2010届高三物理磁场单元检测
高中物理选修3-1《第三章.磁场》状元培优单元测试题(人教版附答案)
2019-2020学年高中物理选修3-1《第三章.磁场》状元培优单元测试题（人教版附答案）一、选择题1、一个闭合电路产生的感应电动势较大，是因为穿过这个闭合电路的A．磁感应强度大 B．磁通量较大 C．磁通量的变化较快 D．磁通量的变化量大2、如图所示，一个带正电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中，现给滑环一个水平向右的瞬时作用力，使其开始运动，则滑环在杆上的运动情况不可能的是( )A. 始终做匀速运动B. 始终做减速运动，最后静止于杆上C. 先做加速运动，最后做匀速运动D. 先做减速运动，最后做匀速运动3、下列说法中正确的是( )A.磁感线可以表示磁场的方向和强弱B.磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极C.磁铁能产生磁场，电流不能产生磁场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4、下列四图为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是( )A．①③B．②③C．①④D．②④5、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，磁悬浮列车就利用了这项技术，磁体悬浮的原理是下述中的（）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.超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡6、现代质谱仪示意图如图所示，其中加速电压恒定。
质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。
若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。
此离子和质子的质量比约为（）A. 11B.12C. 121D.1447、如图，是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B．则（）A．该磁场是匀强磁场 B．线圈平面总与磁场方向垂直C．线圈将逆时针方向转动 D．a、b导线受到的安培力大小总为IlB8、如图,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。
高二物理(选修3-1)第三章磁场单元测试题及答案
《磁场》单元测试题一、选择题1．下面所述的几种相互作用中；通过磁场而产生的有A ．两个静止电荷之间的相互作用B ．两根通电导线之间的相互作用C ．两个运动电荷之间的相互作用D ．磁体与运动电荷之间的相互作用 2．关于磁场和磁感线的描述；正确的说法有A ．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的；磁场和电场一样；也是一种物质B ．磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向C ．磁感线总是从磁铁的北极出发；到南极终止D ．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线；没有细铁屑的地方就没有磁感线 3．关于磁铁磁性的起源；安培提出了分子电流假说；他是在怎样的情况下提出的 A ．安培通过精密仪器观察到了分子电流B ．安培根据环形电流的磁场与磁铁相似而提出的C ．安培根据原子结构理论；进行严格推理得出的D ．安培凭空想出来的4．如图1所示；在空间中取正交坐标系Oxyz （仅画出正半轴）；沿x 轴有一无限长通电直导线；电流沿x 轴正方向；一束电子（重力不计）沿y =0；z =2的直线上（图中虚线所示）作匀速直线运动；方向也向x 轴正方向；下列分析可以使电了完成以上运动的是 A ．空间另有且仅有沿Z 轴正向的匀强电场B ．空间另有且仅有沿Z 轴负向的匀强电场C ．空间另有且仅有沿y 轴正向的匀强磁场D ．空间另有且仅有沿y 轴负向的匀强磁场5．如图2所示；在边界PQ 上方有垂直纸面向里的匀强磁场；一对正、负电子同时从边界上的O 点沿与PQ 成θ角的方向以相同的速v 射入磁场中。
则正、负电子A ．在磁场中的运动时间相同B ．在磁场中运动的轨道半径相同C ．出边界时两者的速相同D ．出边界点到O 点处的距离相等6．如图3所示的圆形区域里；匀强磁场的方向垂直纸面向里；有一束速率各不相同的质子自A 点沿半径方向射入磁场；这些质子在磁场中（不计重力）A ．运动时间越长；其轨迹对应的圆心角越大B ．运动时间越长；其轨迹越长C ．运动时间越长；其射出磁场区域时速率越大D ．运动时间越长；其射出磁场区域时速的偏向角越大7．用两个一样的弹簧吊着一根铜棒；铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场；棒中通以自左向右的电流（如图4所示）；当棒静止时；弹簧秤的读数为F 1；若将棒中的电流方向反向；当棒静止时；弹簧秤的示数为F 2；且F 2＞F 1；根据这两个数据；可以确定A ．磁场的方向B ．磁感强的大小C ．安培力的大小D ．铜棒的重力图1 图3图28．如图5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v 0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；一定受两个力；做匀速直线运动B ．若物块带负电；一定受两个力；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9．在光滑绝缘水平面上；一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴Ｏ在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动；磁场方向竖直向下；其俯视图如图6所示．若小球运动到Ａ点时；绳子突然断开；关于小球在绳断开后可能的运动情况；以下说法正确的是 Ａ．小球仍做逆时针匀速圆周运动；半径不变Ｂ．小球仍做逆时针匀速圆周运动；但半径减小Ｃ．小球做顺时针匀速圆周运动；半径不变 Ｄ．小球做顺时针匀速圆周运动；半径减小10．如图7所示；在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场；匀强电场方向竖直向下；匀强磁场方向水平向里。
磁场单元练习题-计算题题专练
高三物理复习资料－磁场计算题专练班级学号姓名.1．如图，在同一水平面内的两导相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为1.5Kg的金属棒放在宽为2m的导轨上，当金属棒中的电流为5A时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增加到8A时，金属棒获得2m/s2的加速度，则磁感应强度为多大？2．如图4所示，长60cm、质量60g的粗细均匀的金属棒，两端用相同的轻弹簧挂起，处于一方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为0.4T。
求：（1）要使弹簧恢复原长，金属棒中应通入怎样大小和方向的电流？（2）若在金属棒中应通入大小为0.2A自左向右的电流时，弹簧伸长1mm，若在金属棒中应通入大小为0.2A自右向左的电流时，弹簧伸长是多少？3．如图所示，质量为m、长度为L的导体棒MN静止在水平轨道上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成θ角斜向上，求：MN受到的支持力的大小及摩擦力的大小分别为多少？4．如图光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L。
匀强磁场磁感应强度为B。
金属杆长也为L ，质量为m，水平放在导轨上。
当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止。
求：①B至少多大？这时B的方向如何？到多大，才能使金属杆保持静止？5．如图所示，宽为L的框架和水平面的夹角为α，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场的方向垂直于框架平面。
导体棒ab的质量为m，置于金属框架上时向下匀加速滑动，导体棒与框架间的最大静摩擦力为f。
为使导体棒静止在框架上，将电动势为E的电源接入电路中，框架与导体棒的电阻不计，求需要接入的滑动变阻器的阻值范围。
6．两根相距L=1m的光滑平行导线左端接有电源，右端连接着半径R=0.5m的光滑圆弧形导轨，，在导轨上搁置一根质量m=1Kg的金属棒，整个装置处于竖直向上，磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，当在棒中通以如图所示方向的瞬时电流时，金属棒受到安培力作用从静止起向右滑动，刚好能到达轨道的最高点，求通电过程中通过金属棒的电量。
2010高考物理精品习题磁场(全套含解析)
磁场第Ⅰ课时 磁场•磁感应强度1．下列关于磁场的说法中，正确的是( )A ．只有磁铁周围才存在磁场B ．磁场是假想的，不是客观存在的C ．磁场是在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才产生D ．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用【解析】磁铁和电流周围都能够产生磁场，答案A 错；磁场归根结底是运动电荷产生的客观物质，答案B 错；在磁体或电流周围首先产生磁场，其次放入磁场中的磁体或电流将通过磁场与之发生相互作用，所以C 错，D 对．【答案】D2．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都跟该点的磁场方向一致B ．两条磁感线的空隙处不存在磁场C ．不同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【解析】磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，所以A 正确；用磁感线的疏密反映磁场的强弱，但不等于空隙处不存在磁场，磁场是充满某个区域的，所以B 错误；不同磁源产生的磁场在某一区域叠加合成，磁感线应描绘的是叠加后的合磁场，某处的磁感应强度是唯一的，所以磁感线是不相交的，C 错误；磁感线是形象描绘磁场假想的曲线，可以用实验来模拟，但是不存在的，D 错误．【答案】A3．一条竖直放置的长直导线，通有由下而上的电流，它产生的磁场在它正北方某处的磁感应强度与地磁场在该处的磁感应强度大小相等，设地磁场方向水平向北，则该处的磁场方向为( )A ．向东偏北450B ．向正西C ．向西偏北450D ．向正北【解析】作水平面内的平面图如图所示，地磁场的磁感应强度分量向正北，直导线电流产生的磁场在该点的磁感应强度分量向正西，由矢量平行四边形定则合成可得该点的磁感应强度应为西偏北450角方向．【答案】C4．通电螺线管附近放置四个小磁针，如图11-1-7所示，当小磁针静止时，图中小磁针的指向可能的是(涂黑的一端为N 极)( )A ．aB ．bC ．cD ．d【解析】根据安培定则判断在通电螺线管的内部磁感线方向应是向左的，外部是向右的，如图是螺线管内外磁场用磁感线描绘的分布图，要求学会用磁感线将磁场的空间分布形象化，以便判断磁场的方向和大小．由此可判断小磁针acd 的 N 极都应向左，而小磁针b 的N 极应向右．【答案】B5．下列所述的情况，哪一种情况可以肯定钢棒没有磁性( )A ．将钢棒的一端接近磁针的N 极时，则两者互相吸引，再将钢棒的这一端接近磁针的S 极时，则两者互相排斥B ．将钢棒的一端接近磁针的N 极时，则两者互相排斥，再将钢棒的另一端接近磁针的N 极时，则两者互相吸引图11-1-7C ．将钢棒的一端接近磁针的N 极时，则两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的S 极时，则两者仍互相吸引D ．将钢棒的一端接近磁针的N 极时，则两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的N 极时，则两者仍互相吸引【解析】A ．将钢棒的一端接近磁针的N 极，两者互相吸引，钢棒的这一端可能是S 极，因为异名磁极互相吸引，再将钢棒的这一端S 极接近磁针的S 极，两者相互排斥，因为同名磁极互相排斥，所以情况A 可能；B ．将钢棒的一端接近磁针的N 极，两者互相排斥，钢棒的这一端一定是N 极，再将钢棒的另一端S 极接近磁针的N 极，两者互相吸引，所以情况B 成立；C ．将钢棒的一端接近磁针的N 极，两者互相吸引，钢棒的这一端可能是S 极，再将钢棒的另一端N 极接近磁针的S 极，两者互相吸引，所以情况C 可能；D ．将钢棒的一端接近磁针的N 极，两者互相吸引，钢棒的这一端可能是S 极，再将钢棒的另一端N 极接近磁针的N 极，两者应互相排斥，与所述矛盾．若钢棒没有磁性，当它接近磁针的N 极时，钢棒被磁化，且该端为S 极，所以互相吸引，当钢棒的另一端接近磁针N 极时，钢棒又被磁化为S 极，互相吸引，与所述情况D 相符．【答案】D6． （2002年上海春季高考） 如图11-1-8是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图．其工作原理类似打点计时器．当电流从电磁铁的接线柱a 流入，吸引小磁铁向下运动，由此可判断：电磁铁的上端为_____极，永磁铁的下端为_____极（N 或S ）【解析】从线圈的绕制方向和安培定则判断电磁铁上端等效于S 极，由异名磁极相吸原理可知永磁体下端为N 极．【答案】S 、N7．实验室有一旧的蓄电池，输出端的符号变得模糊不清，无法分别正、负极，某同学设计了下面的判断电源两极的方法：在桌面上放一个小磁针，在磁针右侧放置一个螺线管，如图11-1-9为水平桌面上的俯视图．闭合开关后，磁针指南的一端向东偏转，由此可判断电源A 端是_____极（正或负）． 【解析】磁针指南的一端就是S 极，由于电磁铁的作用而逆时针向东偏转，可知电磁铁的左侧等效于N 极，所以判断电路中电流为逆时针方向，B 端为电源正极，A 端为电源负极．【答案】负8．某试验小组为了探究通电长直导线产生的磁场的磁感应强度B 与导线上电流强度I 0和距离r 间的关系，设计了如图11-1-10所示的试验：一根固定通电长直导线通以可调节的电流强度I 0，一根可以自由运动的短导线与之在同一平面内，通以恒定的电流I=2A ，长度L=0.1m ，应用控制变量法：（1）使两导线距离r 保持不变,调节长直导线中的电流强度I 0，测得相应的磁场力F ，得到如下实验数据：填充上述表格中的磁感应强度B 一栏的值，并归纳磁感应强度B 和产生磁场的长直导线上的电流I 0的关系是______________．（2）使长直导线中的电流强度I 0保持不变，调节短导线与之的距离r ，测得相应的磁场力F ，图11-1-9填充上述表格中的磁感应强度B 一栏的值，并归纳磁感应强度B 和空间位置与长直导线间的距离r 的关系是______________．【解析】由磁感应强度的定义式ILF B =计算相应的磁感应强度的值，从数据可以归纳出磁感应强度B 与产生磁场的长直导线上的电流I 0成正比，与距离r 成反比．【答案】0.505，1.00，1.49，1.98，2.51，成正比；6.00，2.95，2.05，1.50，1.20，成反比．9．长为1.2m ,质量为1kg 的金属杆静止于相距1m 的两水平轨道上，金属杆中通有方向如图11-1-11所示、大小为20A 的恒定电流，两轨道内外存在竖直方向的匀强磁场．金属杆与轨道间的动摩擦因数为0．6，（1）欲使杆向右匀速运动，求磁场的磁感应强度大小和方向（2/10s m g =）；（2）欲使杆向右以加速度为2/2sm 作匀加速运动，求磁场的磁感应强度大小．【解析】（1）匀速运动时磁场力与滑动摩擦力平衡，所以磁场力N mg F F f 6===μ，金属杆上有电流通过部分是导轨间的1m 长，由定义式得T ILF B 3.0==，由左手定则可判断磁场方向竖直向上．（2）匀加速运动时由牛顿第二定律，ma F F f =-，得N F ma F f 8=+=，T B 4.0=．【答案】0.3T ，0.4T10．如图11-1-12所示，不计电阻的U 形导轨水平放置，导轨宽l =0.5m ，左端连接电源，电动势E=6V ，内阻r=0.9Ω和可变电阻R ，在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1Ω的导体棒MN ，并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量为m =20g的重物，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，改变可变电阻的阻值，在1Ω≤R≤5Ω的取值范围内都能使MN 处于静止，求匀强磁场的磁感应强度．（g =10m/s 2）【解析】可变电阻在一定的取值范围内都能使MN 处于静止，说明导体棒MN 与导轨间存在摩擦力，由左手定则判断导体棒所受到的磁场力水平向左，当R=1Ω时，由闭合电路欧姆定律可知电流强度最大且I 1=3A ，所受最大静摩擦力m F 方向向右，三力平衡关系是mg F L BI m +=1，当R=5Ω时，电流强度最小I 2=1A ，所受最大静摩擦力m F 方向向左，三力平衡关系是mg F L BI m =+2，可得mg I I BL 2)(21=+，变形可得磁感应强度为T T I I L mg B 2.0)13(5.01002.02)(221=+⨯⨯⨯=+=． 【答案】0.2T第Ⅱ课时 磁场对电流的作用1．如图11-2-10所示是磁场对直线电流的作用力判断，其中正确是( )图11-1-11 图11-1-12【解析】A 图中导线是与磁场垂直放置的，所受安培力应该是最大的力的方向也遵守左手定则，所以A 正确；B 图中的安培力方向应该是垂直导线向左；C 图中的安培力方向向下，大小应该是最大值；D 图中由于导线与磁场平行，所以不受安培力作用．【答案】A2．在赤道上空，沿东西方向水平放置两根通电直导线a 和b ，且导线a 在北侧，导线b 在南侧，导线a 中的电流方向向东，导线b 中的电流方向向西，则关于导线a 和地磁场对导线b 的安培力F 1和F 2的方向判断正确的是 ( )A ．F 1水平向南， F 2竖直向下B ．F 1竖直向下， F 2水平向北C ．F 1水平向北， F 2竖直向上D ．F 1竖直向上， F 2水平向南【解析】由安培定则判断导线a 产生的磁场在导线b 所在处的方向是竖直向下，由左手定则判断安培力F 1向南，在赤道上空的地磁场方向是水平向北，所以F 2竖直向下．【答案】A3．一根用导线绕制的螺线管，每匝线圈之间存在一定的空隙，螺线管水平放置，在通电的瞬间，可能发生的情况是( )A ．伸长B ．缩短C ．弯曲D ．转动【解析】每匝线圈等效于一个小磁针，且相邻的两个是异名磁极，所以互相吸引，螺线管有收缩可能．【答案】B4．如图11-2-11所示，一根通有电流I 的直铜棒MN ，用导线挂在磁感应强度为B 的匀强磁场中，此时两根悬线处于张紧状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零( )A ．适当增大电流强度IB ．使电流反向并适当减小电流强度IC ．保持电流强度I 不变，适当减小磁感应强度BD ．使电流反向，适当减小磁感应强度B【解析】根据左手定则判断，铜棒MN 所受的安培力竖直向上，但因为小于铜棒重力，所以悬线依然处于张紧状态，适当增大电流强度I 使安培力恰好平衡重力时，张力就为零．【答案】A5．磁电式电流表中通以相同电流时，指针偏转角度越大，表示电流表灵敏度越高，若其余条件都相同，则灵敏度高的电流表具有( )A ．比较小的通电线圈的横截面积B ．劲度系数比较大的两个螺旋弹簧C ．比较少的通电线圈匝数D ．比较强的辐向分布的磁场【解析】电流表中指针偏转角度与线圈匝数n 、磁感应强度B 、线圈面积S 和与两个螺旋弹簧劲度系数k 的关系为knBS =θ， 所以n 、B 、S 越大，灵敏度越高；k 越大，灵敏度越低． 【答案】D6．在磁感应强度B ＝0.4T 的匀强磁场中，一段长为0.5m 的通电导体在外力作用下做匀速直线运动，设通过导体的电流强度为4A ，运动速度是0.6m ／s ，电流方向、速度方向、磁场方向两两相互垂直，则移动这段导线所需要的功率是 W ．【解析】导体所受安培力方向与电流方向和磁场方向两两垂直，而外力与安培力两力平衡，所以可以判断外力与导体速度方向相同，所以48w .0v BIL v =⋅=⋅=外F P ．【答案】0.487．一只磁电式电流表，线圈长为2.0cm ，宽为1.0cm ，匝数为图11-2-10 图11-2-11 图11-2-12250匝，线圈所在处的均匀辐向分布的磁场的磁感应强度为0.2T ．如图11-2-12所示．当通入电流为0.10mA 时，作用在线圈上的安培力的力矩大小为 ，线圈转动的方向为 ；若螺旋弹簧的旋转力矩M ＝K θ，其中K ＝3.3×10-6N ·m ／rad ，则线圈偏转的角度为 ．【解析】1．安培力力矩公式是nBIS M =，面积S=2.0×10-4m 2 电流强度I=10-4A,所以Nm Nm M 64410100.2102.0250---=⨯⨯⨯⨯=；根据左手定则，左边所受安培力竖直向上，右边所受安培力竖直向下，线圈顺时针方向转动．2．当螺旋弹簧的旋转力矩与安培力力矩平衡时，偏转角度稳定，且0662.173.0103.310==⨯==--rad rad k M θ． 【答案】10-6Nm ，顺时针方向，17.208．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图11-2-13所示，1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2g 的炮体(包括金属杆MN 的质量)加速到10km ／s 的电磁炮，若轨道宽为2m ，长为100m ，通过的电流为10A ，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度B 为多少?(不计摩擦)【解析】电磁炮作匀加速直线运动，根据as v v t 2202=-，电磁炮的加速度为252242/105/1002)10(2s m s m s v a t ⨯=⨯==，使之加速的力就是安培力，所以安培力N N ma F 353101.1105102.2⨯=⨯⨯⨯==-，磁感应强度T T IL F B 55210101.13=⨯⨯==． 【答案】55T9．如图11-2-14，质量为m ，长为L 的金属棒MN ，通过柔软金属丝挂于a ，b 点，ab 点间电压为U ，电容为C 的电容器与a 、b 相连，整个装置处于磁感应强度为B ，竖直向上的匀强磁场中．接通S ，电容器瞬间结束放电后又断开S ，则MN 能摆起的最大高度是多少?【解析】分析金属棒MN 的物理过程有：（1）在金属丝竖直时，电容器放电的瞬间，受到安培力冲量作用而获得水平动量，（2）在竖直平面内以ab 为轴线向上摆动，此过程中金属棒机械能守恒．由动量定理，mv t L I B =⋅，得mv BqL =，而CU q =，所以m BCUL v =；摆动过程mgh mv =221，最大高度为2222)(2gmBCUL g v h ==． 【答案】222)(gm BCUL 10. 如图11-2-15所示，在倾角为300的斜面上，放置两条宽L=0.5m的平行导轨，将电源、滑动变阻器用导线连接在导轨上，在导轨上横放一根质量m=0.2kg 的金属杆ab ，电源电动势E=12V ，内阻r=0．3Ω，金属杆与导轨间最大静摩擦力为fm=0.6N ，磁场方向垂直轨道所在平面，B=0.8T ．金属杆ab 的电阻为0.2Ω，导轨电阻不计．欲使杆的轨道上保持静止，滑动变阻器的使用电阻的范围多大?(g 取10m ／s 2)【解析】重力沿斜面向下的分力G 1=mgsin300=1.0N >fm,所以在没有安培力的情况下，金属杆ab 将下滑．金属杆ab 所受的安培力方向沿斜面向上，如果所取电阻较小，电流强度较大，则安培力BIL 可能大于金属杆ab 的重力沿斜面方向的分力G 1，金属杆ab 有向上滑动的趋势，静摩擦力沿斜面向下，当静摩擦力为最大值时，金属杆ab 处于临界状态；反之，如果所取电阻较大，电流强度较小，则安培力BIL 可能小于G 1，金属杆ab有向下滑动的趋势，静摩擦力沿斜面向上，当静摩擦力为最大值时，金属图11-2-13 图11-2-14 图11-2-15杆ab 又处于临界状态；在两个临界状态的临界条件分别为：m f G L BI +=11和12G f L BI m =+，对应的电流强度A BLf G I m 411=+=和112=-=BL f G I m A ，根据闭合电路欧姆定律最小电阻Ω=--=5.211r r I E R ab 和最大电阻Ω=--=5.1122r r I E R ab ． 【答案】2.5Ω≤R≤11.5Ω第Ⅲ课时 磁场对运动电荷的作用1．如图11-3-10所示，在电子射线管上方平行放置一通电长直导线，则电子射线将( )A ．向上偏转B ．向下偏转C ．向纸内偏转D ．向纸外偏转 【解析】根据安培定则，通电导线产生的磁场在电子射线处的方向是指向读者，射线管内电子的运动方向是水平向右，根据左手定则判断电子所受洛伦兹力方向向上，所以电子向上偏转，答案A 正确．【答案】A2．一带电粒子，沿垂直于磁场的方向射人一匀强磁场，粒子的一段径迹如图11-3-11所示，径迹上每一小段都可以看成圆弧，由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(电量不变)，则可判定( )A ．粒子从a 到b ，带正电B ．粒子从b 到a ，带正电C ．粒子从a 到b ，带负电D ．粒子从b 到a ，带负电【解析】带电粒子在运动中动能逐渐减少，即速率逐渐减小，根据半径公式，粒子的运动半径逐渐减小，由轨迹形状可知，粒子的运动方向是b到a ，选择轨迹上的一个点（如b 点）根据左手定则可以判断粒子是带正电的．【答案】B3．如图11-3-12所示，电子以垂直于匀强磁场的速度V A ，从A 处进入长为d ，宽为h 的磁场区域，发生偏移而从B 处离开磁场,从A 至B 的电子经过的弧长为s,若电子电量为e ，磁感应强度为B ，则( )A ．电子在磁场中运动的时间为t=d ／V AB ．电子在磁场中运动的时间为t ＝s ／V AC ．洛伦兹力对电子做功是BeV A ·hD ．电子在A 、B 两处的速度相同 【解析】解题时容易受带电粒子在匀强电场中运动的负迁移，错误地将电子的运动判断成类似于平抛运动的匀变速曲线运动，答案A 和C 就是这种错误判断引起的；要区分洛伦兹力作用下的匀速圆周运动和匀强电场中在电场力作用下的匀变速曲线运动，本题中在洛伦兹力作用下作匀速圆周运动时，洛伦兹力是一个变力，对粒子不做功；A 、B 两处的速度方向是不同的，故答案D 错误；因为是匀速圆周运动，所以时间等于弧长除于速度，答案B 正确．【答案】B4．在电视机的显像管中，电子束的扫描是用磁偏转技术实现的，其扫描原理如图11-3-13所示．电子从电子枪射出，向右射入圆形区域内的偏转磁场，磁场方向垂直于圆面，设磁场方向向里时磁感应强度为正值．当不加磁场时，电子束将通过O 点而打在屏幕的中心M 点．为了使屏幕上出现一条以M 点为中点，并从P 点向Q 点逐次扫描的亮线PQ ，偏转磁场的磁感应强度B 随时间变化的规律应是图11-3-14中的（ ）图11-3-10 图11-3-11 图11-3-12图11-3-13【解析】首先要使通过磁场的电子在中心点O 左右两侧偏转，则需改变磁场的方向，在一次扫描过程中，沿电子运动方向观察，由左向右逐次扫描，则洛伦兹力先向左后向右，根据左手定则判断，磁场方向应先向外（B 为负值）后向里（B 为正值）；其次要使电子偏转到PQ 间任何一点上，即通过磁场时，要求有不同的偏转角度，所以磁感应强度B 的大小应随时间而变化，答案C 正确．【答案】C5．如图11-3-15所示，比荷为e /m 的电子，以速度0v 从A 点沿AB边射入边长为a 的等边三角形的匀强磁场区域中，欲使电子能从BC边穿出，磁感应强度B 的取值为（ ）A ．ae mvB 03= B ．aemv B 02= C ．ae mv B 03< D ．aemv B 02< 【解析】先根据题意画出电子沿弧运动的轨迹，因为弧上任意一点的速度方向必然与过该点的半径垂直，故可以过A 点作与0v 方向（即AB 方向）垂直的直线，此直线即为带电粒子做匀速圆周运动的半径所在的直线．同理过C 点作垂直于BC 的直线，也为过该点的半径所在的直线，两直线相交于O 点，即为带电粒子做匀速圆周运动的圆心，如图所示，由图示情况可以看出圆心角∠AOC=1200,θ=600．当3232sin 2a a a r ===θ时,电子刚好不能从BC 边射出， 要使电子可以从BC 边射出，必满足r ＞3a，而r ＝Bemv 0， 所以 B ＜aemv 03时，电子可以从BC 边射出． 【答案】C6．质量为m 、电量为+q 的带电粒子（不计重力），以速度V 垂直进入磁感应强度为B 的匀强磁场中，并作顺时针方向的匀速圆周运动，则粒子的角速度大小为________，向心加速度大小为________；带电粒子的匀速圆周运动等效于一个环形电流，该环形电流的电流强度为图11-3-14图11-3-15________，其产生的磁场的方向与匀强磁场的方向________（相同或相反）．【解析】洛伦兹力提供向心力2ωmr Bqv =，且r v ω=，得到2ωωmr r Bq =，mBq =ω；向心加速度mBqv a =；等效环形电流的电流强度m Bq T q I π22==；电流方向是顺时针方向，由安培定则判断电流产生的磁场垂直轨道平面向里，而根据左手定则判断匀强磁场方向垂直轨道平面向外，所以两者方向相反．【答案】m Bq =ω；mBqv a =；m Bq I π22=；相反． 7．如图11-3-16所示为一正方形空腔的横截面，a 、b 、c 为三个小孔(孔径不计)，腔内有一垂直于纸面向里的匀强磁场，一束具有不同速率的电子，由孔a 垂直磁场方向射入空腔．如从孔b 、c 分别有电子射出，则从两孔射出电子的速率之比V b :V c ＝________，飞行时间之比t b :t c =________.【解析】由各孔的轴线方向可知，从孔b 射出的电子的速度方向改变1800，圆周运动的圆心为ab 的中点，直径为ab ；从孔c 射出的电子的速度方向改变900,圆周运动的圆心是b 点，半径是ab ．所以两者的轨道半径之比为1：2，根据半径公式可知，两者的速度之比为1：2；轨道对应的圆心角之比是2：1,根据时间公式Bq mt θ=，可知两者的运动时间之比是2：1．【答案】1：2； 2：18．（2001年高考全国卷）如图11-3-17所示，在y<0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xoy 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xoy 平面内，与x 轴正方向的夹角为θ，若粒子射出磁场的位置与O 点的距离为L ，求该粒子的电量和质量之比(比荷)q/m ．【解析】如图所示，带正电粒子在磁场中匀速圆周运动而从x轴上的A 点射出，半径O 1O 和O 1A 分别与入射的初速度和出射的末速度垂直，由平面几何知识可以判断：其中∠OO 1A=2θ，则∠OO 1D=θ，所以圆周运动的半径为θsin 2L r =，由半径公式Bqmv r =，可得比荷为LB v Br v m q θsin 20⋅==． 【答案】LB v θsin 20⋅9．两极板M 、N 相距为d ，板长为3d ，两极板都未带电，板间有垂直于纸面向外的匀强磁场，如图11-3-18所示，一群电子沿平行于极板的方向从各个位置以速度V 射入板间．为了使电子都不从板间穿出，磁感应强度B 的取值范围是怎样的?(设电子电量为e 、质量为m)【解析】如图所示，电子射入磁场时所受洛伦兹力向上，都向上偏转，显然从下极板A 点射入的电子最容易从右侧或左侧穿出，所以以该电子为研究对象，若半径足够大，恰好从上极板C 点处射出，对应的半径为r 1,由直角三角形O 1CD 得22121)3()(d d r r +-=，d r 51=；若半径足够小，恰好从上极板图11-3-16 图11-3-17 图11-3-18D 点处射出，对应的半径为r 2,22d r =,由半径公式Bq mv r =，得de mv q r mv B 511==，demv B 22=．当电子的轨道半径的取值为2r <r <1r 时，电子不会从板间穿出，根据半径公式可知磁感应强度越大，电子的轨道半径越小，所以磁感应强度B 的范围是：21B B B <<．【答案】de mv B de mv 25<< 10．正负电子对撞机的最后部分的简化示意图如图11-3-19所示（俯视图），位于水平面内的粗实线所示的圆环形真空管道是正、负电子作圆周运动的“容器”，经过加速器加速后的正、负电子分别引人该管道时，具有相等的速度v ，它们沿管道向相反的方向运动．在管道内控制它们运动的是一系列圆形电磁铁，即图中的n 个A 1、A 2、A 3、……An ，并且均匀分布在整个圆环上(图中只示意性地用细实线画了几个．其它的用虚线表示)，每个电磁铁内的磁场都是匀强磁场，并且磁感应强度都相同，方向都竖直向下．每个磁场区域的直径为d ，改变电磁铁内电流的大小，就可改变磁感应强度，从而改变电子偏转角度的大小，经过精确的调整，首先实现了电子沿管道的粗虚线运动，这时电子经每个电磁铁时射入点和射出点都在圆形电磁铁的直径两端，这就为进一步实现正、负电子的对撞作好了准备．（ 1 ）试确定正、负电子在管道中分别沿什么方向运动；（ 2 ）已知正、负电子的质量都是m ，所带的电荷为e ，重力不计．求电磁铁内磁感应强度的大小．【解析】（ 1 ）如图所示，以电子通过磁场中C 点时分析：洛伦兹力指向圆心O ，由左手定则判断，负电子在磁场中应从C点顺时针方向向D 点运动，正电子在图中沿逆时针方向运动．（ 2 ）电子经过每个电磁铁产生的磁场时，入射点与出射点是直径的两端，圆弧CD 对应的圆心角是n πθ2=，所以由图所示可知，r d 22sin =θ，半径2sin 2θd r =，电子在电磁铁内做圆运动的半径为Be mv r =，解得de n mv B )sin 2(π⋅=．【答案】正电子沿逆时针方向运动，负电子沿顺时针方向运动；de n mv )sin 2(π⋅．第Ⅳ课时 带电粒子在复合场中的运动1．用回旋加速器分别加速α粒子和质子时，若磁场相同，则加在两个D 形盒间的交变电压的频率应不同，其频率之比为( )A ．1：1B ．1:2C ．2:1D ．1：3【解析】粒子每次在磁场中回旋的时间是匀速圆周运动的半周期，这个时间也正是交变电压的半周期，所以交变电压的频率就是粒子在磁场中匀速圆周运动的频率，根据m Bq f π2=，频率与粒子的比荷成正比，α粒子和质子的比荷之比是1：2，所以频率之比也是1：2.【答案】B2．如11-4-10图，空间某一区域中存在着方向互相垂直的匀强电场图11-3-19 ×× × × × ×B E 图11-4-10和匀强磁场，电场的方向水平向右，磁场方向水平向里．一个带电粒子在这一区域中运动时动能保持不变，不计粒子的重力，则带电粒子运动的方向可能是（ ）A . 水平向右B . 水平向左C. 竖直向上D. 竖直向下【解析】带电粒子所受的洛伦兹力一定对它不做功，而粒子的动能又保持不变，所以可以判断所受的电场力对它也没有做功，粒子一定沿电场中的等势面移动，即竖直方向，若是竖直向上运动，不论是正电荷还是负电荷，洛伦兹力与电场力一定方向相反，可能平衡而作匀速直线运动，粒子的动能保持不变；若是竖直向下运动，不论是正电荷还是负电荷，洛伦兹力与电场力一定方向相同，在两力的作用下而作曲线运动，电场力做功，粒子的动能将发生变化．【答案】C3．如图11-4-11所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为V ，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，当滑块沿斜面滑至底端，则滑至底端时的速率( )A ．变大B ．变小C ．不变D ．条件不足，无法判断【解析】由左手定则判断带负电的滑块沿斜面下滑时所受洛伦兹力方向垂直斜面向下，所以使滑块与斜面之间的弹力增大，滑动摩擦力增大，从顶端滑到底端过程中克服摩擦力做功增大，根据动能定理，滑到底端时的动能小于无磁场时到底端的动能，速率变小．【答案】B4．某空间存在着如图11-4-12所示的水平方向的匀强磁场，A 、B 两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平地面上．物块A 带正电，物块B 为不带电的绝缘块．水平恒力F 作用在物块B 上，使A 、B 一起由静止开始向左运动．在A 、B 一起向左运动的过程中，以下关于A 、B 受力的说法中正确的是（ ）A ．A 对B 的压力变小 B ．B 对A 的摩擦力保持不变C ．A 对B 的摩擦力变大D ．B 对地面的压力保持不变【解析】AB 系统在水平方向仅受水平恒力F 作用，所以作匀加速直线运动，随着AB 速度的增大，带正电的物块A 所受的洛伦兹力逐渐增大，且由左手定则判断洛伦兹力方向竖直向下，所以A 对B 的压力变大，B 对地面的压力变大，B 对A 的摩擦力为静摩擦力，且a m F A f =，由于系统作匀加速直线运动，加速度a 恒定，所以静摩擦力保持不变，A 对B 的静摩擦力也不变．【答案】B5．环型对撞机是研究高能粒子的重要装置．带电粒子被电压为U 的电场加速后，注入对撞机的高真空环状空腔内，在匀强磁场中作半径恒定的匀速圆周运动．带电粒子局限在环状空腔内运动，粒子碰撞时发生核反应．关于带电粒子的比荷q /m 、加速电压U 和磁感应强度B 以及粒子运动的周期T 的关系有如下判断：①对于给定的U ，q /m 越大，则B 应越大；②对于给定的U ，q /m 越大，则B 应越小；③对于给定的带电粒子，U 越大，则T 越小；④对于给定的带电粒子，不管U 多大，T 都不变，其中正确的是（ ）A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④【解析】在电场加速中，根据动能定理有：221mv qU =，令k =q /m,得kU mqU v 22==,在洛伦兹力的作用下粒子图11-4-11 图11-4-12 图11-4-13。
高中物理：磁场测试题(含答案)
高中物理：磁场测试题(含答案)
1. 磁场中硬币的行为
一枚硬币在磁场中被放置在水平面上。
磁场方向指向纸面内，硬币受力情况如何？
A. 硬币不受力，保持静止。
B. 硬币受力向下，向外滚动。
C. 硬币受力向上，向内滚动。
D. 硬币受力向下，向内滚动。
答案：C
2. 带电粒子在磁场中的运动
一个带正电的粒子以与磁场垂直的速度进入磁场，磁场方向指向纸面内。
粒子在磁场中将运动成什么轨迹？
A. 圆形轨迹。
B. 直线轨迹。
C. 椭圆轨迹。
D. 螺旋轨迹。
答案：A
3. 磁感应强度的定义
磁感应强度的定义是什么？
A. 单位长度内的磁感应线数目。
B. 磁力对单位电荷的大小。
C. 磁场中单位面积垂直于磁力方向的大小。
D. 空间单位体积内的磁感应线数目。
答案：C
4. 磁场中电流的力学效应
在两根平行导线通过电流时，它们之间产生一个磁场。
这个磁场对导线有哪种力学效应？
A. 两根导线之间会相互吸引。
B. 两根导线之间会相互排斥。
C. 导线上会产生电压。
D. 导线会受到一个恒定的力。
答案：D
5. 磁场中的电流计测量原理
磁场中的电流计测量原理基于什么原理？
A. 磁感应强度和导线长度成正比。
B. 磁场中电流的方向与电流计示数成反比。
C. 电流计受力与磁感应强度成正比。
D. 磁感应强度和电流的大小成正比。
答案：C。
单元检测磁场(一)
高三物理单元检测磁场（一）一、选择题1．一根电缆埋藏在一堵南北走向的墙里，在墙的西侧处，当放一指南针时，其指向刚好比原来旋转180°，由此可以判断，这根电缆中电流的方向为（）A．可能是向北B．可能是竖直向下C．可能是向南D．可能是竖直向上2．有下列叙述：其中正确的是（）A．磁场中某点B的方向，跟该点处检验电流元受磁场力方向一致B．磁感线总是起始于磁铁的N极，终于S极C．将检验电流元放在磁场中磁感应强度越大的地方，电流元受到的安培力越大D．硬磁性材料磁化后不易去磁，适合制成永久磁铁，应用在电磁式仪表、扬声器等设备中3．已知地球表面带负电，假设将一小磁针放于地球球心，则小磁针静止时N极应（）A．指东B．指南C．指西D．指北4．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，几乎都会呈现出磁性．地球就是一个巨大的磁体，其表面附近的磁感应强度约为5103-⨯～5105-⨯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辨别方向的．如果在鸽子的身上缚一块永磁体材料，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5．在进行奥斯特的电流磁效应的实验时，要使实验现象明显，通电直导线的放置位置应该是（）A．平行西南方向，在小磁针上方B．平行东南方向，在小磁针上方C．平行东西方向，在小磁针上方D．平行南北方向，在小磁针上方6．如图所示，环中电流方向由左向右，且I1 = I2，则圆环中心O处的磁场是（）A．最大、穿出纸面B．最大、垂直穿入纸面C．为0 D．无法确定7．一带电粒子在磁场中运动，只受磁场力作用，则该带电粒子可能做（）A．匀速直线运动B．匀变速直线运动C．变加速曲线运动D．匀变速曲线运动8．如图所示，宇宙射线中的高能带电粒子，假如大气层被破坏，这些粒子就会到达地球，从而给地球上的生命带来危害，根据地磁场的分布特点，判断下列说法中的正确的（）A．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱B．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，两极最弱C．地磁场对宇宙射线的阻挡作用地在地球周围各处相同D．地磁场对宇宙射线无阻挡作用9．将一条长度为L的直导线在中点处弯成直角，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，使导线所在平面与磁场垂直，如图所示．当导线中通电流I时，它受到的磁场力为（）A．BIL22B．BIL C ．BIL2D．BIL210．如图所示，一电子从a点以速度v垂直进入长为d，宽为h的矩形磁场区域，沿曲线ab 运动，通过b点离开磁场．已知电子质量为m，电量为e，磁场的磁感应强度为B，ab 弧形为s，则该电子在磁场中运动的时间为（）A．vdt=B．vst=C．)2arcsin(22hddheBmt+=D．)2arccos(22hddheBmt+=11．下列说法中正确的是（）A．带电粒子在磁场中运动时，只有当其轨迹为圆时才有洛伦兹力不对带电粒子做功B．不论带电粒子在磁场中做何运动，洛伦兹力均不对带电粒子做功C．因为安培力是洛伦兹力的宏观表现，因而安培力使通电导体运动时，也不对导体做功D．因为洛伦兹力对运动电荷不做功，因此带电粒子在磁场中运动时，它的动能与动量不发生变化12．如图所示，在一个半径为R的圆形区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直于圆面向里．一个带电粒子从磁场边界的A点以指向圆心O的方向进入磁场区域内，粒子将做圆周运动到达磁场边界的C点，但在粒子经过D点时，恰好与一个原来静止在该点的不带电的粒子碰撞后结合在一起形成新粒子，关于这个新粒子的运动情况，下列判断正确的是（）A．新粒子的运动半径将减小，可能到达F点B．新粒子的运动半径将增大，可能到达E点C．新粒子的运动半径将不变，仍然到达C点D．新粒子在磁场中的运动时间将变长班级_________ 学号________ 姓名____________一、选择题1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12二、填空题13．如图所示装置是一个有趣的演示实验．由细铜丝绕制的弹簧圈一端固定在支架上，并通过导线与电源、开关、水银槽中的触针相连，弹簧圈的下端通过另一根触针刚好与槽内的水银面接触．当合上开关S后，发生的现象是___________________________________，其原因是________________________________．14．如图所示，匀强磁场中有通以同样大小电流的三根导线a、b、c，它们所受安培力大小为F a、F b、F c，则它们的大小关系为________________．15．如图所示，带电量+ q，质量m的小球从倾角为θ的光滑斜面由静止下滑，匀强磁场B垂直纸面向外．则小球在斜面上滑行的最大速度为____________，小球在斜面上运动的最大距离为_____________．若小球跟斜面的动摩擦因数为μ，则小球在斜面上运动的最大速度为_____________，跟光滑斜面比较，小球的运动时间变_________，运动距离变_____________．16．如图所示，电子射线管（A为其阴极），放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的A、B两极分别在直流高压电源的_________极和_________极，此时，荧光屏上的电子束运动径迹_________偏转．（填“向上”、“向下”、“不”）17．在真空中半径为2103-⨯=r m的圆形区域内，有一匀强磁场，磁场的磁感应强度B= 0.2T，方向如图所示．一带正电粒子以速度6102.1⨯=v m/s的初速度从磁场边界上的直径ab一端a点以某个方向射入磁场，已知该粒子荷质比为310/=mq C/kg，不计重力，则该粒子在磁场中运动的最长时间为______________．18．三根平行的长直导线分别通以等大同向的电流，垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图所示，现在使每根通电导线在斜面中点O处所产生的磁感应强度大小均为B，则O点实际磁感应强度的大小为__________．方向和斜边的夹角为__________．19．如图所示，质量为m，电量为+ q的小球，可在半径为R的半圆形光滑的绝缘轨道两端点M、N间来回运动，磁场B垂直于轨道平面，小球在M、N两处速度为零．若小球在最低点的最小压力为零，则：磁感应强度B的大小为_________．小球对轨道的最大压力为_________．三、作图题20． 硫化镉（CdS ）晶体是一种光敏材料，用它做成的光敏电阻有一特性：被光照射时电阻很小，当将光遮住时电阻很大．用它来控制照明灯，要求白天灯不亮，夜晚灯亮．请将图示元件连接成符合上述要求的电路．图中电磁铁上方是带铁块的铜片，其右端上下各有一组开关，当电磁铁中无电流时，弹簧将铜片拉起，使其上方的开关（双箭头a 、b 表示）闭合；当电磁欣中有电流时，铁块受磁力作用拉下铜片，下方的开关（双箭头c 、d 表示）闭合． 四、计算题21． 如图所示，一长方体绝缘容器内部高为L ，厚为d ，左右两侧装有两根开口向上的管子a 、b ，上、下两侧装有电极C （正极）和D （负极），并经开关S 与电源连接．容器中注满能导电的液体，液体的密度为0ρ，将容器置于一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当开关断开时，竖直管子a 、b 中的液面高度相同；开关S 闭合后，a 、b 管中液面将出现高度差．问：(1) 开关闭合后，哪根管内液面高些？(2) 若在回路中接一电流表，并测得电流强度为I ，两管液面高度差为h ，则磁感应强度的大小是多少？(3) 试说明用此法测量磁感应强度B 时，欲提高测量灵敏度，可采取什么方法？ 22． 在相互垂直的匀强磁场和匀强电场中，有倾角为θ的足够光滑的绝缘斜面，磁感应强度为B ，方向水平向外，电场强度E ，方向竖直向上，有一质量为m ，带电量为 + q 的小滑块，静止在斜面顶端时对斜面的正压力恰好为零，如图所示．如果迅速把电场方向转为竖直向下，求 (1) 小滑块能在斜面上连续滑行的最远距离L 和所用时间t ． (2) 如果在距A 点4L远处的C 点放一个相同质量，但不带电的小物体，当滑块从A 点静止下滑到C 点时，两物体相碰并粘合在一起，则此粘合体在斜面上还能再滑行多少时间和距离？答 案1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 DDBCDCCBABCBCD13、弹簧上下振动 通电时弹簧圈中电流同向相吸，弹簧缩短，电路断开，电流消失，重力的作用又使弹簧伸长，电路又接通，如此反复。
2010-2017年高考物理真题磁场(含答案)
2010-2017年高考物理真题 磁场（含答案）一、选择题1．（2017江苏）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 2rB b a rA ．1:1B ．1:2C ．1:4D ．4:12．（2017新课标Ⅰ）如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a 、b 、c 电荷量相等，质量分别为a m 、b m 、c m 。
已知在该区域内，a 在纸面内做匀速圆周运动，b 在纸面内向右做匀速直线运动，c 在纸面内向左做匀速直线运动。
下列选项正确的是A ．a b cm m m >> B ．b a c m m m >> C ．a c b m m m >> D ．c b a m m m >>3．（2017新课标Ⅲ）如图，在磁感应强度大小为0B 的匀强磁场中，两长直导线P 和Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l 。
在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I 时，纸面内与两导线距离均为l 的a 点处的磁感应强度为零。
如果让P 中的电流反向、其他条件不变，则a 点处磁感应强度的大小为l l l Q P aA ．0B ．033BC ．0233B D ．20B 4．（2017新课标Ⅰ）如图，三根相互平行的固定长直导线1L 、2L 和3L 两两等距，均通有电流I ，1L 中电流方向与2L 中的相同，与3L 中的相反，下列说法正确的是A ．1L 所受磁场作用力的方向与2L 、3L 所在平面垂直B ．3L 所受磁场作用力的方向与1L 、2L 所在平面垂直C ．1L 、2L 和3L 单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:1:3D ．1L 、2L 和3L 单位长度所受的磁场作用力大小之比为3:3:15．（2017新课标Ⅱ）某同学自制的简易电动机示意图如图所示。
高二物理《磁场》单元测试题(含答案及评分标)
嘴哆市安排阳光实验学校石室中学高2010级《磁场》单元测试卷第Ⅰ卷（48分）一、选择题（本题共6个小题，每小题4分，共24分。
每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目的要求）1．下列对一些物理现象的描述，错误的是( ) A ．奥斯特实验说明电流具有磁效应B ．磁电式电流表的工作原理是磁场对电流的作用C ．安培分子电流假说认为磁体的磁场是由运动电荷产生的D ．将一条形磁铁从中间锯断，一块仅为N 极，另一块仅为S 极2．两个相同的圆形线圈，能在一个光滑绝缘的圆柱体上自由滑动。
设大小不同的电流按图中所示的方向分别通入两个线圈，则两线圈的运动情况是( ) A ．彼此相向平动，且电流大的加速度的值较大 B ．彼此背向平动，且电流大的加速度的值较大 C ．彼此背向平动，且具有相同的加速度值 D ．彼此相向平动，且具有相同的加速度值 3．如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度B 1＝1T 。
位于纸面内的细直导线，长L ＝1m ，通有I ＝1A 的恒定电流。
当导线与B 成600夹角时，发现其受到的安培力为零。
则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B 2的大小不可能是( )A ．21T B ．23T C ．1 T D ．3T4．如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M 和N 中通有同向等值的电流。
沿纸面与直导线M 、N 等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab 通有图示方向的电流，则通电导线ab 在安培力作用下运动的情况是（ ）A ．沿纸面逆时针转动B ．沿纸面顺时针转动C ．a 端转向纸外，b 端转向纸里D ．a 端转向纸里，b 端转向纸外5.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示.它的核心部分是两个D 形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝时都得到加速。
两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3eud 教育网 教学资源集散地。
可能是最大的免费教育资源网！
《磁场》单元检测
1． 如图11-1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 ．v
2aB ，正电荷 C ．3v 2aB ，负电荷 D ． v
2aB ，负电荷
2
A ．
3 A B C D 4A ．若B ．若C ．若D ．若5．如图11-4所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O 射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间较长的带电粒子
A.速率一定越小
B.速率一定越小
C.在磁场中通过的路程越长
D.在磁场中的周期一定越大
6．如图11-5所示，一个带电粒子，在磁感应强度B =0.8 T 的匀强磁场中运动，其速度方向与磁场方向垂直，从a 到b 所需时间为2×10-4 s ，从b 到a 所需时间为1×10-3 s ，已知a 、b 两点距离为0.3 m ，粒子带电量为
图11-1
图11-4
a
图11-5
3eud 教育网
3×10-8 C ，则该粒子的动量大小为 A ．7.2×10-9 kg·m/s
B ．1.44×10-8 kg·m/s
C ．3.6×10-9 kg·m/s
D ．条件不足，无法确定
7．如图11-6所示，在真空中一个光滑的绝缘的水平面上，有直径相同的两个金属球A 、C ．质量m A =0.01 kg ，m C =0.005 kg ．静止在磁感应强度B =0.5 T 的匀强磁场中的C 球带正电，电量q C =1×10-2 C ．在磁场外的不带电的A 球以速度v 0=20 m/s 进入磁场中与C 球发生正碰后，C 球对水平面压力恰好为零，则碰后A 球的速度为 A ．10 m/s B ．5 m/s C ．15 m/s D ．-20 m/s
8
A 误的是
A B C D 9．如图比为10定，则
A B C D 10．如图边的中点A ．从B ．从b C ．从a D ．从a 、b 间某点射出
二、本题共2题，共17分．将正确答案填在题中横线上或按要求作答．
11．（6分）图11-10是电子射线管示意图.接通电源后，电子射线由阴极沿x 轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下（z 轴负方向）偏转，在下列措施中可采用
x
y z
O 图11-10
图11-9
3eud 教育网 教学资源集散地。
可能是最大的免费教育资源网！
的是（ ）
A ．加一磁场，磁场方向沿z 轴负方向
B ．加一磁场，磁场方向沿y 轴正方向
C ．加一电场，电场方向沿z 轴负方向
D ．加一电场，电场方向沿y 轴正方向
12．（11分）实验室里可以用图11-11甲所示的小罗盘估测条形磁铁磁场的磁感应强度．方法如图11-11乙所示，调整罗盘，使小磁针静止时N 极指向罗盘上的零刻度（即正北方向），将条形磁铁放在罗盘附近，使罗盘所在处条形磁铁的磁场方向处于东西方向上，此时罗盘上的小磁针将转过一定角度．若已知地磁场的水平分量B x ，为计算罗盘所在处条形磁铁磁场的磁感应强度B ，则只需读出________________________________________________， 磁感应强度的表达式为B ＝_____________．
三、本题共
13．（
140.6R 14．（14分）在xOy 平面内有许多电子（质量为m ，电荷量为e ）从坐标原点O 不断以相同大小的速度v 0沿不同的方向射入第一象限，如图11-13所示．现加上一个垂直于xOy 平面的磁感应强度为B 的匀强磁场，要求这些电子穿过该磁场后都能平行于x 轴向x 轴正方向运动，试求出符合条件的磁场的最小面积．
图11-13
3eud 教育网 教学资源集散地。
可能是最大的免费教育资源网！
15．（16分）质量为m ，带电量为q 的液滴以速度v 沿与水平成45 角斜向上进入正交的匀强电场和匀强磁场叠加区域，电场强度方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，如图11-14所示．液滴带正电荷，在重力、电场力及磁场力共同作用下在场区做匀速直线运动．试求：
（1）电场强度E 和磁感应强度B 各多大？
（2）当液滴运动到某一点A 时，电场方向突然变为竖直向上，大
小不改变，不考虑因电场变化而产生的磁场的影响，此时液滴加速度多少？说明此后液滴的运动情况．
16．（19
及圆心O 壁上碰撞⑵⑶
图11-14
3eud 教育网
第十一单元 《磁场》单元检测
1.C 粒子能穿过y 轴到达x 轴，据左手定则知其必带负电．粒子到x 轴的最大距离为R （1+sin30°）=a ，R =2a /3，根据qB
m v
R =
可得比荷等于3v 2aB ．
2. A 两个粒子在磁场中都做逆时针的圆周运动，根据半径公式可知选项A 正确．
3.BD 加匀强磁场，粒子半径R =
α粒子不能分离；加电场时侧移只与电荷量有关，故质子和氘核不能分离。
4.BC 当电场力大于洛伦兹力时，电场力做正功，速度增大，反之速度减小。
5.AB
6.A ：2，故
7.A 由C
8.B 可能不变。
9.ACD 10.C 2v 0，，v 0t ＝L 11. B 1213．由 qB
m v
r =
粒子从A 点进入磁场，从E 点射出，如图答图11－1所示，O 为磁场圆的圆心 设∠AOC ＝θ，sin θ＝0.6，粒子做圆周运动的圆心是O ′，则半径为O ′A ＝r ，O ′A ⊥CD ，∠COO ′＝45°．
R /sin45°＝r/sin （45°＋θ）．r ＝R （sin θ＋cos θ）＝1.4R ．
qU ＝mv 2/2＝p 2/2m ，U ＝p 2
/2mq ＝0.98qB 2R 2/m ．
14．所有电子在所求的匀强磁场中均做匀速圆周运动，由
y 答图11－2
答图11－1
3eud 教育网 教学资源集散地。
可能是最大的免费教育资源网！
200v ev B m r =，得半径为0mv
R eB
=．
设与x 轴成α角入射的电子从坐标为（x ，y ）的P 点射出磁场，则有x 2+（R –y ）2=R 2 ① ①式即为电子离开磁场的边界b ，
当α=90°时，电子的运动轨迹为磁场的上边界a ，其表达式为（R –x ）2+y 2=R 2 ②
由①②式所确定的面积就是磁场的最小范围，如图答图11-2所示，其面积为2
22022)422
mv R R S ππ-=-=（）（eB
15．（1）E mg q B mg
qv
==
/,2（2）电场方向改为竖直向上， Eq mg =，则液滴所受合
θ1n =eB
m n eU m d
t t t π
)1(22221-+
=+= （n =1，2，3，……）。