人教版高中物理选修3-1 第三章 《磁场》单元测试题
第三章《磁场》单元测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．有关电场和磁场，下列说法正确的是（）.A．带电粒子在电场和磁场中都一定会受到力的作用B．电场和磁场都可用假想的闭合曲线进行形象的描述C．电场和磁场在本质上属于同一种基本相互作用D．电场和磁场不是客观存在的物质2．下列说法中正确的是（）A．点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体B．根据F=，当r→0时，可得出F→∞C．由可知，某处的磁感应强度的大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比，与导线的I、L成反比D．一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，该处磁感应强度不一定为零3．实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图．则（）A．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外B．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外C．轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里D．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里4．下列关于磁感应强度的说法中正确的是( )A．若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为B．磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向C．由B＝知，B与F成正比，与IL成反比D．由B＝知，磁场中某处的磁感应强度的大小随通电导线中电流I的减小而增大5．如图是一根通电直导线在匀强磁场中的四种放置情况，其中通电直导线所受磁场力为零的是（）A． B．C． D．6．如图所示，两个横截面分别为圆形和正方形的区域内有磁感应强度相同的匀强磁场，圆的直径和正方形的边长相等，两个电子分别以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形磁场的电子初速度方向对准圆心；进入正方形磁场的电子初速度方向垂直于边界，从中点进入。
则下面判断正确的是（）A．两电子在两磁场中运动时，其半径一定相同B．两电子在磁场中运动的时间有可能相同C．进入圆形磁场区域的电子可能先飞离磁场D．进入圆形磁场区域的电子可能后飞离磁场7．如图所示，空间中有一足够大的区域内分布着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，某时刻一带正电粒子沿纸面向右运动，若不计粒子所受重力，带电粒子在匀强磁场中的运动是（）A．匀速直线运动B．匀变速曲线运动C．顺时针转向的圆周运动D．逆时针转向的圆周运动8．在物理学发展过程中，下列叙述符合史实的是（）A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应B．安培提出了分子内部存在环形电流的假说C．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流D．法拉第在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化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里，有一离子恰能沿直线飞过此区域不计离子重力A．若离子带正电，E方向应向下B．若离子带负电，E方向应向上C．若离子带正电，E方向应向上D．不管离子带何种电，E方向都向上10．一带电粒子（不计重力)以一定速度垂直射入匀强磁场中，则关于它的物理量不变的是（）A．速度 B．加速度 C．洛仑兹力 D．动能11．如图所示，有两根长均为 L 、质量均为 m 的细导体棒 a 、 b ，其中 a 被水平放置在倾角为45°的绝缘光滑斜面上， b 被水平固定在斜面的右侧，且与 a 在同一水平面上， a 、 b 相互平行。
当两细棒中均通以大小为 I 的同向电流时， a 恰能在斜面上保持静止，下列说法正确的是（）A．斜面对导体a的作用力大小为mgB．b中电流在a处产生的磁场的磁感应强度B方向竖直向上，大小为mg ILC．b中电流在a处产生的磁场的磁感应强度BD．若使b竖直向下移动，a仍能保持静止12．如图所示，在x轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B．许多相同的离子，以相同的速率v，由O点沿纸面向各个方向(y>0)射入磁场区域．不计离子所受重力，不计离子间的相互影响．图中曲线表示离子运动的区域边界，其中边界与y轴交点为M，边界与x轴交点为N，且OM＝ON＝L．由此可判断（）A．这些离子是带负电的 B．这些离子运动的轨道半径为LC．这些离子的荷质比为 D．当离子沿y轴正方向射入磁场时会经过N点13．图中能正确表示通电导线附近磁感线分布的是（ ）A ．B ．C ．D ．14．在匀强磁场中放入通有相同电流的三条不同形状的导线，如图所示。
每条导线的两个端点间的距离相等，问所受磁场力最大的导线是 （ ）A ．甲线最大B ．乙线最大C ．丙线最大D ．三条线一样大15．如图所示，P 、Q 为相距较近的一对平行金属板，间距为2d ，OO ′为两板间的中线。
一束相同的带电粒子，以初速度0v 从O 点射入P 、Q 间，0v 的方向与两板平行。
如果在P 、Q 间加上方向竖直向上、大小为E 的匀强电场，则粒子束恰好从P 板右端的a 点射出；如果在P 、Q 间加上方向垂直纸面向外、大小为B 的匀强磁场，则粒子束将恰好从Q 板右端的b 点射出。
不计粒子的重力及粒子间的相互作用力，如果同时加上上述的电场和磁场，则（ ）A. 粒子束将沿直线OO ′运动B. 粒子束将沿曲线运动，射出点位于O ′点上方C. 粒子束将沿曲线运动，射出点位于O ′点下方D. 粒子束可能沿曲线运动，但射出点一定位于O ′点二、多选题（每小题至少有两个正确答案）16．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地刺偏角：“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，结合上述材料，下列说法正确的是（ ）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17．如图所示，小车上有条形磁铁，沿磁铁轴线正对放置．某时刻将两小车在光滑水平面上由静止释放，则它们的( )A．加速度越来越大B．加速度越来越小C．速度越来越大D．速度越来越小18．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，使带电粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直盒面的匀强磁场中，如图所示，已知D形盒半径为R，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交变电压的频率为f。
当用此加速器加速质子H）时，下列说法正确的是（）（11A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfRB．加速电压越大，质子最后获得的速度越大C．交变电压的频率与质子做匀速圆周运动的频率相等D．B和f都不改变，该回旋加速器也可用于加速α粒子（42He）19．如图所示，相距为d的两金属板A、B水平放置，A板接地，A板上方高h处有一负，电生成器，带负电的小液滴不断的从它的下端口滴下，每一滴的质量为m，电荷量为q小液滴通过A板上的小孔进入两板间后，在两极板间磁感应器强度为B的磁场作用下向右偏转。
开始液滴还能落到B板上，当B板上的液滴积累到一定数量时，板间电压为U，再滴下的液滴恰好以速度v从下极板右端水平飞出板间，则有（）A ．()212mg h d mv +=B ．()212mg h d qU mv +=+ C ．U mg qvB q d =+ D ．U mg qvB q d <+ 20．如图所示，有一垂直于纸面向外的、磁感应强度为B 的有界匀强磁场(边界上有磁场)，其边界为一边长为L 的等边三角形，A B C 、、为三角形的顶点.今有一质量为m 、电荷量为q +的粒子(不计重力)，以速度v =从AB 边上某点P 既垂直于AB 边又垂直于磁场的方向射入磁场，然后从BC 边上某点Q 射出，则（ ）A ．PB L < B ．PB L <C ．QB LD ．14QB L ≤三、实验题21．如图所示是测量磁感应强度B 的一种装置。
把一个体积很小的电阻为R 、匝数为N 、面积为S 的测量线圈L 放在通电螺线管内待测处，线圈平面与螺线管轴线垂直，将测量线圈跟测量电量的仪器G 表串联。
当闭合电键K 时，G 表可测得瞬间流过测量线圈的电量ΔQ ，则：（1）（多选题）测量磁感应强度B 所依据的物理规律是 （ ）A ．法拉第电磁感应定律和焦耳定律B．闭合电路欧姆定律和焦耳定律C．法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律D．法拉第电磁感应定律和楞次定律（2）用此方法测量通电螺线管内轴线处磁感应强度的表达式为B=______________。
22．利用超导体可以实现磁悬浮，如图是超导磁悬浮的示意图。
在水平桌面上有一个周长为L的超导圆环，将一块质量为m的永磁铁从圆环的正上方缓慢下移，由于超导圆环跟磁铁之间有排斥力，结果永磁铁悬浮在超导圆环的正上方h1高处平衡。
（1）若测得圆环a点磁场如图所示，磁感应强度为B1，方向与水平方向成θ1角，问此时超导圆环中电流的大小和方向？（2）在接下来的几周时间内，人们发现永磁铁在缓慢下移。
经过较长时间T后，永磁铁的平衡位置在离桌面h2高处。
有一种观点认为超导体也有很微小的电阻，只是现在一般仪器无法直接测得，超导圆环内电流的变化造成了永磁铁下移，并设想超导电流随时间缓慢变化的I2-t图，你认为哪张图相对合理，为什么？（3）若测得此时a点的磁感应强度变为B2，夹角变为θ2，利用上面你认为相对正确的电流变化图，求出该超导圆环的电阻？四、解答题23．如图所示，在倾角为30°的斜面OA的左侧有一竖直档板，其上有一小孔P，OP=0.5m．现有一质量m=4×10﹣20kg，带电量q=+2×10﹣14C的粒子，从小孔以速度v0=3×104m/s水平射向磁感应强度B=0.2T、方向垂直纸面向外的一圆形磁场区域．且在飞出磁场区域后能垂直打在OA面上，粒子重力不计．求：（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径；（2）粒子在磁场中运动的时间；（3）圆形磁场区域的最小半径．24．如图所示，以O为圆心的环状匀强磁场区域的磁感应强度B1=0.2T，环形磁场的内半径R1=0.5m，外半径R2=1.0m，带电粒子的比荷。
AB连线过O点，A、B两点均在磁场内并分别位于磁场的两边界处。
（不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用，粒子的速度方向都与纸面平行，边界处于有磁场）求：（1）若A点有一粒子源，沿环状磁场半径方向由A点射入磁场的粒子，不能穿越磁场的最大速度多大？（2）若B点有一粒子源，从B点沿切线方向向右射入B1磁场区，为使粒子始终在磁场中运动不从边界离开磁场，则粒子的速度满足什么条件？参考答案1．C2．D3．D4．B5．C6．D7．D8．A9．A10．D11．B12．D13．B14．D15．B16．ABD17．BC18．AC19．BD20．AD21．C 、D （2分）， B="R ΔQ/NS" （2分）22．（1）111cos mg I B L θ＝（2）乙图（3）22222121212222211222()()L h h B B cos cos R mgT B cos B cos θθθθ-=+ 23．（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径为0.3m ；（2）粒子在磁场中运动的时间是5103s -⨯π（3）圆形磁场区域的最小半径是0.15m ．24．（1） （2） 或。
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。
人教版高中物理选修3-1 第三章 《磁场》单元测试题
第三章《磁场》单元测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．下列说法正确的是( )A．加速度vat∆=∆、电流UIR=、电场强度FEq=都用到了比值定义法B．基本物理量和基本单位共同组成了单位制C．法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D．1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律，并测出了静电力常量k的值2．如图所示，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( )A．指北 B．指南 C．竖直向上 D．竖直向下3．已知直线电流在其空间某点产生的磁场，其磁感应强度B的大小与电流强度成正比，与点到通电导线的距离成反比。
现有平行放置的三根长直通电导线，分别通过一个直角三角形ABC的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图所示，∠ACB＝60°，O为斜边的中点，已知I1＝2I2＝2I3，I2在O点产生的磁场磁感应强度大小为B．关于O点的磁感应强度，说法正确的是 ( )A．大小为2B，方向垂直AB向左B．大小为2B，方向垂直AB向左C．大小为2B，方向垂直AB向右D．大小为2B，方向垂直AB向右4．下列选项中所列各物理量的关系式，全部用到了比值定义法的有（）A．xvt=，=vat∆∆，UIR=B ．p q E ϕ=，电E q F =，安B IL F =C ．Q C U =，=q I t ，L R Sρ= D ．U R I =，G g m=，合a m F = 5．下列说法中正确的是（ ）A ．电容Q C U =、电流U I R =、磁感应强度FB IL=安都用到了比值定义法 B ．可自由转动的小磁针，在地面上静止时，其N 极指向地磁的南极附近C ．通电导线在磁场中受到的安培力越大，该处磁场的磁感应强度就越强D ．电荷所受电场力一定与该处电场方向一致，但所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直6．如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平. 某同学在实验室里用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，若他测得CD 段导线长度为2410m -⨯，天平(等臂)平衡时钩码重力为5410N -⨯，通过导线的电流0.5A I =.由此，测得通电螺线管中的磁感应强度B 为（ ）A ．32.010T -⨯，方向水平向右B ．35.010T -⨯，方向水平向右C ．32.010T -⨯，方向水平向左D ．35.010T -⨯，方向水平向左7．关于通电直导线在磁场中所受的安培力，下列说法中正确的是 ( )A ．通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用B ．安培力大小仅与磁感应强度、电流大小成正比，而与其他量无关C ．安培力的方向不一定垂直于通电直导线D ．安培力的方向总是垂直于磁场和通电直导线所构成的平面8．如图所示，半径为R 的圆形线圈共有n 匝，其中心位置处半径为r 的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面．若磁感应强度为B ，则穿过线圈的磁通量为（ ）A ．πBR 2B ．πBr 2C ．n πBR 2D ．n πBr 29．在蹄形磁铁的上方用橡皮绳悬挂一根通电直导线CD,电流的方向如图所示，在磁场力的作用下，直导线CD 将（ ）A ．向下平动，橡皮绳再伸长一些B ．向纸面外平动，橡皮绳再伸长一些C ．C 端向纸面外转动，D 端向纸里转动，橡皮绳再伸长一些D ．D 端向纸面外转动，C 端向纸里转动，橡皮绳缩短一些10．如图所示，半径为 r 的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B ，磁场边界上 A 点有一粒子源，源源不断地向磁场发射各种方向(均平行于纸面) 且速度大小相等的带正电的粒子(重力及粒子间的相互作用不计)，已知粒子的比荷 为 k ，速度大小为 2kBr ，则粒子在磁场中运动的最长时间为( )A ．B ．C ．D ．11．如图所示，匀强磁场的方向竖直向下，磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑．底部有带电小球的试管。
人教版高中物理选修3-1第三章《磁场》检测题(包含答案)
人教版高中物理选修3-1第三章《磁场》检测题（包含答案）1 / 9《磁场》检测题一、单选题1．如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两个D 型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．下列说法正确的有A ．粒子被加速后的最大速度随磁感应强度和D 型盒的半径的增大而增大B ．高频电源频率随粒子速度的增大而增大C ．粒子被加速后的最大动能随高频电源的加速电压的增大而增大D ．粒子从磁场中获得能量2．如图所示，已知长直通电导线在周围某点产生磁场的磁感应强度大小与电流成正比、与该点到导线的距离成反比.4根电流大小相同的长直通电导线a 、b 、c 、d 平行放置，它们的横截面的连线构成一个正方形，O 为正方形中心，a 、b 、c 中电流方向垂直纸面向里，d 中电流方向垂直纸面向外，则a 、b 、c 、d 长直通电导线在O 点产生的合磁场的磁感应强度 ( )A ．大小为零B ．大小不为零，方向由O 指向dC ．大小不为零，方向由O 指向cD ．大小不为零，方向由O 指向a3．电子以速度0v 垂直进入磁感应强度为B 的匀强磁场中，则A ．磁场对电子的作用力可能做功B ．磁场对电子的作用力始终不变C ．电子的动能始终不变D ．电子的动量始终不变4．静电场、磁场和重力场在某些特点上具有一定的相似性，结合有关“场”的知识，并进行合理的类比和猜想，判断以下说法中可能正确的是（ ）A ．电场和磁场的概念分别是奥斯特和楞次建立的B ．重力场与静电场相类比，重力场的“场强”相等于重力加速度，其“场强”大小的决定式为g=G/m ，即重力G 越大，g 越大；质量m 越大，g 越小。
C ．静电场与磁场相类比，如果在静电场中定义“电通量”这个物理量，则该物理量表示穿过静电场中某一（平或曲）面的电场线的多少D ．如果把地球抽象为一个孤立质点，用于形象描述它所产生的重力场的所谓“重力场线”的分布类似于真空中一个孤立的正电荷所产生的静电场的电场线分布5．如图所示，半径为R 的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场．重力不计、电荷量一定的带正电粒子以速度v 正对着圆心O 射入磁场，若粒子射入、射出磁场点间的距离为R ，则粒子在磁场中的运动时间为( )A ．B ． 23R v πC ． 3R vD ． 3R vπ 6．如图所示是我国最早期的指南仪器——司南，静止时它的长柄指向南方，是由于地球表面有地磁场。
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：。
人教版高中物理选修3-1第三章《磁场》检测题(含答案)
《磁场》检测题一、单选题1．如图所示，导线框中电流为I ，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B ，AB 与CD 相距为d ，则MN 所受安培力大小为( )A ．F ＝BIdB ．F ＝sin BIdC ．F ＝BId sin θD ．F ＝BId cos θ2．如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子（正电子质量和电量与电子大小相等，电性相反）分别以相同速度沿与x 轴成60°角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为（ ）A ．1∶2B ．2∶1C ．1D ．1∶13．如图，一质子以速度v 穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转则A ．若电子以相同速度v 射入该区域，将会发生偏转B ．若质子的速度v ′＜v ，它将向下偏转而做类似的平抛运动C ．若质子的速度v ′＞v ，它将向上偏转，其运动轨迹是圆弧线D ．无论何种带电粒子（不计重力），只要都以速度v 射入都不会发生偏转4．如图，半径为R 的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，半径OC 与OB 夹角为60°．一电子以速率v 从A 点沿直径AB 方向射入磁场，从C 点射出。
电子质量为m 、电荷量为e ，不计电子重力，下列说法正确的是（ ）A ．磁场方向垂直纸面向里 B．磁感应强度大小为3eRC．电子在磁场中的运动时间为3RvD ．若电子速率变为3v，仍要从C 点射出，磁感应强度大小应变为原来的3倍5．如图所示，两根长直通电导线互相平行，电流方向相同。
它们的截面处于一个等边三角形ABC 的A 和B 处，且A 、B 两点处于同一水平面上。
两通电电线在C 处的磁场的磁感应强度的值都是B ，则C 处磁场的总磁感应强度的大小和方向是( )A ．B 竖直向上 B ．B 水平向右 C水平向右 D竖直向上 6．如图所示，总长为L 、通有电流I 的导线，垂直磁场方向置于宽度为x 、磁感应强度为B 的匀强磁场中，则导线所受安培力大小为( )A ．BILB ．BIxC ．BI(L －x)D ．BI(L ＋x)7．在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极，并把它们与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水．如果把玻璃皿放在磁场中，如图所示，通过所学的知识可知，当接通电源后从上向下看( )A ．液体将顺时针旋转B ．液体将逆时针旋转C ．若仅调换N 、S 极位置，液体旋转方向不变D ．若仅调换电源正、负极位置，液体旋转方向不变8．M 点是位于圆形匀强磁场边界的一个粒子源，可以沿纸面向磁场内各个方向射出带电荷量为q 、质量为m 、速度大小相同的粒子，如图所示。
人教版高中物理选修3-1第三章《磁场》检测题(含答案)
A．该实验探究了电流大小以及磁感应强度大小对安培力的影响
B．该实验探究了磁感应强度大小以及通电导体棒长度对安培力的影响
C．如果把接入电路的导体棒从1、4两端换成2、3两端，则θ减小
D．如果把磁铁的N极和S极对调，则θ增大
（2）若把电流为I且接通2、3时，导体棒受到的安培力记为F，则当电流加倍且接通1、4时，导体棒的安培力为___________________.
《磁场》检测题
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值
B．库仑定律中的平方反比关系由库仑通过库仑扭秤实验获得
C．奥斯特首先发现了磁场对电流的作用规律
D．楞次发现了电磁感应现象，首先提出了场的观点
2．关于此次的磁感线，下列说法正确的是
A．磁感应强度较大的地方磁感线一定较疏
4．关于磁通量，下列说法正确的是
A．穿过某个面的磁通量为零，该处的磁感应强度也为零
B．当平面跟磁场方向平行时，穿过这个平面的磁通量必为零
C．面积越大，通过这个面的磁通量就越大
D．穿过某一平面的磁通量越大，该处的磁感应强度也越大
5．关于磁通量的说法，下列说法正确的是（ ）
A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量越大
B．磁感应强度越大的地方，线圈的面积越大，穿过线圈的磁通量越大
C．穿过线圈的磁通量为零，磁感应强度不一定为零
D．磁通量有方向，所以是矢量
6．在地球赤道上进行实验，如图所示，线圈平面沿南北方向竖直放置，线圈中心O处水平放置一可自由转动的小磁针，处于静止状态，该处地磁场的磁感应强度大小为B0；给线圈通电后，小磁针水平偏转了θ角．则
人教版物理选修3-1 第三章《磁场》测试题(含解析)
人教版物理选修3-1第三章《磁场》测试题一、单选题（本大题共15小题，共60.0分）1.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．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. 地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用2.关于磁感应强度的定义公式B=，下列说法正确的是（）A. 通电导体棒长度L越长,则B越大B. 通电导体棒中电流强度I越大,则B越小C. 通电导体棒的受力方向就是B的方向D. B的大小和方向与IL无关,由磁场本身决定3.下列图中，能正确表示直线电流的方向与其产生的磁场方向间关系的是A. B.C. D.4.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5.如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场；重力不计、电荷量一定的带电粒子以速度v正对着圆心O射入磁场，若粒子射入、射出磁场点间的距离为R，则粒子在磁场中的运动时间为（）A. B. C. D.6.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. 1：1B. 1：2C. 1：4D. 4：17.平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q＞0）．粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角．已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场．不计重力．粒子离开磁场的射点到两平面交线O的距离为（）A. B. C. D.8.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.9.如图所示，一带负电的离子束沿图中箭头方向通过两磁极间时，它受的洛伦兹力方向（）A. 向下B. 向上C. 指向S极D. 指向N极10.粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电．让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动．以下四个图中，磁场方向垂直纸面向里，大圆的半径是小圆半径的两倍，能正确表示两粒子运动轨迹的是（）A. B.C. D.11.回旋加速器的核心部分是真空室中的两个相距很近的D形金属盒．把它们放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面向下．连接好高频交流电源后，两盒间的窄缝中能形成匀强电场，带电粒子在磁场中做圆周运动，每次通过两盒间的窄缝时都能被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置引出，如果用同一回旋加速器分别加速氚核（H）和α粒子（He），比较它们所需的高频交流电源的周期和引出时的最大动能，下列说法正确的是（）A. 加速氚核的交流电源的周期较大；氚核获得的最大动能较大B. 加速氚核的交流电源的周期较小；氚核获得的最大动能较大C. 加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能较小D. 加速氚核的交流电源的周期较小；氚核获得的最大动能较小12.如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场。
人教版高中物理选修3-1 第三章《磁场》检测题
《磁场》单元检测题一、单选题1．下列有关磁场的说法中正确的是（）A．某处磁感应强度的大小跟放在该处的通电导线受力的大小、电流大小和导线长短有关B．磁场中某处磁感应强度的方向就是位于该处的通电导线所受安培力的方向C．磁感线切线方向表示磁场方向，其疏密表示磁感应强度的大小D．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零2．平面OM和平面ON之间的夹角为60°，其横截面(纸面)如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。
一带电粒子的质量为m、电荷量为q(q>0)。
粒子沿纸面以某一速度从OM的A点向左上方射入磁场，速度与MO成60°角。
已知OA=d，且粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，从OM上另一点射出磁场，不计重力。
则粒子的入射速度大小为( )A B．qBdmC．2qBdmD．3qBdm3．关于磁感线，下列说法正确的是( )A．磁感线只能表示磁场的方向B．磁感线只能表示磁场的强弱C．磁感线的疏密能形象描述磁场的强弱D．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的4．两根长直通电导线互相平行，电流方向相同，电流大小也相同，它们的截面处于等边的A和B处，如图所示，两通电导线在C处产生磁场的合场强大小为B，则A处电流在C处产生的磁场的磁感应强度大小是A ．B ．2BC ．D ． 5．如图所示，两根相互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 ．a 、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同C ．O 、b 两点处的磁感应强度大小不等，方向相反D ．a 、d 两点处的磁感应强度大小不等，方向相反6．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。
单元测试 第三章 磁场 (人教版选修3-1)
第三章磁场单元测试（人教版选修3-1）(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40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．发现通电导线周围存在磁场的科学家是( )A．洛伦兹B．库仑C．法拉第D．奥斯特3．如图1所示，带负电的金属环绕其轴OO′匀速转动时，放在环顶部的小磁针最后将( )图1A．N极竖直向上B．N极竖直向下C．N极水平向左D．小磁针在水平面内转动4．如图2，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( )图2A．F N减小，F f＝0 B．F N减小，F f≠0C．F N增大，F f＝0 D．F N增大，F f≠05．在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里．如图3所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )图3A．c、d两点的磁感应强度大小相等B．a、b两点的磁感应强度大小相等C．c点的磁感应强度的值最小D．b点的磁感应强度的值最大6．一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4所示，径迹上的每一小段可近似看成圆弧．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)．从图中可以确定( )图4A．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7．“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．月球上的磁场极其微弱，通过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹，可分析月球磁场的强弱分布情况，图5是探测器通过月球表面a、b、c、d四个位置时，拍摄到的电子运动轨迹照片．设电子速率相同，且与磁场方向垂直，则可知四个位置的磁场从强到弱的排列正确的是( )图5A．B b→B a→B d→B c B．B d→B c→B b→B aC．B c→B d→B a→B b D．B a→B b→B c→B d8．如图6所示，一圆形区域内存在匀强磁场，AC为直径，O为圆心，一带电粒子从A 沿AO方向垂直射入磁场，初速度为v1，从D点射出磁场时的速率为v2，则下列说法中正确的是(粒子重力不计)( )图6A．v2＞v1，v2的方向必过圆心B．v2＝v1，v2的方向必过圆心C．v2＞v1，v2的方向可能不过圆心D．v2＝v1，v2的方向可能不过圆心9．每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来如图7所示，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．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( )图7A．向东偏转B．向南偏转C．向西偏转D．向北偏转10．如图8所示，质量为m，带电荷量q的小球从P点静止释放，下落一段距离后进入正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向左，磁场方向垂直纸面向里，则小球在通过正交的电场和磁场区域时的运动情况是( )图8A．一定做曲线运动B．轨迹一定是抛物线C．可能做匀速直线运动D．可能做匀加速直线运动二、填空题(本题共3小题，共14分)11．(4分)将长为1 m的导线ac从中点b折成如图9所示的形状，放入B＝0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直．若在导线abc中通入25 A的直流电，则整个导线所受安培力大小为________ N.图912．(5分)如图10所示，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，并且处在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中．为了使小球飘离平面，匀强磁场在纸面内移动的最小速度为____________，方向为____________．图1013．(5分)如图11所示，在x轴的上方(y≥0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m，电荷量为q 的正离子，速率都为v.对那些在xOy平面内运动的离子，在磁场中可能到达的最大值为x＝________，y＝________.图11三、计算题(本题共4小题，共46分)14．(10分)如图12所示，在倾角为37°的光滑斜面上水平放置一条长为0.2 m的直导线PQ，两端以很软的导线通入5 A的电流．当加一个竖直向上的B＝0.6 T的匀强磁场时，PQ恰好平衡，则导线PQ的重力为多少？(sin 37°＝0.6)图1215．(12分)如图13所示，质量为m、带电荷量为＋q的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入．已知两极间距为d，磁感应强度为B，这时粒子恰能沿直线穿过电场和磁场区域．今将磁感应强度增大到某值，则粒子将落到极板上．已知粒子重力不计，则粒子落到极板上时的动能为多少？图1316．(10分)如图14所示，直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场．一电子(质量为m、电荷量为e)以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中，求：图14(1)电子从磁场中射出时距O点多远；(2)电子在磁场中运动的时间为多少．17．(14分)质量为m，电荷量为q的带负电粒子自静止开始，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L，如图15所示．已知M、N两板间的电压为U，粒子的重力不计．图15(1)正确画出粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹图(用直尺和圆规规范作图)；(2)求匀强磁场的磁感应强度B.参考答案1．A [磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想线，它可以描述磁场的强弱和方向，A 对，B错．磁铁的外部，磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，内外部磁感线为闭合曲线，C错．实验中观察到的铁屑的分布只是模拟磁感线的形状，不是磁感线，磁感线是看不到的，D错．]2．D [洛伦兹研究了磁场对运动电荷的作用力，库仑发现库仑定律，法拉第发现法拉第电磁感应规律，奥斯特通过实验发现电流的周围存在磁场，提出电流可以产生磁场的理论，故D正确．]3．C [带电金属环形成逆时针电流(从右向左看)，据安培定则可以确定，通过金属环轴OO′处的磁场方向水平向右，小磁针处的磁场方向水平向左，故小磁针N极最后水平指向左方，C项正确．]4．C [由于磁铁在导线所在处的磁感应强度方向水平向左，由左手定则知，磁铁对通电导线的作用力竖直向上，由牛顿第三定律可知，通电导线对磁铁的作用力竖直向下，使磁铁与桌面间的压力变大；由于通电导线对磁铁的作用力竖直向下，因此磁铁没有水平运动趋势，故C正确．]5．C [通电直导线在c点的磁感应强度方向与B0的方向相反，b、d两点的电流磁场与B 0垂直，a 点电流磁场与B 0同向，由磁场的叠加知c 点的合磁感应强度最小．] 6．B7．D [电子在磁场中做匀速圆周运动，由题图可知在a 、b 、c 、d 四图中电子运动轨迹的半径大小关系为R d ＞R c ＞R b ＞R a ，由半径公式R ＝mvqB可知，半径越大，磁感应强度越小，所以B a ＞B b ＞B c ＞B d ，D 正确．]8．B [由于洛伦兹力对带电粒子不做功，故v 2＝v 1，由几何关系可知v 2的方向必过圆心，故B 正确，A 、C 、D 错误．]9．A [赤道附近的地磁场方向水平向北，一个带正电的射线粒子竖直向下运动时，据左手定则可以确定，它受到水平向东的洛伦兹力，故它向东偏转，A 正确．]10．A [小球从P 点静止释放，下落一段距离后进入正交的匀强电场和匀强磁场中后一定会受到电场力和洛伦兹力．电场力和重力会对小球做正功，洛伦兹力不做功．小球的动能会增加，即速度变大，且速度的方向也会发生变化．洛伦兹力也会变大，方向也会改变．小球运动的速度和加速度的大小、方向都会改变．所以运动情况是一定做曲线运动．] 11. 3解析 折线abc 受力等效于a 和c 连线受力，由几何知识可知ac ＝ 32m ，F ＝ILB sin θ＝25×0.08×32×sin 90° N ＝ 3 N .12.mgqB水平向左 解析 由左手定则可以判断出，当小球相对于磁场向右运动时，带正电的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 ，则由力的平衡可知mg ＝qvB ，所以最小速度v ＝mgqB.小球相对于磁场向右运动，而小球静止，则磁场向左运动． 13.2mv qB 2mv qB解析 正离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其偏转方向为顺时针方向，射到y 轴上最远的离子是沿x 轴负方向射出的离子．而射到x 轴上最远的离子是沿y 轴正方向射出的离子．这两束离子可能到达的最大x 、y 值恰好是圆周的直径，如图所示． 14．0.8 N解析 对通电导线受力分析如图所示．由平衡条件得： F 安＝mg tan 37°， 又F 安＝BIL ， 代入数据得：G ＝mg ＝BILtan 37°＝0.6×5×0.234N ＝0.8 N .15.12mv 2－12qvBd 解析 带电粒子做匀速直线运动时，有q Ud＝qvB ，qU ＝qvBd.磁感应强度增大，则磁场力增大，粒子向磁场力方向偏转．当粒子到达极板时，电场力做负功，则－q U 2＝E k －12mv 2.得E k ＝12mv 2－12qU ＝12mv 2－12qvBd16．(1)mv Be (2)πm3Be解析 (1)由左手定则可判断出电子应落在ON 之间，根据几何关系可解得圆心角为60°，则电子出射点距O 点的距离等于电子的运动半径 mveB.(2)电子在磁场中的运动时间应为t ＝16T ＝πm3Be17．(1)轨迹图见解析 (2)2L L 2＋d2 2mUq解析 (1)作粒子经电场和磁场的轨迹图，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 ＝12mv 2①粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r ，则：qvB ＝m v 2r②由几何关系得：r 2＝(r －L)2＋d 2③ 联立①②③式得：磁感应强度B ＝2L L 2＋d 22mUq.。
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：。