2020-2021学年高二物理单元复习测试卷第三章 磁场 (基础过关)
来源网络，造福学生———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升———————2020-2021学年高二物理单元复习测试卷第三章磁场（基础过关）一、单选题（本大题共13小题，共39分）1.中国宋代科学家沈括在公元1086年写的《梦溪笔淡》中最早记载了“方家(术士)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如图所示，结合上述材料，下列说法正确的是A. 在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极，指北的磁极叫南极B. 对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子，在南、北极所受阻挡作用最弱，赤道附近最强C. 形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的D. 由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面竖直放置2.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，并与磁针指向平行，如图所示。
此时小磁针的N极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是()A. 向右飞行的正离子束B. 向右飞行的负离子束C. 向左飞行的电子D. 向左飞行的负离子束3.下列图像中，小磁针静止时的方向正确的是A. B. C. D.4.如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上．在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线．当导线中通以由外向内的电流时，下列说法正确的是()A. 磁铁受到向左的摩擦力，磁铁对桌面的压力减小B. 磁铁受到向右的摩擦力，且对桌面的压力减小C. 磁铁受到向左的摩擦力，且对桌面的压力增大D. 磁铁不受摩擦力，对桌面的压力不变5.如图所示，线圈a、b的半径分别为r和2 r，匝数分别为n匝和2 n匝．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:nC. 1:4D. 1:4n6.倾角为α的导电轨道间接有电源，轨道上放有一根静止的金属杆ab.现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图所示，磁感应强度B从零开始逐渐增加的过程中，ab杆受到的静摩擦力()A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 先增大后减小D. 先减小后增大7.如图所示，空间存在水平向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场内有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的倾角为θ，一带电荷量为−q、质量为m的带负电小球套在直杆上，从A点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数μ<tanθ.则在下图中小球运动过程中的速度—时间图象可能是()来源网络，造福学生———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升———————A. B. C. D.8.薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域，高速带电粒子可穿过铝板一次，在两个区域内运动的轨迹如图，半径R1>R2.假设穿过铝板前后粒子电量保持不变，则该粒子()A. 带正电B. 在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度相同C. 在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同D. 从Ⅱ区域穿过铝板运动到Ⅰ区域9.如图所示，在矩形区域ABCD内有一垂直纸面向里的匀强磁场，AB=5√3cm，AD=10cm，磁感应强度B=0.2T.在AD的中点P有一个发射正离子的装置，能够连续不断地向纸面内的各个方向均匀地发射出速率为v=1.0×105m/s的正离子，离子的质量m=2.0×10−12kg，电荷量q=1.0×10−5C，离子的重力不计，不考虑离子之间的相互作用，则下列判断错误的是()A. 从边界BC边飞出的离子中，BC中点飞出的离子在磁场中运动的时间最短B. 边界AP段无离子飞出C. 从CD，BC边飞出的离子数之比为1:2D. 若离子可从B，C两点飞出，则从B点和C点飞出的离子在磁场中运动的时间相等10.如图是质谱仪的工作原理示意图．现有一束几种不同的正离子，经过加速电场加速后，垂直射入速度选择器(速度选择器内有相互正交的匀强电场E和匀强磁场B1)，离子束保持原运动方向未发生偏转．接着进入另一匀强磁场B2，发现这些离子分成.几束．忽略重力的影响，由此可得结论()A. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内B. 这些离子通过狭缝P的速率都等于EB1C. 这些离子的电量一定不相同D. 这些离子的比荷一定相同11.如图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度v水平射入，为使粒子流经磁场时不偏转(不计重力)，则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于这处电场场强大小和方向的说法中，正确的是()A. 大小为B，粒子带正电时，方向向上vB. 大小为B，粒子带负电时，方向向上vC. 大小为Bv，方向向下，与粒子带何种电荷无关D. 大小为Bv，方向向上，与粒子带何种电荷无关12.法国拥有目前世界上最先进的高危病毒实验室——让．梅里厄P4实验室。
该P4实验室全程都在高度无接触物理防护性条件下操作，一方面防止实验人员和其他物品受污染，同时也防止其释放到环境中。
为了无损测量生物实验废弃液体的流量，常用到一种电磁流量计，如左图所示。
其原理可以简化为如右图所示模型：液体内含有大量正、负离子，从容器右侧流入，左侧流出。
流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。
在垂直纸面向里的匀强磁场作用下，下列说来源网络，造福学生———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升———————法正确的是()A. 所有带电粒子都受到竖直向下洛伦兹力B. 稳定后测量的U MN=BvdC. 电磁流量计也可以用于测量不带电的液体的流速D. 废液流量Q=πUd4B13.磁流体发电机原理如图所示，等离子体高速喷射到加有强磁场的管道内，正、负离子在洛伦兹力作用下分别向A、B两金属板偏转，形成直流电源对外供电．则A. 仅减小两板间的距离，发电机的电动势将增大B. 仅增强磁感应强度，发电机的电动势将减小C. 仅增加负载的阻值，发电机的输出功率将减小D. 仅减小磁流体的喷射速度，发电机的总功率将减小二、多选题（本大题共5小题，共15分）14.如图所示，关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是()A. 甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的B. 乙图中，磁体对通电导线的力的作用是通过磁体的磁场发生的C. 丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的D. 丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的15.如图所示，A为通电线圈，电流方向如图所示，B、C为与A在同一平面内的两同心圆，ΦB、ΦC分别为穿过两圆面的磁通量的大小，下述判断中正确的是()A. 穿过两圆面的磁通量是垂直纸面向外B. 穿过两圆面的磁通量是垂直纸面向里C. ΦB>ΦC D. ΦB<ΦC16. (多选)如图所示，直导体棒放在倾斜的导轨上，当导体棒通以垂直于纸面向里的电流时，恰能在导轨上静止.下列情况中，棒与导轨间的摩擦力可能为零的是()A. B.C. D.17.在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E、F、M、N，做成了一个霍尔元件。
在E、F间通入恒定电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，M、N两电极间的电压为U H。
已知半导体薄来源网络，造福学生———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升———————片中的载流子为正电荷，电流与磁场的方向如图所示，下列说法正确的有()A. N极电势高于M极电势B. 磁感应强度越大，M、N两电极间电势差越大C. 将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，U H不变D. 将磁场和电流分别反向，N极电势低于M极电势18.一质量为m的带电小球在相互垂直的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动，匀强电场竖直向上，场强为E，匀强磁场水平且垂直纸面向里，磁感应强度为B，重力加速度为g，如图所示，下列说法正确的是()A. 沿垂直纸面方向向里看，小球绕行方向为顺时针方向B. 小球一定带正电且小球的电荷量q=mgEC. 由于洛伦兹力不做功，故小球运动过程中机械能守恒D. 由于合外力做功等于零，故小球运动过程中动能不变三、计算题（本大题共4小题，共36分）19.如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源．现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2.已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力大小和方向；(3)导体棒受到的摩擦力大小和方向．20.如图所示，一个质量为m，带电量为q的正离子，从D点以某一初速度v0垂直进入匀强磁场．磁场方向垂直纸面向内，磁感应强度为B.离子的初速度方向在纸面内，与直线AB的夹角为60°.结果粒子正好穿过AB的垂线上离A点距离为L的小孔C，垂直AC的方向进入AC右边的匀强电场中．电场的方向与AC平行．离子最后打在AB直线上的B点．B到A的距离为2L.不计离子重力，离子运动轨迹始终在纸面内，求：(1)粒子从D点入射的速度v0的大小；(2)匀强电场的电场强度E的大小．来源网络，造福学生———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升———————21.如图所示，一面积为S的单匝圆形金属线圈与阻值为R的电阻连接成闭合电路，不计圆形金属线圈及导线的电阻。
线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度大小均匀增加且变化率为k的磁场B t，电阻R两端并联一对平行金属板M、N，两板间距为d，N板右侧xOy坐标系(坐标原点O在N板的下端)的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OA和y轴的夹角∠AOy=45°，AOx区域为无场区。
在靠近M板处的P点由静止释放一质量为m、带电荷量为+q 的粒子(不计重力)，经过N板的小孔，从点Q(0,L)垂直y轴进入第一象限，经OA上某点离开磁场，最后垂直x轴离开第一象限。
求：⑴粒子到达Q点时的速度大小；⑴yOA区域内匀强磁场的磁感应强度B；⑴粒子从P点射出至到达x轴的时间。
22.如图所示装置中，区域Ⅰ中有竖直向上的匀强电场，电场强度为E，区域Ⅱ中有垂直纸面向外的水平匀强磁场，磁感应强度为B，区域Ⅲ中有垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度为2B。
一质量为m、带电荷量为q的带负电粒子从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入匀强电场，经水平分界线OP上的A点与OP成60°角射入Ⅱ区域的匀强磁场，并垂直竖直边界CD进入Ⅲ区域的匀强磁场中。
(粒子重力不计，区域Ⅱ、Ⅲ足够大)求：(1)粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动的轨道半径；(2)O、M间的距离；(3)粒子从M点出发到第二次通过CD边界所经历的时间。
(2021年整理)高二物理《磁场》单元测试题
高二物理《磁场》单元测试题高二物理《磁场》单元测试题编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高二物理《磁场》单元测试题）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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12高二物理《磁场》单元测试题2012.12.21一、选择题（下列各题中至少有一个选项是正确的每小题4分共40分)1．最先发现电流磁效应的科学家是（ ）A ．安培B ．奥斯特C ．库仑D ．麦克斯韦 2.如图所示,连接平行金属板P 1和P 2(板垂直纸面)的导线的一部分CD 和另一连接电池的回路的一部分导体GH 平行，CD 和GH 均在纸平面内，金属板置于磁场中，磁场方向垂直纸面向里,当一束等离子体射入两金属板之间时，CD 段导线将受到力的作用,则A.等离子体从右方射入时，CD 受力的方向背离GHB.等离子体从右方射入时,CD 受力的方向指向GH C 。
等离子体从左方射入时，CD 受力的方向背离GH D 。
等离子体从左方射入时，CD 受力的方向指向GH3．对超导现象的研究是当今科技的热点。
当一块磁体靠近超导体时,超导体会产生强大的电流，对磁体产生排斥作用。
这种排斥力可使磁体悬浮在空中。
磁悬浮列车就是采用了这种技术。
磁体悬浮的原理是（ ）A ．超导体电流的磁场方向与磁体磁场方向相同B ．超导体电流的磁场方向与磁体磁场方向相反C ．超导体使磁体处于失重状态D ．超导体产生的磁力和磁体的重力是一对作用力与反作用力4．如图1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 向左开始运动,则 （ ）A ．将沿轨迹I 运动,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5．电子与质子速度相同，都从O图2图1 IvⅠ Ⅱ中画出的四段圆弧，哪两个是电子和质子运动的可能轨迹( ）A．a是电子运动轨迹，d是质子运动轨迹B．b是电子运动轨迹,c是质子运动轨迹C．c是电子运动轨迹，b是质子运动轨迹D．d是电子运动轨迹，a是质子运动轨迹6．根据安培分子电流学说的思想,所有的磁场都是运动电荷产生的。
人教版高中物理选修31高二第三章《磁场》单元测试题3
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作高二物理选修3— 1第三章《磁场》单元测试题3一、选择题 (1～ 5 题为单项选择题， 6～ 13 题为多项选择题，每题 6 分，共 78 分）1.若把地球磁场等效为一个条形磁铁的磁场，那么以下城市中哪个城市的地磁场最强()A ．莫斯科B．新加坡C．广州D．东京2.关于磁感觉强度，以下说法中正确的选项是()A ．由 B＝IL F可知， B 与 F 成正比，与 IL 成反比B．一小段通电导体在某处不受磁场力，此处也可能有磁场C．通电导体在磁场中受力越大，说明磁场越强D．磁感觉强度的方向就是该处电流受力方向3.以下列图，直导线AB、螺线管E、电磁铁 D 三者相距较远，其磁场互不影响，当开关S 闭合后，则小磁针北极N(黑色一端 )指示磁场方向正确的选项是()A ．a B． bC． c D． d4.关于重力不计的带电粒子的运动的描述中，正确的选项是()A ．只在电场 (E≠ 0)中，带电粒子能够静止B ．只在电场 (E≠ 0)中，带电粒子能够做匀速圆周运动C．只在匀强磁场(B≠ 0)中，带电粒子能够匀变速曲线运动D ．只在匀强磁场(B≠ 0)中，带电粒子可能做匀变速直线运动5.依照磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新式的发射炮弹的装置——电磁炮，其原理以下列图：把待发炮弹(导体 )放置在强磁场中的两平行导轨上，给导轨通以大电流，使炮弹作为一个通电导体在磁场作用下沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去。
现提高电磁炮的发射速度，你认为以下方案在理论上可行的是()A ．减小电流I 的值B ．增大磁感觉强度 B 的值C．减小磁感觉强度 B 的值D ．改变磁感觉强度 B 的方向，使之与炮弹前进方向平行6．以下列图，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S 极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是()A ．向右翱翔的正离子束B ．向左翱翔的正离子束C．向右翱翔的负离子束 D ．向左翱翔的负离子束7.以下列图，圆形地域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量相同的带电粒子a、的速率对准圆心O 沿着 AO 方向射入磁场，其运动轨迹如图。
2020_2021学年高中物理第3章磁场章末综合测评3含解析粤教版选修3_1
———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升———————磁场(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．有一导线南北方向放置，在其下方放一个小磁针．小磁针稳定后，给导线通上如图所示电流，发现小磁针的S极垂直纸面向外偏转．关于此现象下列说法正确的是( )A．没有通电时，小磁针的S极指向地磁场的南极B．通电后小磁针S极仍指向地磁场的南极C．通电导线在小磁针所在处产生的磁场方向垂直纸面向外D．通电后小磁针S极发生偏转说明通电导线周围存在磁场D[小磁针自由静止时，指向地理北极的一端是小磁针的北极，即N极，地磁场的北极在地理南极附近，小磁针的S极指向地磁场的北极，故A错误；通电后根据安培定则可知，导线在小磁针处产生的磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针N极将偏向纸里，S极将偏向纸外，故B、C错误；通电后小磁针S极发生偏转说明通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应，故D正确．]2.在同一平面上有a、b、c三根等间距平行放置的长直导线，依次通有电流强度大小为1 A、2 A和3 A的电流，各电流的方向如图所示，则导线b所受的合力方向是( )A．水平向左B．水平向右C．垂直纸面向外D．垂直纸面向里A[根据通有反向电流的导线相互排斥，可知b受到a的排斥力，同时受到c的排斥力；a的电流大小小于c的电流大小，则c对b的电场力大于a对b的电场力，可知导线b所受的合力方向水平向左．故A正确，B、C、D错误．]———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升———————3.如图所示，竖直面内的导体框ABCD所在平面有水平方向的匀强磁场，AP⊥BC，∠B＝∠C＝60°，AB＝CD＝20 cm，BC＝40 cm.若磁场的磁感应强度为0.3 T，导体框中通入图示方向的5 A电流，则该导体框受到的安培力( )A．大小为0.6 N，方向沿PA方向B．大小为0.6 N，方向沿AP方向C．大小为0.3 N，方向沿PA方向D．大小为0.3 N，方向沿BC方向C[力是矢量，三段导体在磁场中受到的安培力的合力与AD段受到的安培力是等效的，所以根据左手定则可知，导体框受到的安培力的方向垂直于AD的方向向下，即沿PA方向；AD段的长度L＝BC－2BP＝40 cm－2×20 cm×cos 60°＝20 cm＝0.2 m，安培力的大小F＝BIL ＝0.3×5×0.2＝0.3 N．故C正确，A、B、D错误．]4．某空间存在匀强磁场和匀强电场．一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后，做匀速直线运动；若仅撤除电场，则该粒子做匀速圆周运动，下列因素与完成上述两类运动无关的是( )A．磁场和电场的方向B．磁场和电场的强弱C．粒子的电性和电量D．粒子入射时的速度C[由题可知，当带电粒子在复合场内做匀速直线运动，即Eq＝qvB，则v＝EB，若仅撤除电场，粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，说明要满足题意，对磁场与电场的方向以及强弱程度都要有要求，但是对电性和电量无要求，根据F＝qvB可知，洛伦兹力的方向与速度方向有关，故对入射时的速度也有要求，故选C.]5．如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为L，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定，下端与水平直导体棒ab相连，弹簧与导轨平面平行并与ab垂直，直导体棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场．闭合开关K后，导体棒中的电流为I，导体棒平衡时，弹簧伸长量为x1；调转图中电源极性使棒中电流反向，导体棒中电流仍为I，导体棒平衡时弹簧伸长量为x2，忽略回路中电流产生的磁场，弹簧形变均在弹性限度内，则磁感应强度B的大小为( )———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升———————A ．k 2IL(x 2－x 1) B ．k IL (x 2－x 1) C ．k 2IL (x 2＋x 1) D ．kIL(x 2＋x 1) A [弹簧伸长量为x 1时，导体棒所受安培力沿斜面向上，根据平衡条件沿斜面方向有 mg sin α＝kx 1＋BIL电流反向后，弹簧伸长量为x 2，导体棒所受安培力沿斜面向下，根据平衡条件沿斜面方向有mg sin α＋BIL ＝kx 2联立两式得B ＝k2IL(x 2－x 1)，选A.] 6.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．如果用同一回旋加速器分别加速氚核(31H)和α粒子(42He)，比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大速度的大小，有( )A ．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大速度也较大B ．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大速度较小C ．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大速度也较小D ．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大速度较大B [带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，根据T ＝2πm qB，知氚核(31H)的质量与电量的比值大于α粒子(42He)的，所以氚核在磁场中运动的周期大，则加速氚核的交———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升——————— 流电源的周期较大，根据qvB ＝m v 2r 得，最大速度v ＝qBr m ，则最大动能E km ＝12mv 2＝q 2B 2r 22m ，氚核的质量是α粒子的34倍，氚核的电量是α粒子的12倍，则氚核的最大动能是α粒子的13倍，即氚核的最大动能较小，故B 正确，A 、C 、D 错误．]7.如图是质谱仪的原理图，若速度相同的同一束粒子沿极板P 1、P 2的轴线射入电磁场区域，由小孔S 0射入右边的偏转磁场B 2中，运动轨迹如图所示，不计粒子重力．下列相关说法中正确的是( )A ．该束带电粒子带负电B ．速度选择器的P 1极板带负电C ．在B 2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大D ．在B 2磁场中运动半径越大的粒子，比荷q /m 越小D [带电粒子在磁场中向下偏转，磁场的方向垂直纸面向外，根据左手定则知，该粒子带正电，故A 错误；在平行金属板间，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器的P 1极板带正电，故B 错误；进入B 2磁场中的粒子速度是一定的，根据qvB ＝m v 2r 得，r ＝mv qB，知r 越大，荷质比q m越小，而质量m 不一定大，故C 错误，D 正确．]8．如图所示为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场．带电粒子(不计重力)第一次以速度v 1沿截面直径入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转60°角；该带电粒子第二次以速度v 2从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转90°角．则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的( )A ．半径之比为 3∶1———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升——————— B ．速度之比为1∶ 3 C ．时间之比为2∶3 D．时间之比为3∶2AC [设磁场半径为R ，当第一次以速度v 1沿截面直径入射时，根据几何知识可得r 1R ＝tan 60°，即r 1＝3R .当第二次以速度v 2沿截面直径入射时，根据几何知识可得r 2＝R ，则r 1r 2＝31，A 正确；两次情况下都是同一个带电粒子在相同的磁感应强度下运动的，所以根据公式r ＝mv Bq，可得v 1v 2＝r 1r 2＝31，B 错误；因为周期T ＝2πm Bq ，与速度无关，所以运动时间之比为t 1t 2＝60°360°T 90°360°T ＝23，C 正确，D 错误．] 9.如图所示的区域共有六处开口，各相邻开口之间的距离都相等，匀强磁场垂直于纸面，不同速度的粒子从开口a 进入该区域，可能从b 、c 、d 、e 、f 五个开口离开，粒子就如同进入“迷宫”一样，可以称作“粒子迷宫”．以下说法正确的是( )A ．从d 口离开的粒子不带电B ．从e 、f 口离开的粒子带有异种电荷C ．从b 、c 口离开的粒子运动时间相等D ．从c 口离开的粒子速度是从b 口离开的粒子速度的2倍AD [从d 口离开的粒子不偏转，所以不带电，选项A 正确；根据左手定则，从e 、f 口离开的粒子带有同种电荷，选项B 错误；从b 口离开的粒子运动时间是12T ，从c 口离开的粒子运动时间是14T ，选项C 错误；从c 口离开的粒子轨道半径是从b 口离开的粒子轨道半径的2倍，因此速度也是2倍关系，选项D 正确．]10．如图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———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升——————— 度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和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A 1A 2.平板S 下方有强度为B 0的匀强磁场．下列表述正确的是( )A ．质谱仪是分析同位素的重要工具B ．该速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里C ．该速度选择器只能选出一种电性，且速度等于B E的粒子D ．打在A 1处的粒子比打在A 2处的粒子的比荷小AD [质谱仪是测量带电粒子荷质比，分析同位素的重要工具，故A 正确；带电粒子进入磁场中向左偏转，所受洛伦兹力向左，磁场的方向垂直纸面向外，根据左手定则，该粒子带正电；该粒子在速度选择器中，受到电场力方向水平向右，则洛伦兹力必须水平向左，该粒子才能通过速度选择器，根据左手定则判断磁场方向垂直纸面向外，故B 错误；根据qE ＝qvB 知，v ＝E B 时粒子能通过速度选择器，故C 错误；根据qvB ＝m v 2r 知r ＝mv qB，则越靠近狭缝P ，半径越小，则比荷越大，故打在A 1处的粒子比打在A 2处的粒子比荷小，故D 正确．]11．电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制造的用来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表．如图所示为电磁流量计的示意图，匀强磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B ；当管中的导电液体流过时，测得管壁上a 、b 两点间的电压为U ，单位时间(1 s)内流过管道横截面的液体体积为流量(m 3)，己知管道直径为D ，则( )A ．管中的导电液体流速为U BDB ．管中的导电液体流速为BD UC ．管中的导电液体流量为BD U———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升——————— D ．管中的导电液体流量为πDU 4BAD [最终正负电荷在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，有qvB ＝q U D ，则v ＝U BD，故A 正确，B 错误；流量为Q ＝vS ＝U BD ·π⎝ ⎛⎭⎪⎫D 22＝πDU 4B ，故D 正确，C 错误．] 12．如图所示，套在足够长的绝缘直棒上的带正电小球，其质量为m ，电荷量为q .将此棒竖直放在互相垂直的、沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，匀强电场的电场强度大小为E ，匀强磁场的磁感应强度为B ，小球与棒间的动摩擦因数为μ，小球由静止沿棒竖直下落，重力加速度为g ，且E <mg μq，小球带电荷量不变．下列说法正确的是( )A ．小球下落过程中的加速度先增大后减小B ．小球下落过程中加速度一直减小直到为0C ．小球运动中的最大速度为mg μqB ＋E B D ．小球运动中的最大速度为mg μqB －E BBD [小球下滑过程中，受到重力、摩擦力、弹力、向右的洛伦兹力、向右的电场力，开始阶段，小球向下做加速运动时，速度增大，洛伦兹力增大，小球所受的棒的弹力向左，大小为F N ＝qE ＋qvB ，F N 随着v 的增大而增大，滑动摩擦力f ＝μF N 也增大，小球所受的合力F 合＝mg －f ，f 增大，F 合减小，加速度a 减小，当mg ＝f 时，a ＝0，速度最大，做匀速运动，由mg ＝f ＝μ(qE ＋qv m B )得小球运动中的最大速度为v m ＝mg μqB －E B，故B 、D 正确，A 、C 错误．] 二、非选择题(本题共4小题，共52分)13.(8分)金属滑杆ab 连着一弹簧，水平地放置在两根互相平行的光滑金属导轨cd 、ef 上，如图所示，有一匀强磁场垂直于cd 与ef 所在的平面，磁场方向如图所示，合上开关S ，弹簧伸长2 cm ，测得电路中的电流为5 A ，已知弹簧的劲度系数为20 N/m ，ab 的长L ＝0.1 m ．求匀强磁场的磁感应强度的大小是多少？———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升———————[解析] ab 受到的安培力为：F ＝BIL ，根据胡克定律：f ＝k Δx ， 由平衡条件得：BIL ＝k Δx ，代入数据解得：B ＝kΔx IL ＝20×0.025×0.1T ＝0.8 T. [答案] 0.8 T14．(12分)如图所示，粒子源能放出初速度为0、比荷均为q m ＝1.6×104C/kg 的带负电粒子，进入水平方向的加速电场中，加速后的粒子正好能沿圆心方向垂直进入一个半径为r ＝0.1 m 的圆形磁场区域，磁感应强度B ＝0.5 T ，在圆形磁场区域右边有一竖直屏，屏的高度为h ＝0.6 3 m ，屏距磁场右侧距离为L ＝0.2 m ，且屏中心与圆形磁场圆心位于同一水平线上．现要使进入磁场中的带电粒子能全部打在屏上，不计重力，试求加速电压的最小值．[解析] 粒子运动轨迹如图所示：根据牛顿第二定律及几何知识得tan θ2＝r R ＝qBrmv，故磁感应强度一定时，粒子进入磁场的速度越大，在磁场中偏转量越小．若粒子恰好不飞离屏，则加速电压有最小值，此时粒子刚好打在屏的最下端B 点，根据带电粒子在磁场中的运动特点可知，粒子偏离水平方向的夹角正切值为———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升——————— tan θ＝h 2r＋L， 解得tan θ＝3，粒子偏离水平方向的夹角θ＝60°＝π3， 由几何关系可知，此时粒子在磁场中对应的轨迹半径为R ＝r tan θ2＝310 m 带电粒子在电场中加速，由动能定理得qU ＝12mv 2 带电粒子在磁场中偏转时，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得qvB ＝mv 2R联立解得U ＝60 V故加速电压的最小值为60 V.[答案] 60 V15．(14分)如图甲所示，质量为m 带电量为－q 的带电粒子在t ＝0时刻由a 点以初速度v 0垂直进入磁场，Ⅰ区域磁场磁感应强度大小不变、方向周期性变化如图乙所示(垂直纸面向里为正方向)；Ⅱ区域为匀强电场，方向向上；Ⅲ区域为匀强磁场，磁感应强度大小与Ⅰ区域相同均为B 0.粒子在Ⅰ区域内一定能完成半圆运动且每次经过mn 的时刻均为T 02整数倍，则甲 乙(1)粒子在Ⅰ区域运动的轨道半径为多少？(2)若初始位置与第四次经过mn 时的位置距离为x ，求粒子进入Ⅲ区域时速度的可能值(初始位置记为第一次经过mn ).[解析] (1)带电粒子在Ⅰ区域做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即qv 0B 0＝m v 20r解得r ＝mv 0qB 0⎝ ⎛⎭⎪⎫或T 0＝2πr v 0，r ＝v 0T 02π.———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升——————— (2)第一种情况：粒子在Ⅲ区域运动半径R ＝x 2 qv 2B 0＝m v 22R解得粒子在Ⅲ区域速度大小v 2＝qB 0x 2m 第二种情况：粒子在Ⅲ区域运动半径R ＝x －4r2 粒子在Ⅲ区域速度大小v 2＝qB 0x 2m－2v 0.[答案] (1)mv 0qB 0或v 0T 02π (2)qB 0x 2m qB 0x 2m－2v 0 16．(18分)如图所示，在y 轴左侧有一平行x 轴方向的匀强电场，电场强度E ＝2×103 V/m ，在y 轴右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，第一象限内磁场的磁感应强度大小B 0＝2×10－2 T ，第四象限内磁场的磁感应强度大小为2B 0.现有一比荷q m ＝1×106C/kg 的粒子，从电场中与y 轴相距10 cm 的M 点(图中未标出)由静止释放，粒子运动一段时间后从N 点进入磁场，并一直在磁场中运动且多次垂直通过x 轴，不计粒子重力，试求：(1)粒子进入磁场时的速度大小；(2)从粒子进入磁场开始计时到粒子第三次到达x 轴所经历的时间；(3)粒子轨迹第一次出现相交时所对应的交点坐标．[解析] (1)对粒子在电场中，由动能定理得Eqx ＝12mv 2，解得v ＝2Eqx m ＝2×104 m/s. (2)粒子进入磁场做匀速圆周运动，其轨迹如图所示，精品文档，名师推荐！来源网络，造福学生———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升——————— - 10 - 根据洛伦兹力提供向心力qvB ＝m v2R ，又v ＝2πR T得：T 1＝2πm qB 0；T 2＝πm qB 0所以粒子从进入磁场到第三次运动到x 轴所用的时间为t ＝T 14＋T 22＋T 12 代入数值可得t ＝2π×10－4 s.(3)设粒子轨迹第一次出现相交时的交点为P ，如图所示，三角形OPO 1为等边三角形，OP ＝PO 1＝OO 1＝R 1根据洛伦兹力提供向心力有qvB 0＝m v 2R 1得R 1＝ 2 m根据几何关系可得，P 点坐标x ＝R 1cos 60°＝22m y ＝R 1sin 60°＝62m 所以P 点坐标为P ⎝ ⎛⎭⎪⎫22m ，62m . [答案] (1)2×104 m/s (2)2π×10－4 s (3)⎝⎛⎭⎪⎫22m ，62m。
2020—2021学年人教版高二物理选修3—1第三章 磁场同步训练含答案
2020—2021人教版高中物理选修3—1第三章磁场同步训练含答案人教选修3—1第三章磁场一、选择题1、一科考船进行环球科考活动从北极附近出发，一路向南直到南极附近，沿途不断测量地磁场的大小和方向，他的测量结果可能是()A．地磁场的大小一直不变，磁场方向始终沿正南、正北方向B．地磁场的大小不断变化，磁场方向始终沿正南、正北方向C．地磁场的大小一直不变，磁场的方向与正南、正北方向间有一较小的偏角D．地磁场的大小不断变化，磁场的方向与正南、正北方向间有一较小的偏角2、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3、如图所示，在空间某点A仅存在大小、方向恒定的两个磁场B1、B2，B1＝3 T，B2＝4 T，A点的磁感应强度大小为()A．7 T B．1 TC．5 T D．大于3 T小于4 T4、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。
已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置B和位置C的过程中，下列对磁通量变化判断正确的是()A．一直变大B．一直变小C．先变大后变小D．先变小后变大5、(多选)关于磁场对通电直导线的作用力的大小，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无关D．通电直导线跟磁场方向斜交时肯定有作用力6、如图所示，美国物理学家安德森在研究宇宙射线时，在云雾室里观察到有一个粒子的径迹和电子的径迹弯曲程度相同，但弯曲方向相反，从而发现了正电子，获得了诺贝尔物理学奖。
第三章磁场【复习课件】-2020-2021学年高二物理单元复习一遍过(人教版选修3-1)
【问题与练习】 8.(多选)如图13所示，半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强
磁场，一带正电粒子以速度v1从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过t1时
间射出磁场.另一相同的带电粒子以速度v2从距离直径AOB的距离为
R 2
的C点平行于直径AOB方向射入磁场，经过t2时间射出磁场.两种情况下，
【知识点梳理】 三、通电导线在磁场中受到的力 1.安培力的大小 (1)磁场和电流垂直时，F＝ BIL . (2)磁场和电流平行时：F＝ 0 . (2)当磁场与电流夹角θ时，F= BILsin θ . 2.安培力的方向 (1)用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与 手掌在同一个平面内.让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流 的方向， 这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力 的方向. (2)安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于 B和I 决定的平面.
【知识点梳理】
四、运动电荷在磁场中受到的力 1.洛伦兹力的方向 (1)判定方法 左手定则：掌心——磁感线垂直穿入掌心； 四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的 反方向 ； 拇指——指向洛伦兹力 的方向. (2)方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v决定的 平面 (注意：洛伦兹 力不做功).
【思考与练习】 3.(2016·扬州模拟)把长0.10 m的直导线全部放入匀强磁场中，保持导线
和磁场方向垂直.当导线中通过的电流为3.0 A时，该直导线受到的安培
力的大小为1.5×10－3 N.则该匀强磁场的磁感应强度大小为( D )
A.4.5×10－3 T
B.2.5×103 T
C.2.0×102 T
单元复习 磁场
2020—2021学年高二物理教科版选修3—1第3章 磁场含答案
2020—2021高中物理教科版选修3—1第3章磁场含答案教科版选修3--1第三章磁场1、如图所示，长直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者串联在同一电路中，它们之间相距较远，产生的磁场互不影响，开关S闭合后，图中所示的四个可自由转动的小磁针d、b、c、d的北极(黑色一端)静止时的指向正确的是()A．a B．b C．c D．d2、如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是()A．棒中的电流变大，θ角变大B．两悬线等长变短，θ角变小C．金属棒质量变大，θ角变大D．磁感应强度变大，θ角变小3、在实验精度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度．具体做法是：在一根南北方向放置的直导线的正下方10 cm处放一个罗盘．导线没有通电时罗盘的指针(小磁针的N极)指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度．现已测出此地的地磁场水平分量B e＝5.0×10－5 T，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置(如图所示)．由此测出该通电直导线在其正下方10 cm处产生磁场的磁感应强度大小为()A．5.0×10－5 T B．1.0×10－4 TC．8.66×10－5 T D．7.07×10－5 T4、如图所示，关于对带电粒子在匀强磁场中运动的方向描述正确的是()5、(双选)如图为一“速度选择器”装置的示意图．a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间．为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO′运动，由O′射出，不计重力作用．可能达到上述目的的办法是()A．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里B．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里C．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外D．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外6、下列关于磁感线的叙述，正确的说法是()A．磁感线是磁场中真实存在的一种曲线B．磁感线是根据磁场的性质人为地画出来的曲线C．磁感线总是从N极指向S极D．磁感线是由磁场中的铁屑形成的7、如图所示，一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，若通以图示方向的电流，电流强度为I，则金属框受到的磁场力为()A．0B．ILBC．43ILB D．2ILB8、长10 cm的通电直导线，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 T B．大于或等于4 TC．小于或等于4 T D．上述说法都错误9、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，已知mα＝4m p，qα＝2q p，下列选项正确的是()A．R p∶Rα＝1∶2，T p∶Tα＝1∶2B．R p∶Rα＝1∶1，T p∶Tα＝1∶1C．R p∶Rα＝1∶1，T p∶Tα＝1∶2D．R p∶Rα＝1∶2，T p∶Tα＝1∶110、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极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，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，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是()A．增大匀强电场间的加速电压B．减小磁场的磁感应强度C．减小周期性变化的电场的频率D．增大D形金属盒的半径11、在如图所示的电路中，电池均相同，当开关S分别置于a、b两处时，导线MM′与NN′之间的安培力的大小分别为f a、f b，可判断这两段导线()A．相互吸引，f a>f b B．相互排斥，f a>f bC．相互吸引，f a<f b D．相互排斥，f a<f b12、如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v，沿与x轴正方向成60°角的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限．求匀强磁场的磁感应强度B和射出点的坐标．13、如图所示，在x轴上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外；在x轴下方存在匀强电场，电场方向与xOy平面平行，且与x轴成45°夹角．一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以初速度v0从y轴上的P点沿y 轴正方向射出，一段时间后进入电场，进入电场时的速度方向与电场方向相反；又经过一段时间T0，磁场的方向变为垂直于纸面向里，大小不变．不计粒子重力．(1)求粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需的时间；(2)若要使粒子能够回到P点，求电场强度的最大值．2020—2021高中物理教科版选修3—1第2章直流电路含答案教科版选修3--1第三章磁场1、如图所示，长直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者串联在同一电路中，它们之间相距较远，产生的磁场互不影响，开关S闭合后，图中所示的四个可自由转动的小磁针d、b、c、d的北极(黑色一端)静止时的指向正确的是()A．a B．b C．c D．dB[由安培定则判断知只有小磁针b的N极指向正确，B项正确．]2、如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是()A．棒中的电流变大，θ角变大B．两悬线等长变短，θ角变小C．金属棒质量变大，θ角变大D．磁感应强度变大，θ角变小A [导体棒受力如图所示．tan θ＝Fmg＝BILmg；棒中电流I变大，θ角变大，故A正确；两悬线等长变短，θ角不变，故B错误；金属棒质量变大，θ角变小，故C错误；磁感应强度变大，θ角变大，故D错误．]3、在实验精度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度．具体做法是：在一根南北方向放置的直导线的正下方10 cm处放一个罗盘．导线没有通电时罗盘的指针(小磁针的N极)指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度．现已测出此地的地磁场水平分量B e＝5.0×10－5 T，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置(如图所示)．由此测出该通电直导线在其正下方10 cm处产生磁场的磁感应强度大小为()A．5.0×10－5 T B．1.0×10－4 TC．8.66×10－5 T D．7.07×10－5 TC[将罗盘放在通电直导线下方，罗盘静止时罗盘指针所指方向为该处的合磁场方向，如图，所以电流在该处产生的磁场的磁感应强度为B1＝Btan θ，代入数据得：B1＝8.66×10－5 T．C正确．]4、如图所示，关于对带电粒子在匀强磁场中运动的方向描述正确的是()B[由左手定则判断知只有B项正确．]5、(双选)如图为一“速度选择器”装置的示意图．a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间．为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO′运动，由O′射出，不计重力作用．可能达到上述目的的办法是()A．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里B．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里C．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外D．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外AD[要使电子沿直线OO′运动，则电子在竖直方向所受电场力和洛伦兹力平衡，若a板电势高于b板，则电子所受电场力方向竖直向上，其所受洛伦兹力方向必向下，由左手定则可判定磁场方向垂直纸面向里．故A项正确．同理可判断D项正确．]6、下列关于磁感线的叙述，正确的说法是()A．磁感线是磁场中真实存在的一种曲线B．磁感线是根据磁场的性质人为地画出来的曲线C．磁感线总是从N极指向S极D．磁感线是由磁场中的铁屑形成的B[磁感线是人们为了方便研究磁场而假想出来的曲线，不是客观存在的，故A错误，B正确；磁感线在磁体外部是从N极指向S极，在磁体内部从S极指向N极，形成一个闭合曲线，C错误；磁感线可以由磁场中的铁屑形成的曲线模拟，但模拟出来的曲线并不是磁感线，因为磁感线并不存在，故D错误．] 7、如图所示，一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，若通以图示方向的电流，电流强度为I，则金属框受到的磁场力为()A．0B．ILBC．43ILB D．2ILBA[安培力公式F＝BI Lsin θ中，L是通电导线的有效长度，是导线在磁场中两端点间的距离．由题图可知，正三角形金属框的有效长度是0，所以导线框受到的安培力为零．故选A.]8、长10 cm 的通电直导线，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 ．上述说法都错误B [题目中没有给出导线如何放置，若导线与磁场垂直，则由磁感应强度定义式得出B ＝F IL ＝0.41×0.1T ＝4 T ．若导线放置时没与磁场垂直，此时受磁场力为0.4 N ，根据磁感应强度定义式B ＝F IL 可知此处磁感应强度将大于4 T ，故B 正确．]9、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R α，周期分别为T p 和T α，已知m α＝4m p ，q α＝2q p ，下列选项正确的是( )A ．R p ∶R α＝1∶2，T p ∶T α＝1∶2B ．R p ∶R α＝1∶1，T p ∶T α＝1∶1C ．R p ∶R α＝1∶1，T p ∶T α＝1∶2D ．R p ∶R α＝1∶2，T p ∶T α＝1∶1A [由洛伦兹力提供向心力F 洛＝q vB ＝m v 2r 得r ＝m v qB ，故R p R α＝m p q p ×q αm α＝12； 由q v B ＝m 4π2T 2r 得T ＝2πm qB故T p T α＝m p q p ×q αm α＝12，所以A 项正确．] 10、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极相连接的两个D 形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，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，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是( )A．增大匀强电场间的加速电压B．减小磁场的磁感应强度C．减小周期性变化的电场的频率D．增大D形金属盒的半径D[粒子最后射出时的旋转半径为D形盒的最大半径R，R＝m vqB，E k＝12m v2＝q2B2R22m.可见，要增大粒子射出时的动能，应增大磁感应强度B和增大D形盒的半径R，故D正确．]11、在如图所示的电路中，电池均相同，当开关S分别置于a、b两处时，导线MM′与NN′之间的安培力的大小分别为f a、f b，可判断这两段导线()A．相互吸引，f a>f b B．相互排斥，f a>f bC．相互吸引，f a<f b D．相互排斥，f a<f bD[当S接a时，电路的电源只用了一节干电池，当S接b时，电路的电源用了两节干电池，此时电路中的电流比S接a时大，所以有f a<f b；两导线MM′、NN′中的电流方向相反，依据安培定则和左手定则可知两者相互排斥．故正确选项为D.]12、如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v，沿与x轴正方向成60°角的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限．求匀强磁场的磁感应强度B和射出点的坐标．解析：轨迹示意图如图所示，由射入、射出点的半径可找到圆心O ′，并得出半径为r ＝2a 3＝m v Bq ，得B ＝3m v 2aq ，y ＝r ＋r 2＝3a ；射出点坐标为(0，3a)．答案：B ＝3m v 2aq 射出点坐标为(0，3a)13、如图所示，在x 轴上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外；在x 轴下方存在匀强电场，电场方向与xOy 平面平行，且与x 轴成45°夹角．一质量为m 、电荷量为q(q>0)的粒子以初速度v 0从y 轴上的P 点沿y 轴正方向射出，一段时间后进入电场，进入电场时的速度方向与电场方向相反；又经过一段时间T 0，磁场的方向变为垂直于纸面向里，大小不变．不计粒子重力．(1)求粒子从P 点出发至第一次到达x 轴时所需的时间；(2)若要使粒子能够回到P 点，求电场强度的最大值．解析：(1)带电粒子在磁场中做圆周运动，设运动半径为R ，运动周期为T ，根据洛伦兹力公式及圆周运动规律，有q v 0B ＝m v 20R T ＝2πR v 0依题意，粒子第一次到达x 轴时，运动转过的角度为54π，所需时间t 1＝58T ，求得t 1＝5πm 4qB .(2)粒子进入电场后，先做匀减速运动，直到速度减小为0，然后沿原路返回做匀加速运动，到达x 轴时速度大小仍为v 0，设粒子在电场中运动的总时间为t 2，加速度大小为a ，电场强度大小为E ，有qE ＝ma v 0＝12at 2 得t 2＝2m v 0qE根据题意，要使粒子能够回到P 点，必须满足t 2≥T 0得电场强度最大值E ＝2m v 0qT 0. 答案：(1)5πm 4qB (2)2m v 0qT 0。
第03章 磁场-学易试题君之单元测试君2020-2021学年高二物理人教选修3-1(考试版)
绝密★启用前|1考试研究中心命制2021-2021学年高二物理人教选修3-1〔第03章〕章末检测〔考试时间：90分钟试卷总分值：100分〕考前须知：1．本试卷分第一卷〔选择题〕和第二卷〔非选择题〕两局部。
答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．答复第一卷时，选出每题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
写在本试卷上无效。
3．答复第二卷时，将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
4．考试完毕后，将本试卷和答题卡一并交回。
第一卷一、选择题：此题共12小题，每题4分，共48分。
在每题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．如下图，均匀绕制的螺线管程度放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳程度吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里。
开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力方向是A．程度向左B．程度向右C．竖直向上D．竖直向下2．〔2021·广西区高三年级考前模拟结合〕三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小一样、方向如下图的电流，且ab=ad=ac，导线c在a点的磁感应强度大小为B，那么a点处的合磁感应强度大小为A．2B B．3B C．5B D．2B3．19世纪法国学者安培提出了著名的分子电流假说。
他认为，在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流〔分子电流实际上是由原子内部电子的绕核运动形成的〕，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。
以下图中将分子电流〔上图中箭头表示电子运动方向〕等效为小磁体的图示中正确的选项是A．A B．B C．C D．D4．〔2021·四川省成都市高中毕业班摸底测试〕图示区域有方向竖直向下的匀强电场和程度向里的匀强磁场，一带正电的微粒以程度向右的初速度进入该区域时，恰能沿直线运动。
高中物理 第三章 磁场 3 通电导线在磁场中受到的力检测高二物理试题
点囤市安抚阳光实验学校3.4通电导线在磁场中受到的力课时作业基础达标1．(多选)下列叙述正确的是( )A．放在匀强磁场中的通电导线受到恒的磁场力B．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱C．磁场的方向就是通电导体所受磁场力的方向D．安培力的方向一垂直磁感强度和直导线所决的平面【解析】由F＝BIL sinθ知A正确．F方向一与B和I所决的平面垂直，所以D项正确．【答案】AD2．如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b 两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力于零，可以( )A．适当减小磁感强度B．使磁场反向C．适当增大电流D．使电流反向【解析】为使悬线拉力为零，安培力的方向必须向上且增大才能与重力平衡，即合力为零，由左手则可知，A、B、D错误，C正确．【答案】C3．如图所示，一束粒子沿水平方向平行飞过小磁针上方时，小磁针的S极向纸外偏转，这一粒子束可能是( )A．向左飞行的正离子束或负离子束B．向右飞行的正离子束或负离子束C．向左飞行的正离子束D．向右飞行的正离子束【解析】向右飞行的正离子束形成的电流方向向右，根据安培则可知，正离子在下方产生的磁场方向向里，则N极转向里，S极转向外，因此可以是正离子向右飞行，也可以负离子向左飞行，A、若向左飞行的正离子束或负离子束，不符合题，故A错误．B、向右飞行的正离子束或负离子，也不符合题意，故B错误．C、向左飞行的正离子束形成的电流方向向左，根据安培则可知，离子在下方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，不符合题意．故C 错误．D、向右飞行的正离子束形成的电流方向向右，根据安培则可知，离子在下方产生的磁场方向向里，则N极转向里，S极转向外，故D正确．【答案】D4．(多选)如图是4个同学所画的通电导线在磁场中的受力示意图，其中正确的是( )【解析】通电导线在磁场中受到安培力作用，其方向均由左手则来确．左手则内容是：伸开左手大拇指垂直四指且在同一平面内，让磁感线穿过掌心，四指指的是电流的方向，则大拇指就是安培力的方向．所以安培力方向与磁场方向垂直、与电流方向垂直，即其与磁场和电流的方向所构成的平面垂直．A、电流方向垂直纸面向里，磁场水平向右，由左手则可知安培力竖直向下，故A 错误；B、电流方向垂直纸面向外，磁场竖直向下，由左手则可知安培力竖直向右，故B正确；C、电流方向向上，磁场的方向垂直纸面向里，由左手则可得安培力方向竖直向左，故C正确；D、电流方向水平向左，磁场方向垂直纸面向外，由左手则可知，安培力方向竖直向上，故D错误；故选：BC.【答案】BC5．如图，长为2l的直导线折成边长相，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，磁感强度为B，当在该导线中通以电流强度为I 的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为( )A．0 B．0.5BIlC．BIl D．2BIl【解析】安培力公式F＝BIL，其中L为垂直放于磁场中导线的有效长度，图中的有效长度为虚线所示，其长度为l，所以通电导线受到的安培力F＝IBl，选项C 正确．【答案】C6．在赤道上，地磁场可以看作是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场，磁感强度是5×10－5T．如果赤道上有一条沿东西方向的直导线，长40 m，载有20 A的电流，地磁场对这根导线的作用力大小是( )A．4×10－2N B．2.5×10－2NC．9×10－2N D．4×10－3N【解析】根据安培力公式得F＝BIL，代入数据解得F＝4×10－2N，A选项正确．【答案】A7．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IlB【解析】该磁场是辐向均匀分布的，不是匀强磁场，A选项错误；线圈平面总与磁场方向平行，B选项错误；根据左手则可知，线圈a导线受到向上的安培力，b导线受到向下的安培力，线圈顺时针方向转动，C选项错误；a、b 导线始终与磁场垂直，受到安培力大小总为IlB，D选项正确．【答案】D8．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )A．水平向左B．水平向右C．竖直向下D．竖直向上【解析】先用安培则判断螺线管的磁场方向，在A点导线处的磁场方向是水平向左的；再用左手则判断出导线A受到的安培力竖直向上．故选D.【答案】D9．如图所示，一根长度为L、质量为m的导线AB，用软导线悬挂在方向水平的磁感强度为B的匀强磁场中，现要使悬线张力为零，则AB导线通电方向怎样？电流大小是多少？【解析】要使悬线张力为零，AB导线受到的磁场力必须是向上，由左手则可判断出电流方向是由A到B，设悬线张力刚好为零，由二力平衡得ILB＝mg，所以I＝mg/LB.【答案】电流方向是由A到B I＝mg/LB能力提升1.如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a 受到的磁场力大小为F2，则此时b受到的磁场力大小变为( ) A．F2B．F1－F2C．F1＋F2D．2F1－F2【解析】根据安培则和左手则，可以判a导线受b中电流形成的磁场的作用力F1，方向向左，同理b受a磁场的作用力大小也是F1，方向向右．加入的磁场无论什么方向，a、b受到的这个磁场的作用力F总是大小相、方向相反．如果F与F1方向相同，则两导线受到的力大小都是F＋F1，若F与F1方向相反，a、b受到的力的大小都是|F－F1|.因此当再加上磁场时，若a受的磁场力大小是F2，b受的磁场力大小也是F2.A选项正确．【答案】A2.一个可以的线圈L1和一个固不动的线圈L2互相垂直放置，且两线圈的圆心重合，当两线圈同时通以如图所示方向的电流时，从左向右看，线圈L1将( ) A．不动B．顺时针转动C．逆时针转动D．向纸外平动【解析】环形电流L1、L2之前不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向、平行为止，据此可得L1的转动方向是：从左向右看线圈L1逆时针转动．【答案】C解得：F N＝ILB cosθ＋mg，F f＝ILB sinθ.【答案】ILB cosθ＋mg ILB sinθ6.如图所示，导轨间的距离L＝0.5 m，B＝2 T，ab棒的质量m＝1 kg，物块重G＝3 N，ab棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.2，电源的电动势E＝10 V，r ＝0.1 Ω，导轨的电阻不计，ab棒电阻也不计，问R的取值范围怎样时棒处于静止状态？(g取10 m/s2)【解析】依据物体平衡条件可得：恰不右滑时：G－mgμ－BLI1＝0①恰不左滑时：G＋mgμ－BLI2＝0②依据闭合电路欧姆律可得：E＝I1(R1＋r)③E＝I2(R2＋r)④联立①③得：R1＝BLE/(G－mgμ)－r＝9.9 Ω联立②④得：R2＝BLE/(G＋mgμ)－r＝1.9 Ω所以R的取值范围为1.9 Ω≤R≤9.9 Ω.【答案】 1.9 Ω≤R≤9.9 Ω。
2020--2021学年高二上学期物理人教版选修3-1第三章 磁场练习解析版
2020—2021学年（人教）物理选修3—1第三章磁场练习解析版人教选修3—1第三章磁场1、．(双选)一个带电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域。
设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图中的虚线所示。
在下图所示的几种情况中，可能出现的是()A B C D2、(双选)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图如图所示。
结合上述材料，下列说法不正确的是()A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D．距离地球表面高度相等的点，磁场的强弱相同3、关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和电流所受磁场力F的关系，下面的说法中正确的是()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 T4、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．磁感线总是由磁铁的N极指向S极D ．实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线5、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 ，则棒MN 所受安培力大小( )A ．F ＝BidB ．F ＝BId sin θC ．F ＝BId sin θD ．F ＝BId cos θ6、如图所示，a 是竖直平面P 上的一点，P 前有一条形磁铁垂直于P ，且S 极朝向a 点。
P 后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a 点，在电子经过a 点的瞬间，条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向( )A ．向上B ．向下C ．向左D ．向右7、半径为r 的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A 点以速度v 0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B 点射出。
2020—2021学年人教版高二物理选修3—1第三章 磁场同步习题及答案
2020—2021学年度人教高中物理选修3—1第三章磁场同步习题及答案人教选修3—1第三章磁场1、．(双选)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图如图所示。
结合上述材料，下列说法不正确的是()A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D．距离地球表面高度相等的点，磁场的强弱相同2、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3、(双选)彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，图中穿过线圈的磁通量可能为零的是()A B C D4、(双选)如图所示，用同一种电阻丝作成直角三角形框abc，固定在匀强磁场中，磁场方向与三角形平面垂直，在ab间加一电压U，则()A．ab与acb所受的磁场力方向相同B．ab与acb所受的磁场力方向相反C．ab与acb所受的磁场力大小相等D．ab所受的磁场力大于acb所受磁场力5、截面为矩形的载流金属导线置于磁场中，如图所示，将出现下列哪种情况()A．在b表面聚集正电荷，而a表面聚集负电荷B．在a表面聚集正电荷，而b表面聚集负电荷C．开始通电时，电子做定向移动并向b偏转D．两个表面电势不同，a表面电势较高6、两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。
一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的()A.轨道半径减小，角速度增大B．轨道半径减小，角速度减小C.轨道半径增大，角速度增大D．轨道半径增大，角速度减小7、磁感应强度的单位是特斯拉(T)，与它等价的是()A．NA·mB．N·AmC．N·Am2D．NA·m28、(双选)南极考察队队员在地球南极附近用弹簧测力计竖直悬挂一未通电螺线管，如图所示。