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,半径OC 与OB 夹角为60°.一电子以速率v 从A 点沿直径AB 方向射入磁场,从C 点射出。
电子质量为m 、电荷量为e ,不计电子重力,下列说法正确的是( )A .磁场方向垂直纸面向里 B.磁感应强度大小为3eRC.电子在磁场中的运动时间为3RvD .若电子速率变为3v,仍要从C 点射出,磁感应强度大小应变为原来的3倍5.如图所示,两根长直通电导线互相平行,电流方向相同。
它们的截面处于一个等边三角形ABC 的A 和B 处,且A 、B 两点处于同一水平面上。
两通电电线在C 处的磁场的磁感应强度的值都是B ,则C 处磁场的总磁感应强度的大小和方向是( )A .B 竖直向上 B .B 水平向右 C水平向右 D竖直向上 6.如图所示,总长为L 、通有电流I 的导线,垂直磁场方向置于宽度为x 、磁感应强度为B 的匀强磁场中,则导线所受安培力大小为( )A .BILB .BIxC .BI(L -x)D .BI(L +x)7.在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极,紧贴边缘内壁放一个圆环形电极,并把它们与电池的两极相连,然后在玻璃皿中放入导电液体,例如盐水.如果把玻璃皿放在磁场中,如图所示,通过所学的知识可知,当接通电源后从上向下看( )A .液体将顺时针旋转B .液体将逆时针旋转C .若仅调换N 、S 极位置,液体旋转方向不变D .若仅调换电源正、负极位置,液体旋转方向不变8.M 点是位于圆形匀强磁场边界的一个粒子源,可以沿纸面向磁场内各个方向射出带电荷量为q 、质量为m 、速度大小相同的粒子,如图所示。
人教版高中物理选修3-1 第三章 磁场 测试含答(详细解析)
绝密★启用前人教版高中物理选修3-1 第三章磁场测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.如图所示,四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的匀强磁场中,它受到磁场力的合力()A.竖直向上B.方向垂直于ad斜向上C.方向垂直于bc斜向上D.为零2.如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ,如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是()A.棒中的电流变大,θ角变大B.两悬线等长变短,θ角变小C.金属棒质量变大,θ角变大D.磁感应强度变大,θ角变小3.如图是电磁铁工作原理的示意图,由线圈、电源、开关和滑动变阻器等器材组成,P为滑动变阻器的滑片.闭合S,铁钉被吸附起来.下列分析正确的是()A.增加线圈匝数,被吸附的铁钉减少B.调换电源正负极,铁钉不能被吸附C.P向a端移动,被吸附的铁钉增多D.P向b端移动,被吸附的铁钉增多4.如图所示,A为一水平放置的橡胶盘,带有大量均匀分布的负电荷,在圆盘正上方水平放置一通电直导线,电流方向如图,当圆盘沿图中所示方向高速绕中心轴OO′转动时,通电直导线所受磁场力的方向是()A.竖直向上B.竖直向下C.水平向里D.水平向外5.关于磁感线的描述,下列哪些是正确的()A.磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止B.自由转动的小磁针放在通电螺线管内部,其N极指向螺线管的南极C.磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向D.通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆6.如图所示,在水平直导线正下方,放一个可以自由转动的小磁针. 现给直导线通以向右的恒定电流,不计其他磁场的影响,则()A.小磁针保持不动B.小磁针的N将向下转动C.小磁针的N极将垂直于纸面向里转动D.小磁针的N极将垂直于纸面向外转动7.运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用,运动方向会发生偏转,这一点对地球上的生命来说有十分重要的意义.从太阳和其他星体发射出的高能粒子流,称为宇宙射线,在射向地球时,由于地磁场的存在,改变了带电粒子的运动方向,对地球起到了保护作用.如图所示为地磁场对宇宙射线作用的示意图.现有来自宇宙的一束质子流,以与地球表而垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这束质子在进入地球周围的空间将()A.竖直向下沿直线射向地面B.向东偏转C.向西偏转D.向北偏转8.一根通有电流强度为I的直铜棒MN,用软导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向、电流方向如图所示,此时悬线中的张力大于零而小于直铜棒的重力.下列哪些情况下,悬线中的张力可能等于零()A.不改变电流方向,适当减小电流的大小B.不改变电流方向,适当增加电流的大小C.不改变电流方向,适当减小磁感应强度BD.使原来的电流反向,适当减小磁感应强度B9.利用质谱仪可以分析同位素,如图所示,电荷量均为q的同位素碘131和碘127质量分别为m1和m2,从容器A下方的小孔S1进入电势差为U的电场,初速度忽略不计,经电场加速后从S2射出,垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片D上.则照相底片上碘131和碘127与S2之间的距离之比为()A.B.C.D.10.如图所示,一足够长的直角绝缘粗糙斜面静止放置在水平地面上,一质量为m的物体从斜面顶端由静止开始下滑.现给物体带上一定量的正电荷,且保证物体所带电荷量保持不变,在空间中加入垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度B随时间逐渐增大,物体在斜面上下滑的过程中,斜面相对地面一直保持静止,则下列说法中正确的是()A.物体一直沿斜面向下做加速运动B.斜面与地面间的静摩擦力始终保持不变C.斜面相对地面一直有水平向右的运动趋势D.地面对斜面的静摩擦力方向先水平向左后水平向右11.如图所示,无限长导线,均通以恒定电流I.直线部分和坐标轴接近重合,弯曲部分是以坐标原点O为圆心的相同半径的一段圆弧,已知直线部分在原点O处不形成磁场,则选项图中O处磁感应强度和题图中O处磁感应强度相同的是()A.B.C.D.12.如图所示,平行板电容器内存在匀强电场,电容器下极板下方区域存在一定宽度的匀强磁场.质量相等的一价和三价正离子从电容器上极板进入电场(初速度可忽略不计).经电场加速后,穿过下极板进入匀强磁场区域,已知一价正离子从磁场边界射出时速度方向偏转了30°,则一价正离子和三价正离子在磁场中运动的半径之比及速度方向偏转的角度之比分别为()A.∶11∶2B. 3∶11∶2C. 1∶1∶3D. 2∶31∶13.一直导线中通以恒定电流置于匀强磁场中,关于直导线中的电流方向、磁场方向和直导线所受安培力方向三者间的关系,下列说法正确的是()A.当安培力和电流方向一定时,磁场方向就一定B.当安培力和磁场方向一定时,电流方向就一定C.当磁场方向和电流方向一定时,安培力方向就一定D.电流方向、磁场方向、安培力方向三者必定两两垂直14.在国际单位制中,“安培”的定义是:截面可忽略的两根相距1 m的无限长平行直导线内通以等量恒定电流时,若导线间相互作用力在每米长度上为2×10-7N,则每根导线中的电流为I“安培”,由此可知,在距离通以1 A电流的无限长直导线1 m处的磁感应强度的大小为()A. 1 TB. 2×10-7TC. 1×10-7TD. 4×10-7T15.王爷爷退休后迷上了信鸽比赛,他饲养的信鸽小雪通体雪白,血统优秀,多次在“放飞—返回”比赛中获第一名.不知道让多少人羡慕!王爷爷也很得意,为奖励小雪,王爷爷给它戴上一个非常漂亮的磁性头套.这样做对小雪在比赛中将()A.不会影响它的导航B.不利于它的导航C.有助于它的导航D.不能确定是否会最影响它的导航第Ⅱ卷二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)16.霍尔元件可以用来检测磁场及其变化.图甲为使用霍尔元件测量通电直导线产生磁场的装置示意图.由于磁芯的作用,霍尔元件所处区域磁场可看作匀强磁场,直导线通有垂直纸面向里的电流,测量原理如图乙所示,霍尔元件前、后、左、右表面有四个接线柱,通过四个接线柱可以把霍尔元件接入电路,所用器材已在图中给出,部分电路已经连接好.(1)制造霍尔元件的半导体参与导电的自由电荷带负电,电流从乙图中霍尔元件左侧流入,右侧流出,霍尔元件________(填“前表面”或“后表面”)电势高;(2)在图乙中画线连接成实验电路图;(3)已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为e,霍尔元件的厚度为h,为测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B,还必须测量的物理量有________(写出具体的物理量名称及其符号),计算式B=________.三、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)17.如图所示, 匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上,一倾角为α=的光滑斜面上,静止一根长为L=1 m,重G=3 N,通有电流I=3 A的金属棒.求:(1)匀强磁场的磁感应强度大小;(2)导体棒对斜面的压力大小.18.如图所示,两根倾斜直金属导轨MN、PQ平行放置,它们所构成的轨道平面与水平面之间的夹角θ=37°,两轨道之间的距离L=0.50 m.一根质量m=0.20 kg的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,且接触良好,整套装置处于与ab棒垂直的匀强磁场中.在导轨的上端接有电动势E=36 V、内阻r=1.6 Ω的直流电源和电阻箱R.已知导轨与金属杆的电阻均可忽略不计,sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,重力加速度g=10 m/s2.(1)若金属杆ab和导轨之间的摩擦可忽略不计,当电阻箱接入电路中的电阻R1=2.0 Ω时,金属杆ab静止在轨道上.①如果磁场方向竖直向下,求满足条件的磁感应强度的大小;②如果磁场的方向可以随意调整,求满足条件的磁感应强度的最小值及方向;(2)如果金属杆ab和导轨之间的摩擦不可忽略,整套装置处于垂直于轨道平面斜向下、磁感应强度大小B=0.40 T的匀强磁场中,当电阻箱接入电路中的电阻值R2=3.4 Ω时,金属杆ab仍保持静止,求此时金属杆ab受到的摩擦力F f大小及方向.19.如图所示,在直角坐标系的原点O处有一放射源,向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带电粒子.在放射源右边有一很薄的挡板,挡板与xOy平面交线的两端M、N与原点O 正好构成等腰直角三角形.已知带电粒子的质量为m,带电量为q,速度为,MN的长度为L.(不计带电粒子的重力)(1)若在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场,要使y轴右侧所有运动的粒子都能打到挡板MN 上,则电场强度E0的最小值为多大?在电场强度为E0时,打到板上的粒子动能为多大?(2)若在整个空间加一方向垂直纸面向里的匀强磁场,要使板右侧的MN连线上都有粒子打到,磁场的磁感应强度不能超过多少?(用m、、q、L表示)若满足此条件,放射源O向外发射出的所有带电粒子中有几分之几能打在板的左边?答案解析1.【答案】D【解析】若通以逆时针方向的电流,根据左手定则可知:各边所受的安培力如图所示:由公式F=BIL得出各边的安培力的大小,从而得出安培力大小与长度成正比,因而两直角边的安培力与斜边的安培力等值反向.所以线圈所受磁场力的合力为零.故D正确,A、B、C错误.2.【答案】A【解析】导体棒受力如图所示,A、棒中电流I变大,θ角变大,故A正确;B、两悬线等长变短,θ角不变,故B错误;C、金属棒质量变大,θ角变小,故C错误;D、磁感应强度变大,θ角变大,故D错误;故选A.3.【答案】C【解析】当增加线圈的匝数时,导致线圈的磁场增加,则被吸附的铁钉增多,故A错误;当调换电源正负极,导致线圈的磁性方向相反,但仍有磁性,因此铁钉仍能被吸附,故B错误;当P向a 端移动,导致电路中电流增大,那么被吸附的铁钉增多,若P向b端移动,电路中电流减小,则被吸附的铁钉减少,故C正确,D错误.4.【答案】C【解析】橡胶盘带负电荷转动后产生环形电流,由左手定则可以确定导线受力方向为水平向里.5.【答案】C【解析】磁感线在磁体的内部从S极指向N极,在磁体的外部从N极指向S极,A错误;在磁体内部的小磁针的N极指向磁体的N极,B错误;磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,C正确;通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组不等间距同心圆,D错误.6.【答案】C【解析】由安培定则知,通电直导线在下方产生的磁场方向垂直纸面向里,而磁场方向即小磁针静止时N极指向,故小磁针N极会垂直纸面向里转动,选项C正确,其余错误.7.【答案】B【解析】质子流的方向从上而下射向地球表面,地磁场方向在赤道的上空从南指向北,根据左手定则,洛伦兹力的方向向东,所以质子向东偏转,故B正确,A、C、D错误.8.【答案】B【解析】铜棒开始受重力、向上的安培力、软导线的拉力处于平衡.不改变电流方向,适当减小电流的大小,根据F=BIL知,安培力减小,则悬线的张力变大.故A 错误.不改变电流方向,适当增加电流的大小,根据F=BIL知,安培力增大,则悬线的张力会变为零.故B正确.不改变电流的方向,适当减小磁感应强度,根据F=BIL知,安培力减小,悬线的张力变大.故C错误.使原来电流反向,安培力反向,则拉力增大.故D错误.9.【答案】C【解析】由洛伦兹力提供向心力,粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为R,则有:Bqv=m即由此可得R=它们的距离之比为,故C正确,ABD错误.10.【答案】C【解析】物体带正电,因下滑产生速度,根据左手定则可知受到洛伦兹力垂直斜面向下,导致压力增大,小物块受到的摩擦力增大,则当滑动摩擦力等于重力的下滑分力后,随磁感应强度的增大,洛伦兹力增大,则物体做减速运动,故A错误;以物块和斜面组成的整体为研究对象,由于开始时物块沿斜面向下做加速运动,所以可知,整体沿水平方向必定受到地面向左的摩擦力,而由A的分析可知,物块速度增大时受到的洛伦兹力增大,则根据受力分析可知物块受到斜面的支持力增大,受到的摩擦力逐渐增大,所以摩擦力由于支持力的合力一定增大;根据摩擦力与支持力的关系f=μF N可知,摩擦力与支持力的合力的方向不变.然后根据牛顿第三定律可知,物块对斜面的压力与摩擦力的合力也方向不变,大小随物块速度的增大而增大,以斜面为研究对象,开始时受到竖直向下的重力、地面的竖直向上的支持力、物块对斜面的压力与摩擦力、地面对斜面的摩擦力,物块对斜面的压力与摩擦力的合力方向不变,大小随物块速度的增大而增大,则该力沿水平方向的分量随物块速度的增大而增大,根据沿水平方向受力平衡可知,地面对斜面的摩擦力也一定方向不变,始终向左,大小随物块速度的增大而增大,故B、D错误,C正确.11.【答案】A【解析】由题意可知,题图中O处磁感应强度的大小是其中一段在O点的磁场大小2倍,方向垂直纸面向里;A图中根据右手螺旋定则可知,左上段与右下段的通电导线产生的磁场叠加为零,则剩余的两段通电导线产生的磁场大小是其中一段的在O点磁场的2倍,且方向垂直纸面向里,故A正确;同理,B图中四段通电导线在O点的磁场是其中一段在O点的磁场的4倍,方向是垂直纸面向里,故B错误;由上分析可知,C图中右上段与左下段产生磁场叠加为零,则剩余两段产生磁场大小是其中一段在O点产生磁场的2倍,方向垂直纸面向外,故C错误;与C选项分析相同,D图中四段在O点的磁场是其中一段在O点产生磁场的2倍,方向垂直纸面向外,故D错误.12.【答案】A【解析】离子在电场中加速,根据动能定理得,qU=mv2,在磁场中做匀速圆周运动时:qvB=m,解得:R=,又m1∶m2=1∶1,q1∶q2=1∶3,则R1∶R2=∶1.设磁场区域的宽度为d,离子从磁场边界射出时速度方向偏转的角度为θ,则有sinθ=,因为R1∶R2=∶1,θ1=30°,则有=解得:θ2=60°,则θ1∶θ2=1∶2,故A正确,B、C、D错误.13.【答案】C【解析】根据左手定则可知,安培力方向与磁场和电流组成的平面垂直,即与电流和磁场方向都垂直,那么安培力方向始终垂直于通电直导线与磁场所决定的平面,故A、B、D错误,C正确.14.【答案】B【解析】由题知:将其中一根导线看作场源电流,另一根看作是电流元,电流元的电流为1 A,长度为L=1 m,所受磁场力大小为F=2×10-7N,则在距离通以1 A电流的无限长直导线1 m处的磁感应强度的大小为B==2×10-7T.15.【答案】B【解析】鸽子体内有某种磁性物质,它能借助地磁场辨别方向,由题意知,给信鸽戴上一个非常漂亮的磁性头套,由此可见,小磁铁产生的磁场干扰了信鸽的飞行方向,从而不能辨别方向..故B正确,A、C、D错误.16.【答案】(1)前表面(2)如解析图所示(3)电压表读数U,电流表读数I【解析】(1)磁场由通电直导线产生,根据安培定则,霍尔元件处的磁场方向向下;霍尔元件内的电流向右,根据左手定则,安培力向内,载流子是负电荷,故后表面带负电,前表面带正电,故前表面电势较高.(2)变阻器控制电流,用电压表测量电压,电路图如图所示:(3)设前、后表面的距离为d,最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡,有:q=qvB根据电流微观表达式,有:I=neSv=ne(dh)v联立解得:B=故还必须测量的物理量有:电压表读数U,电流表读数I.17.【答案】(1)T(2)6 N【解析】(1)由左手定则知金属棒受水平向右的安培力,对金属棒进行受力分析,运用合成法,如图:由平衡条件得:F安=BIL=G tanα则(2)由上图,根据三角函数关系知:18.【答案】(1)①0.30 T②0.24 T垂直于轨道平面斜向下(2)0.24 N沿轨道平面向下【解析】(1)①设通过金属杆ab的电流为I1,根据闭合电路欧姆定律可知:I1=E/(R1+r)设磁感应强度为B1,由安培定则可知金属杆ab所受安培力沿水平方向,金属杆ab受力如图所示.对金属杆ab,根据共点力平衡条件有:B1I1L=mg tanθ解得:B1==0.30 T②根据共点力平衡条件可知,最小的安培力方向应沿导轨平面向上,金属杆ab受力如图所示.设磁感应强度的最小值为B2,对金属杆ab,根据共点力平衡条件有:B2I1L=mg sinθ解得:B2==0.24 T根据左手定则可判断出,此时磁场的方向应垂直于轨道平面斜向下.(2)设通过金属杆ab的电流为I2,根据闭合电路欧姆定律可知:I2=E/(R2+r)假设金属杆ab受到的摩擦力方向沿轨道平面向下,根据共点力平衡条件有:BI2L=mg sinθ+F f解得:F f=0.24 N结果为正,说明假设成立,摩擦力方向沿轨道平面向下.19.【答案】(1)(2)【解析】(1)由题意知,要使y轴右侧所有运动粒子都能打在MN板上,其临界条件为:沿y轴方向运动的粒子做类平抛运动,且落在M或N点.则MO′=L=①加速度a=②OO′=L=at2③解①②③式得E0=④由动能定理知qE0×L=E k﹣⑤解④⑤式得:E k=(2)由题意知,要使板右侧的MN连线上都有粒子打到,粒子轨迹直径的最小值为MN板的长度L.R0=L=B0=放射源O发射出的粒子中,打在MN板上的粒子的临界径迹如图所示.因为OM=ON,且OM⊥ON所以OO1⊥OO2所以⊥所以放射源O放射出的所有粒子中只有打在MN板的左侧.。
高二物理(人教版)选修3-1第三章磁场 单元测试卷 含答案
高二物理人教版选修3-1第三章磁场单元测试卷一、单选题1.如图所示,在通电螺线管的周围和内部a、b、c、d四个位置分别放置了小磁针,小磁针涂黑的一端是N极.图中正确表示小磁针静止时的位置是A. aB. bC. cD. d2.下列说法中正确的是()A. 通电导线受磁场作用力为零的地方磁感应强度一定为零B. 通电导线在磁感应强度大的地方受磁场作用力一定大C. 磁感应强度等于通电直导线在磁场中所受的安培力与导线中的电流及其长度乘积IL的比值D. 磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受磁场作用力的大小和方向无关3.在匀强磁场中固定一根与磁场方向垂直的通电直导线,其中通有向纸面外的恒定电流,匀强磁场的磁感应强度为1T,以直导线为中心作一个圆,圆周上a处的磁感应强度恰好为零,则下述说法对的是A. b处磁感应强度为2T,方向水平向右B. c处磁感应强度也为零C. d处磁感应强度为,方向与匀强磁场方向成角D. c处磁感应强度为2T,方向水平向左4.如图所示,线框平面与匀强磁场方向垂直.现将线框沿垂直磁场方向拉出磁场的过程中,穿过线框磁通量的变化情况是 ( )A. 变小B. 变大C. 不变D. 先变小后变大5.下列图是一根通电直导线在匀强磁场中的四种放置情况,其中通电直导线所受磁场力为零的是()A. B. C. D.6.两条导线互相垂直,如图所示,但相隔一段小距离,其中一条AB是固定的,另一条CD能自由活动,当直流电流按图方向通与两条导线时,导线CD将(从纸外向纸内看)()A. 顺时针方向转动,同时靠近导线ABB. 逆时针方向转动,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AB7.α粒子为氦原子核,质量约为质子的4倍,与质子电性相同,所带电荷量为质子电量的2倍。
若使质子、α粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动。
关于它们的半径之比A. 当质子、α粒子的速度大小相等时,半径之比为1:2B. 当质子、α粒子的速度大小相等时,半径之比为2:1C. 当质子,α粒子的动能大小相等时,半径之比为1:2D. 当质子、α粒子的动能大小相等时.半径之比为2:18.我们通常用阴极射线管来研究磁场、电场对运动电荷的作用,如图所示为阴极射线管的示意图。
第三章-磁场-单元测试(人教版选修3-1)
第三章磁场单元测试(人教版选修3-1)(时间:90分钟满分:100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)1.下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是()A.磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B.磁感线是磁场中客观存在的线C.磁感线总是从磁铁的N极出发,到S极终止D.实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线2.发现通电导线周围存在磁场的科学家是()(A.洛伦兹B.库仑C.法拉第D.奥斯特3.如图1所示,带负电的金属环绕其轴OO′匀速转动时,放在环顶部的小磁针最后将()图1A.N极竖直向上B.N极竖直向下C.N极水平向左D.小磁针在水平面内转动4.如图2,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直.给导线通以垂直纸面向里的电流,用F N表示磁铁对桌面的压力,用F f表示桌面对磁铁的摩擦力,则导线通电后与通电前相比较()}图2A.F N减小,F f=0 B.F N减小,F f≠0C.F N增大,F f=0 D.F N增大,F f≠05.在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根通电长直导线,电流的方向垂直于纸面向里.如图3所示,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中()图3A.c、d两点的磁感应强度大小相等B.a、b两点的磁感应强度大小相等C.c点的磁感应强度的值最小、D.b点的磁感应强度的值最大6.一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图4所示,径迹上的每一小段可近似看成圆弧.由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变).从图中可以确定()图4A.粒子从a到b,带正电B.粒子从b到a,带正电C.粒子从a到b,带负电D.粒子从b到a,带负电7.“月球勘探者号”空间探测器运用高科技手段对月球近距离勘探,在月球重力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新成果.月球上的磁场极其微弱,通过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹,可分析月球磁场的强弱分布情况,图5是探测器通过月球表面a、b、c、d四个位置时,拍摄到的电子运动轨迹照片.设电子速率相同,且与磁场方向垂直,则可知四个位置的磁场从强到弱的排列正确的是()*图5A.B b→B a→B d→B c B.B d→B c→B b→B aC.B c→B d→B a→B b D.B a→B b→B c→B d8.如图6所示,一圆形区域内存在匀强磁场,AC为直径,O为圆心,一带电粒子从A 沿AO方向垂直射入磁场,初速度为v1,从D点射出磁场时的速率为v2,则下列说法中正确的是(粒子重力不计)()图6A.v2>v1,v2的方向必过圆心B.v2=v1,v2的方向必过圆心C.v2>v1,v2的方向可能不过圆心<D.v2=v1,v2的方向可能不过圆心9.每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来如图7所示,地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义.假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来,在地磁场的作用下,它将()图7A.向东偏转B.向南偏转C.向西偏转D.向北偏转10.如图8所示,质量为m,带电荷量q的小球从P点静止释放,下落一段距离后进入正交的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向左,磁场方向垂直纸面向里,则小球在通过正交的电场和磁场区域时的运动情况是()图8A.一定做曲线运动{B.轨迹一定是抛物线C.可能做匀速直线运动D.可能做匀加速直线运动题号123456(78910答案]二、填空题(本题共3小题,共14分)11.(4分)将长为1 m的导线ac从中点b折成如图9所示的形状,放入B=T的匀强磁场中,abc平面与磁场垂直.若在导线abc中通入25 A的直流电,则整个导线所受安培力大小为________ N.图9}12.(5分)如图10所示,有一质量为m、电荷量为q的带正电的小球停在绝缘平面上,并且处在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中.为了使小球飘离平面,匀强磁场在纸面内移动的最小速度为____________,方向为____________.图1013.(5分)如图11所示,在x轴的上方(y≥0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m,电荷量为q 的正离子,速率都为v.对那些在xOy平面内运动的离子,在磁场中可能到达的最大值为x=________,y=________.图11三、计算题(本题共4小题,共46分)14.(10分)如图12所示,在倾角为37°的光滑斜面上水平放置一条长为0.2 m的直导线PQ,两端以很软的导线通入5 A的电流.当加一个竖直向上的B=T的匀强磁场时,PQ恰好平衡,则导线PQ的重力为多少(sin 37°=图12\15.(12分)如图13所示,质量为m、带电荷量为+q的粒子,从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入.已知两极间距为d,磁感应强度为B,这时粒子恰能沿直线穿过电场和磁场区域.今将磁感应强度增大到某值,则粒子将落到极板上.已知粒子重力不计,则粒子落到极板上时的动能为多少图1316.(10分)如图14所示,直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场.一电子(质量为m、电荷量为e)以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中,求:¥图14(1)电子从磁场中射出时距O点多远;(2)电子在磁场中运动的时间为多少.17.(14分)质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,该粒子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L,如图15所示.已知M、N两板间的电压为U,粒子的重力不计.图15(1)正确画出粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹图(用直尺和圆规规范作图);(2)求匀强磁场的磁感应强度B..参考答案1.A [磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想线,它可以描述磁场的强弱和方向,A 对,B 错.磁铁的外部,磁感线从N 极到S 极,内部从S 极到N 极,内外部磁感线为闭合曲线,C 错.实验中观察到的铁屑的分布只是模拟磁感线的形状,不是磁感线,磁感线是看不到的,D 错.] |2.D [洛伦兹研究了磁场对运动电荷的作用力,库仑发现库仑定律,法拉第发现法拉第电磁感应规律,奥斯特通过实验发现电流的周围存在磁场,提出电流可以产生磁场的理论,故D 正确.]3.C [带电金属环形成逆时针电流(从右向左看),据安培定则可以确定,通过金属环轴OO′处的磁场方向水平向右,小磁针处的磁场方向水平向左,故小磁针N 极最后水平指向左方,C 项正确.]4.C [由于磁铁在导线所在处的磁感应强度方向水平向左,由左手定则知,磁铁对通电导线的作用力竖直向上,由牛顿第三定律可知,通电导线对磁铁的作用力竖直向下,使磁铁与桌面间的压力变大;由于通电导线对磁铁的作用力竖直向下,因此磁铁没有水平运动趋势,故C 正确.]5.C [通电直导线在c 点的磁感应强度方向与B 0的方向相反,b 、d 两点的电流磁场与B 0垂直,a 点电流磁场与B 0同向,由磁场的叠加知c 点的合磁感应强度最小.] 6.B7.D [电子在磁场中做匀速圆周运动,由题图可知在a 、b 、c 、d 四图中电子运动轨迹的半径大小关系为R d >R c >R b >R a ,由半径公式R =mvqB 可知,半径越大,磁感应强度越小,所以B a >B b >B c >B d ,D 正确.]8.B [由于洛伦兹力对带电粒子不做功,故v 2=v 1,由几何关系可知v 2的方向必过圆心,故B 正确,A 、C 、D 错误.]9.A [赤道附近的地磁场方向水平向北,一个带正电的射线粒子竖直向下运动时,据左手定则可以确定,它受到水平向东的洛伦兹力,故它向东偏转,A 正确.]10.A [小球从P 点静止释放,下落一段距离后进入正交的匀强电场和匀强磁场中后一定会受到电场力和洛伦兹力.电场力和重力会对小球做正功,洛伦兹力不做功.小球的动能会增加,即速度变大,且速度的方向也会发生变化.洛伦兹力也会变大,方向也会改变.小球运动的速度和加速度的大小、方向都会改变.所以运动情况是一定做曲线运动.] !解析 折线abc 受力等效于a 和c 连线受力,由几何知识可知ac = 32 m ,F =ILB sin θ=25××32×sin 90° N = 3 N . 水平向左解析 由左手定则可以判断出,当小球相对于磁场向右运动时,带正电的小球所受的洛伦兹力方向向上,当其与重力平衡时,小球即将飘离平面.设此时速度为v ,则由力的平衡可知mg =qvB ,所以最小速度v =mgqB .小球相对于磁场向右运动,而小球静止,则磁场向左运动. 2mv qB解析 正离子在匀强磁场中做匀速圆周运动,其偏转方向为顺时针方向,射到y 轴上最远的离子是沿x 轴负方向射出的离子.而射到x 轴上最远的离子是沿y 轴正方向射出的离子.这两束离子可能到达的最大x 、y 值恰好是圆周的直径,如图所示. 14. N解析 对通电导线受力分析如图所示.由平衡条件得: ~F 安=mg tan 37°, 又F 安=BIL , 代入数据得:G =mg =BILtan 37°=错误! N = N .mv 2-12qvBd解析 带电粒子做匀速直线运动时,有q Ud =qvB ,qU =qvBd.磁感应强度增大,则磁场力增大,粒子向磁场力方向偏转.当粒子到达极板时,电场力做负功,则-q U 2=E k -12mv 2.得E k =12mv 2-12qU =12mv 2-12qvBd16.(1)mv Be (2)πm3Be 、解析 (1)由左手定则可判断出电子应落在ON 之间,根据几何关系可解得圆心角为60°,则电子出射点距O 点的距离等于电子的运动半径 mveB .(2)电子在磁场中的运动时间应为t =16T =πm3Be 17.(1)轨迹图见解析 (2)2L L 2+d 22mUq 解析 (1)作粒子经电场和磁场的轨迹图,如图(2)设粒子在M 、N 两板间经电场加速后获得的速度为v ,由动能定理得:qU =12mv 2①粒子进入磁场后做匀速圆周运动,设其半径为r ,则:qvB =m v 2r ②由几何关系得:r 2=(r -L)2+d 2③ 联立①②③式得:磁感应强度B =2L L 2+d 2 2mUq .。
人教版物理选修3-1第三章《磁场》测试题(含答案)
第三章《磁场》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.电场强度是表征电场的力的性质的物理量,在磁场中也存在类似的物理量,它是()A.磁通量B.磁感应强度C.洛仑兹力D.磁通量变化率2.下列用来定量描述磁场强弱和方向的是()A.磁感应强度B.磁通量C.安培力D.磁感线3.如图所示,一个可以自由运动的通电线圈套在一条形磁铁正中并与其同轴放置,则线圈将().A.不动,扩张趋势B.向左移动,扩张趋势C.向右移动,收缩趋势D.不动,收缩趋势4.如图,在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环,圆环处于静止状态,圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中,环与磁场边界交点A、B与圆心O连线的夹角为120 ,此时悬线的张力为F.若圆环通电,使悬线的张力刚好为零,则环中电流大小和方向是()ABCD5.为了降低潜艇噪音,可用电磁推进器替代螺旋桨。
如图为直线通道推进器示意图,推进器内部充满海水,前后表面导电,上下表面绝缘,规格为:a×b×c=0.5m×0.4m×0.3m。
空间内存在由超导线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度B=10.0T ,方向竖直向下。
若在推进器前后方向通以电流I=1.0×103A ,方向如图。
则下列判断正确的是( )A .推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为5.0×103NB .推进器对潜艇规供向右的驱动为,大小为5.0×103NC .推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为4.0×103ND .推进器对潜艇提供向右的驱动力,大小为4.0×103N6.下列有关磁感线的说法中,正确的是( )A .在磁场中存在着一条一条的磁感线B .磁感线是起于N 极,止于S 极C .磁感线越密集处磁场越强D .磁感线的切线方向就是磁场对电流的作用力的方向7.三个速度大小不同的同种带电粒子(重力不计),沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入,当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为090、060、030,则它们在磁场中运动的时间之比为( )A .1:1:1B .1:2:3C .3:2:1D .238.磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的,军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体.当军舰接近磁性水雷时,就会引起水雷的爆炸,其依据是( )A .磁体的吸铁性B .磁极间的相互作用规律C .电荷间的相互作用规律D .磁场对电流的作用原理9.下列说法正确的是( )A.加速度vat∆=∆、电流UIR=、电场强度FEq=都用到了比值定义法B.基本物理量和基本单位共同组成了单位制C.法拉第发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕D.1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,并测出了静电力常量k的值10.如图所示,一根条形磁铁穿过一个弹性线圈,将线圈面积拉大,放手后穿过线圈的( )A.磁通量减少且合磁通量向左B.磁通量增加且合磁通量向左C.磁通量减少且合磁通量向右D.磁通量增加且合磁通量向右11.如图所示是表示电荷运动方向v、磁感应强度B和电荷所受的洛伦兹力F的相互关系图,四个图均为立体图且B、v、F两两相互垂直,其中正确的是A.B.C.D.12.如图所示,一条形磁铁放在粗糙水平面上,在其N极左上方放有一根长直导线,当导线中通以垂直纸面向里的电流I时,磁铁所受支持力和摩擦力的变化情况,正确的是()A.支持力变大,摩擦力向左B.支持力变大,摩擦力向右C.支持力变小,摩擦力向左D.支持力变小,摩擦力向右13.通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内,如图所示,ab边与MN平行.关于MN的磁场对线框的作用力,下列说法正确的是()A.线框所受的安培力的合力方向为零B.线框所受的安培力的合力方向向左C.线框有两条边所受的安培力方向相同D.线框有两条边所受的安培力大小相等14.关于磁场,以下说法正确的是()A.电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感强度一定为零B.磁场中某点的磁感强度,根据公式B=FIL,它跟F,I,L都有关C.磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向D.磁场中任一点的磁感强度等于磁通密度,即垂直于磁感强度方向的单位面积的磁通量15.关于回旋加速器中电场和磁场的作用的叙述,正确的是A.电场和磁场都对带电粒子起加速作用B.电场和磁场是交替地对带电粒子做功的C.只有电场力对带电粒子起加速作用D.同一带电粒子最终获得的最大动能只与交流电压的大小有关二、多选题(每小题至少有两个正确答案)16.如图所示,一长为L的通电直导线MN垂直放置在水平向右的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,直导线中的电流方向由N到M,电流强度为I,则通电直导线所受安培力()A.方向垂直纸面向外B.方向垂直纸面向里C.大小为BIL D.大小为B IL17.如图所示是回旋加速器的示意图,其核心部分是两个D形金属盒,分别与高频交流电极连接,两个D形金属盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,下列说法中正确的是()A.加速电压越大,粒子最终射出时获得的动能就越大B.粒子射出时的最大动能与加速电压无关,与D形金属盒的半径和磁感应强度有关C.若增大加速电压,粒子在金属盒间的加速次数将减少,在回旋加速器中运动的时间将减小D.粒子第518.如图所示,已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后,水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中(E、g和B已知),小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是()A.小球带负电B.小球做匀速圆周运动过程中机械能保持不变C.小球做匀速圆周运动过程中周期2E TBgπ=D.若电压U增大,则小球做匀速圆周运动的周期变大19.如图,两平行金属板中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,带正电的粒子(不计粒子的重力)从两板中央垂直电场、磁场入射.它在金属板间运动的轨迹为水平直线,如图中虚线所示.若使粒子飞越金属板间的过程中向上板偏移,可以采取下列的正确措施为()A.使入射速度增大B.使粒子电量增大C.使电场强度增大D.使磁感应强度增大20.一金属条放置在相距为d的两金属轨道上,如图所示.现让金属条以v0的初速度从AA′进入水平轨道,再由CC′进入半径为r的竖直圆轨道,金属条到达竖直圆轨道最高点的速度大小为v,完成圆周运动后,再回到水平轨道上,整个轨道除圆轨道光滑外,其余均粗糙,运动过程中金属条始终与轨道垂直且接触良好.已知由外电路控制、流过金属条的电流大小始终为I,方向如图中所示,整个轨道处于水平向右的匀强磁场中,磁感应强度为B,A、C间的距离为L,金属条恰好能完成竖直面内的圆周运动.重力加速度为g,则由题中信息可以求出( )A.金属条的质量B.金属条在磁场中运动时所受的安培力的大小和方向C.金属条运动到DD′时的瞬时速度D.金属条与水平粗糙轨道间的动摩擦因数三、实验题21.如图所示,在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中,M,N是通电螺线管轴线上的两点,且这两点到螺线管中心的距离相等。
人教版物理选修3-1第三章《磁场》测试试题(含答案)
人教版物理选修3-1第三章《磁场》测试试题(含答案)1 / 9第三章《磁场》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.电场强度是表征电场的力的性质的物理量,在磁场中也存在类似的物理量,它是( )A .磁通量B .磁感应强度C .洛仑兹力D .磁通量变化率2.下列用来定量描述磁场强弱和方向的是( )A .磁感应强度B .磁通量C .安培力D .磁感线3.如图所示,一个可以自由运动的通电线圈套在一条形磁铁正中并与其同轴放置,则线圈将( ).A .不动,扩张趋势B .向左移动,扩张趋势C .向右移动,收缩趋势D .不动,收缩趋势 4.如图,在天花板下用细线悬挂一半径为R 的金属圆环,圆环处于静止状态,圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为B 的水平匀强磁场中,环与磁场边界交点A 、B 与圆心O 连线的夹角为120 ,此时悬线的张力为F .若圆环通电,使悬线的张力刚好为零,则环中电流大小和方向是( )ABCD5.为了降低潜艇噪音,可用电磁推进器替代螺旋桨。
如图为直线通道推进器示意图,推进器内部充满海水,前后表面导电,上下表面绝缘,规格为:a×b×c=0.5m×0.4m×0.3m。
空间内存在由超导线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度B=10.0T ,方向竖直向下。
若在推进器前后方向通以电流I=1.0×103A,方向如图。
则下列判断正确的是( )A .推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为5.0×103NB .推进器对潜艇规供向右的驱动为,大小为5.0×103NC .推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为4.0×103ND .推进器对潜艇提供向右的驱动力,大小为4.0×103N6.下列有关磁感线的说法中,正确的是( )A .在磁场中存在着一条一条的磁感线B .磁感线是起于N 极,止于S 极C .磁感线越密集处磁场越强D .磁感线的切线方向就是磁场对电流的作用力的方向7.三个速度大小不同的同种带电粒子(重力不计),沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入,当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为090、060、030,则它们在磁场中运动的时间之比为( )A .1:1:1B .1:2:3C .3:2:1D .238.磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的,军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体.当军舰接近磁性水雷时,就会引起水雷的爆炸,其依据是( )A .磁体的吸铁性B .磁极间的相互作用规律C .电荷间的相互作用规律D .磁场对电流的作用原理9.下列说法正确的是( )A .加速度v a t ∆=∆、电流U I R=、电场强度F E q =都用到了比值定义法 B .基本物理量和基本单位共同组成了单位制C .法拉第发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕D .1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定人教版物理选修3-1第三章《磁场》测试试题(含答案)律,并测出了静电力常量k的值10.如图所示,一根条形磁铁穿过一个弹性线圈,将线圈面积拉大,放手后穿过线圈的( )A.磁通量减少且合磁通量向左 B.磁通量增加且合磁通量向左C.磁通量减少且合磁通量向右 D.磁通量增加且合磁通量向右11.如图所示是表示电荷运动方向v、磁感应强度B和电荷所受的洛伦兹力F的相互关系图,四个图均为立体图且B、v、F两两相互垂直,其中正确的是A.B.C.D.12.如图所示,一条形磁铁放在粗糙水平面上,在其N极左上方放有一根长直导线,当导线中通以垂直纸面向里的电流I时,磁铁所受支持力和摩擦力的变化情况,正确的是()A.支持力变大,摩擦力向左 B.支持力变大,摩擦力向右C.支持力变小,摩擦力向左 D.支持力变小,摩擦力向右13.通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内,如图所示,ab边与MN平行.关于MN的磁场对线框的作用力,下列说法正确的是()A.线框所受的安培力的合力方向为零B.线框所受的安培力的合力方向向左C.线框有两条边所受的安培力方向相同D.线框有两条边所受的安培力大小相等3/ 914.关于磁场,以下说法正确的是()A.电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感强度一定为零B.磁场中某点的磁感强度,根据公式B=FIL,它跟F,I,L都有关C.磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向D.磁场中任一点的磁感强度等于磁通密度,即垂直于磁感强度方向的单位面积的磁通量15.关于回旋加速器中电场和磁场的作用的叙述,正确的是A.电场和磁场都对带电粒子起加速作用B.电场和磁场是交替地对带电粒子做功的C.只有电场力对带电粒子起加速作用D.同一带电粒子最终获得的最大动能只与交流电压的大小有关二、多选题(每小题至少有两个正确答案)16.如图所示,一长为L的通电直导线MN垂直放置在水平向右的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,直导线中的电流方向由N到M,电流强度为I,则通电直导线所受安培力()A.方向垂直纸面向外B.方向垂直纸面向里C.大小为BIL D.大小为B IL17.如图所示是回旋加速器的示意图,其核心部分是两个D形金属盒,分别与高频交流电极连接,两个D形金属盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,下列说法中正确的是()A.加速电压越大,粒子最终射出时获得的动能就越大B.粒子射出时的最大动能与加速电压无关,与D形金属盒的半径和磁感应强度有关人教版物理选修3-1第三章《磁场》测试试题(含答案)5 / 9C .若增大加速电压,粒子在金属盒间的加速次数将减少,在回旋加速器中运动的时间将减小D .粒子第518.如图所示,已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U 加速后,水平进入互相垂直的匀强电场E 和匀强磁场B 的复合场中(E 、g 和B 已知),小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )A .小球带负电B .小球做匀速圆周运动过程中机械能保持不变C .小球做匀速圆周运动过程中周期2E T Bgπ= D .若电压U 增大,则小球做匀速圆周运动的周期变大19.如图,两平行金属板中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,带正电的粒子(不计粒子的重力)从两板中央垂直电场、磁场入射.它在金属板间运动的轨迹为水平直线,如图中虚线所示.若使粒子飞越金属板间的过程中向上板偏移,可以采取下列的正确措施为 ( )A .使入射速度增大B .使粒子电量增大C .使电场强度增大D .使磁感应强度增大20.一金属条放置在相距为d 的两金属轨道上,如图所示.现让金属条以v 0的初速度从AA ′进入水平轨道,再由CC ′进入半径为r 的竖直圆轨道,金属条到达竖直圆轨道最高点的速度大小为v ,完成圆周运动后,再回到水平轨道上,整个轨道除圆轨道光滑外,其余均粗糙,运动过程中金属条始终与轨道垂直且接触良好.已知由外电路控制、流过金属条的电流大小始终为I ,方向如图中所示,整个轨道处于水平向右的匀强磁场中,磁感应强度为B ,A 、C 间的距离为L ,金属条恰好能完成竖直面内的圆周运动.重力加速度为g ,则由题中信息可以求出()A.金属条的质量B.金属条在磁场中运动时所受的安培力的大小和方向C.金属条运动到DD′时的瞬时速度D.金属条与水平粗糙轨道间的动摩擦因数三、实验题21.如图所示,在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中,M,N是通电螺线管轴线上的两点,且这两点到螺线管中心的距离相等。
人教版选修(3-1)第三章《磁场》word单元测试卷
图8-1 图8-4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 2 B .t 1>t 2 C .v 1>v 2D .v 1=v 2 4.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D .电荷向右的最大位移为qE m v 220 5.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。
【高中物理】第三章 《磁场》(人教版选修3-1)章节测评题
第三章测评(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
其中第1~5题为单选题;第6~8题为多选题,全部选对得6分,选不全得3分,有选错或不答的得0分)1.下列关于电场和磁场的说法正确的是()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静电力的作用,电场线不是封闭曲线,选项A、 B错误;当通电导线与磁场方向平行时,不受磁场力的作用,但电荷在电场中一定受到静电力的作用,选项C错误,选项D正确。
2.如图所示,ab、cd是两根在同一竖直平面内的直导线,在两导线中央悬挂一个小磁针,静止时小磁针和直导线在同一竖直平面内,当两导线中通以大小相等的电流时,小磁针N极垂直纸面向里转动,则两导线中的电流方向()A.一定都向上B.一定都向下C.ab中电流向下,cd中电流向上D.ab中电流向上,cd中电流向下N极垂直纸面向里偏转,说明两导线间的磁场方向垂直纸面向里,由安培定则可以判断,ab中电流向上,cd中电流向下。
3.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,B A>B BB.A、B两处的磁感应强度的大小不等,B A<B BC.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B A>B B,通电导线所受安培力与通电导线的放置有关,通电导线放在A处与放在B处受力大小无法确定。
4.一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与筒的轴平行,筒的横截面如图所示。
图中直径MN的两端分别开有小孔,筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。
在该截面内,一带电粒子从小孔M射入筒内,射入时的运动方向与MN成30°角。
当筒转过90°时,该粒子恰好从小孔N飞出圆筒。
不计重力。
若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,则带电粒子的比荷为()A.ω3ωB.ω2ωC.ωωD.2ωω90°前后各点位置和粒子运动轨迹示意图。
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。
人教版高中物理选修3-1第3章《磁场》单元过关测试题.docx
ON S 图1高中物理学习材料(鼎尚**整理制作)一、本题共14小题,每小题4分,共56分.(其中7、9、11为多选,其他为单选) 1.下列说法中正确的是( ) A .磁极之间的相互作用是通过磁场发生的 B .磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线C .磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向D .因为ILFB,所以某处磁感强度的大小与放在该处的小段通电导线IL 乘积成反比 2.如图所示,若一束电子沿y 轴正向移动,则在z 轴上某点A 的磁场方向应是( )A .沿x 的正向B .沿x 的负向C .沿z 的正向D .沿z 的负向3.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,一定受到洛伦兹力的作用B .运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用,则该处的磁感应强度一定为零C .洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能,也不能改变带电粒子的速度D .洛伦兹力对带电粒子不做功4.如图1所示,蹄形磁体用悬线悬于O 点,在磁体的正下方有一水平 放置的长直导线,当导线通以由左向右的电流时,蹄形磁体的运动情况 将是( )A .静止不动B .向纸外运动C .N 极向纸外转动,S 级向纸内转动D .N 极向纸内转动,S 级向纸外转动5.如图2所示,在纸面内有两根长直的平行绝缘线A 和B ,它们都带有均匀分布的正电荷,当它们沿各自的直线向相反方向运动时,绝缘线B 所+ + + + ++ ABa v bI图5受磁力的方向是( )A .垂直纸面向里B .垂直纸面向外C .在纸面内,方向向左D .在纸面内,方向向右6.两根通电的长直导线平行放置,电流分别为I 1和I 2,且I 1>I 2,电流的方向如图3所示,在与导线垂直的平面上有a 、b 、c 、d 四点,其中a 、b 在导线横截面连线的延长线上,c 、d 在导线横截面连线的垂直平分线上,则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是( )A .a 点B .b 点C .c 点D .d 点8.在图5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9.如右图所示,速度为v 0、电荷量为q 的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器,选择器中磁感应强度为B ,电场强度为E ,则( ) A .若改为电荷量-q 的离子,将往上偏(其它条件不变) B .若速度变为2v 0将往上偏(其它条件不变)C .若改为电荷量+2q 的离子,将往下偏(其它条件不变)D .若速度变为21v 0将往下偏(其它条件不变)10.如图所示为电流产生磁场的分布图,正确的分布图是( ).a bcd I 1I 2 ×图3A .①③B .②③C .①④D .②④11.目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,如图7所示表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的粒子,而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板A 、B ,这时金属板上就聚集了电荷.在磁极配置如图中所示的情况下,下述说法正确的是( ) A .A 板带正电 B .有电流从B 经用电器流向AC .金属板A 、B 间的电场方向向下D .等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力12.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( )A 、1:2B 、2:1C 、3:1D 、1:113.回旋加速器是获得高能带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D 形盒,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8所示,关于回旋加速器下列正确的是( )A .狭缝间的电场对粒子起加速作用,因此加速电压越大,带电粒子从D 形盒射出时 的动能越大B .磁场对带电粒子的洛仑兹力对粒子不做功,因此带电粒子从D 形盒射出时的动能与磁场的强弱无关C .带电粒子做一次圆周运动,要被加速两次,因此交变电场的周期应为圆周运动周期的二倍D .用同一回旋加速器分别加速不同的带电粒子,一般要调节交变电场的频率14.如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m 、带电量为+Q 的小滑块从斜面顶端由静止下滑。
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新人教版选修3-1《第3章磁场》一、选择题1.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.磁场最基本的性质是对处于磁场里的磁体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不遵循牛顿第三定律D.电流与电流之间的相互作用是通过磁场进行的1.关于磁场、磁感应强度和磁感线的描述,下列叙述正确的是()A.磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向,在磁场中是客观存在的B.磁极间的相互作用是通过磁场发生的C.磁感线总是从磁体的N极指向S极D.不论通电导体在磁场中如何放置,都能够检测磁场的存在2.关于磁感应强度,下列说法正确的是()A.一小段通电导体放在磁场A处,受到的磁场力比B处的大,说明A处的磁感应强度比B 处的磁感应强度大B.由B=可知,某处的磁感应强度大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比,与导线的IL成反比C.一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零D.小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向7.磁感应强度,与下列哪个物理量的表达式体现了相同的物理方法()A.加速度B.电场强度C.电容D.电阻2.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的.在如图四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是()A.B.C.D.6.安培的分子环形电流假说不可以用来解释()A.磁体在高温时失去磁性B.磁铁经过敲击后磁性会减弱C.铁磁类物质放入磁场后具有磁性D.通电导线周围存在磁场2.有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中,正确的是()A.电荷在磁场中一定受磁场力的作用B.电荷在电场中一定受电场力的作用C.电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致D.电荷若受磁场力,则受力方向与该处的磁场方向垂直6.(3分)一段长为1m的直导线中通过5A的恒定电流,处在磁感应强度为0.1T 的匀强磁场中,该段通电导线受到的安培力大小可能为()A.F<0.5 N B.F=0.5 NC.F≥0.5 N D.以上情况都有可能7.(3分)如图所示的是磁感应强度B、正电荷速度v和磁场对电荷的作用力F三者方向的相互关系图(其中B垂直于F与v决定的平面,B、F、v两两垂直).其中正确的是()A. B.C.D.17.带电粒子进入云室会使云室中的气体电离,从而显示其运动轨迹,图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹,a和b是轨迹上的两点,匀强磁场B垂直纸面向里.该粒子在运动时,其质量和电荷量不变,而动能逐渐减少.下列说法正确的是()A.粒子先经过a点,再经过b点B.粒子先经过b点,再经过a点C.粒子带负电D.粒子带正电9.(3分)质量和电量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示.下列表述正确的是()A.M带负电,N带正电B.M的速率小于N的速率C.洛伦兹力对M、N做正功D.M的运行时间大于N的运行时间10.(3分)如图所示,一半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一质量为m,电荷量为q的正电荷(重力忽略不计)以速度v沿正对着圆心O 的方向射入磁场,从磁场中射出时速度方向改变了θ角.磁场的磁感应强度大小为()A.B.C.D.8.(5分)如图所示,M、N为一对水平放置的平行金属板,一带电粒子以平行于金属板方向的速度v穿过平行金属板.若在两板间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,可使带电粒子的运动不发生偏转.若不计粒子所受的重力,则以下叙述正确的是()A.若改变带电粒子的电性,即使它以同样速度v射入该区域,其运动方向也一定会发生偏转B.带电粒子无论带向何种电荷,只要以同样的速度v入射,都不会发生偏转C.若带电粒子的入射速度v'>v,它将做匀变速曲线运动D.若带电粒子的入射速度v'<v,它将一定向下偏转9.(5分)环形对撞机是研究高能粒子的重要装置.正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B,两种带电粒子将被局限在环状空腔内,沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,从而在碰撞区迎面相撞,为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷越大,磁感应强度B越大B.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷越大,磁感应强度B越小C.对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子运动的周期越大D.对于给定的带电粒子,不管加速电压U多大,粒子运动的周期都不变4.如图,电流从A点分两路对称地且电流强度相等地通过圆形支路再汇合于B点,则圆环中心处O点的磁感应强度的方向是()A.垂直圆环面指向纸内B.垂直圆环面指向纸外C.磁感应强度为零D.条件不足,无法判断10.(5分)如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O和y轴上的点a(0,L).一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场,并从x轴上的b点射出磁场,此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°.下列说法中正确的是()A.电子在磁场中运动的时间为B.电子在磁场中运动的时间为C.磁场区域的圆心坐标(,)D.电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0,﹣2L)13.(3分)如图是质谱仪的工作原理示意图.带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场.下列表述不正确的是()A.质谱仪是分析同位素的重要工具B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C.能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小9.(4分)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极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,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,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是()A.增大匀强电场间的加速电压B.增大磁场的磁感应强度C.减小狭缝间的距离D.增大D形金属盒的半径10.(4分)如图所示是一带电粒子垂直磁场方向进入磁场后的运动轨迹,已知磁场垂直纸面向内,则关于粒子的运动,下列说法中正确的是()A.如果是匀强磁场,且粒子运动过程中因受阻力影响,动能越来越小,则粒子一定是从b 运动到a,且粒子带正电B.如果是匀强磁场,且粒子运动过程中因受阻力影响,动能越来越小,则粒子一定是从a 运动到b,且粒子带负电C.如果是非匀强磁场,不考虑能量损失,则磁场的分布应是从左向右逐渐减弱D.如果是非匀强磁场,不考虑能量损失,则磁场的分布应是从左向右逐渐增强6.如图所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针的上方,磁针的S 极向纸内偏转,这一带电粒子束可能是()A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束C.向左飞行的负离束D.无法确定12.(4分)如图所示,匀强电场E方向竖直向下,水平匀强磁场B垂直纸面向里,三个油滴a、b、c带有等量同种电荷.已知a静止,b、c在纸面内均做匀速圆周运动(轨迹未画出).以下说法正确的是()A.a的质量最大,c的质量最小,b、c都沿逆时针方向运动B.b的质量最大,a的质量最小,b、c都沿顺时针方向运动C.三个油滴质量相等,b沿顺时针方向运动,c沿逆时针方向运动D.三个油滴质量相等,b、c都沿顺时针方向运动13.(4分)如图所示,一水平放置的光滑绝缘直槽轨连接一竖直放置的半径为R的绝缘半圆形光滑槽轨.槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度为B.有一个质量为m,带电量为+q的小球在水平轨道上以一定初速度向右运动.若小球恰好能通过最高点,则下列说法正确的是()A.小球在最高点只受到洛仑兹力和重力的作用B.由于无摩擦力,且洛仑兹力不做功,所以小球到达最高点时与小球在水平轨道上的机械能相等C.如果设小球到达最高点的线速度是v,小球在最高点时式子mg+qvB=成立D.小球从最高点脱离轨道后将做平抛运动10.如图在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场.一带负电的粒子从原点0以与x轴成30°角斜向上射入磁场,且在上方运动半径为R则()A.粒子经偏转一定能回到原点OB.粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2:1C.粒子完成一次周期性运动的时间为D.粒子第二次射入x轴上方磁场时,沿x轴前进3R14.(4分)如图所示,在竖直放置的金属板M上放一个放射源C,可向纸面内各个方向射出速率均为v的α粒子,P是与金属板M 平行的足够大的荧光屏,到M的距离为d.现在P 与金属板M间加上垂直纸面的匀强磁场,调整磁感应强度的大小,恰使沿M板向上射出的α粒子刚好垂直打在荧光屏上.若α粒子的质量为m,电荷量为+2e.则()A.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B的大小为B.磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度B的大小为C.在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为2dD.在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为4d3.(2002•广东、广西、河南)在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场.取坐标如图所示,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轴正向,B沿z轴正向C.E沿z轴正向,B沿y轴正向D.E、B都沿z轴方向5.(2013•海南)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形,在导线中通过的电流均为I,方向如图所示.a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上,且到相应顶点的距离相等.将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3,下列说法正确的是()A.B1=B2<B3B.B1=B2=B3C.a和b处磁场方向垂直于纸面向外,c处磁场方向垂直于纸面向里D.a处磁场方向垂直于纸面向外,b和c处磁场方向垂直于纸面向里6.(2013•上海)如图,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab 且相互绝缘.当MN中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向()A.向左B.向右C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里8.如图所示,一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动,周期为T0,轨道平面位于纸面内,质点的速度方向如图中箭头所示.现加一垂直于轨道平面的匀强磁场,已知轨道半径并不因此而改变,则()A.若磁场方向指向纸里,质点运动的周期大于T0B.若磁场方向指向纸里,质点运动的周期小于T0C.若磁场方向指向纸外,质点运动的周期大于T0D.若磁场方向指向纸外,质点运动的周期小于T09.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10.如图,两个初速度大小相同的同种离子a和b,从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后打到屏P上.不计重力.下列说法正确的有()A.a、b均带正电B.a在磁场中飞行的时间比b的短C.a在磁场中飞行的路程比b的短D.a在P上的落点与O点的距离比b的近11.如图所示,两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流,a受到的磁场力大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力大小变为F2,则此时b受到的磁场力大小变为()A.F2B.F1﹣F2C.F1+F2D.2F1﹣F212.初速度为v0的电子(重力不计),沿平行于通电长直导线的方向射出,直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示,则()A.电子将向右偏转,速率不变B.电子将向左偏转,速率改变C.电子将向左偏转,速率不变D.电子将向右偏转,速率改变14.质量分别为m1和m2、电荷量分别为q1和q2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,已知两粒子的动量大小相等.下列说法正确的是()A.若q1=q2,则它们作圆周运动的半径一定相等B.若m1=m2,则它们作圆周运动的半径一定相等C.若q1≠q2,则它们作圆周运动的周期一定不相等D.若m1≠m2,则它们作圆周运动的周期一定不相等18.如图所示,电源电动势E0=15V内阻r0=1Ω,电阻R1=30Ω,R2=60Ω.间距d=0.2m 的两平行金属板水平放置,板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场.闭合开关S,板间电场视为匀强电场,将一带正电的小球以初速度υ=0.1m/s沿两板间中线水平射入板间.设滑动变阻器接入电路的阻值为R x,忽略空气对小球的作用,取g=10m/s2.(1)当R x=29Ω时,电阻R2消耗的电功率是多大?(2)若小球进入板间做匀速度圆周运动并与板相碰,碰时速度与初速度的夹角为60°,则R x是多少?三、本题共6小题,满分10分.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能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.16.(10分)如图所示,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?16.如图所示,宽度为d的有界匀强磁场,磁感应强度为B,MM′和NN′是它的两条边界.现有质量为m,电荷量为q的带电粒子沿图示方向垂直磁场射入.要使粒子不能从边界NN′射出,求粒子入射速率v的最大值.11.某空间存在一竖直向下的匀强电场和圆形区域的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,如图所示.一质量为m,带电量为+q的粒子,从P点以水平速度v0射入电场中,然后从M点射入磁场,从N点射出磁场.已知,带电粒子从M点射入磁场时,速度与竖直方向成30°角,弧MN是圆周长的,粒子重力不计.求:(1)电场强度E的大小.(2)圆形区域的半径R.(3)带电粒子从P点到N点,所经历的时间t.21.如图,在第一象限存在匀强磁场,磁感应强度方向垂直于纸面(xy平面)向外;在第四象限存在匀强电场,方向沿x轴负向.在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v0的速度发射出一带正电荷的粒子,该粒子在(d,0)点沿垂直于x轴的方向进入电场.不计重力.若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ,求:(1)电场强度大小与磁感应强度大小的比值;(2)该粒子在电场中运动的时间.22.如图所示,某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道,管道的长为L、宽为d、高为h,上下两面是绝缘板.前后两侧面M、N是电阻可忽略的导体板,两导体板与开关S和定值电阻R相连.整个管道置于磁感应强度大小为B、方向沿z轴正方向的匀强磁场中.管道内始终充满电阻率为ρ的导电液体(有大量的正、负离子),且开关闭合前后,液体在管道进、出口两端压强差的作用下,均以恒定速率v0沿x轴正向流动,液体所受的摩擦阻力不变.(1)求开关闭合前,M、N两板间的电势差大小U0;(2)求开关闭合前后,管道两端压强差的变化△p;(3)调整矩形管道的宽和高,但保持其他量和矩形管道的横截面积S=dh不变,求电阻R 可获得的最大功率P m及相应的宽高比的值.23.如题图所示,在无限长的竖直边界NS和MT间充满匀强电场,同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和2B,KL为上下磁场的水平分界线,在NS和MT边界上,距KL高h处分别有P、Q两点,NS和MT间距为1.8h,质量为m,带电荷量为+q的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域,在两边界之间做圆周运动,重力加速度为g.(1)求电场强度的大小和方向.(2)要使粒子不从NS边界飞出,求粒子入射速度的最小值.(3)若粒子能经过Q点从MT边界飞出,求粒子入射速度的所有可能值.新人教版选修3-1《第3章磁场》2015年单元测试卷(湖南省邵阳市隆回县万和实验学校)参考答案与试题解析一、选择题(每小题4分,共60分.在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对得4分,对而不全得2分.请将正确的答案填在答卷的表格内.)1.(4分)(2015秋•盐城校级期末)关于磁场、磁感应强度和磁感线的描述,下列叙述正确的是()A.磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向,在磁场中是客观存在的B.磁极间的相互作用是通过磁场发生的C.磁感线总是从磁体的N极指向S极D.不论通电导体在磁场中如何放置,都能够检测磁场的存在【分析】磁感线是形象描述磁场而假想的曲线,是闭合曲线.磁体间的相互作用是通过磁场相互作用的.当磁场的方向与电流的方向平行,磁场力为0.【解答】解:A、磁感线是形象地描述磁场而引入的曲线,是假想的曲线.故A错误.B、磁场的基本特性是对处于磁场中的磁极或电流有力的作用.故B正确.C、磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线.故C项错误.D、通电导体平行磁场放置时,不受磁场力作用,此时就不能检测磁场的存在.故D错误.故选B.【点评】解决本题的关键知道磁感线是形象描述磁场而假想的曲线,是闭合曲线.磁体间的相互作用是通过磁场相互作用的.2.(4分)(2015•广东三模)有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中,正确的是()A.电荷在磁场中一定受磁场力的作用B.电荷在电场中一定受电场力的作用C.电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致D.电荷若受磁场力,则受力方向与该处的磁场方向垂直【分析】电荷在电场中一定受到电场力作用,在磁场中不一定受到洛伦兹力作用.规定正电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相同,负电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相反.根据左手定则判断洛伦兹力方向与磁场方向的关系.【解答】解:A、当电荷的运动方向与磁场方向平行,则电荷不受洛伦兹力,故A错误.B、电荷在电场中一定受到电场力作用,故B正确.C、正电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相同,负电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相反.故C错误.D、根据左手定则知,电荷若受洛伦兹力,则受洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直.故D 正确.故选:BD.【点评】解决本题的关键知道电场力和洛伦兹力的区别,掌握电场力方向的确定和洛伦兹力方向的确定.3.(4分)(2016秋•射阳县校级月考)一根竖直放置的长直导线,通以由下向上的电流,则在它正西方某点所产生的磁场方向()A.向东B.向南C.向西D.向北【分析】根据右手螺旋定则,可确定通电导线周围的磁场分布.【解答】解:由题意可知,电流是由下向上,则根据右手螺旋定则可知,正西方某点的磁场方向为向南,故B正确,ACD错误.故选:B.【点评】考查右手螺旋定则的应用,掌握如何根据通电导线,来确定磁场的方向.4.(4分)(2013秋•綦江县期末)如图,电流从A点分两路对称地且电流强度相等地通过圆形支路再汇合于B点,则圆环中心处O点的磁感应强度的方向是()A.垂直圆环面指向纸内B.垂直圆环面指向纸外C.磁感应强度为零D.条件不足,无法判断【分析】将圆环分成上下两半研究,根据安培定则,分别分析上半圆与下半圆电流在O点产生的磁场方向,根据叠加原理,求O处的磁感应强度.【解答】解:将圆环分成上下两半研究,根据安培定则,上半圆电流在O点产生的磁场方向向里,下半圆电流在O点产生的磁场方向向外,由于电流大小相等,两个产生的磁感应强度大小相等,则O点的磁感应强度为零.故选:C.【点评】磁感应强度是矢量,叠加遵守平行四边形定则.空间某一点磁场往往是各个场源产生的磁场的叠加.5.(4分)(2014•邯郸二模)根据安培的思想,认为磁场是由于运动电荷产生的,这种思想如果对地磁场也适用,而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷,那么由此可断定地球应该()A.带负电B.带正电C.不带电D.无法确定【分析】根据安培定则可知右手的拇指指向N极,而弯曲的四指的指向是正电荷运动的方向,故在本题中右手的拇指指向南方,弯曲的四指的指向与地球自转的方向相反,从而可以判定地球带负电.【解答】解:由于地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近,地球绕地轴自西向东的旋转,故可以将地球看做一个绕地轴运动的环形电流,根据安培定则可知右手的拇指指向南方,而弯曲的四指的指向与地球自转的方向相反,而弯曲的四指的指向是正电荷运动的方向与负电荷运动的方向相反,故可以断定地球带负电.故A正确.故选A.【点评】将地球看做环形电流,把握地理南北两极和地磁的N、S的关系是解决本题的关键.6.(4分)(2014秋•城阳区校级期末)安培的分子环形电流假说不可以用来解释()A.磁体在高温时失去磁性B.磁铁经过敲击后磁性会减弱C.铁磁类物质放入磁场后具有磁性D.通电导线周围存在磁场【分析】安培的分子环形电流假说是说核外电子绕原子核作圆周运动故可以解释磁化、退磁现象,通电导线的磁场是由自由电荷的定向运动形成的,即产生磁场的不是分子电流,故不能解释电流为什么能产生磁场.【解答】解:安培的分子环形电流假说是说核外电子绕原子核作圆周运动,故安培的分子环形电流假说可以解释磁化、退磁现象.A、磁铁内部的分子电流的排布是大致相同的,故每个分子电流产生磁场相互加强,但在高温时,分子电流的排布重新变的杂乱无章,每个分子电流产生的磁场相互抵消,故对外不显磁性,故安培的分子电流假说可以用来解释磁体在高温时失去磁性,故不能选A.B、磁铁内部的分子电流的排布是大致相同的,故每个分子电流产生磁场相互加强,但在经过敲击后时,分子电流的排布重新变的杂乱无章,每个分子电流产生的磁场相互抵消,故对外不显磁性,故安培的分子电流假说可以用来解释磁体在经过敲击后时磁性减弱,故不能选B.C、铁磁类物质放入磁场后磁铁内部的分子电流的排布是大致相同的,故每个分子电流产生磁场相互加强,对外显现磁性,故安培的分子电流假说可以用来解释铁磁类物质放入磁场后具有磁性,故不能选C.D、通电导线的磁场是由自由电荷的定向运动形成的,即产生磁场的不是分子电流,故安培的分子环形电流假说不可以用来解释通电导线周围存在磁场.故D正确.故选D.【点评】掌握了安培的分子电流假说的内容即可顺利解决此类题目,所以要加强对基本概念的学习.7.(4分)(2015秋•新疆校级期末)磁感应强度,与下列哪个物理量的表达式体现了相同的物理方法()A.加速度B.电场强度 C.电容 D.电阻【分析】磁感应强度的定义式是比值定义法,比值定义法,就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法.它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变.【解答】解:A、磁感应强度是比值定义法,是加速度的决定式.a随F、m的变化而变化.故A错误.B、电场强度E不随F、q的变化而变化,利用的是比值定义法.故B正确.C、电容C与Q、U无关,利用的是比值定义法.故C正确.D、电阻R不随U、I的变化而变化,利用的是比值定义法.故D正确.。