人教版高中物理选修3-1第三章磁场--答案

5．A[提示]电子所受洛伦兹力向右，而洛伦兹力不做功，所以电子速率不变
6．BD[提示]安培力是导线中做定向运动的电荷所受洛仑兹力的整体表现.
7．C[提示]螺线管中的磁场沿轴线方向，所以电子不受洛伦兹力.
8．a.竖直向上 b.垂直纸面向外 c.负电荷 d. 垂直纸面向内
9．向下偏转；向上偏转；电视机显像是靠电子轰击荧光屏产生的，磁场将影响电子运动的轨迹，影响图像质量。
2．BC[提示]小磁针的N极指向磁场方向，在通电螺线管内部指向N极 3．AB 4．B[提示]电流方向与负电荷运动方向相反
5．C 6．BC 7．ABC
8．a．垂直纸面向里b．向上c．逆时针d．向下e．向左f．向右
9．如图答3-3-1所示。[提示]判断小磁针的偏转方向的主要依据是磁感线的方向，因为在磁场中，小磁针N极受力方向就是磁场方向，即磁感线的切线方向，而S极恰好相反，所以，小磁针最终静止下来时N极的指向就是该点的磁感线的切向方向．根据安培定则，画出螺线管通电后的磁感线，结合小磁针在磁场中静止时所指的方向进行判定．注意螺线管内部小磁针不能简单地利用磁极间的作用规律判定．
6．（1）负电；（2）6.6m/s；（3）4.3m[提示]对下滑过程中小物块进行受力分析，如图答3-5-1所示，物块要离开斜面的条件为：物块所受洛伦兹力沿y轴正方向，用左手定则可得电荷带负电，当物块离开斜面时，支持力N等于零，则 ，又由于物块沿斜面受下滑力匀加速下滑，加速度 ，用匀变速公式可得滑行距离，
B组
1．B
2．B[提示]有效面积大小为Scosα
3．D[提示]计算磁通量要注意面与磁场方向间的关系
4．A
5．C[提示]题图中，b、d两直流电流在a处的磁感应强度大小相等、方向相反、相互抵消，故a处磁场方向决定于直线电流c。由安培定则可知，a处磁场方向为由a指向b。
6．0.2T；5×10-2Wb；0
7．B环的磁通量大于A环磁通量。[提示]此题所给条件是非匀强磁场，不能用Φ=B·S计算，只能比较穿过两环的磁感线净条数多少，来判断磁通量的大小．条形磁铁外部的磁感线是从N极出发，由S极进入，在磁铁内部的磁感线从S极向N极，又因磁感线是闭合的平滑曲线，所以条形磁铁内外磁感线条数一样多．从下向上穿过A、B环的磁感线条数一样多，而从上向下穿过A环的磁感线多于B环，则A环从下向上穿过的净磁感线少于B环，所以B环的磁通量大于A环磁通量．
2．BD[提示]当电子沿磁场方向运动时不受洛伦兹力，所以不偏转所以A不正确，B正确，如果电子进入速度选择器中正交的电磁场，则有可能不偏转，所以D正确.
3．B[提示]地球赤道上空的磁场水平向北，用左手定则可得质子受力向东.
4．BD[提示]粒子所受洛伦兹力的大小与粒子速度方向有关；洛伦兹力不做功，所以粒子在只受洛伦兹力作用时，动能不变．
5．右；右[提示]判断环形电流在导线A处的磁场方向，用左手定则判断导线A受的力.
6．（1） 方向垂直斜面向上
（2） 方向水平向左
[提示]此题属于电磁学和静力学综合题，研究对象为通电导体棒，所受力为重力mg、弹力N、安培力F，属于三个共点力的平衡问题。要使棒对斜面无压力，则棒不受斜面的支持力，此时应有安培力与重力相平衡，导体棒只受两个力作用。
（1）棒在斜面上处于静止状态，故受力平衡。棒共受三个力作用；重力大小为mg，方向竖直向下；弹力垂直于斜面，大小随磁场力的变化而变化；磁场力始终与磁场方向及电流方向垂直，大小随方向不同而改变，但由平衡条件知：斜面弹力与磁场力的合力必与重力mg等大反向，故当磁场力方向与弹力方向垂直即沿斜面向上时，安培力最小 ，所以 ，由左手定则知：B的方向应垂直斜面向上。
10．Fe3O4，铁；钴；镍；某些氧化物
B组
1．B[提示]因为天然磁石的主要成分是Fe3O4．
2．BD[提示]球上的潮汐现象与月球引力和地球自转有关；通过观察月球磁场和月岩磁性推断，月球内部全部是固态物质；对火星磁场的观察显示，火星不像地球那样有一个全球性的磁场，因此指南针不能在火星上工作．
3．C[提示]把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的磁针的正上方，通电时磁针发生明显的偏转，是由于南北方向放置的电流的正下方的磁场恰好是东西方向．
人教版高中物理选修3-1第三章磁场--答案
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参考答案
第三章磁 4．CD 5．BD 6．ACD 7．BD 8．AD
9．磁性；南（S）极；北（N）极
3．C[提示]把线圈L1沿转动轴分成里外两部分，每一部分又可以看成无数直线电流元，电流元处在L2产生的磁场中，据安培定则可知各电流元所在处磁场向纸内，据左手定则可得，外部电流元所受安培力均指向上，内部电流元所受安培力指向下，因此从左向右看线圈L1逆时针转动。
4．BCD[提示]根据安培力的定义，当磁感应强度B与通电电流I方向垂直时，磁场力有最大值为F=BIL= 。当两方向平行时，磁场力有最小值为0，随二者方向夹角的不同，磁场力大小可能在0.2N与0之间。
6．C[提示]由于粒子的能量逐渐减小，即速率逐渐减小，所以运动半径逐渐减小，由题图可得粒子从b到a运动，又左手定则可得粒子带正电.
7．BD[提示]电子做的是匀速圆周运动，所以速率不变，运动时间等于弧长除以速率
8．C[提示]带电粒子由于速度不断变大，所以运动轨道的半径不断变大，由于带电粒子在两个D形盒之间往复运动，所以要加交流电源才能不断加速.
第四节 通电导线在磁场中受到的力
A组
1．BC 2．BCD 3．C [提示]方法一：因为环形电流产生的磁场等效于小磁针的磁场，所以将环形电流等效于一个N极指向纸外的小磁针，判断磁体对小磁针的力的效果；方法二：画出条形磁体周围的磁感线，用左手定则判断出环形电流左侧受力方向指向纸外，右侧受力指向纸内，转过90°后再判断环形电流受力向左。
A组
1．B
2．ABD[提示]当通电导线与磁场方向垂直放置时，它不受磁场力的作用.
3．AB 4．AD 5．AB 6．D 7．BC
8．大小；方向；北（N）
9．特斯拉；特；
10．0.3T
B组
1．BD[提示]由 得1T=1N/( )，由 及 还可得1T=1kg/( )
2．D[提示]通电导线在磁场中受力情况与通电导线的放置方向有关系.
9．负；正[提示]由左手定则判断出带电性
10．匀速；洛仑兹力； ； ；质谱仪；阿斯顿
B组
1．B[提示]由半径公式 ，周期公式 可得
2．A[提示]根据左手定则可知电子将向下偏转，又由于电子的质量小于质子的，所以半径小，由此可得A选项.
3．C[提示]根据磁感应强度变为原来的2倍，得半径变为原来的一半，画出氢核运动轨迹可得，氢核将从a点射出.
2．AB[提示]当电荷速度方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力，电荷做匀速直线运动，当电荷速度方向与磁场方向垂直时，受洛伦兹力，电荷做匀速圆周运动.
3．BD[提示]运动电荷的电性不同，则受到的洛伦兹力方向不同，粒子做的圆周运动轨迹与粒子速度方向相切.
4．B[提示]由半径公式 可得
5．B[提示]由半径公式 可知，由于质子和一价钠离子的电量，半径，磁感应强度都相同，所以mv乘积相同
4．同名磁极互相排斥．
5．地球；南极．
6．[提示]利用小磁针受到地磁场的作用，静止时会指向南北极的原理，将一枚小磁针放在火星表面，观察其是否有固定指向，即可研究火星的周围是否存在磁场的问题．
7．[提示]磁场是一种物质，他的存在不以人们的意志为转移，不依赖于人们的感觉，只要有磁体或电流，在他们周围就存在着磁场．对人来说，他又是一种特殊的物质，他不同于由分子、原子等微观粒子组成的物质，可以通过视觉、触觉被人感知，但是人们利用了磁场的基本性质：对处于其中的磁体和电流有力的作用，制作工具，帮助人们来探测磁场的存在．
（2）棒静止在斜面上，又对斜面无压力，则棒只受两个力作用，即竖直向下的重力mg和磁场力F作用，由平衡条件知F=mg，且磁场力F的竖直向下，所以 ，故 ，由左手定则知B的方向水平向左。
7．受力方向水平向右；可通过增强B、增大电流I、增大导轨间距L、增大加速距离s
第五节 运动电荷在磁场中受到的力
A组
1．B[提示]电子将做圆周运动，速度和洛伦兹力的方向时刻变化，动能不变
B组
1．AB[提示]将c端接在电源正极， d端接在电源负极，使得螺线管上方的磁场方向向上，将a端接在电源正极，b端接在电源负极，使得MN中的电流向右，利用左手定则可得MN受力方向向纸外；所以A正确，同理选B.
2．D[提示]在题图中画出条形磁铁的磁感线，可判断出通电导线受到的安培力指向左上方，根据牛顿第三定律，通电导线对条形磁铁的力指向右下方，再研究条形磁铁受力可得D选项.
4．AC [提示]根据悬线中的张力小于重力，所以安培力向上，要减小张力，就需要增大安培力。５．A
6．乘积；F=ILB
7．左手定则；左手
8．竖直向上[提示]地球表面赤道处的磁场方向为水平向北，用左手定则判断可得安培力方向竖直向上
9．磁铁；线圈；极靴；极靴
10．大小2.5A；方向b→a[提示]因为 ，所以 ，用左手定则判断电流方向。
4．B[提示]在题图中分别画出正、负电子运动轨迹可得，正电子运动轨迹所对圆心角为120°，负电子运动轨迹所对圆心角为60°，所以运动时间比为2:1.
5．A[提示]由左手定则，带电量为+q的粒子受的洛伦兹力方向垂直v（逆时针方向），速度方向向右的粒子在磁场中的轨迹为一个圆，如图3-6-1所示，其它粒子的轨迹圆心均在图中虚线左侧，所以轨迹最远处距O点为2R，并且这些轨迹均不会到达图中虚线右侧圆弧处．如图答3-6-2，以O为圆心，以2R为半径作圆弧，所有轨迹扫过的区域即两图相叠加，对应选项为A．
8．[提示]当有更多电池时，导线中电流就越大，其周围的磁场就越强，小磁针偏转的就越快，小磁针距导线远一些，电流产生的磁场就弱一些，小磁针转得就慢一些。小磁针偏转意味着该处有磁场，受到磁场力的作用，小磁针静止意味着小磁针已转到其受力的方向，小磁针转的快慢，反映了它受力的大小，也反映了此处磁场的强弱．
第二节 磁感应强度
3．C[提示]磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流，本题中如果通电导线是垂直磁场方向放置的，此时所受磁场力最大 N，则该点磁感应强度为： T T，而如果通电导线不是垂直磁场方向放置的，则受到的磁场力小于垂直放置时的受力，垂直放置时受力将大于0.1N，由定义式可知，B将大于2T.
4．比值，电场强度.
（2）v与B夹角为300，取v与B垂直分量，故 ，方向垂直纸面向里．
（3）由于v与B平行，所以不受洛伦兹力．
（4）v与B垂直，故 =qvB，方向与v垂直斜向上．
4． [提示]当洛伦兹力等于重力沿垂直于斜面的分力时，杆对小环无支持力，即小环对杆无压力，
5． ； [提示]对小球受力分析可得：小球开始运动时只受重力，加速度为g，当小球速度增大后，由于受洛伦兹力的作用，使得墙对小球的支持力变大，摩擦力随之变大，当摩擦力增大到与重力平衡时速度达到最大，此时 ； .
10． N，东[提示]用左手定则判断洛伦兹力的方向， =qvB
B组
1．AD[提示]当离子的带电性变化时，离子所受的电场力和洛伦兹力的方向同时变化.
2．B[提示]由于有磁场时的洛伦兹力存在向上的分量，所以会减缓下落，使得下落时间变长，水平距离变大，但是洛伦兹力不做功，所以落地速度相等.
3．(1)因 ，所以 =qvB，方向与v垂直斜向上；
5．（1）2T；（2）2T；10-1N[提示] T；磁感应强度与放入的电流无关；当电流变大时 N
6．1.2T[提示]棒匀速运动时，安培力等于摩擦力， ，当棒加速运动时 ，联立两式可得结果.
7.（1）工作原理：电流在磁场中受安培力；（2）
第三节 几种常见的磁场
A组
1．B[提示]磁感线是闭合的曲线，在磁体内部从S极到N极
7． ；
此类问题属于涉及加速度的力学问题，必须得用牛顿第二定律解决，小球受力分析如图答3-5-2所示，根据牛顿第二定律列出方程有
故知v=0时，a最大， ．同样可知，a随v的增大而减小，当a减小到零时v达最大，故
得 ．
第六节 带电粒子在匀强磁场中的运动
A组
1．A[提示]首先判断出电子所在处的磁场方向，用左手定则判断洛伦兹力方向向下，当电子向下运动时，磁场减弱，所以运动轨道半径变小.