人教版高中物理选修3-1第三章《磁场》基础练习2
人教版高中物理选修31第三章磁场综合测试题及详解
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作第三章磁场综合测试题答案及详解本卷分第 Ⅰ卷 ()和第 Ⅱ 卷 (非 )两部分． 分100 分，90 分 ．第Ⅰ卷(共 40 分)一、 (共 10 小 ，每小4 分，共 40 分，在每小 出的四个 中，有的小只有一个 吻合 目要求，有些小 有多个 吻合 目要求，全部 的得 4 分，不全的得 2 分，有 或不答的得0 分 )1． 答案： ABDA 、D 中 均与磁解析： 只有当通 和磁 平行 ，才不受安培力的作用，而垂直， B 中 与磁 方向 角60°，因此受安培力的作用，故正确 A 、B 、 D.2． 答案： D解析： 因 小球静止，因此不受磁 力的作用． 3．答案： A解析：用双 成的螺 管， 双 中的 流 好相反， 其在周 空 生的磁 相互抵消，因此螺 管内部磁感 度 零．4．答案： C解析：通 后， 簧的每一个圈都相当一个 形 流， 且各 圈都通以相同方向的 流，依照同向 流相互吸引， 簧收 ，下端走开水 面，使 路断开， 路断开后， 簧中的 流消失， 磁 作用失去， 簧在 力和自己重力作用下下落，于是 路又接通， 簧又收 ⋯⋯ 这样周而复始，形成 簧上下跳 ．正确答案C.5．答案： A解析： 离 越 磁感 度越小， 子的 道半径越大． 6． 答案： A解析： 由于 m 甲∶ m 乙 ＝4∶ 1，q 甲∶ q 乙 ＝ 2∶ 1，v 甲 ∶ v 乙＝ 1∶1，故 R 甲 ∶ R 乙 ＝ 2∶ 1.由于 粒子只受洛 力的作用， 而洛 力充当粒子做 周运 的向心力， 由左手定 判 断，甲、乙所受洛 力方向相反， 可判断， A 正确．7．答案： ABD解析： 当磁 方向垂直斜面向下 ，据平衡条件知在沿斜面方向上mgsin30 ＝°BIL 因此 B ＝mg，因此 A 正确；2IL当磁场方向竖直向下时， 由左手定则知安培力应水平向左， 直导体受力以以下图． 由平衡条件知在沿斜面方向上mgsin30 ＝°BIL cos30 ° 因此 B ＝mg，应选项 B 正确；3IL若磁感觉强度垂直斜面向上， 由左手定则知安培力应沿斜面向下，这样直导体不能能静止在斜面上，因此选项 C 不正确；若 B 水平向左，由左手定则知，安培力方向应竖直向上，mg 此时若满足 BIL ＝ mg ，即 B ＝ IL ，则直导体仍可静止在斜面上，因此D 选项正确． 8． 答案： ACDT ＝2πm ，依照粒子的比荷大小可知： T 1＝ T 2<T 3，故 A 解析： 各粒子做圆周运动的周期qB 正确；由于 r 1>r 2 >r 3 结合 r ＝mv及粒子比荷关系可知 v 1>v 2>v 3，故 B 错误；粒子运动的向心 qB 加速度 a ＝qvB，结合各粒子的比荷关系及v 1>v 2>v 3 可得： a 1>a 2>a 3，故 C 正确；由图可知，m粒子运动到 MN 时所对应的圆心角的大小关系为 θ1<θ2<θ3，而 T 1＝ T 2，因此 t 1<t 2，由 T 2<T 3，且 θ ，可知 t ，故 D 正确．2<θ32<t 39．答案： ABD解析： 带负电小球由槽口下滑到 P 点的过程中，磁场力不做功，支持力不做功，只有重力做功．小球在 P 点受磁场力方向竖直向上．依照机械能守恒mgR ＝ 12mv 2v ＝ 2gR2在 P 点 N ＋Bqv －mg ＝mvRN ＝3mg － qB 2gRM 对地面压力 N ′ ＝ Mg ＋ N ＝ (M ＋ 3m) g －qB 2gR当 qB 2gR ＝ 2mg 时 N ′ ＝ (M ＋ m)g 当 qB 2gR ＝ 3mg 时 N ′ ＝ Mg 选项 A 、B 、D 正确． 10．答案： CD解析： 在 A 图中刚进入复合场时，带电小球碰到方向向左的电场力、向右的洛伦兹力、竖直向下的重力，在重力的作用下，小球的速度要变大，洛伦兹力也会变大，因此水平方向受力不能能总是平衡， A 选项错误； B 图中小球要碰到向下的重力、向上的电场力、 向外的洛伦兹力， 小球要向外偏转， 不能能沿直线经过复合场， B 选项错误； C 图中小球碰到向下的重力、 向右的洛伦兹力、 沿电场方向的电场力， 若三力的合力恰好为 零，则小球将沿直线匀速经过复合场， C 正确； D 图中小球只碰到竖直向下的重力和竖直向 上的电场力能够沿直线经过复合场， D 正确．第Ⅱ卷(非选择题共 60 分)二、填空题 (共 4 小题，每题 5 分，共 20 分．把答案直接填在横线上 )11．答案：由安培定则判断答案以以下图所示．12．答案：竖直向下垂直纸面向里E 2gh gB2πE2h 22gh＋ 3gπgB13．答案：解析：金属杆偏离竖直方向后受力以以下图，杆受重力mg，绳子拉力 F 和安培力 F 安的作用，由平衡条件可得：Fsin30 ＝°BIL ①Fcos30 °＝ mg②①②联立，得 mgtan30 °＝ BIL∴ B＝mgtan30 °＝IL14．答案：速度，荷质比解析：由直线运动可得： qE ＝ qBv进而可知： v＝E，可得速度相同，再由在后边只有m相同．B磁场空间内半径相同，可得q三、论述·计算题 (共 5小题，共 40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能够得分，有数值计算的题，答案中必定明确写出数值和单位) 15．答案： 11V解析： ab 棒碰到的安培力：F＝BIL ＝因此 I＝2AI 总＝3AR·R abE＝ I 总 (r ＋R＋R ab)＝ 11V.16．答案： P＝BIa解析：将原图的立体图改画成从正面看的侧视图，以以下图，依照左手定则判断出电流受力方向向右．F F BIh BIF＝BIh ， P＝S＝ah＝ah＝a议论：本题的物理情况是：当电流I 经过金属液体沿图中方向向上时，电流碰到磁场的作用力，这个磁场力即为驱动液态金属流动的动力，由于这个驱动力而使金属液体沿流动方向产生压强．17．答案： (1)轨迹图见解析2L2mU(2)(L2＋d2)q解析： (1)作粒子经电场和磁场中的轨迹图，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＝1m v2①2粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r，则：2vqvB＝ m②r由几何关系得： r2＝ (r－ L)2＋ d2③联立求解①②③ 式得：磁感觉强度 B＝2L2mU22q. (L＋ d )18．答案： (1)6×10－3J解析： (1)从 M→ N 过程，只有重力和摩擦力做功．刚走开N 点时有Eq＝Bqv4即 v＝E/B＝ m/s＝ 2m/s.212依照动能定理 mgh－ W f＝2mv1210－31× 1×10－32＝6× 10－3因此 W f＝mgh ＋ mv ＝1××10×－× 2(J)．22(2)从已知 P 点速度方向及受力情况解析如附图由 θ＝45°可知 mg ＝ Eqf 洛 ＝ 2mg ＝ Bqv p因此 v P ＝ 2mg＝ 2E ＝ 2 2m/s.Bq B依照动能定理，取 M →P 全过程有12mgH － W f － Eqs ＝2mv P1 2mgH － W f －2mv P求得最后结果s ＝＝ 0.6m.Eq19．答案：解析： (1)设垒球在电场中运动的加速度为 a ，时间为 t 1 ，有：qE ＝ma1 2 h ＝ 2at 1 d ＝ v 0t 1代入数据得：a ＝ 50m/s 2， t 1＝3s ，5d ＝ 2 3m ＝(2)垒球进入磁场时与分界面夹角为θat 1tan θ＝ ＝ 3， θ＝ 60°进入磁场时的速度为v ＝ v 0＝ 20m/scos θ设垒球在磁场中做匀速圆周运动的半径为 Rd由几何关系得： R ＝＝ 4m又由 R ＝ mv qB ，得 B ＝ mvqR ＝ 10T球在磁场中运动时间为：360 °－ 2× 60°t 2＝T360 °T ＝2πm ，故 t 2＝ 4πqB s15 运动总时间为： t ＝ 2t 1＋ t 2＝。
人教版高中物理选修3-1练习：第三章2磁感应强度
第三章 磁场2 磁感应强度A 级 抓基础1．(多选)关于磁感应强度B 的方向，下列说法正确的是( )A ．B 的方向就是小磁针所指的方向B ．B 的方向与小磁针N 极的受力方向一致C ．B 的方向就是通电导线的受力方向D ．B 的方向就是该处磁场的方向答案：BD2．关于磁感应强度，下列说法正确的是( )A ．由B ＝F IL可知，B 与F 成正比，与IL 成反比 B ．通电导线放在磁场中某点，该点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，该点的磁感应强度就变为零C ．通电导线所受磁场力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受磁场力的地方一定不存在磁场(即B ＝0)D ．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定答案：D3．磁感应强度的单位是特斯拉(T)，与它等价的是( ) A.N A ·mB.N ·A mC.N ·A m 2D.N A ·m 2答案：A4．关于磁感应强度为B，电流强度I、导线长L和导线所受磁场力F的关系，下列说法中正确的是()A．在B＝0的地方，F一定等于零B．在F＝0的地方，B一定等于零C．若B＝1 T，I＝1 A，L＝1 m，则F一定等于1 ND．若L＝1 m，I＝1 A，F＝1 N，则B一定等于1 T解析：由F＝ILB，当B＝0时，F一定为零，但是用B＝FIL判断B时，B一定要和通电导线垂直，没有垂直这个条件，是无法判断的，故只有A正确．答案：AB级提能力5．(多选)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 T解析：当I与B垂直时，由B＝FIL可解得B＝2 T，但题中未说明I与B是否垂直，故B的值也可能大于2 T.答案：CD6.已知圆形导线通以恒定电流时，在圆心处的磁感应强度方向垂直于圆平面．如图甲所示圆形通电导线，圆心处的磁感应强度垂直于纸面向里．现有两个互相垂直、环心重合、通以相同电流的金属圆环如图乙所示，每个圆环中的电流在圆心处产生的磁感应强度大小均为B，那么圆心处实际的磁感应强度大小是________．解析：如图所示，两个互相垂直的金属圆环在环心处的磁感应强度方向也互相垂直，圆心处的实际磁感应强度为它们的矢量和，B合＝2B.答案：2B7．在磁场中放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长为1 cm，电流为0.5 A，所受的磁场力为5×10－4N.(1)该位置的磁感应强度多大？(2)若将该电流撤去，该位置的磁感应强度又是多大？(3)若将通电导线跟磁场平行放置，该导体所受到的磁场力多大？解析：根据公式B＝FIL得：B＝5×10－40.01×0.5T＝0.1 T.(2)该处的磁感应强度不变，B＝0.1 T.(3)通电导线平行磁场放置时，所受磁场力为零，F＝0.小课堂：如何培养中学生的自主学习能力？自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式。
2018-2019学年人教版物理选修3-1练习：第3章+磁场3-2a+Word版含解析
03 课后巩固训练[对点训练]考点一对磁感应强度的理解1.(多选)有关磁感应强度B的方向，下列说法正确的是()A．B的方向就是小磁针N极所指的方向B．B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致C．B的方向就是通电导线的受力方向D．B的方向就是该处磁场的方向答案BD解析磁场的方向就是磁感应强度的方向，规定为小磁针静止时N极所指方向或小磁针N极受力方向，它与通电导线所受力的方向是不一致的。
2.(多选)如图所示，可自由转动的小磁针上方有一根长直导线，开始时两者在纸面内平行放置。
当导线中通过如图所示的电流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．小磁针处的磁场方向垂直纸面向里C．小磁针处的磁场方向垂直纸面向外D．把小磁针移走，该处就没有磁场了答案AB解析小磁针可以检验磁场的存在，当导线中通入电流时，在导线的周围就产生了磁场，在小磁针处的磁场方向为N极的受力方向，即垂直纸面向里，选项A、B正确，C错误；电流的磁场是客观存在的特殊物质，不会随小磁针的移走而消失，只要导线中有电流存在，磁场就会存在，选项D错误。
3．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单位一致的是()A.NA·m B.NA·s C.NC·m D.V·sm2答案 A解析由B＝FIL可得：1 T＝1NA·m，A对。
4．长10 cm的导线，放入匀强磁场中，它的方向和磁场方向垂直，导线中的电流是3.0 A，受到的磁场力是1.5×10－3 N，则该处的磁感应强度B大小为()A．5.0×10－3 T B．5.0×10－2 TC．5.0×10－1 T D．5.0 T答案 A解析由B＝FIL＝1.5×10－33.0×0.1T＝5.0×10－3 T，A对。
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。
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：。
高中同步新课标高中物理人教版选修3-1练习：第三章 磁场3.2
A·m m m 2A·m 2解析： 当导线与磁场方向垂直时，由公式 B ＝ ，磁感应强度 B 的单位由 F 、I 、L 的A·m2.磁感应强度(本栏目内容，在学生用书中分册装订！)1．磁场中某点磁感应强度的方向就是()A ．该点的磁场的方向B ．该点小磁针静止时 N 极所指方向C ．该点小磁针 N 极的受力方向D ．该点小磁针 S 极的受力方向解析： 磁场方向为小磁针 N 极受力方向，或者说小磁针静止时 N 极所指方向，同时磁感应强度方向就是磁场的方向．答案： ABC2．磁感应强度的单位是特斯拉(T)，与它等价的是( )N A.N·A C. N·A B.N D.FIL单位决定．在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称 T,1 T ＝1答案： A3.N.如图所示，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解析： 由 F ＝ILB ，当 B ＝0 时，F 一定为零．但是用 B ＝ 判断 B 时，B 一定要和通A ．该点的磁感应强度为m B ．该点的磁感应强度小于m C ．该点的磁感应强度大于m 解析： B ＝ 是磁感应强度的定义式，只适用于通电导线与磁场垂直的情况．B 正确，D 错误．由于导线垂直于磁场，有 B ＝ ，即 F ＝ILB .可见在 B 不变的情况下 F 与解析： 磁场力是磁场本身性质的体现，磁场是一种物质，磁体间或磁体与电流间的作用都是通过磁场完成的，但是磁场看不见摸不着并不意味着只有受力物体没有施力物体，没有反作用力．这时我们需找出产生磁场的物体，它才是施力物体，力 F 的反作用力作用在施力物体上．答案： AD4．关于磁感应强度为 B ，电流 I 、导线长 L 和导线所受磁场力 F 的关系，下列说法中 正确的是()A ．在B ＝0 的地方，F 一定等于零 B ．在 F ＝0 的地方，B 一定等于零C ．若 B ＝1 T ，I ＝1 A ，L ＝1 m ，则 F 一定等于 1 ND ．若 L ＝1 m ，I ＝1 A ，F ＝1 N ，则 B 一定等于 1 TFIL电导线垂直，没有“垂直”这个条件，是无法判断的．故只有 A 正确．答案： A5．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 F m ，以下 说法正确的是()FILFIL FILD ．该点的磁感应强度与 IL 无关FIL答案： AD6．将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，下列图象能正确反映各量间关系的是()解析： 匀强磁场各处的磁感应强度的大小和方向相同，不随 F 或 IL 而发生变化，故FILIL 成正比，所以 A 错误，C 正确．正确答案为 B 、C.得 B ＝ ＝4 T ．若导线没有与磁场垂直放置，此时所受安培力为 0.4 N ，若把此导线与磁场垂直放置时，受到的安培力将大于 0.4 N ，根据磁感应强度的定义式 B ＝ 可知，此时磁感(答案： BC7.如图所示，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，该处就没有磁场了解析： 小磁针可以检验磁场的存在，当导线中通入电流时，在导线的周围就产生了磁场．在小磁针位置处的磁场方向为 N 极的受力方向，即垂直纸面向里，故 A 、B 正确，C错误．电流的磁场是客观存在的特殊物质，不会随小磁针的移走而消失，只要导线中有电流存在，磁场就会存在，故 D 不正确．答案： AB8．长 10 cm 的通电直导线中通过 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 TB ．大于或等于 4 TC ．小于或等于 4 TD ．方向与其所受到的磁场力方向一致解析： 题目中没有说明导线如何放置，若导线与磁场垂直，则由磁感应强度的定义式FILFIL应强度将大于 4 T ，故 B 正确，A 、C 错误；磁感应强度的方向与磁场的方向一致，与导线的受力方向无关，故 D 错．答案： B9.由公式 B ＝ 可得 F ＝BIL＝如图所示，在空间某点 A 存在大小、方向恒定的两个磁场 B 1、B 2，B 1＝3 T ，B 2＝4 T ，A 点的磁感应强度大小为()A ．7 TB ．1 TC ．5 TD ．大于 3 T 小于 4 T解析： 磁感应强度 B 是矢量，所以其合成适用平行四边形定则，即 B ＝ B 21＋B 2＝32＋42 T ＝5 T.答案： C10．某处地磁场的磁感应强度是 4.0×10－5 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？解析： 电流处在地磁场中，根据磁感应强度的定义，只有电流方向与磁场方向垂直时，所受的磁场力最大．FIL所以，有 F m ＝4.0×10－5×10×500 N ＝0.2 N 答案： 0.2 N11.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，可采取的办法是()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 30°角D ．使导线在纸面内逆时针转 60°角解析： 由安培力 F ＝BIL 可知，选项 A 、B 正确．又因为在电流垂直磁场时磁场力最大，故 D 对，C 错．答案： ABD12．在匀强磁场中某处 P 放一个长度为 L ＝20 cm 、通电电流 I ＝0.5 A 的直导线，测得 它受到的最大磁场力 F ＝1.0 N ，其方向竖直向上．现将该通电导线从磁场中撤走，则 P 处的磁感应强度为()解析： 导体受到的是最大磁场力 F ＝1.0 N ，可判知导体与磁场方向垂直，由B ＝ 解感应强度的定义式 B ＝ ，当 L 确定时 F ∝I ，则 F －I 图象应是一条过原点的直线，故 C 对．IL 2.5 A ×1×10－1 mA ．零B ．10 T ，方向竖直向上C ．0.1 T ，方向竖直向下D ．10 T ，方向肯定不沿竖直向上的方向FIL得 B ＝10 T ．由于磁场力的方向是竖直向上的，可判定磁场的方向一定不会竖直向上，因为二者是互相垂直的关系，方向可有多种情况．撤走导线后， P 处的磁感应强度不变，仍为10 T ．故正确答案为 D.答案： D13．在磁场中的同一位置，先后引入长度相等的直导线a 和 b ，a 、b 导线的方向均与磁 场方向垂直，但两导线中的电流不同，因此所受到的力也不相同．下面的四幅图象表示的是导线所受到的力 F 与通过导线的电流 I 的关系．a 、b 各自有一组 F 、I 的数据，在图象中各描出一个点．其中正确的是()解析： 两条相同的导线通入不同的电流先后放在磁场中的同一点，并且电流方向都与磁场方向垂直，由于磁场方向是不变的，故导线所在处的磁感应强度 B 是确定的．根据磁FIL答案： C14．磁场中放一与磁场方向垂直的电流元，通入的电流是 2.5 A ，导线长 10 cm ，它受到的磁场力为 5×10－2 N ．问：(1)这个位置的磁感应强度是多大？(2)如果把通电导线中的电流增大到 5 A 时，这一点的磁感应强度是多大？ (3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否可以肯定这里没有磁场．解析： (1)由磁感应强度的定义式得F 5×10－2 N B ＝ ＝ ＝0.2 T(2)磁感应强度 B 是由磁场和空间位置(点)决定的，和导线的长度 L 、电流 I 的大小无关， 所以该点的磁感应强度是 0.2 T.(3)不可以．如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能：①该处没有磁场；②该处有磁场，但通电导线与磁场方向平行．答案： (1)0.2 T (2)0.2 T (3)见解析．END。
人教版高二物理选修3—1第3章 磁场含答案
（高二）物理人教选修3—1第3章磁场含答案人教选修3—1第三章磁场1、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2、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3、(多选)如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是()A．通过abcd平面的磁通量大小为L2BB．通过dcfe平面的磁通量大小为22L2BC．通过abfe平面的磁通量大小为零D．通过整个三棱柱的磁通量为零4、一根容易发生形变的弹性导线两端固定。
导线中通有电流，方向竖直向上。
当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右和垂直于纸面向外的匀强磁场时，如图所示描述导线状态的四个图示中正确的是()A B C D5、在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方置一根通有如图所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线将会()A．向上偏转B．向下偏转C．向纸内偏转D．向纸外偏转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、关于磁感应强度B＝FIL和电场强度E＝Fq，下列说法中正确的是()A．一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，说明此处一定无磁场B.一试探电荷在某处不受电场力作用，说明此处一定无电场C．一小段通电导线在磁场中所受磁场力越大，说明此处的磁场越强D．磁感应强度的方向与该处一小段通电导线所受磁场力的方向可能相同*8、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。
人教版高中物理选修3-1第三章磁场单元练习(包含答案)
人教版选修 3-1 第三章 磁场一、单项选择题1.以下图的虚线地区内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场．一带电粒子a (不计重力 )以必定的初速度由左界限的O点射入磁场、电场地区，恰巧沿直线由地区右界限的O ′(图中未标出 )穿出．若撤去该地区内的磁场而保存电场不变，另一个相同的粒子b (不计重力)仍以相同初速度由O 点射入，从地区右界限穿出，则粒子b ()A ． 穿出地点必定在 O 点下方 ′B ． 穿出地点必定在 O 点上方 ′C ． 运动时，在电场中的电势能必定减小D ． 在电场中运动时，动能必定减小以下图，一根长度 L 的直导体棒中通以大小为I 的电流，静止在导轨上，已知垂直于导体棒的2.匀强磁场的磁感觉强度为B ， B 的方向与竖直方向成 θ角 .以下说法中正确的选项是（）A ． 导体棒遇到磁场力大小为 BLI sin θB ． 导体棒对轨道压力大小为mg +BLI sin θC ． 导体棒遇到导轨摩擦力为D ． 导体棒遇到导轨摩擦力BLI cos θ3.以下对于磁场的说法中正确的选项是()A ． 磁体四周的磁场看不见、摸不着，所以磁场不是客观存在的B ． 将小磁针放在磁体邻近，小磁针会发生偏转是因为遇到磁场力的作用C ． 把磁体放在真空中，磁场就消逝了D ． 当磁体四周撒上铁屑时才能形成磁场，不撒铁屑磁场就消逝4.以下图，带负电的金属圆环绕轴OO ′以角速度ω匀速旋转，在盘左边轴线上的小磁针最后平衡的地点是 ()A ． N 极竖直向上B． N 极竖直向下C． N 极沿轴线向右D． N 极沿轴线向左5.以下图，一根通电直导线置于水平向右的匀强磁场中，电流方向垂直于纸面向里，该导线所受安培力大小为F.将导线长度减少为本来的一半时，导线遇到的安培力为()A．B．C．FD． 2F6.质谱仪主要由加快电场和偏转磁场构成，其原理图如图．假想有一个静止的带电粒子P(不计重力) ，经电压为U的电场加快后，垂直进入磁感觉强度为 B 的匀强磁场中，最后打究竟片上的D点，设 OD＝x，则图中能正确反应2() x 与 U 之间函数关系的是A ．B．C． D ．7.以下图，通电螺线管四周能自由转动的小磁针a、 b、 c、d 已静止，N极指向正确的选项是()A ． 小磁针 aB ． 小磁针 bC ． 小磁针 cD ． 小磁针 d8.如图，一个带负电的物体从绝缘粗拙斜面顶端滑究竟端时的速度为v ，若加上一个垂直纸面向外的磁场，则滑究竟端时( )A ． v 变小B ． v 变大C ． v 不变D ． 不可以确立 v 的变化9.对于磁场对通电直导线作使劲的大小，以下说法中正确的选项是( )A ． 通电直导线跟磁场方向平行时作使劲最小，但不为零B ． 通电直导线跟磁场方向垂直时作使劲最大C ． 作使劲的大小跟导线与磁场方向的夹角大小没关D ． 通电直导线跟磁场方向不垂直时必定无作使劲10.以下图，两根垂直纸面平行搁置的直导线 a 和 b ，通有等值电流．在纸面上距 a 、 b 等远处有一点 ，若 P 点合磁感觉强度B 的方向水平向左，则导线a 、b 中的电流方向是( )PA ． a 中向纸里， b 中向纸外B ． a 中向纸外， b 中向纸里C ． a 、 b 中均向纸外D ． a 、b 中均向纸里二、多项选择题11.(多项选择 )以下图的 xOy 平面内，存在正交的匀强磁场和匀强电场，匀强磁场的磁感觉强度大小为 ，方向垂直xOy 平面向里，匀强电场大小为 ，方向沿 y 轴正方向．将一质量为 m 、带电量为BEq 的粒子从O 点由静止开释，粒子的运动曲线以下图，运动周期为， 点距 x 轴的距离为粒子T P运动过程中距x 轴最大距离的一半，粒子的重力忽视不计．以下说法正确的选项是()A ．粒子带正电B．粒子运动到最低点时，粒子所受电场力与洛伦兹力大小相等C．粒子由P点运动到与之等高的Q 点所用时间为D．粒子在运动过程中，距x 轴的最大距离为12.(多项选择 )以下图，一束正离子先后经过正交电场磁场地区Ⅰ和匀强磁场地区Ⅱ ，假如这束正离子流在地区Ⅰ中不偏转，进入地区Ⅱ 后偏转半径又相同，则说明这些正离子拥有相同的()A ．电荷B．质量C．速度D．比荷13.（多项选择）安培的分子环流假定，可用来解说（）A ．两通电导体间有相互作用的原由B．通电线圈产生磁场的原由C．永远磁铁产生磁场的原由D．铁质类物体被磁化而拥有磁性的原由三、填空题14.在磁感觉强度B＝0.8 T的匀强磁场中，一根与磁场方向垂直搁置、长度L＝0.2 m 的通电导线中通有 I＝0.4 A的电流，则导线所受磁场力大小为________；若将导线转过90°与磁场方向平行时，导线所受磁场力为________，此时磁场的磁感觉强度为________．15.一矩形线圈面积S － 2 2 1＝ 10 m ，它和匀强磁场方向之间的夹角θ＝30°，穿过线圈的磁通量Ф＝－ 3 Wb ，则磁场的磁感觉强度B＝______________；若线圈以一条边为轴转，则穿过线圈1×10 180 °的磁通量的变化量为____________ ；若线圈平面和磁场方向之间的夹角变成θ＝，则Ф＝2 0 ________________.16.边长为a的正方形线圈，放在磁感觉强度为 B 的匀强磁场中，以下图．求出以下四种状况下，穿过线圈的磁通量．17.在两平行金属板间，有以下图的相互正交的匀强电场和匀强磁场．α粒子以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时，恰巧能沿直线匀速经过．供以下各小题选择的答案有：A ．不偏转 B．向上偏转C．向下偏转 D．向纸内或纸外偏转(1) 若质子以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时，质子将________．(2) 若电子以速度v 从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时，电子将________．(3) 若质子以大于v 的速度，沿垂直于电场方向和磁场方向从两板正中央射入，质子将________．(4) 若增大匀强磁场的磁感觉强度，其余条件不变，电子以速度v0沿垂直于电场和磁场的方向，从两极正中央射入时，电子将________．18.以下图，一个质量为m 带正电的带电体电荷量为q，紧贴着水平绝缘板的下表面滑动，滑动方向与垂直纸面向里的匀强磁场 B 垂直，则能沿绝缘面水光滑动的速度方向________，大小应不小于 ________ ，若从速度v0 开始运动，则它沿绝缘面运动的过程中，克服摩擦力做功为________．四、实验题19.霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上获得了打破性进展．如图甲所示，在一矩形半导体薄片的、 间通入电流 ，同时外加与薄片垂直的磁场，在 M 、NP QIB 间出现电压 U H ，这类现象称为霍尔效应， U H 称为霍尔电压，且知足 U H ＝ k ，式中 d 为薄片的厚度， k 为霍尔系数．某同学经过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数．(1) 若该半导体资料是空穴 (可视为带正电粒子 )导电，电流与磁场方向如图甲所示，该同学用电压表丈量U H 时，应将电压表的“＋ ”接线柱与________(填 “M ”或 “N ”)端经过导线相连． (2) 已知薄片厚度d ＝ 0.40mm ，该同学保持磁感觉强度B ＝0.10 T 不变，改变电流 I的大小，丈量相应的U H 值，记录数据以下表所示.依据表中数据在图乙中画出U － I 图线，利用图线求出该资料的霍尔系数为－ 3－________×10V ·m ·AH1 ·T－1(保存 2 位有效数字 )．(3) 该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次丈量，取两个方向丈量的均匀值，能够减小霍尔系数的丈量偏差，为此该同学设计了如图丙所示的丈量电路，S 1、 S 2 均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)．为使电流从Q端流入，P 端流出，应将S 1 掷向 ________(填 “a ”或“b ”)，S 2 掷向 ________(填 “c ”或 “d ”)．为了保证丈量安全，该同学改良了丈量电路，将一适合的定值电阻串连在电路中．在保持其余连接不变的状况下，该定值电阻应串连在相邻器件 ____和 ____( 填器件代号 ) 之间．20.1879 年美国物理学家霍尔在研究载流导体在磁场中受力状况时，发现了一种新的电磁效应：将导体置于磁场中，并沿垂直磁场方向通入电流，则在导体中垂直于电流和磁场的方向会产生一个横向电势差，这类现象以后被称为霍尔效应，这个横向的电势差称为霍尔电势差．(1) 如图甲所示，某长方体导体 abcd － a ′b ′c ′d ′的高度为 h 、宽度为 l ，此中的载流子为自由电子，自由电子电荷量为 e ，导体处在与 abb ′a ′面垂直的匀强磁场中，磁场的磁感觉强度为 B 0.在导体中通有垂直于面的恒定电流，若测得经过导体的恒定电流为，横向霍尔电势差为 U ，此导体中单H位体积内自由电子的个数为 ________．(2) 对于某种确立的导体资料，其单位体积内的载流子数量 n 和载流子所带电荷量 q 均为定值，人们将 H ＝定义为该导体资料的霍尔系数．利用霍尔系数H 已知的资料能够制成丈量磁感觉强度的探头，有些探头的体积很小，其正对横截面( 相当于图甲中的 面 的面积能够在0.1 cm 2 以 abb ′a ′ )下，所以能够用来较精准地丈量空间某一地点的磁感觉强度．如图乙所示为一种利用霍尔效应测磁感觉强度的仪器，此中探头装在探杆的前端，且使探头的正对横截面与探杆垂直．这类仪器既能够控制经过探头的恒定电流的大小I ，又能够监测探头所产生的霍尔电势差 U H ，并自动计算出探头所测地点磁场的磁感觉强度的大小，且显示在仪器的显示窗内．①在利用上述仪器丈量磁感觉强度的过程中，对控杆的搁置方向要求为：______________.② 要 计 算 出 所 测 位 置 磁场 的 磁 感 应 强 度 ， 除 了 要 知 道 H 、 I 、 U H 外 ， 还 需 要 知 道 物 理 量__________________ ． 推 导 出 用 上 述 物 理 量 表 示 所 测 位 置 磁 感 应 强 度 大 小 的 表 达 式 ：_____________.五、计算题21.以下图，空间内有方向垂直纸面（竖直面）向里的界匀强磁场地区 Ⅰ 、 Ⅱ ，磁感觉强度大小未知，地区 Ⅰ 内有竖直向上的匀强电场，地区 Ⅱ 内有水平向右的匀强电场，两区城内的电场强度大小相等，现有一质量、电荷量的带正电滑块从地区Ⅰ 左边与界限相距的 点以的初速度沿粗拙、绝缘的水平面向右运动，进入地区Ⅰ后，滑块立刻在竖 直平面内做匀速圆周运动，在地区Ⅰ 内运动一段时间后走开磁场落回 点 已知滑块与水平面间的.动摩擦因数 ，重力加快度.（1 ）求匀强电场的电场强度大小 和地区 Ⅰ中磁场的磁感觉强度大小 ;（ ）求滑块从 点出发到再次落回 点所经历的时间（可用分数表示，圆周率用字母 表示）；2π （ ）若滑块在 点以 的初速度沿水平面向右运动，当滑块进入地区 Ⅱ 后恰巧能做匀速直3线运动，求有界磁场地区 Ⅰ 的宽度 及地区 Ⅱ 内磁场的磁感觉强度大小 （可用分数表示）. .22.以下图， ab 、 cd 为两根相距 2 m 的平行金属导轨，水平搁置在竖直向下的匀强磁场中，一根质量为 3.6 kg 金属棒，当通以5 A 的电流时，金属棒沿导轨做匀速运动；当金属棒中电流增添到8A 时，金属棒能获取 22 m/s 的加快度，求匀强磁场的磁感觉强度的大小．23.以下图，通电导线 L 垂直放于匀强磁场 (各点的磁感觉强度大小和方向均相同 ) 中，导线长 8m，磁感觉强度 B 的值为 2 T，导线所受的力为32 N，求导线中电流的大小．答案分析1.【答案】 C【分析】 a 粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动，则该粒子必定做匀速直线运动，故对粒子 a 有： Bqv＝ Eq 即只需知足E＝ Bv，不论粒子带正电仍是负电，都能够沿直线穿出复合场区，当撤去磁场只保存电场时，粒子b 因为电性不确立，故没法判断是从点的上方仍是下方穿出，故O′A 、B 错误；粒子b在穿过电场区的过程中必定遇到电场力的作用而做类平抛运动，电场力做正功，其电势能减小，动能增大，故 C 项正确， D 项错误．2.【答案】 D【分析】依据左手定章可得导体棒受力剖析以下图.因为 B 与 I 垂直，故导体棒遇到磁场力大小为，故 A 错误；依据共点力均衡规律得：，得导体棒对轨道的压力大小为，故 B 错误；由题意知导体棒受到的是静摩擦力，由均衡条件可得：，故 C 错误， D 正确 .【答案】B3.【分析】【答案】C4.【分析】等效电流的方向与转动方向相反，由安培定章知轴线上的磁场方向向右，所以小磁针N 极受力向右，故 C 正确．5.【答案】 B【分析】电流与磁场垂直，安培力：F＝ BIL当导线长度减少为本来的一半时，导线遇到的安培力为：F′＝ BI·联立解得： F′＝.6.【答案】 A【分析】依据动能定理qU＝mv 2得， v ＝粒子在磁场中偏转洛伦兹力供给向心力qvB ＝m ，则 R ＝ .x ＝ ＝ .2R知 x 2 ∝U .故 A 正确， B 、 C 、 D 错误． 7.【答案】 C【分析】依据安培定章，判断出通电螺线管左边为 N ，右侧为 S ，则静止时小磁针 N 极指向磁场方向，所以图中正确的只有小磁针c .8.【答案】 A【分析】依据左手定章，带负电的物体沿斜面下滑时遇到垂直斜面向下的洛伦兹力，所以物体与斜面间的摩擦力增大，进而使物体滑到斜面底端时速度变小，故A 正确．9.【答案】 B【分析】因为安培力F ＝ BIL sin θ， θ 为导线和磁场的夹角，当导线的方向与磁场的方向平行时，所受安培力为 0；当导线的方向与磁场方向垂直时，安培力最大．10.【答案】A【分析】若a中向纸里，b中向纸外，依据安培定章判断可知：a在P 处产生的磁场Ba方向垂直于aP 连线向下，以下图．b 在P 处产生的磁场Bb方向垂直于bP连线向上，以下图，依据平行四边形定章进行合成，则得P 点的磁感觉强度方向水平向左．切合题意．故A 正确．若 a 中向纸外， b中向纸里，同理可知，P 点的磁感觉强度方向水平向右．故B 错误．若 a 、 b中均向纸外，同理可知，P 点的磁感觉强度方向竖直向上．故C 错误．若 a 、 b 中均向纸里，同理可知，P 点的磁感觉强度方向竖直向下．故D 错误．11.【答案】 AC【分析】粒子由静止开始运动，故开始时电场力向下，故粒子带正电，故A 正确；粒子运动到最低点时，协力向上，电场力向下，协力供给向心力，故洛伦兹力大于电场力，故B错误；粒子的初速度为零，将初速度沿着水平方向分解为水平向左和水平向右的两个相平分速度v1和v2，大小均为v，向右的分速度v2，对应的洛伦兹力与电场力均衡，故：qv2B＝ qE①向左的分速度v1，做逆时针的匀速圆周运动，依据牛顿第二定律，有：＝m ②1此中：v ＝ v ＝ v ③1 2联立①②③ 解得：R＝T＝＝粒子由 P 点运动到与之等高的Q 点所用时间为：t＝·T＝粒子在运动过程中，距x 轴的最大距离为：ym ＝＝2R故 C 正确， D 错误．12.【答案】 CD【分析】离子在地区Ⅰ 内不偏转，则有qvB＝ qE，v＝，说明离子有相同速度， C 对；在地区Ⅱ内半径相同，由r＝知，离子有相同的比荷， D 对；至于离子的电荷与质量能否相等，由题意没法确立，故 A 、B 错．13.【答案】 CD【分析】两通电导体有相互作用，是经过磁体之间的磁场的作用产生的，故 A 错误；通电线圈产生磁场的原由是电流的四周存在磁场，与分子电流没关，故 B 错误；安培提出的分子环形电流假说，解说了为何磁体拥有磁性，说了然磁现象产生的实质，故 C 正确；安培以为，在原子、分子或分子团等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都形成一个细小的磁体，未被磁化的物体，分子电流的方向特别杂乱，对外不显磁性；磁化时，分子电流的方向大概相同，于是对外界显出显示出磁性，故 D 正确．－20 0.8 T 14.【答案】 6.4 ×10 N【分析】当磁感觉强度 B 与电流 I 垂直搁置时，由公式B＝－可知 F＝ BIL＝0.8×0.4×0.2 N＝6.4×102N当导线搁置方向与磁感觉强度的方向平行时，遇到的磁场力的大小为零，磁场中某点的磁感觉强度的大小和能否搁置通电导线以及搁置的方向没关，B＝0.8 T.－ 315.【答案】 0.2 T 2×10 Wb 0【分析】线圈的磁通量Ф＝ B·S ＝ BS sin 30，°所以 B＝＝＝ 0.2 T⊥若线圈以一条边为轴转，则穿过线圈的磁通量的变化量180°＝－＝－ 3 － 3 － 3Wb－ (－1×10 )Wb ＝ 2×10 WbΔФ Ф Ф′1×10线圈平面和磁场方向之间的夹角变成，则0＝0.0°Ф2 216.【答案】 0Ba 0.5Ba【分析】由图1 可知，线圈与磁场的方向平行，依据可知，穿过线圈的磁通量等于；由图 2 可知，线圈与磁场垂直，依据可知，穿过线圈的磁通量为；由图3 可知，线圈与磁场之间的夹角是，依据可知，穿过线圈的磁通量为30°；由图4 可知，线圈与磁场之间的夹角额，依据可知，穿过线圈的磁通量为60°．17.【答案】 (1)A (2)A (3)B(4)C【分析】设带电粒子的质量为m，带电荷量为q，匀强电场的电场强度为E，匀强磁场的磁感觉强度为带电粒子以速度v 垂直射入相互正交的匀强电场和匀强磁场中时，若粒子带正电荷，则所受电场力方向向下，大小为qE；所受磁场力方向向上，大小为Bqv0.沿直线匀速经过时，明显有Bqv0＝ qE， v0＝，即沿直线匀速经过时，带电粒子的速度与其质量、电荷量没关．假如粒子带负电荷，电场力方向向上，磁场力方向向下，上述结论仍旧建立．所以，(1)(2) 两小题应选 A. 若质子以大于v 的速度射入两板之间，因为磁场力＝，磁场力将大于电场力，质子带正电荷，将向0上偏转，第 (3)小题应选 B.磁场的磁感觉强度 B 增大时，电子射入的其余条件不变，所受磁场力 F ＝Bqv0也增大，电子带负电荷，所受磁场力方向向下，将向下偏转，所以第(4) 小题应选择 C.18.【答案】水平向右，2 ， m [v －( ) ]【分析】19. 【答案】 (1)M (2) 如图所示 1.5(1.4 或 1.6)(3) b c S1 E(或S2E)【分析】(1)依据左手定章得，正电荷向M 端偏转，所以应将电压表的“＋”接线柱与 M 端经过导线相连． (2)U H—I图线以下图．依据U H＝ k 知，图线的斜率为k ＝ k ＝ 0.375，解得霍尔系数＝－3 · ·－ 1 － 1 为使电流从Q 端流入， P 端流出，应将掷向 b，掷向 c，为了×·.(3) S S12保护电路，定值电阻应串连在S1和E(或S2和E)之间．20.【答案】 (1) (2)①应调整探杆的搁置地点(或调整探头的方向)，使霍尔电势差达到最大(或使探杆与磁场方向平行；使探头的正对横截面与磁场方向垂直；abb′a′面与磁场方向垂直)②探头沿磁场方向的宽度 lB＝【分析】(1)设单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向挪动的速率为v，则有 I＝ nehlv 当形成恒定电流时，自由电子所受电场力与洛伦兹力相等，所以有evB0 ＝ e 解得 n＝.(2)①应调整探杆的搁置方向( 或调整探头的方向)，使霍尔电势差达到最大(或使探杆与磁场方向平行；探头的正对横截面与磁场方向垂直；abb′a′面与磁场方向垂直) ．②设探头中的载流子所带电荷量为q，依据上述剖析可知，探头处于磁感觉强度为 B 的磁场中，当通有恒定电流I，产生最大稳固霍尔电压U H时，有 qvB＝ q又因I＝nqhlv和H＝联立可解得B＝所以，还需要知道探头沿磁场方向的宽度l.21.【答案】（ 1）（2）（3）【分析】 (1)滑块在地区Ⅰ内做匀速圆周运动时，重力与电场力均衡，则有：.解得：滑块在 A、 N 间运动时，由牛顿第二定律可得：由运动公式可得：代入数据得：平抛运动过程知足：做圆周运动知足联立方程求解得：.（2）滑块在A、 N 间的时间：在磁场中做匀速圆周运动的时间：平抛运动的时间：总时间为：。
人教版高中物理选修3-1练习题及答案全套-第三章磁力与电流
人教版高中物理选修3-1练习题及答案全
套-第三章磁力与电流
练题1
问题
一个带正电的粒子在垂直于磁场方向的速度v下穿越磁场，与磁场之间的力为F。
现将磁场的大小加倍，粒子的速度保持不变，此时与磁场之间的力为多少？为什么？
答案
与磁场之间的力为2F。
根据洛伦兹力公式F = qvBsinθ，当磁场的大小加倍，即B变为原来的2倍，其中的sinθ保持不变，所以力F也会变为原来的2倍。
练题2
问题
一个半径为R的圆形线圈，当通过电流I时，在其中心处产生的磁感强度为B。
现将电流加倍，此时中心处的磁感强度为多少？
答案
中心处的磁感强度为2B。
根据安培环路定理B = μ0nI，其中μ0为真空磁导率，n为线密度，I为电流。
当电流加倍，即I变为原来的2倍，其他参数保持不变，则磁感强度B也会变为原来的2倍。
练题3
问题
一个长直导线与地面平行，通过其电流为I。
求导线离地面h 米处的磁感强度B。
答案
由长直导线的磁场公式知道，导线离地面h米处的磁感强度B = μ0/2π * I/h，其中μ0为真空磁导率。
人教版高中物理选修3-1第3章 磁场练习
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()①②③④A．①③B．②③C．①④D．②④4、如图所示，长为2L的直导线折成边长相等，夹角为60°的“V”形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流I 时，该“V”形通电导线受到的安培力大小为()A．BIL B．2BILC．0.5BIL D．05、如图所示的各图中，运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是()A B C D6、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()A B C D10、有一个通入交变电流的螺线管如图所示，当电子以速度v沿着螺线管的轴线方向飞入螺线管后，它的运动情况将是()A．做匀速直线运动B．做匀加速直线运动C．做匀减速直线运动D．做往复的周期运动11、质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为R p和Rα，周期分别为T p和Tα。
【渐进式】人教版物理选修3-1第三章《磁场》基础练习2.doc
第三章《磁场》练习2一、选择题1.关于安培力和洛伦兹力，如下说法中正确的是（）A. 带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用B. 放置在磁场屮的通电导线，一定受到安培力作川C. 洛伦兹力对运动电荷一定不做功D. 洛伦兹力对运动电荷的作用力总是等于3炉2. 如图15・9所示，在铁坏上用绝缘导线缠绕两个相同的线圈。
和b.久b 串联后通入方向 如图所示的电流/，一束电子从纸里经铁环中心射向纸外时，电子将（ ）A. 向下偏转 B.向上偏转 C.向左偏转 D.向右偏转______ L __3. 如图15・10所示，在通电直导线下方，有一电子沿平行导线方向以速 度v 开始运动，则 （ ）A. 将沿轨迹I 运动，半径越来越小B. 将沿轨迹I 运动，半径越来越大C. 将沿轨迹II 运动，半径越来越小 xD. 将沿轨迹II 运动，半径越來越大X4. 如图15・11所示，在垂直纸面向里的匀强磁场屮，有a 、方两个x 电子从同一处沿垂直磁感线方向开始运动，。
的初速度为vs b 的初速度 为加.则（ ） XA. G 先回到出发点B. b 先回到出发点 X C ・°、方同时冋到岀发点 D.不能确定在匀强电场E 和匀强磁场B 共存的区域内 方向已标出），电了有可能沿兀轴正方向做直线运动的是（EEB 图 15J26.在方向如图15・13所示的匀强电场（场强为E ）和匀强磁场（磁感应强 度为B ）共存的场区，一电子沿垂直电场线和磁感线方向以速度岭射入场区, ） AEIB, >E/B, <E/B f <E/B f 则( A. B. C. D. 若V 。
若卩0 若岭 若5 速度v>v 0速度v<v 0 速度v>v 0 电子沿轨迹I 运动，射出场区时， 电了沿轨迹II 运动，射出场区时， 电了沿轨迹I 运动，射出场区时， 电子沿轨迹II 运动，射出场区时，速度"V 岭 X X XK K K X c- X o g ・. X...- X X •••••■X BEX i rX 'X图 15-13X 、“ II x I KXX XXXBX X XXXXx A X XXV A2vX fx XXXa O <'}bxxXXX图 15-115.在如下所示的坐标系中, 图 15-9ffl 15-10（电场E 和磁场B 的7.如图15・14所示为质谱仪测定带电粒了质量的装置的示意图.速度选择器（也称滤速器）中场强E的方向竖直向卜•，磁感应强度5的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度弘的方向垂直纸面向外.在S处冇甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和5入射到速度选择器中，若刃甲=刃乙<力丙=刃丁，V甲VU乙=—丙Vy 丁，在不计重力的情况下，则分别打在尺、戶2、户3、尸4四点的离了分别是（）A.甲乙丙丁B.甲丁乙丙C.丙「乙甲D.甲乙丁丙二、填空题8. 如图15・15所示的止方形的盒子开冇a 、b 、c 三个微孔，盒内 有垂直纸血向里的匀强磁场.一朿速率不同的电子从a 孔沿垂直磁感线 方向射入盒中，发现从c 孔和b 孔有电了射出，则(1) 从方孔和c 孔射岀的电子的速率之比畑%为 _____________ ・ (2) 从b 孔和c 孔射出的电了在盒内运动时间之比为 _________ ・ 9. 如图15・16所示，一带电粒子由静止开始经电压U 加速后从0 孔进入垂直纸面向里的匀强磁场中，并打在了尸点.测得OP=I,磁场 的磁感应强度为B,则带电粒子的荷质比q/加= _________________ •(不计重力) X XXX XX XB、•冬 X10.如图15・17所示，在磁感应强度为〃、方向垂直纸面 向里的匀强磁场中，一质最为刃、电冕为丘的电子，从G 点沿垂直磁感线方向以初速度卩开始运动，经一段时间/ 后经过b 点、，ab 连线与初速度的夹角为(),则t= ___________ ・x\ X图15・15 11.如图15・18所示，相距d 平行放置的金属板囹15・154两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为3的匀强磁场，x 洛x ; x 等离子体的速度v 沿水平方向射入两板间.若等离子从x xF x x 两板右边入射，则方两板屮 板的电势较高.a 、b 乂 % x'、x x 两板间可达到的稳定电势差U= . ' \ x x x x 5X图 15-17■ ■ % I ArZr 口 工—x 计昇题X UxO x图 15-16图15・18 12.如图所示,质量为加的金属棒,搁在光滑导轨的右端，导轨间距为/,距离地面高度为 处于大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中，并接冇电动势为E 的电池和电容为C 的电容器，当将开关S 从位置1拨至位宜2时，金属棒瞬I'可被抛出。
高二人教物理选修3—1第3章 磁场含答案
1、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 C [永久磁铁会产生磁场，该磁场干扰鸽子识别地磁场，影响鸽子通过地磁场 识别方向，所以鸽子会迷失方向，C 项正确。] 2、(双选)把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，图中能正确反
A．32BIL，方向竖直向上 B．2BIL，方向竖直向上 C．34BIL，方向竖直向下 D．3BIL，方向竖直向下 *10、(双选)如图所示，用丝线吊一个质量为 m 的带电(绝缘)小球处于匀强磁场 中，空气阻力不计，当小球分别从 A 点和 B 点向最低点 O 运动且两次经过 O 点时( )
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9 / 12
方向竖直向上，故 A 正确。] *10、(双选)如图所示，用丝线吊一个质量为 m 的带电(绝缘)小球处于匀强磁场 中，空气阻力不计，当小球分别从 A 点和 B 点向最低点 O 运动且两次经过 O 点时( )
A．小球的动能相同 B．丝线所受的拉力相同 C．小球所受的洛伦兹力相同 D．小球的向心加速度相同 *11、如图所示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。速度选择器内存在相互正交的匀强磁场和匀强电场。匀强磁场的 磁感应强度为 B，匀强电场的电场强度为 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 表述不正确的是( )
2020--2021学年人教版高二物理选修3—1第3章 磁场附答案
2020--2021人教物理选修3—1第3章磁场附答案人教选修3—1第三章磁场1、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2、如图所示，两条通电直导线平行放置，长度为l1的导线中电流为I1，长度为l2的导线中电流为I2，l2所受l1的磁场力大小为F2，且由l1产生的磁场的磁感应强度方向在l2处垂直于纸面向外，其大小为()A．B＝F2I2l2B．B＝F2I1l1C．B＝F2I2l1D．B＝F2I1l23、如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。
圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A.1∶1 B．1∶2C．1∶4 D．4∶14、(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()A B C D5、如图为电视机显像管的偏转线圈示意图，线圈中心O处的黑点表示电子枪射出的电子，它的方向垂直纸面向外，当偏转线圈中的电流方向如图所示时，电子束应()A．向左偏转B．向上偏转C．向下偏转D．不偏转6、(双选)回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。
设D形盒半径为R，若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f，则下列说法正确的是()A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfRB．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子7、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。
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第三章《磁场》练习2
一、选择题
1．关于安培力和洛伦兹力，如下说法中正确的是（）
A．带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用
B．放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用
C．洛伦兹力对运动电荷一定不做功
D．洛伦兹力对运动电荷的作用力总是等于Bqv
2．如图15-
9所示，在铁环上用绝缘导线缠绕两个相同的线圈a和b．a、b串联后通入方向如图所示的电流I，一束电子从纸里经铁环中心射向纸外时，电子将（）A．向下偏转 B．向上偏转 C．向左偏转 D．向右偏转
3．如图15-
10所示，在通电直导线下方，有一电子沿平行导线方向以速度v开始运动，则
（）
A．将沿轨迹I运动，半径越来越小
B．将沿轨迹I运动，半径越来越大
C．将沿轨迹II运动，半径越来越小
D．将沿轨迹II运动，半径越来越大
4．如图15-
11所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有a 、b两个电子从同一处沿垂直磁感线方向开始运动，a的初速度为v，b的初速度为2v．则（）
A．a先回到出发点 B．b先回到出发点
C．a、b同时回到出发点D．不能确定
5．在如下所示的坐标系中，在匀强电场E和匀强磁场B共存的区域内（电场E和磁场B的方向已标出），电子有可能沿x轴正方向做直线运动的是( )
由于这一“瞬间”太短，对金属棒中通过的电流、金属棒所受的安培力可用“平均值”处理有关计算，例如牛顿第二定律可写成：a m F =。
根据这一方法，求：
（1）电容器放出的电荷量=q Δ？
（2）金属棒被抛出时的速度=
0v ？ （3）金属棒被抛出的水平距离为x =？
13．有一方向如图15-20的匀强电场和匀强磁场共存的场区，宽度d ＝8
cm ，一带电粒子沿垂直电场线和磁感线方向射入场区后，恰可做直线运动，若撤去磁场，带电粒子穿过场区后向下侧移了3.2
cm ．若撤去电场，求带电粒子穿过场区后的侧移量。
（1）因为U
q
C ΔΔ=
所以U C q ΔΔ= （2）因为t a v =0 且m
F
a = l t q B l I B F Δ== 所以l m
U BC t m l t q B
t a v Δ1Δ0=== （3）因为22
1
gt h = t v x 0=
所以g
h
l m U BC x 2Δ= 13．
由题意可知，电场和磁场同时存在时匀速直线运动：qE=Bqv 只有电场时，粒子做类平抛运动： x=vt y=(1/2)at 2
又a=qE/m 得：E = mv 2/10q B= mv /10q 只有磁场时，粒子做匀速圆周运动，则： Bqv=mv 2/r 解得：r=10cm 故穿过场区后的侧移量：2
2d r r y --==4cm
14．
由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得 qvB =mv 2/R 得：v=BqR/m 粒子的动能E k = (1/2)mv 2 = (1/2)B 2q 2R 2/m
带电粒子第一次穿透铅板损失的动能，ΔE k = (1/2)B 2q 2(R 12 – R 22)/m = (39/2)B 2q 2(R 12 – R 22)/m
每次穿透损失的动能相同，所以，还能打穿的次数为n = E k /ΔE k = R 12/(R 12 – R 22)–1
得：次。