第三章 磁场 同步练习(全章)
教科高二版物理选修3—1第3章 磁场练习含答案
（高二）教科版物理选修3—1第3章磁场练习含答案教科版选修3--1第三章磁场1、把一根长直导线平行地放在磁针的正上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家是()A．奥斯特B．爱因斯坦C．牛顿D．伽利略2、螺线管正中间的上方悬挂一个通有顺时针方向电流的小线圈，线圈的平面与螺线管的轴线在同一竖直面内，如图所示．当开关S合上时(一小段时间内)，从上方俯视，线圈应该()A．顺时针方向转动，同时向左移动B．逆时针方向转动，同时向右移动C．顺时针方向转动，同时悬线的拉力减小D．逆时针方向转动，同时悬线的拉力增大3、在实验精度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度．具体做法是：在一根南北方向放置的直导线的正下方10 cm处放一个罗盘．导线没有通电时罗盘的指针(小磁针的N极)指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度．现已测出此地的地磁场水平分量B e＝5.0×10－5 T，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置(如图所示)．由此测出该通电直导线在其正下方10 cm处产生磁场的磁感应强度大小为()A．5.0×10－5 T B．1.0×10－4 TC．8.66×10－5 T D．7.07×10－5 T4、(多选)一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图所示的磁场中，分离为1、2、3三束，则下列判断正确的是()A．1带正电B．1带负电C．2不带电D．3带负电5、薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域，高速带电粒子可穿过铝板一次，在两个区域内运动的轨迹如图所示，半径R1>R2.假定穿过铝板前后粒子电荷量保持不变，则该粒子()A．带正电B．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度大小相同C．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同D．从Ⅱ区域穿过铝板运动到Ⅰ区域6、如图所示，在等边三角形的三个顶点a、b、c处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向垂直纸面向里．过c点的导线所受安培力的方向()A．与ab边垂直，指向左边B．与ab边垂直，指向右边C．与ab边平行，竖直向上D．与ab边平行，竖直向下7、三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流．它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，如图所示．已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，通电导线b在d 处产生的磁场其磁感应强度大小为B，则三根通电导线产生的磁场在d处的总磁感应强度大小为()A．2B B．3BC．322 B D．32B8、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所示，径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．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)．从图中情况可以确定()A．粒子从a到b，带正电B．粒子从a到b，带负电C．粒子从b到a，带正电D．粒子从b到a，带负电9、截面为矩形的载流金属导线置于磁场中，如图所示，将出现下列哪种情况()A．在b表面聚集正电荷，而a表面聚集负电荷B．在a表面聚集正电荷，而b表面聚集负电荷C．在a、b表面都聚集正电荷D．无法判断a、b表面聚集何种电荷10、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11、长10 cm的通电直导线，通过1 A的电流，在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4 N，则该磁场的磁感应强度() A．等于4 T B．大于或等于4 TC．小于或等于4 T D．上述说法都错误12、如图所示，两个板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，一带正电的质子以速度v0从O点垂直射入．已知两板之间距离为d，板长为d，O点是NP板的正中点，为使粒子能从两板之间射出，试求磁感应强度B应满足的条件(已知质子带电荷量为q，质量为m)．13、如图所示，有一对平行金属板，两板相距为0.05 m，电压为10 V；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0＝0.1 T，方向与金属板平行并垂直于纸面向里．图中右边有一半径R为0.1 m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B＝33T，方向垂直于纸面向里．一正离子沿平行于金属板面，从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径CD方向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边界上的F点射出．已知速度的偏向角θ＝π3，不计离子重力．求：(1)离子速度v的大小；(2)离子的比荷q m；(3)离子在圆形磁场区域中运动时间t.（高二）教科版物理选修3—1第3章磁场练习含答案教科版选修3--1第三章磁场1、把一根长直导线平行地放在磁针的正上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家是()A．奥斯特B．爱因斯坦C．牛顿D．伽利略A[奥斯特发现了电流的磁效应，即把一根长直导线平行地放在磁针的正上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转，故A正确．]2、螺线管正中间的上方悬挂一个通有顺时针方向电流的小线圈，线圈的平面与螺线管的轴线在同一竖直面内，如图所示．当开关S合上时(一小段时间内)，从上方俯视，线圈应该()A．顺时针方向转动，同时向左移动B．逆时针方向转动，同时向右移动C．顺时针方向转动，同时悬线的拉力减小D．逆时针方向转动，同时悬线的拉力增大D[闭合S后，螺线管左端为S极，右端为N极，由左手定则知圆环右边受垂直于纸面向里的安培力，左边受垂直于纸面向外的安培力，所以从上向下看线圈逆时针方向转动，当转动到线圈与纸面垂直时，线圈等效为左端为N极、右端为S极的磁针，由磁极间的作用力可知悬线拉力增大．]3、在实验精度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度．具体做法是：在一根南北方向放置的直导线的正下方10 cm处放一个罗盘．导线没有通电时罗盘的指针(小磁针的N极)指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度．现已测出此地的地磁场水平分量B e＝5.0×10－5 T，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置(如图所示)．由此测出该通电直导线在其正下方10 cm处产生磁场的磁感应强度大小为()A．5.0×10－5 T B．1.0×10－4 TC．8.66×10－5 T D．7.07×10－5 TC[将罗盘放在通电直导线下方，罗盘静止时罗盘指针所指方向为该处的合磁场方向，如图，所以电流在该处产生的磁场的磁感应强度为B1＝Btan θ，代入数据得：B1＝8.66×10－5 T．C正确．]4、(多选)一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图所示的磁场中，分离为1、2、3三束，则下列判断正确的是()A．1带正电B．1带负电C．2不带电D．3带负电ACD[ 根据左手定则，带正电的粒子左偏，不偏转说明不带电，带负电的粒子向右偏，因此选A、C、D.]5、薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域，高速带电粒子可穿过铝板一次，在两个区域内运动的轨迹如图所示，半径R1>R2.假定穿过铝板前后粒子电荷量保持不变，则该粒子()A．带正电B．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度大小相同C．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同D．从Ⅱ区域穿过铝板运动到Ⅰ区域C[粒子穿过铝板受到铝板的阻力，速度将减小. 由r＝m vBq可得粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径将减小，故可得粒子由Ⅰ区域运动到Ⅱ区域，结合左手定则可知粒子带负电，选项A、B、D错误；由T＝2πmBq可知粒子运动的周期不变，粒子在Ⅰ区域和Ⅱ区域中运动的时间均为t＝12T＝πmBq，选项C正确．]6、如图所示，在等边三角形的三个顶点a、b、c处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向垂直纸面向里．过c点的导线所受安培力的方向()A．与ab边垂直，指向左边B．与ab边垂直，指向右边C．与ab边平行，竖直向上D．与ab边平行，竖直向下A[等边三角形的三个顶点a、b、c处均有一通电导线，且导线中通有大小相等的恒定电流．由安培定则可得：导线a、b的电流在c处的合磁场方向竖直向下．再由左手定则可得：安培力的方向是与ab边垂直，指向左边．]7、三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流．它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，如图所示．已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，通电导线b在d 处产生的磁场其磁感应强度大小为B，则三根通电导线产生的磁场在d处的总磁感应强度大小为()A．2B B．3BC．322 B D．32BB[设正方形边长为l，则导线b在d处形成的磁场磁感应强度大小B＝k2l ；ac两根导线在d处形成的磁场磁感应强度大小均为：B a＝B c＝kl＝2B；则三根通电导线产生的磁场在d处的总磁感应强度大小为B总＝2B a＋B＝3B.]8、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所示，径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．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)．从图中情况可以确定()A ．粒子从a 到b ，带正电B ．粒子从a 到b ，带负电C ．粒子从b 到a ，带正电D ．粒子从b 到a ，带负电D [垂直于磁场方向射入匀强磁场的带电粒子受洛伦兹力作用，使粒子做匀速圆周运动，半径R ＝m v qB .由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量减小，又据E k ＝12m v 2知，v 在减小，故R 减小，可判定粒子从b 向a 运动；另据左手定则，可判定粒子带负电．]9、截面为矩形的载流金属导线置于磁场中，如图所示，将出现下列哪种情况( )A ．在b 表面聚集正电荷，而a 表面聚集负电荷B ．在a 表面聚集正电荷，而b 表面聚集负电荷C ．在a 、b 表面都聚集正电荷D ．无法判断a 、b 表面聚集何种电荷A [金属导体靠自由电子导电，金属中正离子并没有移动，而电流由金属导体中的自由电子的定向移动(向左移动)形成．根据左手定则，四指应指向电流的方向，让磁感线垂直穿过手心，拇指的指向即为自由电子的受力方向．也就是说，自由电子受洛伦兹力方向指向a 表面一侧，实际上自由电子在向左移动的同时，受到指向a 表面的作用力，并在a 表面进行聚集，由于整个导体是呈电中性的(正、负电荷总量相等)，所以在b 的表面“裸露”出正电荷层，并使b 表面电势高于a 表面电势，A 正确．]10、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A [导体棒受力如图所示．tan θ＝Fmg＝BILmg；棒中电流I变大，θ角变大，故A正确；两悬线等长变短，θ角不变，故B错误；金属棒质量变大，θ角变小，故C错误；磁感应强度变大，θ角变大，故D错误．]11、长10 cm的通电直导线，通过1 A的电流，在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4 N，则该磁场的磁感应强度() A．等于4 T B．大于或等于4 TC．小于或等于4 T D．上述说法都错误B[题目中没有给出导线如何放置，若导线与磁场垂直，则由磁感应强度定义式得出B＝FIL＝0.41×0.1T＝4 T．若导线放置时没与磁场垂直，此时受磁场力为0.4 N，根据磁感应强度定义式B＝FIL可知此处磁感应强度将大于4 T，故B正确．]12、如图所示，两个板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，一带正电的质子以速度v0从O点垂直射入．已知两板之间距离为d，板长为d，O点是NP板的正中点，为使粒子能从两板之间射出，试求磁感应强度B应满足的条件(已知质子带电荷量为q，质量为m)．解析：如图所示，由于质子在O 点的速度垂直于板NP ，所以粒子在磁场中做圆周运动的圆心O ′一定位于NP 所在的直线上．如果直径小于ON ，则轨迹将是圆心位于ON 之间的一段半圆弧．(1)如果质子恰好从N 点射出，R 1＝d 4，q v 0B 1＝m v 20R 1. 所以B 1＝4m v 0dq .(2)如果质子恰好从M 点射出R 22－d 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫R 2－d 22，q v 0B 2＝m v 20R 2，得B 2＝4m v 05dq . 所以B 应满足4m v 05dq ≤B ≤4m v 0dq .答案：4m v 05dq ≤B ≤4m v 0dq13、如图所示，有一对平行金属板，两板相距为0.05 m ，电压为10 V ；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B 0＝0.1 T ，方向与金属板平行并垂直于纸面向里．图中右边有一半径R 为0.1 m 、圆心为O 的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ＝33 T ，方向垂直于纸面向里．一正离子沿平行于金属板面，从A 点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径CD 方向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边界上的F点射出．已知速度的偏向角θ＝π3，不计离子重力．求：(1)离子速度v 的大小；(2)离子的比荷q m ；(3)离子在圆形磁场区域中运动时间t.解析：(1)离子在平行金属板之间做匀速直线运动，洛伦兹力与电场力大小相等，即：B 0q v ＝qE 0E 0＝U d解得v ＝2 000 m/s.(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：Bq v ＝m v 2r由几何关系有：tan θ2＝R r解得离子的比荷为：q m ＝2×104 C/kg.(3)弧CF 对应圆心角为θ，离子在圆形磁场区域中运动时间t ，t ＝θ2π·TT ＝2πm qB解得t ＝3π6×10－4 s ≈9×10－5 s.答案：(1)2 000 m/s (2)2×104 C/kg (3)9×10－5 s。
高中物理 第三章 磁场(56节)同步训练 新人教版选修31
第三章磁场（5～6节）（时间：90分钟满分：100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,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分）1.初速为v0的电子，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，速率改变答案：A解析：先用右手螺旋定则判断出通电导线周围磁场方向，再用左手定则判断出电子受力方向.2.一个运动电荷通过某一空间时，没有发生偏转，那么就这个空间是否存在电场或磁场，下列说法中正确的是A.一定不存在电场B.一定不存在磁场C.一定存在磁场D.可以既存在磁场，又存在电场答案：D解析：当运动电荷运动方向与电场线方向相同或运动方向与磁感线平行，均不发生偏转.3.关于安培力和洛伦兹力，下面的说法正确的是A.安培力和洛伦兹力是性质不同的两种力B.安培力和洛伦兹力，其本质都是磁场对运动电荷的作用力C.这两种力都是效果力，其实并不存在，原因是不遵守牛顿第三定律D.安培力对通电导体能做功，洛伦兹力对运动电荷不能做功答案：BD解析：电流是电荷的定向移动，安培力是磁场对导体内定向移动电荷所施加的洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力始终与电荷运动方向垂直，所以不能对运动电荷做功；而安培力作用在导体上，可以让导体产生位移，因此能对导体做功.这两种力是同一性质的力，同样遵守牛顿第三定律，反作用力作用在形成磁场的物体上，选项B、D正确.4.来自宇宙的带有正、负电荷的粒子流，沿与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些粒子在进入地球周围的空间时，下列说法正确的为A.正离子将相对于预定地点向东偏转B.负离子将相对于预定地点向东偏转C.正离子将相对于预定地点向西偏转D.负离子将相对于预定地点向西偏转答案：AD解析：离子射向地球的情况如图：根据左手定则正离子将向东偏转，负离子将向西偏转，故选A 、D.5.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 沿水平方向抽去后，以下说法正确的是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 答案：AB解析：若小球A 带正电.小球A 受力如图，未撤去绝缘板C 时，F N =0，若F BA =mg ，小球A 仍处于静止状态，A 正确；若Eq >mg ，则由左手定则可判断B 正确；若小球带负电，则由受力分析知不可能，故C 、D 项错.6.两个电子以大小不同的初速度沿垂直磁场的方向射入一匀强磁场中，r 1、r 2为这两个电子的运动轨道半径，T 1、T 2是它们的运动周期，则 A.r 1=r 2,T 1≠T 2 B.r 1≠r 2,T 1≠T 2 C.r 1=r 2,T 1=T 2 D.r 1≠r 2,T 1=T 2 答案：D 解析：由qB mv r =得r 1≠r 2,又由qBm T π2=得T 1=T 2，故选D. 7.在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场，则 A.粒子的速率加倍，周期减半 B.粒子速率不变，轨道半径减半 C.粒子的速率减半，轨道半径变为原来的41 D.粒子速率不变，周期减半 答案：BD解析：由于洛伦兹力不做功，故粒子速率不变，A 、C 错误.由qB mv R =和qBm T π2=判断B 、D 正确.8.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 答案：A解析：由左手定则判断洛伦兹力方向，可得电子应沿路径a 运动，再根据,qBmvr =电子离I 越来越远，B 减小，r 变大，应选A.9.一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所示，径迹上的每一小段都可近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途空气电离，粒子能量逐渐减小（带电荷量不变）则A.粒子从a 到b ，带正电B.粒子从a 到b ，带负电C.粒子从b 到a ，带正电D.粒子从b 到a ，带负电 答案：C解析：粒子速度减小，则由qBmvr =得，轨道半径将逐渐减小，所以粒子应从b 向a 运动，由左手定则得，粒子带正电，应选C.10.足够长的光滑绝缘槽，与水平方向的夹角分别为α和β（α<β），如图，磁场垂直向里.分别将质量相等，带等量正、负电荷的小球a 和b ，依次从两斜面的顶端由静止释放，则关于两球说法正确的是A.两球均做匀加速直线运动，a a >a bB.两球均做变加速直线运动，但总有a a >b bC.两球沿直线运动的最大位移，S a <S bD.两球沿槽运动的时间t a <t b 答案：ACD解析：由左手定则可知两球受洛伦兹力均与斜面垂直，故A 对.另由受力分析可知，当F N =0时，脱离斜面，即qvB =mg ·cos α，v =at ，故C 、D 均对. 二、填空题（本题共3小题,每小题6分，共18分）11.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，并处在磁感应强度为B 、方向垂直指向纸面内部的匀强磁场中，如图1所示，为了使小球飘离平面，匀强磁场在纸面内移动的最小速度应为___________，方向为__________.图1答案：qBmg水平向左 解析：当磁场向左运动时，相当于小球向右运动，带正电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 ，则由力的平衡有：qvB =mg ,则.qBmg v磁场应水平向左平移.12.如图2所示，在真空中匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场方向垂直于纸面向里，3个油滴a 、b 、c 带有等量同种电荷，其中a 静止，b 向右匀速运动，c 向左匀速运动.它们的重力关系是____________.图2答案：G c >G a >G b解析：由a 静止可以判定它不受洛伦兹力作用，它所受的重力与电场力平衡，如图所示.由电场力方向向上可知，a 一定带负电，因3个油滴带有同种电荷，所以b 、c 也一定带等量的负电，所受电场力相同，大小都为F =qE ，由于b 、c 在磁场中做匀速运动，它们还受到洛伦兹力作用，受力如图所示.由平衡条件得G a =qE ，G b =qE －F 1，G c =qE ＋F 2，所以有G c >G a >G b . 13.如下图所示为电磁流量计的示意图，直径为d 的非磁性材料制成的圆形导管内，有导电液体流动，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导电液体流动方向.若测得管壁内a 、b 两点的点势差为U ，则管中导电液体的流量（单位时间内通过横截面的液体的体积）Q =___________.答案：BUd4π解析：粒子最终受力平衡，设为正电荷，则qvB q dU=⋅ BUdS v Q 4π=⋅= 三、解答题（本题共4小题,14、15、16题各10分,17题12分,共42分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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）14.将倾角为θ的光滑绝缘斜面，放置在一个足够大的、磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中.一个质量为m 、带电量为－q 的小滑块，在竖直平面内沿斜面由静止开始下滑，如图所示，问：经过多长时间，带电滑块将脱离斜面？答案：θtan qB m解析：滑块脱离斜面时的速度为v ,则有： qv B=mg cos θ①滑块沿斜面匀加速下滑的加速度a =g sin θ，则 v =(g sin θ)·t ② 由①②两式得：.tan θqB mt =15.在以坐标原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示.一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x 轴的交点A 处以速度v 沿－x 方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y 轴的交点C 处沿＋y 方向飞出.请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷.mq答案：Brv 解析：由粒子的飞行轨迹及左手定则可知，粒子带负电.粒子由A 点射入，从C 点飞出，其速度方向改变了90°，则粒子轨迹半径 R =r又Rmv qvB 2=则：Brvm q =16.一磁场宽度为L ，磁感应强度为B ，如图所示，一电荷质量为m 、带电荷量为－q ，不计重力，以一速度（方向如图）射入磁场.若不使其从右边界飞出，则电荷的速度应为多大？答案：)cos 1(θ+BqL解析：若要粒子不从右边界飞出，当达最大速度时运动轨迹如题图所示，由几何知识可求得半径r ，即r ＋r cos θ=L ,所以θcos 1=r 又,2rmv Bqv = 所以.)cos 1(θ+==m BqLm Bqr v 17.一个质量为m 、电荷量为q 的带电粒子从x 轴上的P （a ,0）点以速度v ,沿与x 正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y 轴射出第一象限，不计重力. 求：（1）粒子做圆周运动的半径； （2）匀强磁场的磁感应强度B . 答案：（1）a 332 （2）aqmv23解析：由射入、射出点的半径可找到圆心O ′, （1）据几何关系有,60sin Ra=︒所以33260sin a a R =︒=（2）据洛伦兹力提供向心力,2R v m Bqv =所以,32a Bq mv R ==得.23aq mvB =。
人教版高中物理选修3-1第3章 磁场练习
向之间的关系正确的是( )
1/9
A
B
C
D
6、如图所示，在加有匀强磁场的区域中，一垂直于磁场方向射入的带电粒子轨
迹如图，由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞，带电粒子的能量逐渐减小，
而电荷量保持不变，从图中可以看出( )
A．带电粒子带负电，是从 B 点射入的 B．带电粒子带正电，是从 B 点射入的 C．带电粒子带负电，是从 A 点射入的 D．带电粒子带正电，是从 A 点射入的 7、在电流产生的磁场中，某点的磁感应强度的大小决定于( ) A．该点在磁场中的位置 B．该点处的电流大小和方向 C．产生磁场的电流 D．产生磁场的电流和该点在磁场中的位置 8、关于磁通量，下列说法中正确的是( ) A．磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量 B．磁通量越大，磁感应强度越大 C．穿过某一面积的磁通量为零，则该处磁感应强度不一定为零 D．磁通量就是磁感应强度 9、(双选)如图所示，在方框中有一能产生磁场的装置，现在在方框右边放一通 电直导线(电流方向如图中箭头方向)，发现通电导线受到向右的作用力，则方框 中放置的装置可能是( )
人教版 2020—2021 学年高中物理选修 3--1 第 3 章 磁场练习含答案
人教选修 3—1 第三章 磁场
1、关于地磁场，下列叙述正确的是( ) A．地球的地磁两极和地理两极重合 B．我们用指南针确定方向，指南针指南的一极是指南针的北极 C．地磁的北极与地理的南极重合 D．地磁的北极在地理的南极附近 2、(双选)关于磁感应强度的大小，下列说法正确的是( ) A.磁极在磁场中受磁场力大的地方，该处的磁感应强度一定大 B．磁极在磁场中受磁场力大的地方，该处的磁感应强度不一定大，与放置方向 有关 C．通电导线在磁场中受磁场力大的地方，该处磁感应强度一定大 D．通电导线在磁场中受磁场力大的地方，该处磁感应强度不一定大，与放置 方向有关 3、图中的四幅图为电流产生磁场的分布图，其中正确的是( )
人教版高中物理选修3-1练习题及答案全套-第三章磁场
§1、2磁现象和磁场、磁感应强度【典型例题】【例1】某同学在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条细线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬线系住条形磁铁的位置是：（ ）A 、磁体的重心处B 、磁铁的某一磁极处C 、磁铁重心的北侧D 、磁铁重心的南侧【解析】由于地球是一个大磁体，存在地磁场，其磁感线的分布如图所示。
在地球表面除了赤道附近的地磁场呈水平方向（和地面平行）外，其它地方的地磁场方向均不沿水平方向。
a北京附近的地磁场方向如图（a ）所示，若在此处悬挂条形磁铁，且悬挂点在重心，则它在地磁场的作用下，静止时它将沿着地磁场方向，如图（b ）所示，显然不能水平。
若将悬挂点移至重心的北侧，如图（c ）所示，则根据平衡条件确定它能在水平位置平衡。
【答案】C【例2】如图所示，有一根直导线上通以恒定电流I ，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场B 垂直，则在图中圆周上，磁感应强度数值最大的点是（A ）A 、a 点B 、b 点C 、c 点D 、d 点【解析】磁感应强度是矢量，若在某一个空间同时存在多个磁场，那么某一点的磁感应强度是各个磁场在该点场强的矢量和。
图中通电直导线产生的磁场的方向顺时针方向，在a 点两个磁场同方向，磁感应强度为两者之和；在c 点两个磁场反向，磁感应强度为两者之差；b 、d 两点的合场强由平行四边形法则来确定。
【答案】A【例3】根据磁感应强度的定义式B=ILF ，下列说法中正确的是（D ） A 、在磁场中某确定位置，B 与F 成正比，与I 、L 的乘积成反比B 、一小段能通电直导线在空间某处受磁场力F=0，那么该处的B 一定为零C 、磁场中某处的B 的方向跟电流在该处受磁场力F 的方向相同D 、一小段通电直导线放在B 为零的位置，那么它受到磁场力F 也一定为零【解析】磁感应强度是表征磁场强弱的物理量，确定的磁场中的确定点的磁感应强度是一个确定的值，它由磁场本身决定的，与磁场中是否有通电导体，及导体的长度，电流强度的大小，以及磁场作用力的大小无关。
2020—2021学年人教版高二物理选修3—1第三章 磁场同步训练含答案
2020—2021人教版高中物理选修3—1第三章磁场同步训练含答案人教选修3—1第三章磁场一、选择题1、一科考船进行环球科考活动从北极附近出发，一路向南直到南极附近，沿途不断测量地磁场的大小和方向，他的测量结果可能是()A．地磁场的大小一直不变，磁场方向始终沿正南、正北方向B．地磁场的大小不断变化，磁场方向始终沿正南、正北方向C．地磁场的大小一直不变，磁场的方向与正南、正北方向间有一较小的偏角D．地磁场的大小不断变化，磁场的方向与正南、正北方向间有一较小的偏角2、磁性是物质的一种普遍属性，大到宇宙星体，小到电子、质子等微观粒子，几乎都会有磁性，地球就是一个巨大的磁体。
在一些生物体内也会含有微量磁性物质，鸽子就是利用这种体内外磁性的相互作用来辨别方向的。
若在鸽子身上绑一块永久磁铁，且其产生的磁场比附近的地磁场强的多，则在长距离飞行中() A．鸽子仍能如平时一样辨别方向B．鸽子会比平时更容易的辨别方向C．鸽子会迷失方向D．不能确定鸽子是否会迷失方向3、如图所示，在空间某点A仅存在大小、方向恒定的两个磁场B1、B2，B1＝3 T，B2＝4 T，A点的磁感应强度大小为()A．7 T B．1 TC．5 T D．大于3 T小于4 T4、一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。
已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置B和位置C的过程中，下列对磁通量变化判断正确的是()A．一直变大B．一直变小C．先变大后变小D．先变小后变大5、(多选)关于磁场对通电直导线的作用力的大小，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无关D．通电直导线跟磁场方向斜交时肯定有作用力6、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。
新人教版选修3-1《第3章_磁场》同步练习物理试卷有答案
新人教版选修3-1《第3章磁场》同步练习物理试卷一、单项选择题（每题3分，本题共10小题，共30分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错误、不选或多选均不得分）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. 如图所示，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。
a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。
关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）A.O点处的磁感应强度为零B.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同C.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反D.a、c两点处磁感应强度的方向不同3. 如图，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（）A.F N减小，F f＝0B.F N减小，F f≠0C.F N增大，F f＝0D.F N增大，F f≠04. 一带电粒子，沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，粒子一段径迹如图所示，径迹上每一小段都看成圆弧，由于带电粒子使周围空气电离粒子能量不断变小，（带电量不变），则（）A.粒子带负电，从B射入B.粒子带负电，从A射入C.粒子带正电，从B射入D.粒子带正电，从A射入5. 如图所示的磁场中同一条磁感线（方向末标出）上有a，b两点，这两点处的磁感应强度（）A.大小相等，方向不同B.大小不等，方向相同C.大小相等，方向相同D.大小不等，方向不同6. 每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些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（）A.向东偏转B.向南偏转C.向西偏转D.向北偏转7. 如图所示，一根长直导线穿过载有恒定电流的金属环的中心且垂直于环面，导线和金属环中的电流如图所示，那么金属环所受安培力（）A.沿圆环半径向里B.等于零C.沿圆环半径向外D.水平向左8. 长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I1时导体处于平衡状态，若B方向改为垂直斜面向上，则电流为I2时导体处于平衡状态，电流比值I1I2应为（）A.cosθB.1cosθC.sinθ D.1sinθ9. “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。
第三章磁场第五节同步练习
第五节运动电荷在磁场中受到的力1．如下图所示是磁感应强度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()2．下列说法中正确的是()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3．如下图所示，在真空中，水平导线中有恒定电流I通过，导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同，则质子可能的运动情况是()A．沿路径a运动B．沿路径b运动C．沿路径c运动D．沿路径d运动4．如下图所示是电视机显像管及其偏转线圈的示意图．电流方向如图所示，试判断正对读者而来的电子束将向哪边偏转()A．向上 B．向下C．向左 D．向右5．如右图为一“滤速器”装置的示意图．a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间．为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO′运动，由O′射出．不计重力作用．可能达到上述目的的办法是() A．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里B．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里C．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外D．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外6．带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如右图所示，若油滴质量为m，磁感应强度为B，则下述说法正确的是()A．油滴必带正电荷，电荷量为2mg/v0BB．油滴必带负电荷，比荷q/m＝g/v0BC．油滴必带正电荷，电荷量为mg/v0BD．油滴带什么电荷都可以，只要满足q＝mg/v0B7．如下图所示，一个带负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B中．现给滑环施以一个水平向右的瞬时冲量，使其由静止开始运动，则滑环在杆上的运动情况可能是()A．始终做匀速运动B．开始做减速运动，最后静止于杆上C．先做加速运动，最后做匀速运动D．先做减速运动，最后做匀速运动8．在如下图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电子可能沿水平方向向右做直线运动的是()9.如右图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、强度为B 的匀强磁场中．质量为m、带电荷量为＋Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是()A．滑块受到的摩擦力不变B．滑块到达地面时的动能与B的大小无关C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下D．B很大时，滑块可能静止于斜面上10．如右图所示为一速度选择器，也称为滤速器的原理图．K为电子枪，由枪中沿KA方向射出的电子，速度大小不一．当电子通过方向互相垂直的均匀电场和磁场后，只有一定速率的电子能沿直线前进，并通过小孔S.设产生匀强电场的平行板间的电压为300 V，间距为5 cm，垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为0.06 T，问：(1)磁场的方向应该垂直纸面向里还是垂直纸面向外？(2)速度为多大的电子才能通过小孔S?11．在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为θ、足够长的光滑绝缘斜面，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上．有一质量为m、带电荷量为＋q的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，如下图所示，若迅速把电场方向反转为竖直向下，小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少？12．如下图所示，质量为m ＝1 kg ，电荷量为q ＝5×10－2 C 的带正电的小滑块，从半径为R ＝0.4 m 的光滑绝缘14圆孤轨道上由静止自A 端滑下．整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中．已知E ＝100 V/m ，水平向右；B ＝1 T ，方向垂直纸面向里．求：(1)滑块到达C 点时的速度；(2)在C 点时滑块对轨道的压力．(g ＝10 m/s 2)。
物理人教选修3-1同步训练：第三章 磁场综合A卷附答案
同步检测十一第三章磁场综合（A卷）（时间：90分钟满分：100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，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转.首先观察到这个实验现象的物理学家是A.爱因斯坦B.奥斯特C.伽利略D.牛顿答案：B解析：奥斯特在1820年首先发现了电流的磁效应.2.由磁感应强度定义式B=F/IL可知A.磁感应强度B与通电导线受到的磁场力F成正比，与电流强度I和导线长度L的乘积成反比B.同一段通电短导线垂直于磁场放在不同磁场中，所受的磁场力F与磁感应强度B成正比C.公式B=F/IL只适用于匀强磁场D.只要满足L很短，I很小的条件，B=F/IL对任何磁场都适用答案：BD解析：场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身性质决定，其大小与磁场中放不放通电导线、放什么样的通电导线及与通电导线所受的力都无关，不能认为B和F成正比，B 和IL成反比；由B=F/IL得F=BIL，可见，当IL相同时，F与B成正比；B=F/IL是磁感应强度的定义式，对任何磁场都适用.3.如图所示，若一束电子从O点沿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的负向答案：B解析：电子沿y轴正向移动时，等效电流方向为y轴负方向，根据安培定则，在A点磁场方向为x轴负向，应选B.4.如右图所示，有一劲度系数很小的金属弹簧A、B，当它通以电流时，以下说法正确的是A.当电流从A向B通过时，弹簧长度增大，电流反向时弹簧长度减小B.当电流从B向A通过时，弹簧长度增大，电流反向时弹簧长度减小C.无论电流方向如何，弹簧长度都增大D.无论电流方向如何，弹簧长度都减小答案：D解析：由安培定则可知，无论从哪个方向通入电流，相邻两环均会相吸，故长度减小.5.条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心.如图所示，若圆环为弹性环，其形状由Ⅰ扩大到Ⅱ，那么圆环内磁通量的变化的情况是A.磁通量增大B.磁通量减小C.磁通量不变D.条件不足，无法确定答案：B解析：磁铁内部磁感线从S极到N极，磁铁外部磁感线从N极到S极，由于圆环在Ⅱ时，面积大于在Ⅰ时的面积，因此，Ⅱ中由磁铁N极到S极向下穿过圆环的磁感线条数大于Ⅰ中，而在Ⅰ、Ⅱ两种形状时，在磁铁内部由S极到N极向上穿过圆环的磁感线的条数相同，不论圆环处在Ⅰ形状还是Ⅱ形状，向上穿过圆环的磁感线条数总是多于向下穿过圆环的磁感线条数，且Ⅱ中向下的磁感线增加，因此Ⅱ中总的磁通量减小，正确选项是B.6.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在它正上方中央固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线通以垂直纸面向外的电流，则下列说法正确的是A.磁铁对桌面的压力减小B.磁铁对桌面的压力增大C.磁铁对桌面的压力不变D.以上说法都不可能答案：A解析：如图，由左手定则知，导线受力竖直向下，由牛顿第三定律知，磁铁受导线的作用力向上，故选A.7. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如右图所示.这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是A.离子由加速器的中心附近进入加速器B.离子由加速器的边缘进入加速器C.离子从磁场中获得能量D.离子从电场中获得能量答案：AD解析：回旋加速器的两个D形盒间隙分布周期性变化的电场，不断地给带电粒子加速使其获得能量；而D形盒处分布有恒定不变的磁场，具有一定速度的带电粒子在D形盒内受到磁场的洛伦兹力提供的向心力而做圆周运动；洛伦兹力不做功故不能使离子获得能量，C错；离子源在回旋加速器的中心附近.所以正确选项为A、D.8.一个质子穿过某一空间而未发生偏转，则A.可能存在电场和磁场，它们的方向与质子运动方向相同B.此空间可能有磁场，方向与质子运动速度的方向平行C.此空间可能只有磁场，方向与质子运动速度的方向垂直D.此空间可能有正交的电场和磁场，它们的方向均与电子速度垂直答案：ABD解析：带正电的质子穿过一空间未偏转，可能不受力，可能受力平衡，也可能受合外力方向与速度方向在同一直线上.9.质量为m的金属导体棒置于倾角为θ的导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数为μ，当导体棒通以垂直纸面向里的电流时，恰能在导轨上静止，如下图所示的四个图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中棒与导轨间的摩擦力可能为零的是答案：ACD解析：摩擦力可能为零时，安培力的范围如图所示，故可知B的范围，符合题意的为A、C、D.10.如图所示，O为圆心，和是半径分别为ON、OM的同心弧，在O处垂直纸面放置一载流直导线，电流方向垂直纸面向外，用一根导线围成回路KLMN.当回路中沿图示方向通过电流时则回路A.向左移动B.向右移动C.KL边垂直纸面向里运动，MN边垂直纸面向外运动D.KL边垂直纸面向外运动，MN边垂直纸面向里运动答案：D解析：先用右手螺旋定则判断出I1周围磁场磁感线的方向，不受安培力，再用左手定则判断KL、MN受力方向可确定D正确.二、填空题（本题共3小题，每小题6分，共18分）11.把长为l=0.25 m的导体棒置于磁感应强度B=1.0×10－2T的匀强磁场中，使导体棒和磁场方向垂直，如图所示，若导体棒电流I=2.0 A，方向向右，则导体棒受到的安培力的大小F=__________，安培力的方向为竖直_________（选填“上”或“下”）.答案：5.0×10－3N上解析：F =BIL=1.0×10－2×2.0×0.25 N=5.0×10－3N由左手定则知，安培力的方向竖直向上.12.以ab 为边界的两匀强磁场的磁感应强度B 1=2B 2，现有一质量为m 、带电荷量为＋q 的粒子，从O 点以初速v 0沿垂直于ab 方向发射，如图1所示，请在图中画出此粒子的运动轨迹，并求出经历时间t =___________该粒子重新回到O 点（重力不计）.图1图2答案：22qB mπ 解析：此粒子的运动轨迹如图所示.粒子在上半部和下半部运动的周期分别为,211qB mT π=,222qB mT π=经历的时间.22222121qB m qB m qB m T T t πππ=+=+= 13.一劲度系数为k 的轻质弹簧，下端挂有一匝数为n 的矩形线框abcd ，bc 边长为L ，线框的下半部处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向与线框平面垂直，在图中垂直于纸面向里.线框中通以电流I ，方向如图2所示.开始时线框处于平衡状态.今磁场反向，磁感应强度的大小为B ，线框达到新的平衡.在此过程中线框位移的大小Δx =___________，方向_________. 答案：knIBL2 方向向下 解析：设线框的质量为m ，bc 边受到的安培力为F =nBIL .当电流如图所示时，设弹簧伸长量为x 1，平衡时mg －F =kx 1，当电流反向后，设弹簧伸长量为x 2，平衡时mg ＋F =kx 2，所以线圈中电流反向后线框的位移大小为,2212knIBLk F x x x ==-=∆方向向下. 三、解答题（本题共4小题，14、15、16题各10分，17题12分，共42分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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）14.如图所示，在y <0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy 平面并指向纸面外，磁感应强度为B .一带正电的粒子以速度v 0从O 点射入磁场，入射方向在xy 平面内.与x 轴正向的夹角为θ. 若粒子射出磁场的位置与O 点的距离为l ，求该粒子的电荷量和质量之比.mq答案：lBv θsin 20解析：带正电的粒子射入磁场后，由于受到洛伦兹力的作用，粒子将沿右图所示的轨迹运动，从A 点射出磁场，O 、A 间的距离为l ，射出时速度的大小仍为v 0，射出方向与x 轴的夹角为θ.由于洛伦兹力提供向心力，则：,200Rv m B qv =R 为圆轨道的半径，解得：qBm v R 0=① 圆轨道的圆心位于OA 的中垂线上，由几何关系可得：θsin 2R l② 联立①②两式，解得.sin 20lBv m q θ= 15.在POQ 区域内有磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向如图所示，负离子质量为m ，电量为－q ，从边界OQ 上的A 点垂直于OQ 也垂直于磁场方向射入磁场，OA =d ，若要求离子不从OP 边界射出磁场，离子的速度v 应满足什么条件？答案：mqBdv )12(+≤解析：由离子在A 点所受洛伦兹力方向可确定圆心一定在AQ 线上，离子从OP 边界射出磁场的临界轨迹是轨迹圆，且恰与OP 相切，如图所示.确定临界轨迹圆的圆心：从轨迹圆和OP 的切点D 作OP 的垂线交AQ 于C 即为圆心，画出临界轨迹圆，利用几何知识可得临界半径.)12(d r +=满足条件的半径,)12(d r +≤再利用物理规律qBmvr =可确定v 的取值范围.)12(mqBdv +≤16.一段粗细均匀的导体长为L ，横截面积为S ，如图所示，导体单位体积内的自由电子数为n ，电子电荷量为e ，通电后，电子定向运动的速度大小为v .（1）请用n 、e 、S 、v 表示流过导体的电流大小I .（2）若再在垂直导体的方向上加一个空间足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，试根据导体所受安培力推导出导体中某一自由电子所受的洛伦兹力大小的表达式. 答案：(1)nSve (2)f =evB解析：(1)导体中电流大小：I =q /t取t 时间，该时间内通过导体某一截面的自由电子数为nSvt 该时间内通过导体该截面的电荷量为vSvte 代入上式得：I =q /t =nSve（2）该导体处于垂直于它的匀强磁场中所受到的安培力： F =ILB又I =nSve ，代入上式得：F =BneSvL安培力是洛伦兹力的宏观表现，即某一自由电子所受的洛伦兹力 f =F /N式中N 为该导体中所有的自由电子数N =nSL 由以上几式得：f =evB17.如图所示，在xOy 坐标平面的第一象限内有存沿－y 方向的匀强电场，在第四象限内有垂直于平面向外的匀强磁场.现有一电荷量为＋q 、质量为m 的粒子（不计重力）以初速度v 0沿－x 方向从坐标为（3l ,l ）的P 点开始运动，接着进入磁场后由坐标原点O 射出，射出时速度方向与y 轴方向的夹角为45°，求：（1）粒子从O 点射出时的速度v 和电场强度E . （2）粒子到从P 点运动到O 点过程所用的时间.答案：(1)02v v = qlmv E 220=(2))8(44200021ππ+=+=+=v l v l v l t t t 解析：依题意知，带电粒子在电场中做类平抛运动，设进入磁场时的点为Q 点.在磁场中粒子做匀速圆周运动，最终由O 点射出.（1）由对称性可知，粒子在Q 点时速度大小为v ，方向与－x 轴方向成45°，则有 v cos45°=v 0，解得02v v =在P 到Q 的过程中，有2022121mv mv qEl -=联立以上两式解得qlmv E 22=（2）粒子在电场中运动，到达Q 点时沿－y 方向速度大小为v y =v 0,P 到Q 的运动时间为.201v l t =水平分运动，有x =v 0t 1；竖直分运动，有,210t v l =则x =2l 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设其轨道半径为R ，由几何关系可得lR 22=运动时间024241v lv R t ππ=⨯=粒子到从P 点运动到O 点过程所用的时间)8(44200021πππ+=+=+=lv l v l t t t。
高三物理人教版选修31第三章《磁场》全章14节复习学案以及测试题含部分答案
选修3-1 第三章磁场第一节磁场及磁场对电流的作用班别姓名学号学习目标：1.掌握磁场、磁感应强度、磁通量的基本概念，会用磁感线描述磁场.2.掌握安培定则、左手定则的应用.3.掌握安培力的概念及在匀强磁场中的应用.学习重难点：安培定则、左手定则的应用；解决与安培力有关的实际问题。
复习交流1．磁感应强度是一个矢量．磁场中某点磁感应强度的方向是()A．正电荷在该点所受力方向B．沿磁感线由N极指向S极C．小磁针N极或S极在该点的受力方向D．在该点的小磁针静止时N极所指方向2、关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是A、磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线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、磁感线和电场线都能分别表示磁场和电场的方向和大小，都是客观存在的。
3、下列说法中正确的是( )A.电荷在某处不受到电场力的作用，则该处的电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受到磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处，它受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱小结：（1）磁场的方向：小磁针静止时________所指的方向．（2）磁感线的疏密表示，磁感线的切线方向表示。
以条线磁体为例，外部的磁感线从到，内部的磁感线从到，因此磁感线是曲线。
（3）磁感应强度是一个用来描述磁场的_______________的物理量，大小：B＝________(通电导线垂直于磁场)．4．在图1—1中，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方时，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．向纸内飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束D．向纸内飞行的负离子束图1--15、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是（）A、全向里B、全向外C、a向里，b、c向外D、a、c向外，b向里小结：电流的磁场直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强且距导线越远处磁场____与____磁铁的磁场相似，管内为____磁场且磁场____，管外为______磁场环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场____安培定则立体图横截面图6.一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力.为了使拉力等于零，可( )A.适当减小磁感应强度B.使磁场反向C.适当增大电流强度D.使电流反向7.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处受力小小结：（1）安培力的大小：当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝______，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：(1)当磁场与电流________时，安培力最大，F max＝BIL.(2)当磁场与电流________时，安培力等于零．（2）判断安培力的方向根据定则：伸开左手，使拇指与其余四指________，并且都与手掌在同一个平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向________的方向，这时________所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．巩固练习任务一、安培定则的应用和磁场的叠加1.通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针，磁针指向如图所示( )A.螺线管的P端为N极，a接电源的正极B.螺线管的P端为N极，a接电源的负极C.螺线管的P端为S极，a接电源的正极D.螺线管的P端为S极，a接电源的负极2、如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的（）A、区域ⅠB、区域ⅡC、区域ⅢD、区域Ⅳ3.如图所示，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。
高中物理,选修3---1,第三章《磁场》,全章新课教学,课时同步强化训练汇总,(附详细参考答案)
高中物理选修3---1第三章《磁场》全章新课教学课时同步强化训练汇总（附详细参考答案）一、《磁现象和磁场》课时同步强化训练（附详细参考答案）二、《磁感应强度》课时同步强化训练（附详细参考答案）三、《几种常见的磁场》课时同步强化训练（附详细参考答案）四、《通电导线在磁场中受到的力》课时同步强化训练（附详细参考答案）五、《运动电荷在磁场中受到的力》课时同步强化训练（附详细参考答案）六、《带电粒子在匀强磁场中的运动》课时同步强化训练（附详细参考答案）★★★选修3--1第一章《静电场》单元质量检测试卷（一）（附详细参考答案）★★★选修3--1第一章《静电场》单元质量检测试卷（二）（附详细参考答案）§§3.1《磁现象和磁场》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________(40分钟50分)一、选择题(本题包括6小题，每小题5分，共30分。
每小题至少一个选项正确)1.关于磁场，下列说法正确的是( )A.磁场的基本性质是对处于其中的磁极和电流有力的作用B.磁场是看不见摸不着，实际不存在的，是人们假想出来的一种物质C.磁场是客观存在的一种特殊的物质D.磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无2.我国古代四大发明中，涉及电磁现象应用的发明是( )A.指南针B.造纸术C.印刷术D.火药3.如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来。
原来，棋盘和棋子都是用磁性材料制成的。
棋子不会掉落是因为( )A.质量小，重力可以忽略不计B.受到棋盘对它向上的摩擦力C.棋盘对它的吸引力与重力平衡D.它一方面受到棋盘的吸引，另一方面还受到空气的浮力4.如图所示，假如将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁针的N极将( )A.指北B.指南C.竖直向上D.竖直向下5.在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是( )A.沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B.沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方C.通电导线沿南北方向放置在磁针的正上方D.通电导线沿东西方向放置在磁针的正上方6.如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘。
第三章 磁场 同步练习(全章)
第三章磁场同步练习第一节磁现象和磁场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的相互作用而人为引入的C．磁极与磁极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．把一个条形磁铁悬挂起来，则条形磁铁的N极应指向()A．地理正北极 B．地理正南极C．地磁北极D．地磁南极3．实验表明：磁体能吸引一元硬币，对这种现象解释正确的是()A．硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁B．硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝C．磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多D．硬币中含有磁性材料，磁化后能被吸引4．以下说法中正确的是()A．磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B．电流与电流间的相互作用是通过电场产生的C．磁体与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D．磁场和电场是同一种物质5．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6．如图1所示，可自由转动的小磁针上方有一根长直导线，开始时二者在纸面内平行放置。
当导线中通以如图所示电流I时，发现小磁针的N极向里，S极向外，停留在与纸面垂直的位置上。
这一现象说明()A．小磁针感知到了电流的磁场B．小磁针处磁场方向垂直纸面向里C．小磁针处磁场方向垂直纸面向外D．若把小磁针移走，该处就没有磁场了7．某同学做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，当通电后发现小磁针不动，稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动180°后静止不动。
因此可知，通电直导线产生的磁场方向是()A．自东向西B．自南向北C．自西向东D．自北向南8．地球是一个大磁体。
它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似，以下说法正确的是()A．地磁场的方向沿地球上经线方向B．地磁场的方向是与地面平行的C．地磁场的方向是从北向南方向的D．在地磁南极上空，地磁场的方向是竖直向下的9．如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来。
高二物理选修第三章磁场课后同步练习1
高二物理选修第三章 磁场课后同步练习课时1 磁现象和磁场班级 姓名知识要点：1、磁现象2、电流的磁效应3、磁场4、磁性的地球一、选择题1、 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 一定互相吸引B ．A 、B 一定互相排斥C ．A 、B 之间可能无磁场力作用D ．A 、B 可能互相吸引，也可能互相排斥2、以下说法中正确的是 （ ）A ．磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B ．电流与电流之间的相互作用是通过电场产生的C ．磁极与电流间的相互作用是通过电场和磁场而共同产生的D ．磁场和电流是同一种物质3、首先发现电流磁效应的科学家是 （ ）A ．安培B ．奥斯特C ．库仑D ．麦克斯韦4、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5、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 极在地理南极附近，S 极在地理北极附近B ．地磁场在地表附近某处，有两个分量，水平分量指向地理北极附近，竖直分量一定竖直向下C ．若指南针放在地心，则它的N 极指向地球北极D ．若指南针放在地心，则它的N 极指向地球南极6、下列情况不会形成磁场的是（ ）A ．两块带有相反电荷的平行金属板之间B ．运动电荷周围C ．带有正电荷的绝缘圆盘高速旋转D ．负电荷在导线内作稳定的定向移动7、如图，A 为电磁铁，C 为胶木秤盘，A 和C(包括支架)的总质量为M ；B为铁片，质量为m ，整个装置用软绳悬挂于O 点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，软绳上的拉力F 大小为 ()A．F=MgB．F<(M+m)gC．F=(M十m)gD．F>(M十m)g二、填空题8、1820年，物理学家首先通过实验发现通电导体周围存在。
9、磁场是磁极、电流周围存在的一种，其基本性质是对放入其中的、有力的作用，磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，都是通过发生的。
第三章磁场第三四节同步练习
第三节几种常见的磁场1、在图中，已知磁场的方向，试画出产生对应磁场的电流方向。
A、 B、 C、 D、2、关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是（）A、磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线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3、关于磁感应强度和磁感线，下列说法中错误的是（）A、磁感线上某点的切线方向就是该点的磁感线强度的方向B、磁感线的疏密表示磁感应强度的大小C、匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行D、磁感就强度是只有大小、没有方向的标量4、安培分子电流假说可用来解释（）A、运动电荷受磁场力作用的原因B、两通电导体有相互作用的原因C、永久磁铁具有磁性的原因D、软铁棒被磁化的现象5、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是（）A、全向里B、全向外C、a向里，b、c向外D、a、c向外，b向里6、关于磁通量，下列说法中正确的是（）A、穿过某个平面的磁通量为零，该处磁感应强度一定为零B、穿过任何一个平面的磁通量越大，该处磁感应强度一定越大C、匝数为n的线圈放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈面积为S，且与磁感线垂直，则穿过该线圈的磁通量为BSD、穿过垂直于磁感应强度方向的某个平面的磁感线的数目等于穿过该面的磁通量7、有一矩形线圈，线圈平面与磁场方向成 角，如图所示。
设磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量为多大？8、如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的（）A、区域ⅠB、区域ⅡC、区域ⅢD、区域Ⅳ9、如图所示，两块软铁放在螺线管轴线上，当螺线管通电后，两软铁将（填“吸引”、“排斥”或“无作用力”），A端将感应出极。
10、如图所示，在条形磁铁外面套一圆环，当圆环从磁铁的N极向下平移到S极的过程中，穿过圆环的磁通量如何变化（）A、逐渐增加B、逐渐减少C、先逐渐增加，后逐渐减少D、先逐渐减少，后逐渐增大11、如图所示，在一个平面内有6根彼此绝缘的通电导线，通过的电流强度大小相等，方向如图所示中的箭头方向，I、II、III、IV四个区域是面积等大的正方形，则垂直指向纸外的磁场区域是；垂直指向纸内的磁场区域是；磁感应强度为零的区域是。
高二上学期物理人教版选修3-1第三章磁场 同步检测(含答案)
2020—2021物理（人教）选修3—1第三章磁场含答案人教选修3—1第三章磁场1、在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是()A．沿导线方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B．垂直导线方向放置磁针，使磁针在导线的正下方C．导线沿南北方向放置在磁针的正上方D．导线沿东西方向放置在磁针的正上方2、(双选)下列关于磁场的说法正确的是()A．磁场最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用B．磁场是看不见、摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质C．磁场是客观存在的一种特殊的物质形态D．磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无3、下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法中，不正确的是() A．电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同B．电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同C．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同D．磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同思路点拨：4、(双选)如图所示，在与直导线垂直的平面上放置几个小磁针。
将开关S断开或闭合，观察小磁针并记录现象。
下图中能准确反应俯视整个装置时电流方向及小磁针指向的是(小磁针N极涂黑)()A B C D5、如图所示，将通电直导线AB用丝线悬挂在电磁铁的正上方，直导线可自由转动，则接通开关S的瞬间()A．A端向上运动，B端向下运动，悬线张力不变B．A端向下运动，B端向上运动，悬线张力不变C．A端向纸外运动，B端向纸内运动，悬线张力变小D．A端向纸内运动，B端向纸外运动，悬线张力变大6、(双选)如图所示，质量为m的带电小物块在绝缘粗糙的水平面上以初速度v0开始运动。
已知在水平面上方的空间内存在方向垂直纸面向里的水平匀强磁场，则以下关于小物块的受力及运动的分析中，正确的是()A．若物块带正电，可能受两个力，做匀速直线运动B．若物块带负电，可能受两个力，做匀速直线运动C．若物块带正电，一定受四个力，做减速直线运动D．若物块带负电，一定受四个力，做减速直线运动7、(双选)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍。
第三章磁场第六节同步练习
第六节 带电粒子在匀强磁场中的运动1．运动电荷进入磁场后(无其他场)，可能做( ) A ．匀速圆周运动 B ．匀速直线运动 C ．匀加速直线运动 D. 平抛运动2．在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场中做匀速圆周运动，则( )A ．粒子的速率加倍，周期减半B ．粒子的速率不变，轨道半径减半C ．粒子的速率减半，轨道半径变为原来的14D ．粒子速率不变，周期减半3．电子e 以垂直于匀强磁场的速度v ，从a 点进入长为d 、宽为L 的磁场区域，偏转后从b 点离开磁场，如图所示，若磁场的磁感应强度为B ，那么( )A ．电子在磁场中的运动时间t ＝dv B ．电子在磁场中的运动时间t ＝ab︵v C ．洛伦兹力对电子做的功是W ＝Be v L D ．电子在b 点的速度值也为v4．如图所示，在第Ⅰ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率沿与x 轴成30°角的方向从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动的时间之比为( )A ．1:2B ．2:1C ．1: 3D ．1:15．如图所示，带负电的粒子速度v 从粒子源P 处射出，若图中匀强磁场范围足够大(方向垂直纸面)，则带电粒子的可能轨迹是( )A ．aB ．bC ．cD ．d6．如图所示，ab 是一弯管，其中心线是半径为R 的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，方向垂直纸面向里．有一束粒子对准a 端射入弯管，粒子的质量、速度不同，但都是一价负粒子，则下列说法正确的是( )A ．只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管B ．只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管C ．只有质量和速度乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D ．只有动能大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管7.如图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹．云室放置在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里．云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用．分析此径迹可知粒子( )A ．带正电，由下往上运动B ．带正电，由上往下运动C ．带负电，由上往下运动D ．带负电，由下往上运动8．在竖直放置的光滑绝缘环中，套有一个带负电－q ，质量为m 的小环，整个装置放在如图所示的正交电磁场中，电场强度E ＝mgq ，当小环从大环顶端无初速下滑时，在滑过什么弧度时，所受洛伦兹力最大( )A.π4B.π2C.3π4 D ．π9．目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机．如图所示，表示了它的原理：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微粒，而从整体来说呈中性)，喷射入磁场，磁场中有两块金属板A 、B ，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压．如果射入的等离子体的初速度为v ，两金属板的板长(沿初速度方向)为L ，板间距离为d ，金属板的正对面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于离子初速度方向，负载电阻为R ，电离气体充满两板间的空间，当发电机稳定发电时，电流表的示数为I .那么板间电离气体的电阻率为( )A.S d (Bd v I －R )B.S d (BL v I －R )C.S L (Bd v I －R )D.S L (BL v I－R )10．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A 1A 2.平板S 下方有磁感应强度为B 0的匀强磁场．下列表述正确的是( )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 ．能通过狭缝P 的带电粒子的速率等于EBD ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的荷质比越小11．如图所示，正、负电子垂直磁场方向沿与边界成θ＝30°角的方向射入匀强磁场中，求在磁场中的运动时间之比．12．一磁场宽度为L ，磁感应强度为B ，如图所示，一电荷质量为m 、带电荷量为－q ，不计重力，以一速度(方向如图)射入磁场．若不使其从右边界飞出，则电荷的速度应为多大？13．一回旋加速器用来加速质子，设质子轨道的最大半径为R＝60 cm，要把质子从静止加速到E k＝4 MeV的能量时，求：(1)所需磁感应强度B；(2)设两D形盒电极间的距离为d＝1 cm，电压为U＝2×104V，其间电场是均匀的．那么加速到上述能量，质子在回旋加速器里运动的时间为多少？(质子质量m＝1.67×10－27 kg；电子电荷量e＝1.6×10－19 C)。
人教版高二物理选修3-1 第三章 磁场 同步测试
人教版2020—2021学年高中物理选修3—1第三章磁场练习含答案人教选修3—1第三章磁场1、如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来，如图所示。
原来，棋盘和棋子都是由磁性材料做成的。
棋子不会掉落是因为()A．质量小，重力可以忽略不计B．受到棋盘对它向上的摩擦力C．棋盘对它的吸引力与重力平衡D.它一方面受到棋盘的吸引，另一方面还受到空气的浮力2、如图所示，直导线处于足够大的磁场中，与磁感线成θ＝30°角；导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的安培力，下列方法不正确的是()A．增大电流IB．增加直导线的长度C．使导线在纸面内顺时针转过30°D．使导线在纸面内逆时针转过60°3、(双选)如图所示，A为通电线圈，电流方向如图所示，B、C为与A在同一平面内的两同心圆，ΦB、ΦC分别为穿过两圆面的磁通量的大小，下述判断中正确的是()A．穿过两圆面的磁通量是垂直纸面向外B．穿过两圆面的磁通量是垂直纸面向里C．ΦB＞ΦCD．ΦB＜ΦC4、如图所示，两个完全相同的线圈套在一水平光滑绝缘圆柱上，但能自由移动，若两线圈内通以大小不等的同向电流，则它们的运动情况是()A．都绕圆柱转动B．以不等的加速度相向运动C．以相等的加速度相向运动D．以相等的加速度相背运动5、大量的带电荷量均为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是() A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同B．如果把＋q改为－q，且速度反向但大小不变，与磁场方向不平行，则洛伦兹力的大小方向均不变C．只要带电粒子在磁场中运动，它一定受到洛伦兹力作用D．带电粒子受到的洛伦兹力越小，则该磁场的磁感应强度就越小6、(双选)在垂直纸面的匀强磁场区域里，一离子从原点O沿纸面向x轴正方向飞出，其运动轨迹可能是图中的()A B C D*7、先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直。
高中物理第三章磁场节同步训练新人教版选修
第三章 磁场（1～4节）（时间：90分钟 满分：100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,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分）1.下列说法正确的是A.只有磁极周围空间存在磁场B.相互接触的两个磁体之间没有磁场力的作用C.磁体对电流有力的作用，电流对磁体没有力的作用D.磁体和电流之间力的作用是相互的，都是通过磁场产生力的作用答案：D解析：磁体和电流周围都可以产生磁场，故A 错；磁场力是非接触力，即磁场力的产生与磁体之间是否接触无关，B 错；磁体与电流间的磁场力是相互的，故C 错D 对.2.在等边三角形的三个顶点a 、b 、c 处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图.过c 点的导线所受安培力的方向A.与ab 边平行，竖直向上B.与ab 边平行，竖直向下C.与ab 边垂直，指向左边D.与ab 边垂直，指向右边答案：C解析：本题考查了左手定则的应用.导线a 在 c 处产生的磁场方向由安培定则可判断，即垂直ac 向左，同理导线b 在c 处产生的磁场方向垂直bc 向下，则由平行四边形定则，过c 点的合场方向平行于ab ，根据左手定则可判断导线c 受到的安培力垂直ab 边，指向左边.3.关于磁感应强度，下列说法中正确的是A.若长为L 、电流为I 的导体在某处受到的磁场力为F ，则该处的磁感应强度必为ILF B.由ILF B =知，B 与F 成正比，与IL 成反比 C.由IL F B =知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明该处一定无磁场 D.磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向答案：D解析：磁场中某点的磁感应强度B 是客观存在的，与是否放通电导体无关.定义磁感应强度是对它的一种测量，在测量中要求一小段通电导体的放置方位，力F 应是在放置处受到的最大力，也就是应垂直于磁场放才行.故选项A 、B 、C 均错.4.下列说法正确的是A.磁感线从磁体的N 极出发，终止于磁体的S 极B.磁感线可以表示磁场的方向和强弱C.磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场D.放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的N 极一定指向通电螺线管的S 极 答案：BC解析：磁感线是闭合曲线，故A 错.磁感线的疏密可以表示磁场的强弱，切线方向可表示磁场的方向，故B正确.磁铁和电流周围都存在磁场，故C正确.通电螺线管内部磁场方向从S极指向N极，故D错误.5.一条竖直放置的长直导线，通一由下向上的电流，在它正东方某点的磁场方向为A.向东B.向西C.向南D.向北答案：5.D解析：根据安培定则（如右图）可知D正确.6.如图所示的匀强磁场中，已经标出了电流I和磁感应强度B以及磁场对电流作用力F三者的方向，其中错误．．的是答案：C解析：当B∥I时，F=0.另外由左手定则可知，A、B、D选项均正确，故错误的选C.7.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央上方固定一根长直导线，导线与条形磁铁垂直.当导线中通以垂直纸面向里的电流时，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受力相比较是A.F N减小，F f=0B.F N减小，F f≠0C.F N增大，F f=0D.F N增大，F f≠0答案：C解析：用牛顿第三定律分析.画出一条通电电流为I的导线所处的磁铁的磁感线，电流I处的磁场方向水平向左，由左手定则知，电流I受安培力方向竖直向上.根据牛顿第三定律可知，电流对磁铁的反作用力方向竖直向下，所以磁铁对桌面压力增大，而桌面对磁铁无摩擦力作用，故正确答案为选项C.8.如图所示，两个完全相同的线圈套在一水平光滑绝缘圆柱上，且能自由转动.若两线圈内通以大小不等的同向电流，则它们的运动情况是A.都绕圆柱转动B.以不等的加速度相向运动C.以相等的加速度相向运动D.以相等的加速度相背运动答案：C解析：同向环形电流相互吸引，虽两电流大小相等，但根据牛顿第三定律知，两线圈间相互作用力必定大小相等，所以选C.9.在赤道上空，有一条沿东西方向水平架设的导线，当导线中的自由电子自东向西沿导线做定向移动时，导线受到地磁场的作用力的方向为A.向北B.向南C.向上D.向下答案：C解析：电流方向自西向东，赤道上空地磁场方向由南向北，则由左手定则得安培力方向向上，应选C.10.一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，导线上的电流方向由左向右，如右图所示.在导线以其中心点为轴转动90°的过程中，导线受到的安培力A.大小不变，方向不变B.由零增大到最大，方向时刻变C.由最大减小到零，方向不变D.由零增大到最大，方向不变答案：D解析：导线转动前，电流方向与磁场方向平行，导体不受安培力；当导体转过一个小角度后，电流与磁场不再平行，导体受到安培力的作用；当导体转过90°时，电流与磁场垂直，此时导体所受安培力最大.根据左手定则判断知，力的方向始终不变.选项D正确.二、填空题（本题共3小题,每小题5分，共15分）11.如图1所示线圈平面与水平方向成θ角，磁感线竖直向下，设磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量Φ=__________.图1答案：BScosθ解析：线圈平面abcd与磁感应强度B方向不垂直，不能直接用Φ=BS计算，处理时可以用不同的方法. 解法一：把S投影到与B垂直的方向，即水平方向，如图中a′b′cd，S⊥=Scosθ，故Φ=BS⊥=BSc osθ.解法二：把B分解为平行于线圈平面的分量B∥和垂直于线圈平面的分量B⊥，显然B∥不穿过线圈，且B⊥=Bcosθ，故Φ=B⊥S=BScosθ.12.如图2所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右，则电流的正极为__________，负极为__________.图2答案：c端d端解析：小磁针N极的指向即为该处的磁场方向，所以螺线管内部磁感线由a→b.根据安培定则可判断出电流由电源的c端流出，d端流入，故c端为正极，d端为负极.13.在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面向下，如图3所示，当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上，则磁感应强度的大小为B=__________.图3答案：IL mg B 2= 解析：通电导体棒受三个力：重力、弹力和安培力.其中安培力沿斜面向上，与导体棒重力沿斜面向下的分力平衡，故有：BIL=mgsin30°,所以.2IL mg B =三、解答题（本题共4小题,14、15、16题各10分,17题15分,共45分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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）14.如图所示，导体杆ab 的质量为m ，电阻为R ，放置在与水平面夹角为θ的倾斜金属导轨上，导轨间距为d ，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B ，电池内阻不计，问：若导线光滑，电源电动势E 多大才能使导体杆静止在导轨上？答案：BdmgR θtan解析：由闭合电路欧姆定律得：E=IR ，导体杆受力情况如图，则由共点力平衡条件可得F 安=mgtanθ,F 安=BId ，由以上各式可得出.tan BdmgR E θ= 15.如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，并在竖直向上的磁场中，一根质量为3.6 kg 、有效长度为2 m 的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5 A 时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增大到8 A 时，金属棒能获得2 m/s 2的加速度，则磁场的磁感应强度为多少？答案：1.2 T解析：对金属棒进行受力分析，利用牛顿第二定律可得：当金属棒中的电流为5 A 时BI 1L －F 阻=0①当金属棒中的电流为8 A 时BI 2L －F 阻=ma②由①②整理方程组可得：2)58(26.3)(12⨯-⨯=-=L I I ma B T=1.2 T. 16.三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如右图所示，现使每条通电导线在斜边中点O 所产生的磁感应强度的大小为B.则该处的实际磁感应强度的大小和方向如何？答案：,50B B =方向在三角形平面内与斜边夹角θ=arctan2解析：根据安培定则，I 1与I 3在O 点处产生的磁感应强度相同，I 2在O 点处产生的磁感应强度的方向与B 1（B 3）相垂直.又知B 1、B 2、B 3的大小相等均为B ，根据矢量的运算可知O 处的实际磁感应强度的大小,5)2(220B B B B =+=方向在三角形平面内与斜边夹角θ=arctan2，如下图所示.17.如右图所示，有一电阻不计、质量为m 的金属棒ab 可在两条轨道上滑动，轨道宽为L ，轨道平面与水平面间夹角为θ，置于垂直轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B.金属棒与轨道间的最大静摩擦力为重力的k 倍，回路中电源电动势为E ，内阻不计，轨道电阻也不计.问：滑动变阻器调节在什么阻值范围内，金属棒恰能静止在轨道上？答案：)(sin )(sin k mg BLE R k mg BLE -≤≤+θθ 解析：如题图所示，金属棒静止在斜面上，相对运动的趋势不确定，当滑动变阻器的阻值小时，电路中电流大，金属棒有沿斜面向上的运动趋势，反之有向下的运动趋势.假设金属棒刚要向下滑时，静摩擦力达最大值.选金属棒ab 为研究对象，进行受力分析，沿轨道方向列平衡方程如下：BI 1L=mgsinθ－kmg)(sin ,111k mg BLE R R E I -==θ 若金属棒刚要向上滑时，同理可得：BI 2L=mgsinθ＋kmg)(sin ,222k mg BLE R R E I +==θ 所以金属棒的电阻应满足：)(sin )(sin k mg BLE R k mg BLE -≤≤+θθ高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
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第三章磁场同步练习（全章）同步练习第一节磁现象和磁场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的相互作用而人为引入的C．磁极与磁极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．把一个条形磁铁悬挂起来，则条形磁铁的N极应指向( )A．地理正北极B．地理正南极C．地磁北极 D．地磁南极3．实验表明：磁体能吸引一元硬币，对这种现象解释正确的是()A．硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁B．硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝C．磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多D．硬币中含有磁性材料，磁化后能被吸引4．以下说法中正确的是()A．磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B．电流与电流间的相互作用是通过电场产生的C．磁体与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D．磁场和电场是同一种物质5．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6．如图1所示，可自由转动的小磁针上方有一根长直导线，开始时二者在纸面内平行放置。
当导线中通以如图所示电流I 时，发现小磁针的N极向里，S极向外，停留在与纸面垂直的位置上。
这一现象说明()A．小磁针感知到了电流的磁场B．小磁针处磁场方向垂直纸面向里C．小磁针处磁场方向垂直纸面向外D．若把小磁针移走，该处就没有磁场了7．某同学做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，当通电后发现小磁针不动，稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动180后静止不动。
因此可知，通电直导线产生的磁场方向是()A．自东向西B．自南向北C．自西向东 D．自北向南8．地球是一个大磁体。
它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似，以下说法正确的是()A．地磁场的方向沿地球上经线方向B．地磁场的方向是与地面平行的C．地磁场的方向是从北向南方向的D．在地磁南极上空，地磁场的方向是竖直向下的9．如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来。
原来，棋盘和棋子都是由磁性材料制成的。
棋子不会掉落的原因是什么？10．一块没有标明南、北极的小磁针，你能想办法判断它的磁极吗？(1)A同学用一个已知磁性的小磁针，立刻得出了结果。
你知道他是怎样得出的吗？(2)B同学设计了这样一个方案：他将小磁针固定在小塑料盘中，然后放在水中。
他的结论也是正确的，你能说出他利用了什么原理吗？第二节磁感应强度1．磁感应强度B在国际单位制中的单位是特斯拉(符号T)，下列单位中与磁感应强度的单位一致的是()A、B、C、D、2．如图1所示，通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受到力F的作用发生偏转，以下说法正确的是()A．这个力F是通过磁场产生的B．这个力F没有反作用力C．这个力F的反作用力作用在通电导线上D．这个力F的反作用力作用于蹄形磁铁上图13．关于磁感应强度B，下列说法正确的是()A．B与F成正比，与IL成反比B．B的大小与F、IL无关C．当一段通电导线在空间某处受到的力为零时，该处一定没有磁场D．将一段通电导线，保持电流I与导线长L不变，放在同一匀强磁场中，不管如何放置，它受到的力一定相同4．将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，图2中能正确反映各量间关系的是()图25．磁性是物质的一种普遍属性，大到宇宙中的星球，小到电子、质子等微观粒子，几乎都会出现磁性。
地球是一个巨大的磁体，其表面附近的磁感应强度约为310－5～510－5 T，甚至一些生物体内也会含有微量强磁性物质，如Fe3O4。
研究表明，鸽子正是利用体内所含的微量强磁性物质在地磁场中所受的作用来帮助其辨别方向的。
如果鸽子的身体上缚一块永磁铁材料，且其附近的磁感应强度比地磁场更强，则()A．鸽子仍能辨别方向B．鸽子更容易辨别方向C．鸽子会迷失方向D．不能确定鸽子是否会迷失方向6．关于磁感应强度方向和电场强度方向，下列说法正确的有()A．电场强度方向与电荷所受电场力方向相同B．电场强度与正电荷所受电场力方向相同C．磁感应强度方向与小磁针N极所受磁场力方向相同D．磁感应强度方向与小磁针静止时N极所指的方向相同7．将一电流元IL放入空间中某点，调整电流元的位置发现最大的磁场力为 Fm，以下说法正确的是()A．该点的磁感应强度为B．该点的磁感应强度小于C．该点的磁感应强度大于D．该点的磁感应强度与IL无关8．有一段直导线长为1 cm，通有5 A的电流，把它置于磁场中的某点时，受到的磁场力为0、1 N，则该点的磁感应强度B的值可能为( )A．1 T B．0、5 TC．2 T D．2、5 T9．某处地磁场的磁感应强度是4、010－5 T。
一根长为500 m的导线，电流为10 A，该导线受到的最大磁场力是多大？10．磁感应强度为矢量，它可以分解为几个分量。
(1)如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为B，与水平方向的夹角为θ且斜向下，那么该处地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量各为多大？(2)如果地理南、北极和地磁北、南极是重合的，那么在赤道上空磁场的竖直分量是多大？在极地上空地磁场的水平分量是多大？第三节几种常见的磁场1、在图中，已知磁场的方向，试画出产生对应磁场的电流方向。
A、B、C、D、2、关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是（）A、磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线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3、关于磁感应强度和磁感线，下列说法中错误的是（）A、磁感线上某点的切线方向就是该点的磁感线强度的方向B、磁感线的疏密表示磁感应强度的大小C、匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行D、磁感就强度是只有大小、没有方向的标量4、安培分子电流假说可用来解释（）A、运动电荷受磁场力作用的原因B、两通电导体有相互作用的原因C、永久磁铁具有磁性的原因D、软铁棒被磁化的现象5、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是（）A、全向里B、全向外C、a向里，b、c向外D、a、c向外，b向里6、关于磁通量，下列说法中正确的是（）A、穿过某个平面的磁通量为零，该处磁感应强度一定为零B、穿过任何一个平面的磁通量越大，该处磁感应强度一定越大C、匝数为n的线圈放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈面积为S，且与磁感线垂直，则穿过该线圈的磁通量为BSD、穿过垂直于磁感应强度方向的某个平面的磁感线的数目等于穿过该面的磁通量7、有一矩形线圈，线圈平面与磁场方向成角，如图所示。
设磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量为多大？8、如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的（）A、区域ⅠB、区域ⅡC、区域ⅢD、区域Ⅳ9、如图所示，两块软铁放在螺线管轴线上，当螺线管通电后，两软铁将（填“吸引”、“排斥”或“无作用力”），A端将感应出极。
10、如图所示，在条形磁铁外面套一圆环，当圆环从磁铁的N 极向下平移到S极的过程中，穿过圆环的磁通量如何变化（）A、逐渐增加B、逐渐减少C、先逐渐增加，后逐渐减少D、先逐渐减少，后逐渐增大11、如图所示，在一个平面内有6根彼此绝缘的通电导线，通过的电流强度大小相等，方向如图所示中的箭头方向，I、II、III、IV四个区域是面积等大的正方形，则垂直指向纸外的磁场区域是；垂直指向纸内的磁场区域是；磁感应强度为零的区域是。
第四节通电导线在磁场中受到的力1．关于通电导线所受安培力F的方向，磁场B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是()A．F、B、I三者必须保持相互垂直B．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直C．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直D．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直2．一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，导线上的电流方向由左向右，如下图所示．在导线以其中心点为轴转动90的过程中，导线受到的安培力()A．大小不变，方向不变B．由零增大到最大，方向时刻改变C．由最大减小到零，方向不变D．由零增大到最大，方向不变3．如下图所示，F是磁场对通电直导线的作用力，其中正确的示意图是()4、如右图所示，A为一水平旋转的橡胶盘，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，电流方向如右图．当圆盘高速绕中心轴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、如右图所示，直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如右图所示，如果直导线可以自由地运动，且通以从a到b的电流，则导线ab受磁场力后的运动情况()A．从上向下看，顺时针转动并靠近螺线管B．从上向下看，顺时针转动并远离螺线管C．从上向下看，逆时针转动并远离螺线管D．从上向下看，逆时针转动并靠近螺线管6．如右图所示的三维空间内，匀强磁场方向沿＋x方向，在平面xOz内有一通电直导线，若它所受的安培力方向沿＋y方向，则()A．该通电导线一定不会沿平行Ox方向放置B．该通电导线一定平行Oz方向放置C．无论通电导线怎样放置，它总受到＋y 方向的安培力D．沿＋x方向观察导线中的电流方向，应该为向右方向7．如图所示，用细绳悬于O点的可自由转动的通电导线AB 放在蹄形磁铁的上方，当导线中通以图示方向电流时，从上向下看，AB的转动方向及细绳中张力变化的情况为()A．AB顺时针转动，张力变大B．AB逆时针转动，张力变小C．AB顺时针转动，张力变小D．AB逆时针转动，张力变大8、如右图所示，O为圆心，和是半径分别为ON、OM的同心圆弧，在O 处垂直纸面有一载流直导线，电流方向垂直纸面向外，用一根导线围成如图KLMN所示的回路，当回路中沿图示方向通过电流时(电源未在图中画出)，此时回路()A．将向左平动B．将向右平动C．将在纸面内绕通过O点并垂直纸面的轴转动D．KL边将垂直纸面向外运动，MN边垂直纸面向里运动9．如下图所示，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流强度为I，磁感应强度为B，求各导线所受到的安培力．FA＝________ FB＝________ FC＝________ FD＝________ FE＝________10．如下图所示，一根长为L的细铝棒用两根劲度系数为k的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中．当电流I 方向向右时，两根弹簧缩短；当I的方向向左时，两弹簧伸长，并且相对于平衡位置伸长、缩短的长度都是Δl，则磁场的磁感应强度为多少？11、如右图所示，在倾角为37的光滑斜面上有一根长为0、4 m，质量为610－2 kg的通电直导线，电流I＝1 A，方向垂直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0、4 T，方向竖直向上的磁场中，设t＝0，B＝0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)12．如右图所示，水平放置的两导轨P、Q间的距离L＝0、5 m，垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B＝2 T，垂直于导轨放置的ab棒的质量m＝1 kg，系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G＝3 N的物块相连．已知ab棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0、2，电源的电动势E＝10 V、内阻r＝0、1 Ω，导轨的电阻及ab棒的电阻均不计．要想ab棒处于静止状态，R应在哪个范围内取值？(g取10 m/s2)第五节运动电荷在磁场中受到的力1．如下图所示是磁感应强度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()2．下列说法中正确的是()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3．如下图所示，在真空中，水平导线中有恒定电流I通过，导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同，则质子可能的运动情况是( )A．沿路径a运动B．沿路径b运动C．沿路径c运动 D．沿路径d运动4．如下图所示是电视机显像管及其偏转线圈的示意图．电流方向如图所示，试判断正对读者而来的电子束将向哪边偏转()A．向上 B．向下C．向左 D．向右5．如右图为一“滤速器”装置的示意图．a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间．为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO′运动，由O′射出．不计重力作用．可能达到上述目的的办法是( )A．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里B．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里C．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外D．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外6．带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如右图所示，若油滴质量为m，磁感应强度为B，则下述说法正确的是()A．油滴必带正电荷，电荷量为2mg/v0BB．油滴必带负电荷，比荷q/m＝g/v0BC．油滴必带正电荷，电荷量为mg/v0BD．油滴带什么电荷都可以，只要满足q＝mg/v0B7．如下图所示，一个带负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B中．现给滑环施以一个水平向右的瞬时冲量，使其由静止开始运动，则滑环在杆上的运动情况可能是()A．始终做匀速运动B．开始做减速运动，最后静止于杆上C．先做加速运动，最后做匀速运动D．先做减速运动，最后做匀速运动8．在如下图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电子可能沿水平方向向右做直线运动的是()9、如右图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、强度为B的匀强磁场中．质量为m、带电荷量为＋Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是()A．滑块受到的摩擦力不变B．滑块到达地面时的动能与B的大小无关C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下D．B很大时，滑块可能静止于斜面上10．如右图所示为一速度选择器，也称为滤速器的原理图．K为电子枪，由枪中沿KA方向射出的电子，速度大小不一．当电子通过方向互相垂直的均匀电场和磁场后，只有一定速率的电子能沿直线前进，并通过小孔S、设产生匀强电场的平行板间的电压为300 V，间距为5 cm，垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为0、06 T，问：(1)磁场的方向应该垂直纸面向里还是垂直纸面向外？(2)速度为多大的电子才能通过小孔S?11．在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为θ、足够长的光滑绝缘斜面，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上．有一质量为m、带电荷量为＋q的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，如下图所示，若迅速把电场方向反转为竖直向下，小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少？12．如下图所示，质量为m＝1 kg，电荷量为q＝510－2 C的带正电的小滑块，从半径为R＝0、4 m的光滑绝缘圆孤轨道上由静止自A端滑下．整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中．已知E＝100 V/m，水平向右；B＝1 T，方向垂直纸面向里．求：(1)滑块到达C点时的速度；(2)在C点时滑块对轨道的压力．(g＝10 m/s2)第六节带电粒子在匀强磁场中的运动1．运动电荷进入磁场后(无其他场)，可能做()A．匀速圆周运动B．匀速直线运动C．匀加速直线运动D、平抛运动2．在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场中做匀速圆周运动，则()A．粒子的速率加倍，周期减半B．粒子的速率不变，轨道半径减半C．粒子的速率减半，轨道半径变为原来的D．粒子速率不变，周期减半3．电子e以垂直于匀强磁场的速度v，从a点进入长为d、宽为L的磁场区域，偏转后从b点离开磁场，如图所示，若磁场的磁感应强度为B，那么()A．电子在磁场中的运动时间t＝B．电子在磁场中的运动时间t＝C．洛伦兹力对电子做的功是W＝BevLD．电子在b点的速度值也为v4．如图所示，在第Ⅰ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率沿与x轴成30角的方向从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动的时间之比为( )A．1:2 B．2:1C．1: D．1:15．如图所示，带负电的粒子速度v从粒子源P处射出，若图中匀强磁场范围足够大(方向垂直纸面)，则带电粒子的可能轨迹是()A．a B．bC．c D．d6．如图所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，方向垂直纸面向里．有一束粒子对准a端射入弯管，粒子的质量、速度不同，但都是一价负粒子，则下列说法正确的是()A．只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管B．只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管C．只有质量和速度乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D．只有动能大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管7、如图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹．云室放置在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里．云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用．分析此径迹可知粒子( )A．带正电，由下往上运动B．带正电，由上往下运动C．带负电，由上往下运动D．带负电，由下往上运动8．在竖直放置的光滑绝缘环中，套有一个带负电－q，质量为m的小环，整个装置放在如图所示的正交电磁场中，电场强度E＝，当小环从大环顶端无初速下滑时，在滑过什么弧度时，所受洛伦兹力最大( )A、B、C、 D．π9．目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机．如图所示，表示了它的原理：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微粒，而从整体来说呈中性)，喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压．如果射入的等离子体的初速度为v，两金属板的板长(沿初速度方向)为L，板间距离为d，金属板的正对面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于离子初速度方向，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间，当发电机稳定发电时，电流表的示数为I、那么板间电离气体的电阻率为()A、(－R)B、(－R)C、(－R)D、(－R)10．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下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是()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11．如图所示，正、负电子垂直磁场方向沿与边界成θ＝30角的方向射入匀强磁场中，求在磁场中的运动时间之比．12．一磁场宽度为L，磁感应强度为B，如图所示，一电荷质量为m、带电荷量为－q，不计重力，以一速度(方向如图)射入磁场．若不使其从右边界飞出，则电荷的速度应为多大？13．一回旋加速器用来加速质子，设质子轨道的最大半径为R＝60 cm，要把质子从静止加速到Ek＝4 MeV的能量时，求：(1)所需磁感应强度B；(2)设两D形盒电极间的距离为d＝1 cm，电压为U＝2104 V，其间电场是均匀的．那么加速到上述能量，质子在回旋加速器里运动的时间为多少？(质子质量m＝1、6710－27 kg；电子电荷量e＝1、610－19 C)。