3.1 磁现象和磁场 —人教版高中物理选修3-1巩固练习
3.1 磁现象和磁场 —人教版高中物理选修3-1巩固练习
磁现象和磁场同步练习一、单选题1.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2.如图所示，当导线中通有电流时，小磁针发生偏转．这个实验说明了()A. 通电导线周围存在磁场B. 通电导线周围存在电场C. 电流通过导线时产生焦耳热D. 电流越大，产生的磁场越强3.1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应.在奥斯特实验中，将直导线沿南北方向水平放置，指针靠近直导线，下列结论正确的是()A. 把小磁针放在导线的延长线上，通电后，小磁针会转动B. 把小磁针平行地放在导线的下方，在导线与小磁针之间放置一块铝板，通电后，小磁针不会转动C. 把小磁针平行地放在导线的下方，给导线通以恒定电流，然后逐渐增大导线与小磁针之间的距离，小磁针转动的角度(与通电前相比)会逐渐减小D. 把黄铜针(用黄铜制成的指针)平行地放在导线的下方，通电后，黄铜针会转动4.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时，下述说法中正确的是()A. A，B一定相互吸引B. A，B一定相互排斥C. A，B间可能无磁场力作用D. A，B可能相互吸引，也可能相互排斥5.以下说法正确的是()A. 磁体与磁体间的相互作用是通过磁场产生的B. 通电导体与通电导体间的相互作用是通过电场产生的C. 磁体与通电导体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6.地球是一个大磁体，关于地磁场有以下几种说法：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上描述正确的是()A. ①②④B. ②③④C. ①⑤D. ②③二、多选题7.某同学身边有一个长铁条，为了检验它是否具有磁性，该同学用它的一端靠近能自由转动的小磁针．下列给出了几种可能产生的现象以及相应结论，其中正确的是()A. 若小磁针被吸引过来，则说明长铁条一定有磁性B. 若小磁针被吸引过来，则长铁条可能没有磁性C. 若小磁针被推开，则说明长铁条一定有磁性D. 若小磁针被推开，则长铁条可能没有磁性8.电流的磁效应说明了()A. 通电导体的周围存在磁场B. 磁体的周围存在磁场C. 通电导体对磁体有力的作用D. 电与磁之间存在内在联系9.关于地磁场，下列叙述正确的是()A. 地球的地磁两极与地理的两极重合B. 我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的南极C. 地磁的北极与地理南极重合D. 地磁的北极在地理南极附近10.如图所示，能自由转动的小磁针水平放置在桌面上.当有一束带电粒子沿与磁针指向平行的方向从小磁针上方水平飞过时，所能观察到的现象是()A. 小磁针不动B. 若是正电荷飞过，小磁针会发生偏转C. 若是负电荷飞过，小磁针会发生偏转D. 若是一根通电导线，小磁针会发生偏转三、实验题11.如图所示，将两根细铁丝靠近条形磁铁的S极，细铁丝会被吸引到磁铁的S极上．这是因为铁丝______ (选填：“磁化”或“退磁”)后，上端相当于______ (选填“N极”“S极”)，与条形磁铁的S极相吸引，下端相当于______ (选填“N极”“S极”).两铁丝的下端极性______ (选填“相同”“相反”)，由于______ (选填“同名”“异名”)磁极相互排斥，故两铁丝的上端距离较近，下端距离较远．答案1.DAD.磁体能吸引一元硬币，说明硬币一定是由磁性物质制成的，但不一定是铁做的，故A错误，D正确；B.铝不是磁性物质，故硬币不可能是铝做的，故B错误；C.磁体的磁性越强，只表示吸引磁性物质的能力强，与能吸引的物质种类多少无关。
人教版高中物理选修3-1磁现象和磁场同步练习(1)
C.地球的地磁北极与地理南极重合 D.地球的地磁北极在地理南极附近
答案：D
5.磁体和磁体间、磁体和电流间、电流和电流间相互作用的示意图，以下正确的是( )
A.磁体磁场磁体 B.磁体磁场电流
C.电流电场电流 D.电流磁场电流
答案：ABD
6.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
D.指南针只有在磁场类似于地球的天体上正常工作
答案：AD
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8.关于电场和磁场，以下说法中正确的是( )
A.电流周围存在的是电场 B.磁极周围存在磁场
C.磁体与磁体之间通过磁场而相互作用 D.磁体与电流之间一定没有相互作用
答案：BC
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1.________和________都叫做永磁体.它们都能吸引铁质物体，我们把这种性质叫做________.磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫做________.
人教版高中物理选修3-1磁现象和磁场同步练习(1)
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磁现象和磁场 同步练习
基础达标
1.首先用实验得出磁与电联系的科学家是 ( )
A.安培 B.牛顿 C.奥斯特 D.法拉第
答案：C
2.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
答案：C
3.关于磁极间相互作用，下列说法正确的是（ ）
A.同名磁极相吸引 B.同名磁极相排斥
C.异名磁极相排斥 D.异名磁极相吸引
答案：BD
3.1 磁现象和磁场 —人教版高中物理选修3-1巩固练习
磁现象和磁场同步练习一、单选题1.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2.如图所示，当导线中通有电流时，小磁针发生偏转．这个实验说明了()A. 通电导线周围存在磁场B. 通电导线周围存在电场C. 电流通过导线时产生焦耳热D. 电流越大，产生的磁场越强3.1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应.在奥斯特实验中，将直导线沿南北方向水平放置，指针靠近直导线，下列结论正确的是()A. 把小磁针放在导线的延长线上，通电后，小磁针会转动B. 把小磁针平行地放在导线的下方，在导线与小磁针之间放置一块铝板，通电后，小磁针不会转动C. 把小磁针平行地放在导线的下方，给导线通以恒定电流，然后逐渐增大导线与小磁针之间的距离，小磁针转动的角度(与通电前相比)会逐渐减小D. 把黄铜针(用黄铜制成的指针)平行地放在导线的下方，通电后，黄铜针会转动4.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时，下述说法中正确的是()A. A，B一定相互吸引B. A，B一定相互排斥C. A，B间可能无磁场力作用D. A，B可能相互吸引，也可能相互排斥5.以下说法正确的是()A. 磁体与磁体间的相互作用是通过磁场产生的B. 通电导体与通电导体间的相互作用是通过电场产生的C. 磁体与通电导体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6.地球是一个大磁体，关于地磁场有以下几种说法：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上描述正确的是()A. ①②④B. ②③④C. ①⑤D. ②③二、多选题7.某同学身边有一个长铁条，为了检验它是否具有磁性，该同学用它的一端靠近能自由转动的小磁针．下列给出了几种可能产生的现象以及相应结论，其中正确的是()A. 若小磁针被吸引过来，则说明长铁条一定有磁性B. 若小磁针被吸引过来，则长铁条可能没有磁性C. 若小磁针被推开，则说明长铁条一定有磁性D. 若小磁针被推开，则长铁条可能没有磁性8.电流的磁效应说明了()A. 通电导体的周围存在磁场B. 磁体的周围存在磁场C. 通电导体对磁体有力的作用D. 电与磁之间存在内在联系9.关于地磁场，下列叙述正确的是()A. 地球的地磁两极与地理的两极重合B. 我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的南极C. 地磁的北极与地理南极重合D. 地磁的北极在地理南极附近10.如图所示，能自由转动的小磁针水平放置在桌面上.当有一束带电粒子沿与磁针指向平行的方向从小磁针上方水平飞过时，所能观察到的现象是()A. 小磁针不动B. 若是正电荷飞过，小磁针会发生偏转C. 若是负电荷飞过，小磁针会发生偏转D. 若是一根通电导线，小磁针会发生偏转三、实验题11.如图所示，将两根细铁丝靠近条形磁铁的S极，细铁丝会被吸引到磁铁的S极上．这是因为铁丝______ (选填：“磁化”或“退磁”)后，上端相当于______ (选填“N极”“S极”)，与条形磁铁的S极相吸引，下端相当于______ (选填“N极”“S极”).两铁丝的下端极性______ (选填“相同”“相反”)，由于______ (选填“同名”“异名”)磁极相互排斥，故两铁丝的上端距离较近，下端距离较远．答案1.DAD.磁体能吸引一元硬币，说明硬币一定是由磁性物质制成的，但不一定是铁做的，故A错误，D正确；B.铝不是磁性物质，故硬币不可能是铝做的，故B错误；C.磁体的磁性越强，只表示吸引磁性物质的能力强，与能吸引的物质种类多少无关。
3.1磁现象和磁场-能力课时针对练习—人教版高中物理选修3-1
3.1磁现象和磁场能力课时针对练习1．实验表明：磁体能吸引一元硬币，对这种现象的解释正确的是()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，能够吸引的物质种类越多D．硬币中含有磁性材料，磁化后能够被吸引2．下列说法中正确的是()．A．奥斯特实验说明了通电导线对磁体有作用力B．奥斯特实验说明了磁体对通电导线有作用力C．奥斯特实验说明了任意两条通电导线之间有作用力D．奥斯特实验说明了任意两个磁体之间有作用力3（多选）．教师在课堂上演示奥斯特实验——电流对小磁针的作用时，同学们发现，南北放置的导线下方的小磁针在导线不通电时，小磁针的N极总指向北方，通电后小磁针偏转；改变电流的方向，小磁针的偏转方向恰好相反，导线中的电流增大，小磁针偏转更迅速．关于实验的分析，下列说法正确的是()A．只要是导线，周围都有磁场B．导线只有通电后，周围才能产生磁场C．电流的磁场具有方向性D．通电导线周围形成的磁场强弱与电流大小有关4．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．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是()．5．物理实验都需要有一定的控制条件。
奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响。
关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是()A．该实验必须在地球赤道上进行B．通电直导线应该竖直放置C．通电直导线应该水平东西方向放置D．通电直导线应该水平南北方向放置6．磁性水雷是用一个可以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．磁场具有方向性7．在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，发现小磁针的N极突然向东偏转，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．一定是小磁针正北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有电子流自东向西水平通过D．可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过8．(多选)磁力玻璃擦是目前很时尚的玻璃清洁器，其原理是利用异性磁极的吸引作用可使外面的一片跟着里面的一片运动，旧式磁力玻璃擦在使用时由于相对移动会导致前后两面的同性磁极间距较小，由于同性磁极间的斥力作用很容易脱落，其内部N、S磁极分布如图甲所示．经过改进后，新式磁力玻璃擦内部的N、S磁极分布如图乙所示，使用时两片不易脱落．关于两种磁力玻璃擦，下列说法正确的是()A．图甲中前后面的同性磁极间距较小，同性磁极相互斥力大，容易脱落B．图甲中前后面的异性磁极间距较小，异性磁极相互引力大，不容易脱落C．图乙中前后面的同性磁极间距较大，同性磁极相互斥力小，不容易脱落D．图乙中前后面的异性磁极间距较大，异性磁极相互引力小，容易脱落9.如图所示，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.当电磁铁通电时，在铁片被吸引上升的过程中，轻绳OO′的拉力F的大小为()A．F＝MgB．Mg＜F＜(M＋m)gC．F＝(M＋m)gD．F＞(M＋m)g10．举世瞩目的上海磁悬浮列车线是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线，其全程共30 km，列车最高速度可达552 km/h，单向运行约8 min。
人教版高中物理选修3-1课后巩固作业：3.3几种常见的磁场(选修3-1).docx
高中物理学习材料桑水制作（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.(2011·衡阳高二检测)关于磁感线，下列说法中正确的是 ( )A．磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向B．两条磁感线的空隙处不存在磁场C．同一磁场形成的磁感线可以相交D．磁感线是磁场中客观存在的、肉眼看不见的曲线2.如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于北、南方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中在两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，则关于A、B的带电情况说法中正确的是( )A.带同种电荷B.带异种电荷C.B带正电D.A带正电3.两根通电的长直导线平行放置，电流分别为I1和I2，电流的方向如图所示.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.导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是( )A.a点B.b点C.c点D.d点4.如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下列说法中正确的是（）A.两棒均显磁性B.两棒均不显磁性C.甲棒不显磁性，乙棒显磁性D.甲棒显磁性，乙棒不显磁性5.如图所示，质量为m的回形针系在细线下端被磁体吸引保持静止，此时细线与竖直方向的夹角为θ，则下列说法中正确的是( )A.回形针静止时受到的磁体对它的磁力大小为mgtanθB.回形针静止时受到的细线的拉力大小为mg cosC.现用点燃的火柴对回形针加热，过一会儿发现回形针不被磁体吸引了.原因是回形针加热后，分子电流排列无序了D.现用点燃的火柴对回形针加热，过一会儿发现回形针不被磁体吸引了.原因是回形针加热后，分子电流消失了6．(2011·长春高二检测)在磁感应强度为B的磁场中，一面积为S的矩形线圈abcd如图所示竖直放置，此线圈平面向右以OO′为轴转动θ角，则磁通量的变化量为( )A．0 B．BSC．BSsinθ-BS D．BScosθ-BS二、非选择题（本题包括2小题，共20分，要有必要的文字叙述）7. (10分)如图所示，是录音磁头的工作原理.录音时磁带上一层磁性材料通过磁头作用被磁化变成类似于图中的小磁体，从而记录声音，请根据图中小磁体的极性标出此时磁头线圈中的电流方向.8.（10分）有一个圆形线框面积为S，放在磁感应强度为B的匀强磁场中.(1)为使通过此线框的磁通量最大，线框应如何放置？磁通量的最大值是多少？(2)为使通过此线框的磁通量最小，线框应如何放置，磁通量的最小值是多少？答案解析1.【解析】选A.磁感线在某点的切线方向表示该点的磁场方向，A正确；两条磁感线的空隙间磁感应强度不为零，B错误；磁感线不会相交，C错误；磁感线是假想线，D错误.2.【解析】选B、D.云层间放电必须发生在异种电荷之间，故B对；在云层间放电时，形成的强电场和高温将空气电离成正离子和负离子，并在强电场的作用下做定向移动，形成电流，相当于通电直导线形成磁场.由题意知，从南往北看，磁场是逆时针的，根据安培定则可以判断电流是从A流向B的，故可知A带正电，B带负电.所以D选项正确.3.【解析】选A、B.两导线在a、b两点产生的磁场方向相反，磁感应强度可能为零，两导线在c、d两点产生的磁场方向成一夹角不共线，磁感应强度不为零.4.【解析】选C.甲棒中分子电流杂乱无章，分子电流的磁场相互抵消，对外不显磁性；乙棒中分子电流取向大致一致，分子电流的磁场相互叠加，对外显示出较强的磁性.C正确.5.【解析】选A、B、C.回形针受力如图：磁力F=mgtanθ,拉力T=mgcos,A、B正确.根据安培分子电流假说，C对、D错.6．【解析】选D.竖直放置时，Φ1=BS，旋转θ角后，Φ2=BScosθ，所以磁通量的变化量为：ΔΦ=Φ2-Φ1=BScosθ-BS,故D项正确.7. 【解析】由磁性材料的极性，可知磁头线圈左端为N极，从而可根据安培定则判断出磁头线圈中的电流方向如图所示.答案：见解析图8.【解析】（1）当线框平面与磁感应强度方向垂直时，穿过线圈的磁通量最大Φmax=BS;(2)当线框平面与磁感应强度方向平行时，线框在垂直磁场方向上的投影面积最小，此时穿过线圈的磁通量最小为零.答案：（1）与磁场方向垂直放置 BS（2）与磁场方向平行放置 0【方法技巧】磁通量大小的判断(1)可根据公式Φ=BS计算磁通量的大小，然后比较磁通量的大小，计算时要注意公式的适用条件.(2)可根据穿过平面的磁感线的净条数判断磁通量的大小，此时要注意平面内是否存在穿入方向不同的磁感线.。
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。
3.1 磁现象和磁场 (人教版选修3-1)
3.1 磁现象和磁场每课一练（人教版选修3-1）1．首先发现电流磁效应的科学家是( )A．安培B．库仑C．奥斯特D．法拉第2．下列说法正确的是( )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．磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场而发生的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．在地球表面各点磁场强弱相同3．把铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，发现两者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部时，两者互不吸引，则( )A．甲有磁性，乙无磁性B．甲无磁性，乙有磁性C．甲、乙都有磁性D．甲、乙都无磁性4．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5．奥斯特实验说明了( )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6．如图1所示，假设将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁针的N极将()图1A．指北B．指南C．竖直向上D．竖直向下7.________和________都叫做永磁体，它们都能吸引铁质物体，我们把这种性质叫做________，磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫做__________．将能够自由转动的磁体，例如悬吊着的磁针，放在地磁场中，静止时指南的磁极叫__________极，又叫____________(填“N”或“S”)极，指北的磁极叫做____________极，又叫________(填“N”或“S”)极．参考答案课后巩固提升1．C [1820年奥斯特发现导线通电后其下方与导线平行的小磁针发生偏转之前，安培、库仑等人都认为磁与电完全是两回事，故选C]2．AB [地磁场类似于条形磁铁的磁场，所以在地球表面赤道上的磁场最弱，选项D不正确；在地球上不同位置，磁偏角的数值是不同的，因此C不正确．]3．A [磁体具有磁性，能够吸引铁磁性一类的物质，磁体各个部分的磁性强弱不同，条形磁体两端的磁性最强，叫做磁极，中间的磁性最弱，几乎没有．当铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，两者互相吸引，说明甲是磁体，具有磁性；把铁棒乙的一端靠近铁棒甲的中部，两者不能相互吸引，说明乙不是磁体，没有磁性．]4．D [一元硬币为钢芯镀镍，钢和镍都是磁性材料，放在磁体的周围能够被磁化而获得磁性，能够和磁体相互吸引．]5．C [奥斯特实验中电流能使静止的小磁针发生偏转，说明电流周围能产生磁场．故正确答案为C.]6．D [地磁场的分布规律与条形磁铁类似，在地理北极附近，地磁场竖直向下，此处小磁针的N极应竖直向下，D对．]7．天然磁石人造磁体磁性磁极南S北N。
2017-2018学年物理人教版选修3-1 3.1 磁现象与磁场同步练习题
一、单选题2017-2018学年物理人教版选修3-1 3.1 磁现象与磁场同步练习题1. 关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下列示意图中正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．2. 如图所示，在水平长直导线的正下方，有一只可以自由转动的小磁针。
现给直导线通以由a 向b 的恒定电流I ，若地磁场的影响可忽略，则小磁针的N 极将A ．保持不动B ．向下转动C ．垂直纸面向里转动D ．垂直纸面向外转动C ．地磁场穿过地球表面的磁通量为零B ．地理南极点的地磁场方向竖直向上A ．地磁场只分布在地球的外部人，比西方早了400年．关于地磁场，下列说法中正确的是（）沈括在《梦溪笔谈》中记载了“以磁石磨针锋”制造指南针的方法，磁针“常微偏东，不全南也”．他是世界上第一个指出地磁场存在磁偏角的3.二、多选题D ．地球表面各处地磁场的磁感应强度大小相等4. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图，则下列说法中不正确的是（）A ．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B ．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C ．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D ．形成地磁场的原因可能是带负电的地球自转引起的5. 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，则( )A ．螺线管内部磁感线从Q 指向PB ．螺线管外部磁感线从Q 指向PC ．螺线管的P 端为N 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6. 下列所示各图中，小磁针涂黑的一端为小磁针的N 极的指向正确的是A ．B ．C．D．7. 每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来，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，下列有关说法正确的是（）A．在北极竖直向下射向地球的带电粒子不会发生偏转B．在赤道竖直向下射向地球的带正电的粒子会向南偏转C．在赤道竖直向下射向地球的带负电的粒子会向西偏转D．在南极竖直向下射向地球的带电粒子会向北发生偏转8. 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．磁极与电流间的相互作用是通过电场和磁场产生的D．磁场的基本性质是对处于其中的磁极和电流有力的作用9. 如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时( )A．磁铁对桌面的压力增大B．磁铁对桌面的压力减小C．磁铁受到向右的摩擦力作用D．磁铁受到向左的摩擦力作用三、填空题四、解答题10. 一如图所示，磁单极子会在其周围形成均匀辐射磁场．质量为m 、半径为R 的圆环当通有恒定的电流I 时，恰好能水平静止在N 极正上方H 处．已知与磁单极子N 极相距r 处的磁场强度大小为B=，其中k 为常数．重力加速度为g．则A ．静止时圆环的电流方向为顺时针方向（俯视）B ．静止时圆环沿其半径方向有扩张的趋势C ．静止时圆环的电流D ．若将圆环向上平移一小段距离后由静止释放，下落中加速度先增加后减小11. 如图所示，将两根细铁丝靠近条形磁铁的S 极，细铁丝会被吸引到磁铁的S 极上这是因为铁丝______ 选填：“磁化”或“退磁”后，上端相当于______ 选填“N 极”“S 极”，与条形磁铁的S 极相吸引，下端相当于______ 选填“N 极”“S 极”两铁丝的下端极性______ 选填“相同”“相反”，由于______ 选填“同名”“异名”磁极相互排斥，故两铁丝的上端距离较近，下端距离较远．12. 在赤道上，地磁场可看成是沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度的大小是如果赤道上有一根沿东西方向的直导线，长为100m ，载有从东向西的电流50A ，地磁场对这根导线的作用力有多大？方向如何？。
人教版 选修3-1 高二(上 )第三章 1. 磁现象和磁场 强化练习
人教版 选修3-1 高二（上 ）第三章 1. 磁现象和磁场 强化练习一、多选题1. 指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针，下列说明正确的是A．指南针可以仅具有一个磁极B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转)2. 如图所示，关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是(A．甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的B．乙图中，磁体对通电导线的力的作用是通过磁体的磁场发生的C．丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的D．丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的3.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4. 如图所示，能自由转动的小磁针水平放置在桌面上.当有一束带电粒子沿与磁针指向平行的方向从小磁针上方水平飞过时，所能观察到的现象是()A ．小磁针不动B ．若是正电荷飞过，小磁针会发生偏转C ．若是负电荷飞过，小磁针会发生偏转D ．若是一根通电导线，小磁针会发生偏转5. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示．结合上述材料，下列说法不正确的是（ ）A ．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B ．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C ．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D ．距离地球表面高度相等的点，磁场的强弱相同D ．若小磁针被推开，则长铁条可能没有磁性C ．若小磁针被推开，则说明长铁条一定有磁性B ．若小磁针被吸引过来，则长铁条可能没有磁性A ．若小磁针被吸引过来，则说明长铁条一定有磁性结论，其中正确的是()某同学身边有一个长铁条，为了检验它是否具有磁性，该同学用它的一端靠近能自由转动的小磁针.下列给出了几种可能产生的现象以及相应6.7. 超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这项技术，磁体悬浮的原理是（）A．超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同B．超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反C．超导体使磁体处于失重状态D．超导体对磁体的作用力与磁体的重力相平衡二、单选题8. 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。
人教版高中物理选修3-1课后巩固作业：3磁场(选修3-1).docx
高中物理学习材料桑水制作第三章磁场（90分钟 100分）一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分.每小题至少一个答案正确，选不全得2分）1.关于磁场的方向,下列叙述中不正确的是( )A.磁感线上某一点的切线方向B.磁场N极到S极的方向C.小磁针静止时北极所指的方向D.小磁针的北极受力方向2.（2011·新课标全国卷）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.在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是( )3.（2011·淮安高二检测）电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )A.速率越大，周期越大B.速率越小，周期越大C.速度方向与磁场方向平行D.速度方向与磁场方向垂直4.（2011·南京高二检测）如图是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连.现分别加速氘核21H（）和氦核42He（）.下列说法中正确的是( )A．它们的最大速度相同B．它们的最大动能相同C．它们在D形盒中运动的周期相同D．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能5.如图所示，两个完全相同的圆形线圈能在一个光滑的圆柱上自由移动，设大小不同、方向相同的电流I1、I2分别按图示方向通入圆形线圈，则两个线圈的运动情况( )A.都绕圆柱转动B.彼此相向运动，具有大小相等的加速度C.彼此相向运动，电流较大的加速度较大D.彼此背向运动，电流较大的加速度较大6.将闭合通电导线圆环平行于纸面缓慢地竖直向下放入水平方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，则在通电圆环从刚进入到完全进入磁场的过程中，所受的安培力的大小( )A.逐渐增大B.逐渐变小C.先增大后减小D.先减小后增大7．如图所示,有界匀强磁场边界线SP平行于MN,速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场.其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直；穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角,设两粒子从S到a、b所需时间分别为t1和t2，则t1∶t2为(重力不计)( )A．1∶3 B．4∶3C．1∶1 D．3∶28.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9.如图所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场水平向内），有一粒子恰能沿直线飞过此区域（不计粒子重力）( )A.若粒子带正电，E方向应向下B.若粒子带负电，E方向应向上C.若粒子带正电，E方向应向上D.不管粒子带何种电，E方向都向下10.（2011·孝感高二检测）如图所示，OO′为水平挡板，S为一电子源，它可以向a、b、c、d四个垂直磁场的方向发射速率相同的电子（ac垂直OO′，bd平行OO′），板OO′下方有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场范围足够大，不计电子重力，则击中挡板可能性最大的方向是( )A.aB.bC.cD.d11.如图所示，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧，这些粒子的质量，电荷量以及速度大小如表所示.由以上信息可知，从图中abc处进入的粒子对应表中的编号分别为( )A.3,5,4B.4,2,5C.5,3,2D.2,4,512.（2011·新课标全国卷）电磁轨道炮工作原理如图所示.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，理论上可采用的方法是( )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，其他量不变二、计算题（本大题共4小题，共40分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）13.（8分）如图所示，水平放置的光滑的金属导轨M、N，平行置于匀强磁场中，间距为d，磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面夹角为α,金属棒ab的质量为m，长为L，放在导轨上且与导轨垂直.电源电动势为E，定值电阻为R，其余部分电阻不计.则当开关闭合的瞬间，棒ab的加速度为多大？14．(8分)图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B.一带电粒子从平板上狭缝O处以垂直于平板的初速度v射入磁场区域，最后到达平板上的P点.已知B、v以及P到O的距离l，不计重力，求此粒子的电荷q与质量m之比.15．（12分）如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，与水平面夹角为37°，固定在竖直平面内，垂直纸面向里的匀强磁场B充满杆所在的空间，杆与B垂直，质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为0.4 mg，已知小环的带电量为q，问：(1)小环带什么电?(2)小环滑到P处时的速度多大?16．（12分）如图所示，AB为一段光滑绝缘水平轨道，BCD为一段光滑的圆弧轨道，半径为R，今有一质量为m、带电量为+q的绝缘小球，以速度v0从A点向B点运动，后又沿弧BC做圆周运动，到C点后由于v0较小，故难运动到最高点．如果当其运动至C点时，忽然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场，使其能运动到最高点此时轨道弹力为0，且贴着轨道做匀速圆周运动，求：（1）匀强电场的方向和大小；（2）磁场的方向和磁感应强度．答案解析1.【解析】选B.磁感线上某一点的切线方向即是该点的磁场方向,A正确.在条形磁铁内部磁感线从S极到N极,磁场方向也从S极到N极,B错误.磁场方向规定为小磁针北极的受力方向或静止时小磁针北极的指向,C 、D正确,故选B.2.【解析】选B.由于地磁场的北极在地理南极附近，由安培定则可知，安培假设中环形电流方向如B图所示，故A、C、D错，B正确.3.【解析】选D.由T=2mBqπ，可知A、B错误.速度方向与磁场方向平行时，电子不受洛伦兹力，不做匀速圆周运动，C错.速度方向与磁场方向垂直时，电子受洛伦兹力充当向心力，做匀速圆周运动.4.【解析】选A、C.因为21H和42He的比荷相同.由T=2mqBπ可得它们在D形盒中运动的周期相同，C正确.根据R= mvqB，粒子的最终速度v=qBRm，所以它们的最终速度相同，A正确.由粒子的最终动能222k q B R E 2m=知，最大动能和f 无关,且它们最大动能也不同.所以B 、D 错误.5.【解析】选B.使用等效分析法，两个环形电流相当于两个磁极相同的小磁针，相互吸引；由牛顿第三定律可知，它们之间的作用力等大、反向，由于线圈完全相同由a=Fm知，加速度大小相等、方向相反，故选B.6.【解析】选C.通电圆环受到的安培力大小F=ILB ，其中I 、B 分别为所通电流大小、磁感应强度大小，L 指有效长度，它等于圆环所截边界线的长度.由于L 先增大后减小，故安培力先增大后减小，C 正确.7．【解析】选D.两个粒子转过的圆心角分别为90°、60°，根据T=2m qB π，t= T 2θπ，可得它们运动时间之比为3∶2，D 正确.【方法技巧】巧解有界磁场中的部分圆弧运动问题 1.分析思路三步走： （1）确定圆心，画出轨迹； （2）找几何关系，定物理量； （3）画动态图，定临界状态. 2.分析方法有四种（1）几何对称法：粒子的运动轨迹关于入射点和出射点的中垂线对称.（2）动态放缩法：速度越大半径越大，但速度方向不变的粒子圆心在垂直于速度方向的直线上. （3）旋转平移法：定点粒子源发射速度大小相等、方向不同的所有粒子的轨迹圆圆心在以入射点为圆心，半径R=mv 0/qB 的圆上，相当于将一个定圆以入射点为圆心旋转.（4）数学解析法：写出轨迹圆和圆形边界的解析方程，应用物理和数学知识求解.8.【解析】选B.环形电流I 1和直线电流I 2激发的磁场的磁感线处处平行，所以金属环所受安培力为零，故B 正确，A 、C 、D 错误.9.【解析】选A 、D.若粒子带正电，所受洛伦兹力向上，电场力与其平衡，应该向下，E 方向应向下，当粒子带负电时，电场力、洛伦兹力方向都与带正电荷时相反，也能沿直线做匀速直线运动，A 、D 对. 10.【解析】选D.四个电子都做匀速圆周运动，d 的圆心位置最高，所以击中挡板可能性最大的是d. 11.【解析】选D.根据半径公式r=mvBq结合表格中数据可求得1～5各组粒子的半径之比依次为0.5∶2∶3∶3∶2，说明第一组正粒子的半径最小，该粒子从MQ 边界进入磁场逆时针运动.由图a 、b 粒子进入磁场也是逆时针运动，则都为正电荷，而且a 、b 粒子的半径比为2∶3，则a 一定是第2组粒子，b 是第4组粒子.c 顺时针运动，为负电荷，半径与a 相等是第5组粒子.正确答案D.12.【解析】选B 、D.设发射速度为v 时，对应的电流为I ，弹体的质量为m ，轨道长度为L ，弹体的长度为a ，当速度为2v 时，对应的电流为I ′，弹体的质量为m ′，轨道长度为L ′，依题意有，B=kI ，F=BIa=kI 2a ，由动能定理得，FL=21mv 2，即221kI aL mv 2=，同理有221kI aL m 4v 2''='，两式相比可得：22I Lm 1I L m 4'=''，四个选项中只有B 、D 两个选项使前式成立，故A 、C 错，B 、D 正确. 13. 【解析】画出截面图如图所示，有F=BIL （2分） Fsin α=ma (2分） I=E/R (2分） 联立以上三式求得ab 的加速度 a=BELsin mR α(2分） 答案：BELsin mRα14．【解析】粒子初速度v 垂直于磁场，粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圆周运动，设其半径为R ，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律，有qBv= 2v m R（4分）因粒子经O 点时的速度垂直于OP ，故OP 是直径，l ＝2R由此得q 2v m B =l . （4分） 答案: 2v B l15．【解析】(1)小环重力在垂直杆方向上的分力：G 1=Gcos37°=0.8 mg ，根据题意，小环对杆的压力小于0.8 mg ，所以，小环受到洛伦兹力的方向应斜向上，根据左手定则，小环带负电. （6分）(2)在垂直杆方向上，根据平衡条件：F+N=G 1又F=qvB可得：v=2 mg5qB（6分）答案:(1)负电 (2) 2 mg 5qB16．【解析】（1）小球贴着轨道做匀速圆周运动，可知qE=mg （2分）所以E= mgq，方向竖直向上（2分）（2）最高点此时轨道弹力为0，所以洛伦兹力提供小球做圆周运动的向心力qvB=2vmR（4分）所以，B= mvqR，根据左手定则，磁场方向垂直纸面向外. （4分）答案:（1）方向竖直向上mg q（2）垂直纸面向外mv qR。
人教版高中物理选修3-1《3.1磁现象和磁场》同步训练试题解析.docx
高中物理学习材料桑水制作一、选择题1．有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是( )A．通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行解析：选B.安培力方向与磁场垂直，洛伦兹力不做功，通电导线在磁场中不一定受安培力．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现．2.图3－6磁场中某区域的磁感线，如图3－6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处受力小解析：选A.由磁感线的疏密可知Ba＞Bb，由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．3．图3－7两个绝缘导体环AA′、BB′大小相同，环面垂直，环中通有相同大小的恒定电流，如图3－7所示，则圆心O处磁感应强度的方向为(AA′面水平，BB′面垂直纸面)( )A．指向左上方B ．指向右下方C ．竖直向上D ．水平向右 答案：A 4.图3－8如图3－8所示，垂直纸面放置的两根直导线a 和b ，它们的位置固定并通有相等的电流I ；在a 、b 沿纸面的连线的中垂线上放有另一直导线c ，c 可以自由运动．当c 中通以电流I1时，c 并未发生运动，则可以判定a 、b 中的电流( ) A ．方向相同都向里 B ．方向相同都向外 C ．方向相反D ．只要a 、b 中有电流，c 就不可能静止解析：选C.如果导线c 并未发生运动，则导线a 、b 在导线c 处的合磁场方向应平行于导线c ，由平行四边形定则和直导线周围磁场分布规律可知，两电流I1、I2方向应相反，故C 正确． 5.图3－9美国发射的航天飞机“发现者”号搭载了一台α磁谱仪，其中一个关键部件是由中国科学院电工研究所设计制造的直径为1200 mm 、高为80 mm 、中心磁感应强度为0.314 T 的永久磁体．它的主要使命是要探测宇宙空间中可能存在的物质，特别是宇宙中反氦原子核．若如图3－9所示的磁谱仪中的4条径迹分别为质子、反质子、α粒子、反氦核的径迹，其中反氦核的径迹为( )A ．1B ．2C ．3D ．4解析：选B.由速度选择器的特点可知，进入磁场B2的四种粒子的速度v 相同．由左手定则可以判断，向左偏转的为反质子和反氦核(带负电)．又根据R ＝mvqB 知RH ＜RHe ，故2为反氦核的径迹，故B 正确． 6.图3－10如图3－10所示，平行板电容器的两板与电源相连，板间同时有电场和垂直纸面向里的匀强磁场B ，一个带电荷量为＋q 的粒子以v0为初速度从两板中间沿垂直电磁场方向进入，穿出时粒子的动能减小了，若想使这个带电粒子以v0沿原方向匀速直线运动穿过电磁场，可采用的办法是( )A ．减小平行板的正对面积B ．增大电源电压C ．减小磁感应强度BD ．增大磁感应强度B解析：选BC.带电粒子在正交的电磁场中运动，由于射出时动能小于12mv02，可以判定洛伦兹力大于电场力，因此若使带电粒子以v0沿原方向运动，则必须增大电场强度或减小磁感应强度，故C 正确，D 错误．电场强度可利用公式E ＝Ud 求出，可知U 越大，E 越大，故B 正确．对于A 答案，不改变电压及板间距离，只改变正对面积，不影响电场强度，故A 错误． 7.由于科学研究的需要，常常将质子(11H)和α粒子(42He)等带电粒子贮存在圆环状空腔中，圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为 B.如果质子和α粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同(如图3－11中虚线所示)，磁场也相同，比较质子和α粒子在圆环状空腔中运动的动能EkH 和Ek α及周期TH 和T α的大小，有( ) A ．EkH ≠Ek α，TH ≠T α B ．EkH ＝Ek α，TH ＝T α C ．EkH ≠Ek α，TH ＝T α D ．EkH ＝Ek α，TH ≠T α解析：选D.由R ＝mv Bq ，Ek ＝12mv2，可得：R ＝2mEkBq ，因RH ＝R α，m α＝4mH ，q α＝2qH ，可得：EkH ＝Ek α，由T ＝2πm Bq 可得TH ＝12T α.故D 正确．8.图3－12如图3－12所示，在x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场．一个不计重力的带电粒子从坐标原点O 处以速度v 进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x 轴正方向成120°角．若粒子穿过y 轴正半轴后在磁场中到x 轴的最大距离为a ，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是( ) A.3v 2aB ，正电荷 B.v2aB ，正电荷 C.3v 2aB ，负电荷 D.v2aB，负电荷解析：选C.粒子能穿过y 轴的正半轴，所以该粒子带负电荷，其运动轨迹如图所示，A 点到x 轴的距离最大，为R ＋12R ＝a ，R ＝mv qB ，得q m ＝3v2aB ，故C 正确．9.图3－13半径为r 的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A 点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中，并从B 点射出．∠AOB ＝120°，如图3－13所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为( ) A ．2πr/3v0 B ．23πr/3v0 C ．πr/3v0 D.3πr/3v0解析：选D.从⌒AB 弧所对圆心角θ＝60°，知t ＝16 T ＝πm/3qB.但题中已知条件不够，没有此选项，另想办法找规律表示t.由匀速圆周运动t ＝⌒AB/v0，从图示分析有R ＝3r ，则：⌒AB ＝R ·θ＝3r ×π3＝33πr ，则t ＝⌒AB/v0＝3πr/3v0.所以选项D 正确．10.图3－14如图3－14所示，光滑绝缘轨道ABP 竖直放置，其轨道末端切线水平，在其右侧有一正交的匀强电场、磁场区域，电场竖直向上，磁场垂直纸面向里．一带电小球从轨道上的A 点由静止滑下，经P 点进入场区后，恰好沿水平方向做直线运动．则可判定( ) A ．小球带负电 B ．小球带正电C ．若小球从B 点由静止滑下，进入场区后将立即向上偏D ．若小球从B 点由静止滑下，进入场区后将立即向下偏 答案：BD 11．在匀图3－15强磁场中置一均匀金属薄片，有一个带电粒子在该磁场中按如图3－15所示轨迹运动．由于粒子穿过金属片时有动能损失，在MN 上、下方的轨道半径之比为10∶9，不计粒子的重力及空气的阻力，下列判断中正确的是( ) A ．粒子带正电B ．粒子沿abcde 方向运动C ．粒子通过上方圆弧比通过下方圆弧时间长D ．粒子恰能穿过金属片10次解析：选A.依据半径公式可得r ＝mvBq ，则知道r 与带电粒子的运动速度成正比．显然半径大的圆周是穿过金属片前的带电粒子的运动轨迹，半径小的圆周是穿过金属片后的带电粒子的运动轨迹，所以粒子沿edcba 方向运动．再依据左手定则可知，带电粒子带正电，A 对，B 错．依据周期公式可知，带电粒子在磁场中的运动周期与运动速度无关，故选项C 也是错误的．半径之比为10∶9，即速度之比为10∶9.依据动能定理解得，粒子能穿过金属片的次数为：n ＝100/19.故D 是错误的，本题的正确选项为A. 12．如图3－16所图3－16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解析：选C.由左手定则知C 正确．而Ff ＝μFN ＝μ(mgcos θ＋Bqv)要随速度增加而变大，A 错误．若滑块滑到底端已达到匀速运动状态，应有Ff ＝mgsin θ，可得v ＝mg Bq (sin θμ－cosθ)，可看到v 随B 的增大而减小．若在滑块滑到底端时还处于加速运动状态，则在B 越强时，Ff 越大，滑块克服阻力做功越多，到达斜面底端的速度越小，B 错误．当滑块能静止于斜面上时应有 mgsin θ＝μmgcos θ，即μ＝tan θ，与B 的大小无关，D 错误．二、计算题(本题包括4小题，共40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) 13．(8分)如图3－17所示图3－17，光滑的平行导轨倾角为θ，处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E 、内阻为r 的直流电源．电路中有一阻值为R 的电阻，其余电阻不计，将质量为m 、长度为L 的导体棒由静止释放， 求导体棒在释放瞬间的加速度的大小．解析：受力分析如图所示，导体棒受重力mg 、支持力FN 和安培力F ，由牛顿第二定律：mgsin θ－Fcos θ＝ma ① F ＝BIL ② I ＝E R ＋r ③ 由①②③式可得 a ＝gsin θ－BELcos θm R ＋r .答案：gsin θ－BELcos θm R ＋r14．(10分)如图3－18所示，直线MN 上方存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场，现有一质量为m 、带电荷量为＋q 的粒子在纸面内以某一速度从A 点射入，其方向与MN 成30°角，A 点到MN 的距离为d ，带电粒子重力不计．图3－18(1)当v 满足什么条件时，粒子能回到A 点； (2)粒子在磁场中运动的时间t. 解析：(1)粒子运动如图所示，由图示的几何关系可知： r ＝2dtan 30°＝23d粒子在磁场中的轨道半径为r ，则有Bqv ＝m v2r联立两式，得v ＝23dBqm此时粒子可按图中轨道回到A 点．(2)由图可知，粒子在磁场中运动的圆心角为300° 所以t ＝300°360°T ＝562πm Bq ＝5πm3Bq .答案：(1)v ＝23dBq m (2)5πm3Bq15.图3－19(10分)如图3－19所示，匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的且宽度相等均为d ，电场方向在纸平面内，而磁场方向垂直纸面向里．一带正电粒子从O 点以速度v0沿垂直电场方向进入电场．在电场力的作用下发生偏转，从A 点离开电场进入磁场，离开电场时带电粒子在电场方向的偏移量为12d ，当粒子从C 点穿出磁场时速度方向与进入电场O 点时的速度方向一致，不计带电粒子的重力，求： (1)粒子从C 点穿出磁场时的速度v. (2)电场强度和磁感应强度的比值EB.解析：(1)粒子在电场中偏转，垂直于电场方向速度v ⊥＝v0，平行于电场方向速度v ∥，因为d ＝v ⊥·t ＝v0t ，12d ＝v ∥2·t ，所以v ∥＝v ⊥＝v0，所以v ＝v ⊥2＋v ∥2＝2v0，tanθ＝v ∥v ⊥＝1.因此θ＝45°，即粒子进入磁场时的速度方向与水平方向成45°角斜向右下方．粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，穿出磁场时速度大小为v ＝2v0，方向水平向右．(2)粒子在电场中运动时，v ∥＝at ＝qE m ·d v0，得E ＝mv02qd .在磁场中运动轨迹如图所示．则R ＝dsin45°＝2d ，又qvB ＝mv2R ，B ＝mv qR ＝m 2v0q 2d ＝mv0qd ，所以EB＝v0.答案：(1)2v0，方向水平向右 (2)v016．(12分)如图3－20所示，初速度为零的负离子经电势差为U 的电场加速后，从离子枪T 中水平射出，经过一段路程后进入水平放置的两平行金属板MN 和PQ 之间，离子所经空间存在着磁感应强度为B 的匀强磁场．不考虑重力作用，离子的比荷q/m 在什么范围内，离子才能打在金属板上？图3－20解析：在加速过程中，据动能定理有12mv2＝qU ，由此得离子进入磁场的初速度v ＝2qUm.分析离子进入磁场后打到金属板两端的轨迹，如图所示，设半径分别为R1和R2，则离子打到金属板上的条件是R1≤R ≤R2，由勾股定理知R12＝d2＋(R1－d2)2得R1＝54d ；由勾股定理知R22＝(2d)2＋(R2－d2)2得R2＝174d.再由R ＝mvqB及v ＝2qU m 可得R ＝1B2mUq， 所以32U 289B2d2≤q m ≤32U 25B2d2.答案：32U 289B2d2≤q m ≤32U25B2d2。
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磁现象和磁场同步练习
一、单选题
1.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
2.如图所示，当导线中通有电流时，小磁针发生偏转．这个实验说明了()
A. 通电导线周围存在磁场
B. 通电导线周围存在电场
C. 电流通过导线时产生焦耳热
D. 电流越大，产生的磁场越强
3.1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应.在奥斯特实验中，将直导线沿南北方向水平放
置，指针靠近直导线，下列结论正确的是()
A. 把小磁针放在导线的延长线上，通电后，小磁针会转动
B. 把小磁针平行地放在导线的下方，在导线与小磁针之间放置一块铝板，通电后，小磁针不会
转动
C. 把小磁针平行地放在导线的下方，给导线通以恒定电流，然后逐渐增大导线与小磁针之间的
距离，小磁针转动的角度(与通电前相比)会逐渐减小
D. 把黄铜针(用黄铜制成的指针)平行地放在导线的下方，通电后，黄铜针会转动
4.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时，下述说法中正确的是
()
A. A，B一定相互吸引
B. A，B一定相互排斥
C. A，B间可能无磁场力作用
D. A，B可能相互吸引，也可能相互排斥
5.以下说法正确的是()
A. 磁体与磁体间的相互作用是通过磁场产生的
B. 通电导体与通电导体间的相互作用是通过电场产生的
C. 磁体与通电导体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
6.地球是一个大磁体，关于地磁场有以下几种说法：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极
指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；
④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行
的．以上描述正确的是()
A. ①②④
B. ②③④
C. ①⑤
D. ②③
二、多选题
7.某同学身边有一个长铁条，为了检验它是否具有磁性，该同学用它的一端靠近能自由转动的小
磁针．下列给出了几种可能产生的现象以及相应结论，其中正确的是()
A. 若小磁针被吸引过来，则说明长铁条一定有磁性
B. 若小磁针被吸引过来，则长铁条可能没有磁性
C. 若小磁针被推开，则说明长铁条一定有磁性
D. 若小磁针被推开，则长铁条可能没有磁性
8.电流的磁效应说明了()
A. 通电导体的周围存在磁场
B. 磁体的周围存在磁场
C. 通电导体对磁体有力的作用
D. 电与磁之间存在内在联系
9.关于地磁场，下列叙述正确的是()
A. 地球的地磁两极与地理的两极重合
B. 我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的南极
C. 地磁的北极与地理南极重合
D. 地磁的北极在地理南极附近
10.如图所示，能自由转动的小磁针水平放置在桌面上.当有一束带电粒
子沿与磁针指向平行的方向从小磁针上方水平飞过时，所能观察到
的现象是()
A. 小磁针不动
B. 若是正电荷飞过，小磁针会发生偏转
C. 若是负电荷飞过，小磁针会发生偏转
D. 若是一根通电导线，小磁针会发生偏转
三、实验题
11.如图所示，将两根细铁丝靠近条形磁铁的S极，细铁丝会被吸引到磁铁的S极上．这
是因为铁丝______ (选填：“磁化”或“退磁”)后，上端相当于______ (选填
“N极”“S极”)，与条形磁铁的S极相吸引，下端相当于______ (选填
“N极”“S极”).两铁丝的下端极性______ (选填“相同”“相反”)，由于______ (选填“同名”“异名”)磁极相互排斥，故两铁丝的上端距离较近，下端距离较远．
答案
1.D
AD.磁体能吸引一元硬币，说明硬币一定是由磁性物质制成的，但不一定是铁做的，故A错误，D正确；
B.铝不是磁性物质，故硬币不可能是铝做的，故B错误；
C.磁体的磁性越强，只表示吸引磁性物质的能力强，与能吸引的物质种类多少无关。
故C错误。
故选D。
2.A
当导线中有电流时，小磁针会发生偏转，说明电流能产生磁场，这种现象称为电流的磁效应，首先是由丹麦物理学家奥斯特观察到这个实验现象，故A正确，BCD错误；
故选A。
3.C
A.小磁针放在导线上的延长线上，小磁针所在位置没有磁场，故小磁针不会转动，故A错误；
B.由于铝板不能有效屏蔽磁场，故通电后小磁针会发生转动，故B错误；
C.离导线越远的地方，磁场越弱，则逐渐增大导线与小磁针之间的距离，小磁针转动的角度(与通电前相比)会逐渐减小，故C正确；
D.铜不能被磁化，故不会被磁场所吸引，故D错误．
故选C．
4.D
小磁针本身有磁性，能够吸引没有磁性的铁棒，故铁棒A可能有磁性，也可能没有磁性，铁棒B能排斥小磁针，说明铁棒B一定有磁性，若铁棒A无磁性，当铁棒A靠近铁棒B时，在铁棒B的磁场作用下也会被磁化而发生相互的吸引作用，若铁棒A有磁性，则铁棒A、铁棒B两磁体都分别有N 极和S极，当它们的同名磁极互相靠近时，互相排斥；当异名磁极互相靠近时，互相吸引．这说明不论铁棒A有无磁性，它们之间总有磁场力的作用，故D正确，ABC错误。
故选D。
5.A
6.D
由于地磁的北极在地理的南极附近，在磁体的外部磁感线从N极指向S极，故磁感线有个向北的分量，而小磁针静止的时候N极的方向就是磁感线的方向，所以小磁针由于受到地磁场的作用静止时N极指向地理的北方。
赤道附近地磁场的方向和地面平行，北半球地磁场方向相对地面是斜下的，南半球地磁场方向相对地面是斜向上的。
①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地理的南极；故①错误
②地磁场的北极在地理南极附近；故②正确
③赤道附近地磁场的方向和地面平行；故③正确
④北半球地磁场方向相对地面是斜下的；故④错误
⑤赤道附近地磁场的方向和地面平行，不是任何地方的地磁场方向都是和地面平行的；故⑤错误。
故选D。
7.BC
AB.若小磁针的一端被吸引，说明至少有一个物体有磁性，则锯条可能没有磁性，也可能是异名磁极间的相互吸引，故不能确定锯条是否有磁性，故B正确，A错误；
CD.若小磁针的一端被推开，根据同名磁极相互排斥，则锯条一定有磁性，故C正确，D错误。
故选BC。
8.ACD
电流的磁效应说明电流周围存在一种特殊物质，它能够传递电流与磁体、磁体与电流、电流与电流之间的相互作用，这种特殊的物质就叫磁场，故ACD正确，B错误。
故选ACD。
9.BD
ACD.地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理的北极附近，故AC 错误，D正确。
B.在地球表面地磁场的磁感线从地理南极指向地理北极，故我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的南极。
故B正确。
故选BD。
10.BCD
A. 根据运动电荷会产生电流，导致小磁针处于电流的磁场中，则小磁针肯定会动，A错误；BC.不论这束粒子带正电，还是带负电，只要水平飞过，则会产生电流，从而导致小磁针偏转，BC 正确；
D. 若是一根导线，也会产生磁场，导致小磁针偏转，D正确。
故选BCD。
11.磁化；N极；S极；相同；同名。