粤教版高中物理选修3-1课时检测：第三章 第一二 节认识磁场 含答案
第一节我们周围的磁现象
第二节认识磁场
A级抓基础
1．关于信鸽“认家”的现象，有一种解释说，信鸽是通过地球的磁场来导航的，如果这种说法正确，则当在信鸽腿上系上一块小磁体，信鸽还能否通过地球的磁场来导航( )
A．能B．不能
C．能，但不灵敏D．无法判断
解析：小磁体干扰了信鸽自身的磁场，故B正确．
答案：B
2．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．地磁的北极在地理南极附近
答案：D
3．关于磁场的方向，下列叙述中不正确的是( )
A．磁感线上每一点的切线方向
B．磁场N极到S极的方向
C．小磁针静止时北极所指的方向
D．小磁针北极受力的方向
解析：磁场方向规定为小磁针北极的受力方向或静止小磁针北极的指向，用磁感线表示则是磁感线的切线方向即为该点的磁场方向．答案：B
4．一束电子流沿水平面自西向东运动，在电子流的正上方一点P，由于电子运动产生的磁场在P点的方向为( )
A．竖直向上B．竖直向下
C．水平向南D．水平向北
解析：电子流沿水平面自西向东运动，根据右手螺旋定则可知，电子流在P点产生的磁场的方向为水平向北，所以D正确．答案：D
5．如图所示的螺线管正上方放置一小磁针，当闭合开关S后，小磁针的指向如图所示，其中黑色的那一端为小磁针的N极，下列判断正确的是( )
A．电源左端为正、右端为负，线圈左端为N极，右端为S极
B．电源左端为负、右端为正，线圈左端为N极，右端为S极
C．电源左端为负、右端为正，线圈左端为S极，右端为N极
D．电源左端为正、右端为负，线圈左端为S极，右端为N极
解析：磁针所在处的磁场向右，由右手螺旋定则可知B正确．
答案：B
6．如图所示，一个电子沿逆时针方向做匀速圆周运动，则此电子的运动( )
A．不产生磁场
B．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里
C．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外
D．只在圆的内侧产生磁场
解析：电子沿逆时针方向转动，形成顺时针方向电流．由安培定则可得，在圆心处的磁场方向垂直纸面向里．
答案：B
7．(多选)关于磁感线和电场线，下列说法正确的是( )
A．磁感线是闭合曲线，而静电场的电场线不是闭合曲线
B．磁感线和电场线都可以是一些互相平行的曲线
C．磁感线始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷
D．磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向
答案：AB
B级提能力
8．(多选)如图，当电流逆时针通过圆环导体时，在导体中央的小磁针的N极将指向( )
A．指向读者B．背离读者
C．垂直纸面向内D．垂直纸面向外
答案：AD
9．(多选)如图，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，这一束带电粒子可能是( )
A．向右飞行的正离子
B．向左飞行的正离子
C．向右飞行的负离子
D．向左飞行的负离子
答案：BC
10．(多选)在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针N极向东偏转，由此可知( )
A．可能是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针
B．可能是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针
C．可能是小磁针正上方有电子流自南向北通过
D．可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过
答案：BC
11．月球表面周围没有空气，它对物体的引力仅为地球上的，月球表面没有磁场，根据这些特征，在月球上，下列选项中的四种情况能够做到的是( )
解析：既然月球表面没有磁场，那么在月球上就不能用指南针定向，所以A错误；月球表面周围没有空气，所以无法使用电风扇吹风，而声音的传播需要介质，所以B、C均不对，只有选项D正确．答案：D。
【金版新学案】高中物理 第3章 磁场 章末知识整合课时检测 粤教版选修3-1
【金版新学案】2014-2015学年高中物理第3章磁场章末知识整合课时检测粤教版选修3-1专题一磁场对电流的作用1．+公式F＝BIL中L为导线的有效长度．2．安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心．3．安培力做功：做功的结果将电能转化成其他形式的能．4．分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤．①画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情况．②用左手定则确定各段通电导线所受安培力．③据初速度方向结合牛顿定律确定导体运动情况．如图所示：在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒．当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中，关于B大小的变化，正确的说法是( )A．逐渐增大 B．逐渐减小C．先减小后增大 D．先增大后减小解析：根据外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针至水平向左的条件，受力分析，再根据力的平行四边形定则作出力的合成变化图，由此可得B大小的变化情况是先减小后增大．答案：C练习1．如右图所示，一根长度为L的均匀金属杆用两根劲度系数为k的轻弹簧水平悬挂在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．当金属棒中通有由左向右的电流I时，两根轻弹簧比原长缩短Δx后金属杆平衡，保持电流大小不变，方向相反流过金属杆时，两弹簧伸长Δx后金属杆平衡，求匀强磁场的磁感应强度B 为多大？解析：根据安培力和力的平衡条件有(设棒的重力为mg )： 当电流方向由左向右时：BIL ＝2k Δx ＋mg ， 当电流方向由右向左时：BIL ＋mg ＝2k Δx ， 将重力mg 消去得：B ＝2k ΔxIL.答案：B ＝2k Δx IL2．如图所示，两平行金属导轨间的距离L ＝0.40 m ，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 ＝0.50 T 、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 ＝4.5 V 、内阻r ＝0.50 Ω的直流电源．现把一个质量m ＝0.040 kg 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 ＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g 取210 /m s .已知sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，求：(1)通过导体棒的电流； (2)导体棒受到的安培力大小； (3)导体棒受到的摩擦力．解析：(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：I＝ER＋r＝1.5 A(2)导体棒受到的安培力：F安＝BIL＝0.30 N(3)导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1＝mg sin 37°＝0.24 N，由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f；根据共点力平衡条件mg sin 37°＋f＝F安，解得：f＝0.06 N.答案：(1)I＝1.5 A (2)F安＝0.30 N(3)f＝0.06 N专题二磁场对运动电荷的作用1．带电粒子在无界匀强磁场中的运动：完整的圆周运动．2．带电粒子在有界匀强磁场中的运动：部分圆周运动(偏转)．解题一般思路和步骤：①利用辅助线确定圆心．②利用几何关系确定和计算轨道半径．③利用有关公式列方程求解．如图所示，在x轴的上方(y＞0的空间内)存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带正电粒子从坐标原点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45°角，若粒子的质量为m，电量为q，求：(1)该粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径．(2)粒子在磁场中运动的时间．解析：先作圆O′，根据题目条件过O作直线L即x轴，交圆O′于O″，即可得到粒子进入磁场的运动轨迹：过入射点O沿逆时针再经O″出射．再分别过O、O″作垂线交于O′，既为粒子作圆周运动轨迹的圆心．如图(a)这样作出的图既准确又标准，且易判断粒子做圆周运动的圆心角为270°.(1)粒子轨迹如图(b)．粒子进入磁场在洛伦兹力的作用下做圆周运动：qvB ＝m2v r，r ＝mvqB.(2)粒子运动周期：T ＝2πr v ＝2πm qB ，粒子做圆周运动的圆心角为270°，所以t ＝34T ＝3πm2qB.答案：(1)mv qB (2)3πm2qB3．(2013·广东)(双选)两个初速度大小相同的同种离子a 和b ，从O 点沿垂直磁场方向进人匀强磁场，最后打到屏P 上．不计重力，下列说法正确的有( )A ．a 、b 均带正电B ．a 在磁场中飞行的时间比b 的短C ．a 在磁场中飞行的路程比b 的短D ．a 在P 上的落点与O 点的距离比b 的近解析：a 、b 粒子的运动轨迹如图所示：粒子a 、b 都向下由左手定则可知，a 、b 均带正电，故A 正确；由r ＝mv qB可知，两粒子半径相等，根据上图中两粒子运动轨迹可知a 粒子运动轨迹长度大于b 粒子运动轨迹长度，运动时间a 在磁场中飞行的时间比b 的长，故B 、C 错误；根据运动轨迹可知，在P 上的落点与O 点的距离a 比b 的近，故D 正确．故选AD.答案：AD练习4．如图所示，分布在半径为r 的圆形区域内的匀强磁场，磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里．电量为q 、质量为m 的带正电的粒子从磁场边缘A 点沿圆的半径AO 方向射入磁场，离开磁场时速度方向偏转了60°角．试求：(1)粒子做圆周运动的半径； (2)粒子的入射速度；(3)若保持粒子的速率不变，从A 点入射时速度的方向顺时针转过60°角，粒子在磁场中运动的时间．解析：(1)设带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动半径为R ，如图所示 ∠OO ′A ＝ 30°由图可知，圆运动的半径R ＝ O ′A ＝ 3r ；(2)根据牛顿运动定律， 有：Bqv ＝m v 2R 有：R ＝ mv qB ，故粒子的入射速度 v ＝3rqBm(3)当带电粒子入射方向转过60°角，如图所示，在△OAO 1中，OA ＝ r ，O 1A ＝ 3r ，∠O 1AO ＝30°，由几何关系可得，O 1O ＝r ，∠AO 1E ＝60°设带电粒子在磁场中运动所用时间为t ，由：v ＝2πR T ，R ＝mvBq有：T ＝ 2πR Bq 解出：t ＝ T 6＝πm3qB答案：见解析☞规律小结： (1) 直线边界(进出磁场具有对称性，如图)(2)平行边界(存在临界条件，如图)(3)圆形边界(沿径向射入必沿径向射出，如图)专题三带电粒子在复合场中的运动1．复合场：电场、磁场、重力场共存，或其中两场共存．2．组合场：电场和磁场各位于一定得区域内，并不重叠或在同一区域，电场、磁场交替出现．3．三种场的比较4.复合场中粒子重力是否考虑的三种情况(1)对于微观粒子，如电子、质子、离子等，因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略；而对于一些实际物体，如带电小球、液滴、金属块等一般考虑其重力． (2)在题目中有明确说明是否要考虑重力的，这种情况按题目要求处理比较正规，也比较简单．(3)不能直接判断是否要考虑重力的，在受力分析与运动分析时，要结合运动状态确定是否要考虑重力．5．带电粒子在复合场中运动的应用实例 (1)速度选择器①平行板中电场强度E 和磁感应强度B 互相垂直，这种装置能把具有一定速度的粒子选择出来，所以叫速度选择器．②带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是：qvB ＝qE 即v ＝E B .(2)磁流体发电机①磁流体发电机是一项新兴技术，它可以把内能直接转化为电能．②根据左手定则，右图可知B 是发电机的正极．③磁流体发电机两极间的距离为L ，等离子体的速度为v ，磁场的磁感应强度为B ，则两极板间能达到的最大电势差U ＝BLv.④外电阻R 中的电流可由闭合电路欧姆定律求出． (3)电磁流量计工作原理：如图所示，圆形导管直径为d ，用非磁性材料制成，导电液体在管中向左流动，导电液体中的自由电荷(正、负离子)，在洛伦兹力的作用下横向偏转，a 、b 间出现电势差，形成电场，当自由电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时，a 、b 间的电势差就保持稳定，即qvB ＝qE ＝q U d ，所以v ＝UBd 因此液体流量：即Q ＝Sv ＝24d ，U Bd ＝πdU4B(4) 霍尔效应在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差，这种现象成为霍尔电势差，其原理如图所示．为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计．该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a 、b 、c ，左右两端开口．在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B 的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q 表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是( )A ．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高B ．若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高C ．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大D ．污水流量Q 与U 成正比，与a 、b 无关解析：由左手定则可判断，前表面聚集负电荷，比后表面电势低，且当时，电荷不再偏转，电压表示数恒定，与污水中的离子的多少无关，A 、B 、C 均错误；由Q ＝v·1·bc 可得Q ＝UcB .可见，Q 与U 成正比，与a 、b 无关，D 正确． 答案：D 练习5．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．∠AOB ＝120°，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为( )A.023r v πB.03rvC. 03rv πD.03r v解析：由∠AOB ＝120°可知，弧AB 所对圆心角θ＝60°，故t ＝16T ＝πm3qm ，但题中已知条件不够，没有此项选择，另想办法找规律表示t .由匀速圆周运动t ＝L ABv 0，从图中分析有R ＝3r ，则AB 弧长L AB ＝R ·θ＝3r ×π3＝33πr ，则t ＝L AB v 0＝3πr3v 0，D 项正确．答案：D6．如下图，在平面直角坐标系xOy 内，第Ⅰ象限存在沿y 轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON 为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子，从y 轴正半轴上y ＝ h 处的M 点，以速度v0垂直于y 轴射入电场，经x 轴上x ＝ 2h 处的P 点进入磁场，最后以垂直于y 轴的方向射出磁场．不计粒子重力．求： (1)电场强度的大小E.(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r.(3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t.解析：粒子的运动轨迹如下图所示(1)设粒子在电场中运动的时间为t 1，x 、y 方向： 2h ＝v 0t 1，h ＝12at 2根据牛顿第二定律Eq ＝ma求出E ＝mv 202qh(2)根据动能定理Eqh ＝12mv 2－12mv 2设粒子进入磁场时速度为v ，根据Bqv ＝m v 2rr ＝2mv 0Bq(3)粒子在电场中运动的时间t 1＝2hv 0粒子在磁场中运动的周期T ＝2πr v ＝2πmBq设粒子在磁场中运动的时间为t 2＝38T求出t ＝t 1＋t 2＝2h v 0＋3πm4Bq答案：见解析如图(a)所示，左为某同学设想的粒子速度选择装置，由水平转轴及两个薄盘N 1、2N 构成，两盘面平行且与转轴垂直，相距为L ，盘上各开一狭缝，两狭缝夹角可调，如下图(b)；右为水平放置的长为d 的感光板，板的正上方有一匀强磁场，方向垂直纸面向外，磁感应强度为B.一小束速度不同、带正电的粒子沿水平方向射入N 1，能通过2N 的粒子经O 点垂直进入磁场．O 到感光板的距离为d2，粒子电荷量为q ，质量为m ，不计重力．(1)若两狭缝平行且盘静止，如下图(c)，某一粒子进入磁场后，竖直向下打在感光板中心点M 上，求该粒子在磁场中运动的时间t.(2)若两狭缝夹角为0，盘匀速转动，转动方向如图(b)．要使穿过N 1、2N 的粒子均打到感光板1P 、1P连线上，试分析盘转动角速度ω的取值范围(设通过N 1的所有粒子在盘转一圈的时间内都能到达2N )．分析说明：(1)作圆周X ，由入射点O 、出射点M 可以确定粒子在磁场中运动的轨迹为四分之一圆周，如图(1)．(2)作圆周Y ，要使穿过N 1、2N 的粒子打到感光板的P 1，可以确定粒子在磁场中运动的轨迹为二分之一圆周，对应的粒子运动速度为最小值，如图(2)． (3)作圆周Z ，要使穿过N 1、2N 的粒子打到感光板的2P ，可以确定粒子在磁场中运动的轨迹为OP 2段圆周，对应的粒子运动速度为最大值，再找出圆心的位置，几何关系就易找出了，如图(3)．解析：(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动半径R ＝d4，洛伦兹力提供向心力，qvB ＝m 2v R，又：2πR ＝v·T, t＝T 4，解得：t ＝πm2qB.(2)速度最小时，运动半径1R ＝d 4，L ＝v t 11，θ0＝t ω11，qv B 1＝m 211vR ，解得：ω1＝4qBd mlθ；速度最大时，22R ＝(2R －d 2)2＋d 2，解得：2R ＝5d 4，L ＝22v t ，θ0＝22t ω，2qv B ＝m222v R ，解得：2ω＝54qBd mlθ，所以04qBd mlθ≤ω≤54qBd mlθ.πm 2qB (2)4qBdmlθ≤ω≤54qBdmlθ答案：(1)。
2017-2018学年高中物理粤教版选修3-1章末检测：第三章
章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1．关于带电粒子在电场或磁场中运动的表述，以下正确的是()A．带电粒子在电场中某点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相同B．正电荷只在电场力作用下，一定从高电势处向低电势处运动C．带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力方向与粒子的速度方向垂直D．带电粒子在磁场中某点受到的洛伦兹力方向与该点的磁场方向相同答案 C解析当带电粒子带负电时，在电场中某点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相反；当带电粒子带正电时，受到的电场力方向与该点的电场强度方向相同，故A错误；由U AB＝W ABq知，若电场力的方向与运动方向相反，电场力做负功，则正电荷将从低电势处向高电势处运动，故B错误；根据左手定则，带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力方向一定与速度的方向垂直．故C正确，D错误．所以选C.2．如图1所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是()图1答案 A3．如图2所示，当开关S闭合的时候，导线ab受力的方向应为()图2A．向右B．向左C．向纸外D．向纸里答案 D4．如图3所示，两个平行金属板M、N间为一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场方向由M板指向N板，磁场方向垂直纸面向里，OO′为距离两极板相等且平行两极板的直线．一质量为m，电荷量为＋q的带电粒子，以速度v0从O点射入，沿OO′方向匀速通过场区，不计带电粒子的重力，则以下说法不正确的是()图3A．电荷量为－q的粒子以v0从O点沿OO′方向射入仍能匀速通过场区B．电荷量为2q的粒子以v0从O点沿OO′方向射入仍能匀速通过场区C．保持电场强度和磁感应强度大小不变，方向均与原来相反，粒子以v0从O点沿OO′方向射入，则粒子仍能匀速通过场区D．粒子仍以速度v0从右侧的O′点沿O′O方向射入，粒子仍能匀速通过场区答案 D5．如图4所示，空间存在水平向里、磁感应强度的大小为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为μ＜tanθ.则小球运动过程中的速度时间图象可能是()图4答案 C解析带电小球静止时受到竖直向下的重力G、垂直斜面向上的支持力F N和沿斜面向上的摩擦力f，小球下滑后，再受到一个垂直斜面向上的洛伦兹力f洛，沿斜面方向有：mg sinθ－μ(mg cosθ－f洛)＝ma，在垂直于斜面方向有：F N＋f洛＝mg cosθ，由于小球加速，据f洛＝q v B，f洛增大而支持力F N减小，据f＝μF N，摩擦力减小，导致小球的加速度a增加；当速度v增加到某个值时，出现mg cosθ－f洛＝0，有mg sinθ＝ma，此时小球的加速度最大；此后，f洛＞mg cos θ，支持力F N 反向，且速度越大，支持力F N 越大，摩擦力f 也随着增加，最后出现mg sin θ＝f ，之后小球匀速下滑，所以只有C 选项正确．6．带电粒子以初速度v 0从a 点进入匀强磁场如图5所示，运动中经过b 点，Oa ＝Ob .若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度v 0从a 点进入电场，仍能通过b 点，则电场强度E 和磁感应强度B 的比值为( )图5A ．v 0 B.1v 0 C ．2v 0 D.v 02答案 C解析 设Oa ＝Ob ＝d ，因带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，所以圆周运动的半径正好等于d ，即d ＝m v 0qB ，得B ＝m v 0qd.如果换成匀强电场，带电粒子做类平抛运动，那么有d ＝12·qE m ·⎝⎛⎭⎫d v 02得E ＝2m v 20qd ，所以E B＝2v 0，选项C 正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)7．图中直导线通入垂直纸面向里的电流，在下列匀强磁场中，直导线能静止在光滑斜面上的是( )答案 AC解析 要使直导线能够静止在光滑的斜面上，则直导线在磁场中受到的安培力必须与重力或重力沿斜面向下的分力平衡，通过左手定则判断得出，A 、C 是正确的．8．我国第21次南极科考队在南极观看到了美丽的极光．极光是由来自太阳的高能带电粒子流高速冲进高空稀薄大气层时，被地球磁场俘获，从而改变原有运动方向，向两极做螺旋运动，如图6所示．这些高能粒子在运动过程中与大气分子或原子剧烈碰撞或摩擦从而激发大气分子或原子，使其发出有一定特征的各种颜色的光．地磁场的存在使多数宇宙粒子不能达到地面而向人烟稀少的两极偏移，为地球生命的诞生和维持提供了天然的屏障．科学家发现并证实，向两极做螺旋运动的这些高能粒子的旋转半径是不断减小的，这主要与下列哪些因素有关( )图6A ．洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小B ．空气阻力做负功，使其动能减小C ．靠近南北两极磁感应强度增强D ．以上说法都不对 答案 BC解析 洛伦兹力不做功，空气阻力做负功．由r ＝m vqB 知，速率减小，B 增大，所以高能粒子的旋转半径减小．9．三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线搭成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I ，电流方向如图7所示．a 、b 、c 三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a 、b 和c 处的磁感应强度大小分别记为B 1、B 2和B 3，下列说法正确的是( )图7A ．B 1＝B 2<B 3 B ．B 1＝B 2＝B 3C ．a 和b 处磁场方向垂直于纸面向外，c 处磁场方向垂直于纸面向里D ．a 处磁场方向垂直于纸面向外，b 和c 处磁场方向垂直于纸面向里 答案 AC解析 由通电直导线的磁场及磁场的叠加原理知A 、C 正确．10．已知一质量为m 的带电液滴，经电压U 加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E 和匀强磁场B 中，液滴在此空间的竖直平面内做匀速圆周运动，如图8所示，则( )图8A ．液滴在空间可能受4个力作用B ．液滴一定带负电C ．液滴做圆周运动的半径r ＝1B 2UEgD ．液滴在场中运动时总能量不变 答案 BCD解析 液滴受到重力、电场力和洛伦兹力的作用，所以选项A 错误．由于液滴做匀速圆周运动，所以电场力与重力为平衡力，电场力方向向上，可以判定液滴带负电，B 正确．根据qU ＝12m v 2，r ＝m v qB ，qE ＝mg ，解得r ＝1B 2UEg ，选项C 正确；液滴在场中运动的整个过程能量守恒，选项D 正确．三、计算题(本题共5小题，共60分)11．(8分)如图9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．求带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的半径之比、速度之比和时间之比．图9答案3∶13∶1 2∶3解析 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：Rr 1＝tan30°，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 ，所以r 1r 2＝31，两种情况下都是同一个带电粒子在相同的匀强磁场中运动的，所以根据公式r ＝m v Bq ，可得v 1v 2＝r 1r 2＝31，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°T90°360°T ＝23.12．(8分)如图10所示，将长为50cm 、质量为10g 的均匀金属棒ab 的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直纸面向里的匀强磁场中，当金属棒中通以0.4A 的电流时，弹簧恰好不伸长，求：图10(1)匀强磁场中磁感应强度是多大？(2)当金属棒通以0.2A 由a 到b 的电流时，弹簧伸长1cm ，如果电流方向由b 到a ，而电流大小不变，弹簧伸长又是多少？(取g ＝9.8m/s 2) 答案 (1)0.49T (2)3cm解析 (1)当ab 棒受到向上的安培力BIl 和向下的重力mg 大小相等时，弹簧不伸长，由BIl＝mg 可得出磁感应强度：B ＝mg Il ＝10×10－3×9.80.4×0.5T ＝0.49T.(2)当0.2A 的电流由a 流向b 时，ab 棒受到两根弹簧向上的拉力2kx 1及向上的安培力BI 1l 和向下的重力mg 作用，处于平衡状态． 根据平衡条件有：2kx 1＝mg －BI 1l ①当电流反向后，ab 棒受到两个弹簧向上的拉力2kx 2及向下的安培力BI 2l 和重力mg 作用，处于平衡状态，有： 2kx 2＝mg ＋BI 2l ②①②两式相除并整理，得弹簧伸长x 2为： x 2＝mg ＋BI 2lmg －BI 1l ·x 1＝10×10－3×9.8＋0.49×0.2×0.510×10－3×9.8－0.49×0.2×0.5×1cm ＝3cm. 13．(14分)在平面直角坐标系xOy 中，第Ⅰ象限存在沿y 轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B .一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子从y 轴正半轴上的M 点以速度v 0垂直于y 轴射入电场，经x 轴上的N 点与x 轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y 轴负半轴上的P 点垂直于y 轴射出磁场，如图11所示．不计粒子重力，求图11(1)M 、N 两点间的电势差U MN ； (2)粒子在磁场中运动的轨道半径r ； (3)粒子从M 点运动到P 点的总时间t . 答案 (1)3m v 202q (2)2m v 0qB (3)33m ＋2πm 3qB解析 (1)设粒子过N 点时的速度为v ，有v 0v ＝cos θ 故v ＝2v 0粒子从M 点运动到N 点的过程，由动能定理，得 qU MN ＝12m v 2－12m v 20U MN ＝3m v 202q.(2)过点N 作v 的垂线，与y 轴交点为O ′，如图所示，粒子在磁场中以O ′为圆心做匀速圆周运动，半径为O ′N ，有q v B ＝m v 2rr ＝2m v 0qB.(3)由几何关系得ON ＝r sin θ设粒子在电场中运动的时间为t 1，有ON ＝v 0t 1 t 1＝3m qB粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T ＝2πmqB设粒子在磁场中运动的时间为t 2，有t 2＝π－θ2πTt 2＝2πm 3qBt ＝t 1＋t 2 t ＝33m ＋2πm 3qB.14．(14分)如图12所示，直角坐标系xOy 位于竖直平面内，在水平的x 轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B ，方向垂直xOy 平面向里，电场线平行于y 轴．一质量为m 、电荷量为q 的带正电荷的小球，从y 轴上的A 点水平向右抛出．经x 轴上的M 点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x 轴上的N 点第一次离开电场和磁场，MN 之间的距离为L ，小球过M 点时的速度方向与x 轴正方向夹角为θ.不计空气阻力，重力加速度为g ，求：图12(1)电场强度E 的大小和方向；(2)小球从A 点抛出时初速度v 0的大小； (3)A 点到x 轴的高度h .答案 (1)mg q 方向竖直向上 (2)qBL2m cot θ(3)q 2B 2L 28m 2g解析 (1)小球在电场和磁场中恰能做匀速圆周运动，其所受电场力必须与重力平衡，有qE ＝mg ① E ＝mg q②重力的方向是竖直向下，电场力的方向应为竖直向上，由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上．(2)小球做匀速圆周运动，O ′为圆心，MN 为弦长，∠MO ′P ＝θ，如图所示．设半径为r ，由几何关系知L2r＝sin θ③ 小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，设小球做匀速圆周运动的速率为v ，有q v B ＝m v 2r④由速度的合成与分解知v 0v ＝cos θ⑤ 由③④⑤式得v 0＝qBL2mcot θ⑥(3)设小球到M 点时的竖直分速度为v y ，它与水平分速度的关系为v y ＝v 0tan θ⑦ 由匀变速直线运动规律得v 2y ＝2gh ⑧ 由⑥⑦⑧式得h ＝q 2B 2L 28m 2g.15．(16分)如图13甲所示，真空中有一以(r,0)为圆心、半径为r 的圆柱形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里．磁场的上方有两个等大的足够长的平行金属板M 、N ，M 板带负电，N 板带正电．两板间距离为2r .从O 点沿x 轴正方向发射质子，当质子进入两板间时，两板间立即加上如图乙所示的变化电压，周期为T ，且电压从t ＝0开始变化，电压的最大值为16mr 2eT 2.已知质子的电荷量为e ，质量为m ，质子在磁场中的偏转半径也为r ，不计质子重力．求：图13(1)质子进入磁场时的速度大小；(2)从进入M 、N 两板间开始计时，质子到达M 板的时间及其动能．答案 (1)eBrm(2)T ⎝⎛⎭⎫8m T 2＋e 2B 22m r 2解析 (1)由牛顿第二定律e v B ＝m v 2r ，解得v ＝eBrm.(2)进入M 、N 两板间，在0到T2时间内，质子不受电场力做匀速直线运动，t 1＝T 2在T 2到T 时间内，质子受的电场力F ＝eU 2r 由牛顿第二定律 a ＝F m ，U ＝16mr 2eT 2质子在垂直于极板方向做匀加速直线运动s ＝12at 22＝r解得t 2＝T2因此，从进入电场开始计时，质子到达M 板的时间 t ＝t 1＋t 2＝T质子在两板间偏转过程中，由动能定理得 e ·U 2＝E k －12m v 2 解得E k ＝⎝⎛⎭⎫8m T 2＋e 2B 22m r 2.。
【粤教版】选修3-1物理：第3章《磁场》章末过关检测卷(含答案解析)
【金版学案】2015-2016高中物理 第三章 磁场章末过关检测卷 粤教版选修3-1(测试时间：50分钟 评价分值：100分)一、单项选择题(每小题4分，满分16分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1．有电子、质子、氘核、氚核，以同样速度垂直射入同一匀强磁场中，它们都做匀速圆周运动，则轨道半径最大的粒子是(B)A ．氘核B ．氚核C ．电子D ．质子解析：根据公式Bqv ＝m v 2R 可得R ＝mv Bq，电子、质子、氘核、氚核四种粒子的带电量多少是相同的，但是质量是不相同的，m 电子＜m 质子＜m 氘核＜m 氚核，它们以相同的速度进入同一匀强磁场，轨道半径是与质量成正比的，所以氚核的轨道半径是最大的．选项ACD 错误，选项B 正确．2．两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中．设r 1、r 2为这两个电子的运动轨道半径，T 1、T 2是它们的运动周期，则(D)A ．r 1＝r 2，T 1≠T 2B ．r 1≠r 2，T 1≠T 2C ．r 1＝r 2，T 1＝T 2D ．r 1≠r 2，T 1＝T 2解析：根据半径公式r ＝mvBq 可得r 1＝mv 1Bq ，r 2＝mv 2Bq，因为速度不同，所以r 1≠r 2，根据周期公式T ＝2πm Bq 可得，T 1＝2πm Bq ，T 2＝2πm Bq，故T 1＝T 2，所以D 正确． 3．如图所示，直角三角形通电闭合线圈ABC 处于匀强磁场中，磁场垂直纸面向里，则线圈所受磁场力的合力(A )A ．大小为零B ．方向竖直向上C．方向竖直向下 D．方向垂直纸面向里解析：对三个边进行受力分析，由F＝BIL和三个力的夹角关系可以得出三个力的合力为零．故选A.4．两个相同的圆形线圈，通以方向相同但大小不同的电流I1和I2，如图所示．先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上，问释放后它们的运动情况是(B)A．相互吸引，电流大的加速度大 B．相互吸引，加速度大小相等C．相互排斥，电流大的加速度大 D．相互排斥，加速度大小相等解析：两个圆形线圈，电流同向，根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，知两线圈相互吸引．因为线圈1对线圈2的力和线圈2对线圈1的力大小相等，方向相反，根据牛顿第二定律知，加速度大小相等．故B正确，A、C、D错误．故选B.二、不定项选择题(每小题6分，满分30分．在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选不全得3分，有选错或不答的得0分) 5．电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则 (ABCD)A．磁场对电子的作用力大小始终不变 B．磁场对电子的作用力始终不做功C．电子的动量大小始终不变 D．电子的动能始终不变解析：电子在磁场中只受洛伦兹力作用，而洛伦兹力只改变电子的速度方向，不改变速度大小，所以B、D正确．6．一束几种不同的正离子，垂直射入有正交的匀强磁场和匀强电场区域里，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，发现这些离子分成几束，如图所示．对这些正离子，可得出结论(AD)A．它们的速度一定相同 B．它们的电量一定各不相同C．它们的质量一定各不相同 D．它们的比荷一定各不相同解析：在电磁场中，正离子受到的洛伦兹力F洛与电场力F电相等，从而做直线运动，有Eq＝qvB1，v＝EB1，即所有正离子速度都相同，当正离子进入磁场B2中时，r＝mvqB2，正离子分成几束，则r不同，比荷一定各不相同，A、D正确．7．图为一质子以速度v穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转，不计重力．则(BD)A．若电子以相同速度v射入该区域，将会发生偏转B．无论何种带电粒子，只要以相同速度射入都不会发生偏转C．若质子的速度v′＜v，它将向下偏转而做类平抛运动D．若质子的速度v′＞v，它将向上偏转，其运动轨迹既不是圆弧也不是抛物线解析：AB.质子穿过相互垂直的电场和磁场区域而没有偏转，说明了它受的电场力和洛伦兹力是一对平衡力，有：qvB＝qE，与带电性质无关，所以只要以相同的速度射入该区域都不会发生偏转．故A错误，B正确；C．若质子的入射速度v′＜v，质子所受的洛伦兹力小于电场力，将向下偏转，洛伦兹力对粒子不做功，电场力做正功，存在洛伦兹力，所以不是类平抛运动．故C错误；D．质子的入射速度v′＞v，它所受到的洛伦兹力大于电场力．由于质子所受到的洛伦兹力方向向上，故质子就向上偏转．由于质子所受的电场力是一恒力，而洛伦兹力是一变力，故其轨迹既不是圆弧也不是抛物线，故D正确．故选：B、D.8．如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直流导线，电流方向指向读者，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(BCD)A．a、b两点磁感应强度相同 B．a点磁感应强度最小C．c、d两点磁感应强度大小相等 D．b点磁感应强度最大解析：根据安培定则，直线电流的磁感应强度如图所示：根据平行四边形定则，a、b、c、d各个点的磁场情况如图所示：显然，c 点与d 点合磁感应强度相等；a 点磁感应强度为两点之差的绝对值，最小；b 点磁感应强度等于两个磁感应强度的代数和，最大；故选B 、C 、D.9．(2014·佛山模拟)圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a 、b 、c ，以不同的速率沿着AO 方向对准圆心O 射入磁场，其运动轨迹如图所示．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是(C )A ．a 粒子速率最大B ．c 粒子速率最小C ．a 粒子在磁场中运动的时间最长D ．它们做圆周运动的周期T a <T b <T c 解析：由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同，在同一个磁场中，根据qvB ＝m v 2r，可得v ＝qBr m ，故轨道半径越大时，速度越大，选项A 错误、选项B 错误；由于T ＝2πm qB及t ＝θ2π×T 可知，三个粒子运动的周期相同，a 在磁场中运动的偏转角最大，对应时间最长，选项C 正确、选项D 错误．三、非选择题(本大题共2小题，共54分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)10．(27分)如图所示， 光滑的U 形导电轨道与水平面的夹角为θ， 空间有一范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场，一质量为m 的光滑裸导体棒ab 恰能静止在导轨上，试确定图中电池的正负极并求导体中的电流所受磁场力的大小．(当地的重力加速度为g)解析：导体棒的受力如图所示，根据左手定则，知电流的方向由a到b，所以只有当d 为正极，c为负极时ab棒才可能静止，由平衡条件可得F磁＝mg tan θ.答案：电池d为正极，所受的磁场力大小为mg tan θ.11．(27分)如图所示，在x轴的上方( y＞0的空间内)存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带正电粒子从坐标原点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45°角，若粒子的质量为m，电量为q，求：(1)该粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径；(2)粒子在磁场中运动的时间．解析：(1)粒子垂直进入磁场，由洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律得：qvB ＝m v 2R ，R ＝mv qB. (2)粒子圆周运动的周期T ＝2πR v ＝2πm qB，根据圆的对称性可知，粒子进入磁场时速度与x 轴的夹角为45°角，穿出磁场时，与x 轴的夹角仍为45°角，根据左手定则可知，粒子沿逆时针方向旋转，则速度的偏向角为270°角，轨道的圆心角也为270°.故粒子在磁场中运动的时间t ＝270°360°T ＝34T ＝3πm2qB .答案：(1)mv qB (2)3πm2qB。
高中物理 第三章 磁场 第二节 认识磁场自我小测 粤教版选修31
认识磁场1关于磁场和磁感线的描述，正确的是( )A．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向就表示该点的磁场方向B．磁极间的相互作用是通过磁场发生的C．磁感线是从磁铁的N极指向S极D．磁感线就是磁场中碎铁屑排列成的曲线2关于磁感线，下列说法中正确的是( )A．两条磁感线的空隙处不一定存在磁场B．磁感线是磁场中客观存在的，肉眼看不见的曲线C．磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致D．两个磁场叠加的区域，磁感线有可能相交3我们根据奥斯特实验、罗兰实验以及安培分子电流假说，形成了统一认识，产生磁场的根本原因是( )A．磁铁B．磁极 C．静止电荷 D．运动电荷4安培的分子电流假说，可以用来解释( )A．磁体受到高温后失去磁性B．运动电荷周围存在着磁场C．铁一类物质进入磁场后被磁化D．通电导体周围存在着磁场5下列说法中正确的是( )A．奥斯特实验说明了电与磁是有联系的B．磁场一定是运动电荷产生的C．一切磁现象都可归结为运动电荷与运动电荷间的相互作用D．电荷与电荷间的作用一定是通过磁场来发生的6一根软铁棒在磁场中被磁化是因为( )A．软铁棒中产生了分子电流B．软铁棒中分子电流取向杂乱无章C．软铁棒中分子电流消失D．软铁棒中分子电流取向变得大致相同7在进行奥斯特的电流磁效应实验时，通电直导线的放置位置应该是( )A．西南方向，在小磁针上方B．东南方向，在小磁针上方C．平行于东南方向，在小磁针上方D．平行于南北方向，在小磁针上方8关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是( )A．有磁必有电荷，有电荷必有磁B．一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用C．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的D．根据安培的分子电流假说，在外界磁场作用下，物体内部分子电流取向大致相同时，物体就被磁化，两端形成磁极9弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形磁棒N极的一部分位于未通电的螺线管内，如图所示，下列说法正确的是( )A．若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤示数将减小B．若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤示数将增大C．若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤示数将增大D．若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤示数将减小10磁体之间的相互作用是通过磁场发生的．对磁场认识正确的是( )A．磁感线有可能出现相交的情况B．磁感线总是由N极出发指向S极C．某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致D．若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零11下图为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时，以下选项中正确的是( ) A．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极B．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极C．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极D．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极12在蹄形铁芯上绕有线圈，如图所示，根据小磁针的指向，画出线圈的绕线方向．答案1解析：磁感线不是真实存在的，是闭合曲线．答案：AB2解析：磁感线是人为画出的描述磁场的曲线，不是客观存在的线条，没有磁感线的地方并不说明没有磁场，所以A、B均错误．空间任意两条磁感线不相交，两个磁场叠加的区域磁感线不可能相交，D错．正确选项为C.答案：C3答案：D4解析：磁体之所以显示磁性，是因为内部分子电流取向一致．当磁体受到高温后磁体内的分子吸收热量，热运动加剧，分子电流取向会杂乱无章，所以对外就不显示磁性．分子电流假说可以很好地解释运动电荷周围会产生磁场和铁一类物质进入磁场后会被磁化，所以AC正确．答案：AC5解析：奥斯特实验说明电流能产生磁场，也说明运动电荷产生磁场．运动电荷能产生磁场，磁场对电流有力的作用，因此，一切磁现象都可归结为运动电荷与运动电荷间的相互作用，而静止电荷间有静电力的作用而没有磁场力的作用，所以ABC正确．答案：ABC6解析：软铁棒中的分子电流各个方向都有，杂乱无章，所以对外没有磁性．将软铁棒放入磁场中，在外部磁场的影响下，软铁棒内的分子电流取向趋于一致，所以就对外显示磁性，也就是被磁化了．敲击磁化后的软铁棒或是高温烧烤会使磁化后的软铁棒失去磁性，这就是去磁．答案：D7解析：由于地磁场的作用，所以在地球上做电流磁效应实验肯定会受到地磁场的干扰，地磁场的方向并不严格指向南北方向，而是与南北方向有一定夹角．为了实验比较明显，通电直导线不能放置在东西、东南、西南方向上，而是平行于南北方向放置．答案：D8解析：电荷不一定产生磁场，只有运动电荷才产生磁场．磁铁之所以产生磁场是因为磁铁内部的分子自旋形成分子电流，分子电流相当于小磁针，由于磁铁内部分子电流的取向几乎一致，所以磁铁显磁性．答案：BD9解析：螺线管未通电时，螺线管间无相互作用，螺线管通电后，螺线管相当于一条形磁铁，同名磁极相斥，异名磁极相吸，可判断出条形磁铁所受螺线管磁场的磁场力方向，从而确定弹簧秤示数的增减．当a接电源正极，b接电源负极时，由线圈的缠绕方向、由安培定则可知通电螺线内部磁感线方向自下而上，其上端相当于一个条形磁体的N极，因同名磁极相互排斥，所以磁棒受通电螺线管磁场向上的斥力．由磁棒的平衡条件，弹簧秤示数将减小，选项A正确，同理，当b接电源正极a接负极时，通电螺线管上端相当于条形磁体的S 极，异名磁极相互吸引，磁棒受向下的拉力，由磁棒平衡条件，弹簧秤示数将增大，C选项正确，正确答案为A、C.答案：AC10解析：磁感线是用来描述磁场的一簇曲线，人为引入，磁体外由N极到S极，磁体内由S极到N极，磁感线不能相交，故A、B错误．磁场中某点的磁场方向即为放在该点小磁针静止时N极所指的方向，或小磁针N极受力方向，故C正确．通电导线与磁感线平行时所受安培力为零，但该区域磁感应强度不一定为零，故D错误．答案：C11解析：当电流从a端流向电磁铁时，据右手螺旋定则，测出电磁铁的上端为S极，此时能吸引小磁铁向下运动，故说明小磁铁的下端为N极．答案：D12解析：先由小磁针静止时N极的指向可以确定，绕在蹄形铁芯上的线圈通电后，产生的磁场磁感线，是从铁芯左方到右方，即蹄形铁芯左方为N极，右方为S极，再根据电源标出电流方向，铁芯左方上端为N极，由安培定则可知，铁芯左方线圈中电流方向如图所示，由此可知左侧线圈的绕线方向如图所示．同理，铁芯右侧上端为S极，根据安培定则可知，线圈中电流方向如图所示，故线圈绕线方向如图所示．答案：见解析。
高中物理第三章磁场章末复习课达标检测含解析粤教版3_1
章末复习课【知识体系】磁场错误![答案填写]错误!BS投影面积左手定则相吸相斥qvB错误!错误!主题1磁场对电流的作用——安培力1．分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤．（1)画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情况．（2）用左手定则确定各段通电导线所受安培力．(3)据初速度方向结合牛顿定律确定导体运动情况．2．注意问题．（1)公式F＝BIL中L为导线的有效长度．（2)安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心．(3）安培力做功：做功的结果将电能转化成其他形式的能．【典例1】如图所示，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．则（1)这时B至少多大？B的方向如何？（2）若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止？解析:解这类题时必须先画出截面图，只有在截面图上才能正确表示各力的准确方向，从而理清各矢量方向之间的关系．（1)画出金属杆的截面图．由三角形定则得,只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小，B也最小．根据左手定则，这时B应垂直于导轨平面向上，大小满足BI1L＝mg sin α，B＝错误!。
（2)当B的方向改为竖直向上时，这时安培力的方向变为水平向右，要使金属杆保持静止，应使沿导轨方向的合力为零，得BI2L cos α＝mg sin α，I2＝错误!.答案:(1）错误!垂直于导轨平面向上(2）错误!针对训练1。
质量为m、长度为L的导体棒MN静止于水平导轨上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B,方向与导轨平面成θ角斜向下，如图所示．求棒MN受到的支持力和摩擦力．解析：由左手定则判断安培力的方向时，要注意安培力的方向既垂直于电流方向又垂直于磁场方向，垂直于电流方向和磁场方向所决定的平面，棒MN受力分析如图所示。
由平衡条件有水平方向F f＝F sin θ，竖直方向F N＝F cos θ＋mg.且F＝BIL，从而得F f＝BIL sin θ。
最新精选高中选修3-1物理第02节 认识磁场粤教版习题精选第四十九篇
最新精选高中选修3-1物理第02节认识磁场粤教版习题精选第四十九篇第1题【单选题】如图四幅图表示了磁感应强度B、电荷速度v和洛伦兹力F三者方向之间的关系，其中正确的是( )A、B、C、D、【答案】：【解析】：第2题【单选题】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，则关于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B( )A、大小为零B、大小不为零，方向由O指向aC、大小不为零，方向由O指向cD、大小不为零，方向由O指向d【答案】：【解析】：第3题【单选题】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。
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，方向相反C、c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D、a、c两点处磁感应强度的方向不同【答案】：【解析】：第4题【单选题】下列关于磁场、磁感应强度、磁通量说法正确的是( )A、小磁针N极在某点所受的磁力方向跟该点的磁感线方向一致B、磁感线在空中能相交，并且是客观存在的一系列曲线C、磁感线较密处，磁感应强度较小；磁感线较疏处，磁感应强度较大D、磁通量的单位是特斯拉【答案】：【解析】：第5题【单选题】两个绝缘导体环AA′、BB′大小相同，环面垂直，环中通有相同大小的恒定电流，如图所示，则圆心O 处磁感应强度的方向为（AA′面水平，BB′面垂直纸面）( )A、指向左上方B、指向右下方C、竖直向上D、水平向右【答案】：【解析】：第6题【单选题】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、B、C、D、【答案】：【解析】：第7题【单选题】一通电直导线用细线悬挂于匀强磁场中，磁场及电流方向如图所示．通电导线所受安培力的方向是( )A、竖直向下B、水平向右C、竖直向上D、水平向左【答案】：【解析】：第8题【单选题】关于磁感应强度，下列说法不正确的是( )A、磁感应强度表示磁场的强弱B、磁感线密的地方，磁感应强度大C、空间某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向D、磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中的受力方向【答案】：【解析】：第9题【单选题】下列关于电场和磁场的说法中正确的是( )A、电场线和磁感线都是封闭曲线B、电场线和磁感线都是直线C、通电导线在磁场中一定受到磁场力的作用D、电荷在电场中一定受到电场力的作用【答案】：【解析】：第10题【单选题】下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( )A、通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大B、磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向C、放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同D、磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关【答案】：【解析】：第11题【单选题】如图所示，a、b、c为纸面内等边三角形的三个顶点，在a、b两顶点处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向垂直于纸面向里，则c点的磁感应强度B的方向为( )A、与ab边平行，向上B、与ab边平行，向下C、与ab边垂直，向右D、与ab边垂直，向左【答案】：【解析】：第12题【单选题】在磁场中某一点，已经测出一段0.5 cm长的导线中通入0.01A电流时，受到的安培力为5.0×10^﹣6 N，则下列说法正确的是( )A、该点磁感应强度大小一定是0.1 TB、该点磁感应强度大小一定不小于0.1 TC、该点磁感应强度大小一定不大于0.1 TD、该点磁感应强度的方向即为导线所受磁场力的方向【答案】：【解析】：第13题【多选题】在磁感应强度为B、竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直纸面向里，如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四个点，在这四个点中( )A、b、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、a点的磁感应强度的值最大【答案】：【解析】：第14题【多选题】某地的地磁场强度大约是4.0×10^－5 T，一根长为500 m的导线，通入电流强度为10 A的电流，该导线可能受到的磁场力为( )A、0B、0.1 NC、0.3 ND、0.4 N【答案】：【解析】：第15题【填空题】在匀强磁场中，有一段5cm的导线和磁场垂直．当导线通过的电流是lA时，受磁场的作用力是0.1N，那么磁感应强度B=______【答案】：【解析】：。
2020--2021学年粤教版高二物理选修3—1第3章 磁场练习含答案
2020--2021粤教版物理选修3—1第3章 磁场练习含答案 粤教版选修3--1第三章 磁场1、(双选)在三维直角坐标系中，电子沿y 轴正方向运动，如图所示，则( )A ．利用安培定则判定电子运动产生的磁场方向时，大拇指应沿电子的运动方向B ．利用安培定则判定电子运动产生的磁场方向时，大拇指应沿形成的电流方向C ．由电子运动产生的磁场在图示a 处的方向沿＋x 方向D ．由电子运动产生的磁场在图示a 处的方向沿－x 方向 2、如图所示，四边形的通电闭合线框abcd 处在垂直线框平面的匀强磁场中，它受到磁场力的合力( )A ．竖直向上B ．方向垂直于ad 斜向上C ．方向垂直于bc 斜向上D ．为零 3、(多选)如图所示，质量为m 、长为L 的直导线用两绝缘细线悬挂于O 、O′，并处于匀强磁场中．当导线中通以沿x 轴正方向的电流I ，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可能为(重力加速度为g)( )A ．z 轴正方向，mg IL tan θB ．y 轴正方向，mgIL C ．z 轴负方向，mg IL tan θ D ．沿悬线向下，mgIL sin θ 4、如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块(设a、b间无电荷转移)，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场．现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左做加速运动，则在加速运动阶段( )A．a对b的压力不变B．a对b的压力变大C．a、b物块间的摩擦力变大D．a、b物块间的摩擦力不变5、(双选)两个粒子，带电荷量相等，在同一匀强磁场中只受洛伦兹力作用而做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )A．若速率相等，则半径必相等B．若质量相等，则周期必相等C．若m v大小相等，则半径必相等D．若动能相等，则周期必相等6、(多选)关于磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间相互作用的示意图，以下正确的是( )A．磁体⇔磁场⇔磁体B．磁体⇔磁场⇔电流C．电流⇔电场⇔电流D．电流⇔磁场⇔电流7、如图所示，水平导轨接有电源，导轨上固定有三根导体棒a、b、c，c为直径与b 等长的半圆，长度关系为c最长，b最短，将装置置于竖直向下的匀强磁场中，在接通电源后，三导体棒中有等大的电流通过，则三导体棒受到的安培力大小关系为( )A．F a＞F b＞F c B．F a＝F b＝F cC．F b＜F a＜F c D．F a＞F b＝F c8、如图所示，A、B、C三根平行通电直导线质量均为m，通入的电流大小均相等，其中C中的电流方向与A、B中的电流方向反向，A、B放置在粗糙的水平面上，C静止在空中，三根导线的截面处于一个等边三角形的三个顶点，且三根导线均保持静止，重力加速度为g，则A导线受到B导线的作用力大小和方向为( )A．33mg，方向由A指向B B．33mg，方向由B指向AC．3mg，方向由A指向B D．3mg，方向由B指向A9、(多选)如图所示，在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带正电荷的小球，管道半径略大于球体半径，整个管道处于方向与管道垂直的水平匀强磁场中；现给球施加一个水平向右的初速度v0，以后小球的速度随时间变化的图象可能正确的是( )A BC D10、如图所示，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于纸面的匀强磁场(未画出).一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O.已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变．不计重力．铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为( )A．1∶2 B．2∶1C．2∶2 D．2∶111、如图所示，a、b、c三根铁棒中有一根没有磁性，则这一根可能是( )A．a B．bC．c D．都有可能12、如图所示，两光滑平行金属导轨间的距离L＝0.4m，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，分布着方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场．现把一个质量m＝0.04kg的导体棒ab垂直放在金属导轨上，当接通电源后，导轨中通过的电流恒为I＝1.5 A时，导体棒恰好静止，g取10 m/s2.已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：(1)磁场的磁感应强度为多大；(2)若突然只将磁场方向变为竖直向上，其他条件不变，则磁场方向改变后的瞬间，导体棒的加速度为多大．13、如图，从离子源产生的甲、乙两种离子，由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动，自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场左边界竖直．已知甲种离子射入磁场的速度大小为v1，并在磁场边界的N点射出；乙种离子在MN的中点射出；MN长为l.不计重力影响和离子间的相互作用．求：(1)磁场的磁感应强度大小；(2)甲、乙两种离子的比荷之比．2020--2021粤教版物理选修3—1第3章磁场练习含答案粤教版选修3--1第三章磁场1、(双选)在三维直角坐标系中，电子沿y轴正方向运动，如图所示，则( )A．利用安培定则判定电子运动产生的磁场方向时，大拇指应沿电子的运动方向B．利用安培定则判定电子运动产生的磁场方向时，大拇指应沿形成的电流方向C．由电子运动产生的磁场在图示a处的方向沿＋x方向D．由电子运动产生的磁场在图示a处的方向沿－x方向BD[由安培定则知，伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，A错误，B正确．弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．在a点的切线方向沿－x方向，所以C错误，D正确．]2、如图所示，四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的匀强磁场中，它受到磁场力的合力( )A ．竖直向上B ．方向垂直于ad 斜向上C ．方向垂直于bc 斜向上D ．为零D [由题意可知abcd 中电流组成一个封闭的电流，其有效长度为零，所以线框abcd 所受安培力的合力为零，选项D 正确．] 3、(多选)如图所示，质量为m 、长为L 的直导线用两绝缘细线悬挂于O 、O′，并处于匀强磁场中．当导线中通以沿x 轴正方向的电流I ，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可能为(重力加速度为g)( )A ．z 轴正方向，mg IL tan θB ．y 轴正方向，mgILC ．z 轴负方向，mg IL tan θD ．沿悬线向下，mgIL sin θBCD [磁感应强度方向为z 轴正方向时，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y 轴负方向，直导线不能平衡，故A 错误；磁感应强度方向为y 轴正方向时，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿z 轴正方向，根据平衡条件，当BIL 刚好等于mg 时，细线的拉力为零，B ＝mgIL ，故B 正确；磁感应强度方向为z 轴负方向时，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y 轴正方向，根据平衡条件BIL ＝mg tan θ，所以B ＝mgIL tan θ，故C 正确；磁感应强度方向沿悬线向下时，根据左手定则，直导线所受安培力方向垂直于细线斜向上，根据平衡条件：F ＝mg sin θ，得：B ＝mg sin θIL ，故D 正确．]4、如图所示，a 为带正电的小物块，b 是一不带电的绝缘物块(设a 、b 间无电荷转移)，a 、b 叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场．现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左做加速运动，则在加速运动阶段( )A．a对b的压力不变B．a对b的压力变大C．a、b物块间的摩擦力变大D．a、b物块间的摩擦力不变B[a、b整体受总重力、拉力F、向下的洛伦兹力q v B、地面的支持力F N和摩擦力f，竖直方向有F N＝(m a＋m b)g＋q v B，水平方向有F－f＝(m a＋m b)a，f＝μF N.在加速阶段，随着v增大，F N增大，f增大，加速度a减小．对a受力分析，a受重力m a g、向下的洛伦兹力q v B、b对a向上的支持力F N′、b对a向左的静摩擦力f′，竖直方向有F N′＝m a g＋q v B，水平方向有f′＝m a a.随着v的增大，F N′增大，选项A错误，B正确．加速度a在减小，所以a、b物块间的摩擦力变小，选项C、D错误．]5、(双选)两个粒子，带电荷量相等，在同一匀强磁场中只受洛伦兹力作用而做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )A．若速率相等，则半径必相等B．若质量相等，则周期必相等C．若m v大小相等，则半径必相等D．若动能相等，则周期必相等BC[由r＝mvqB，知A错，C对．由T＝2πmqB知B对．两粒子的动能相等，m不一定相等，周期也不一定相等，D错．]6、(多选)关于磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间相互作用的示意图，以下正确的是( )A．磁体⇔磁场⇔磁体B．磁体⇔磁场⇔电流C．电流⇔电场⇔电流D．电流⇔磁场⇔电流ABD[磁体与磁体间、电流与磁体间、电流与电流间的相互作用都是通过磁场来传递的．选项A、B、D正确．]7、如图所示，水平导轨接有电源，导轨上固定有三根导体棒a、b、c，c为直径与b 等长的半圆，长度关系为c最长，b最短，将装置置于竖直向下的匀强磁场中，在接通电源后，三导体棒中有等大的电流通过，则三导体棒受到的安培力大小关系为( )A．F a＞F b＞F c B．F a＝F b＝F cC．F b＜F a＜F c D．F a＞F b＝F cD [设a、b两棒的长度分别为L a和L b，c的直径为d.由于导体棒都与匀强磁场垂直，则a、b、c三棒所受的安培力大小分别为：F a＝B IL a；F b＝BIL b＝BId；c棒所受的安培力与长度为d的直导体棒所受的安培力大小相等，则有F c＝BId；因为L a＞d，则有F a＞F b＝F c.故D正确．]8、如图所示，A、B、C三根平行通电直导线质量均为m，通入的电流大小均相等，其中C中的电流方向与A、B中的电流方向反向，A、B放置在粗糙的水平面上，C静止在空中，三根导线的截面处于一个等边三角形的三个顶点，且三根导线均保持静止，重力加速度为g，则A导线受到B导线的作用力大小和方向为( )A．33mg，方向由A指向B B．33mg，方向由B指向AC．3mg，方向由A指向B D．3mg，方向由B指向A A [导线C受重力，A、B对C的作用力，如图所示：由题意可知F AC＝F BC由几何关系得2F AC cos 30°＝mg解得F AC＝33mg由于三根通电导线电流相等，距离相等，所以各导线间安培力大小相等，所以F AB ＝F AC＝33mg同向电流相吸异向电流相斥可判断A导线受到B导线的作用力方向由A指向B，故A正确，B、C、D错误．]9、(多选)如图所示，在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带正电荷的小球，管道半径略大于球体半径，整个管道处于方向与管道垂直的水平匀强磁场中；现给球施加一个水平向右的初速度v0，以后小球的速度随时间变化的图象可能正确的是( )A BC DACD[给小球施加一个水平向右的初速度，小球将受到向上的洛伦兹力，还受重力、可能有向后的滑动摩擦力；若重力小于洛伦兹力，小球受到向下的弹力，则受到摩擦力，做减速运动，洛伦兹力减小，当洛伦兹力等于重力时，做匀速运动，故C 正确；若重力大于洛伦兹力，小球受到向上的弹力，则受到摩擦力，将做减速运动，随洛伦兹力的减小，支持力变大，摩擦力变大，加速度逐渐变大，最后速度为零，故D 正确；若洛伦兹力等于小球的重力，小球将做匀速直线运动，故A 正确．] 10、如图所示，MN 为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于纸面的匀强磁场(未画出).一带电粒子从紧贴铝板上表面的P 点垂直于铝板向上射出，从Q 点穿越铝板后到达PQ 的中点O.已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变．不计重力．铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为( )A ．1∶2B ．2∶1C ．2∶2D ．2∶1C [设带电粒子在P 点时初速度为v 1，从Q 点穿过铝板后速度为v 2，则E k1＝12m v 21，E k2＝12m v 2；由题意可知E k1＝2E k2，即12m v 21＝m v 2，则v1v2＝21.由洛伦兹力提供向心力，即q v B ＝mv2r ，得B ＝mv qr ，由题意可知r1r2＝21，所以B1B2＝v1r2v2r1＝22，故C 正确．]11、如图所示，a 、b 、c 三根铁棒中有一根没有磁性，则这一根可能是( )A ．aB ．bC ．cD ．都有可能A [b 、c 肯定是有磁性，不然不会相互排斥，c 被排斥，说明b 、c 磁性相反，b 要是没有磁性，a 也不会向b 这边偏，只能是a 没有磁性．]12、如图所示，两光滑平行金属导轨间的距离L ＝0.4m ，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，分布着方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场．现把一个质量m＝0.04kg的导体棒ab垂直放在金属导轨上，当接通电源后，导轨中通过的电流恒为I＝1.5 A时，导体棒恰好静止，g取10 m/s2.已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：(1)磁场的磁感应强度为多大；(2)若突然只将磁场方向变为竖直向上，其他条件不变，则磁场方向改变后的瞬间，导体棒的加速度为多大．[解析] (1)导体棒受力如图甲所示，建立直角坐标系如图根据平衡条件得F安－mgsin 37°＝0而F安＝BIL解得B＝0.4 T.(2)导体棒受力如图乙所示，建立直角坐标系如图根据牛顿第二定律得mgsin 37°－F安′cos 37°＝ma而F安′＝BIL联立解得a＝1.2 m/s2即导体棒的加速度大小为1.2 m/s2，方向沿斜面向下．[答案](1)0.4 T(2)1.2 m/s213、如图，从离子源产生的甲、乙两种离子，由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动，自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场左边界竖直．已知甲种离子射入磁场的速度大小为v1，并在磁场边界的N点射出；乙种离子在MN的中点射出；MN长为l.不计重力影响和离子间的相互作用．求：(1)磁场的磁感应强度大小；(2)甲、乙两种离子的比荷之比．[解析] (1)甲离子经过电场加速，据动能定理有q 1U ＝12m 1v 21在磁场中偏转，洛伦兹力提供向心力，据牛顿第二定律有q 1v 1B ＝m 1v 21R 1由几何关系可得R 1＝l 2联立方程解得B ＝4U v1l(2)乙离子经过电场加速，同理有q 2U ＝12m 2v 2q 2v 2B ＝m 2v 2R 2R 2＝l 4联立方程可得q1m1∶q2m2＝1∶4.[答案] (1)4U v1l (2)1∶4。
物理粤教版选修3-1第三章磁场单元测试含解析
本章测评(90分钟，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，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1关于磁感线的认识下列说法正确的是（）A．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极B．磁感线可以表示磁场的强弱和方向C．电流在磁场中的受力方向，即为该点磁感线的切线方向D．沿磁感线的方向,磁感应强度减弱2以下情况中能比较正确反映奥斯特实验结果的是…（) A．电流由南向北时，其下方的小磁针N极偏向东边B．电流由东向西时，其下方的小磁针N极偏向南边C．电流由南向北时，其下方的小磁针N极偏向西边D．电流由东向西时，其下方的小磁针N极偏向北边3有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是（）A．通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中运动受到洛伦兹力做正功D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行4如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面,若使线框逐渐远离（平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将（)A．逐渐增大B．逐渐减小C．保持不变D．不能确定5如图所示,两个同心放置的共面金属圆环a和b,一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Φa和Φb大小关系为（）A．Φa＞Φb B．Φa＜ΦbC．Φa＝Φb D．无法比较6如图所示，在竖直放置的条形磁铁的外面，水平放着一个不大的圆环线圈,当圆环从磁铁的N极向下移到S极的过程中，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三位置穿过的磁通量为… ( )A．Ⅰ、Ⅲ位置较大，Ⅱ位置较小B．Ⅰ、Ⅲ位置较小，Ⅱ位置较大C．Ⅰ、Ⅲ位置相同，但磁感线穿过圆环的方向相反D．Ⅰ、Ⅲ位置相同，且磁感线穿过圆环的方向相同7来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将( ）A．竖直向下沿直线射向地面B．相对于预定地点向东偏转C．相对于预定点,稍向西偏转D．相对于预定点，稍向北偏转8磁电式电流表的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的,目的是( )A．使磁场成圆柱形，以便框转动B．使线圈平面在水平位置与磁感线平行C．使线圈平面始终与磁感线平行D．为了使磁场分布规则9如图所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈上方，MN 与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN垂直于纸面向外运动，可以…( )A．将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极B．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极C．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极D．将a、c端接在交流电源的一端,b、d端接在交流电源的另一端10关于磁感强度B，下列说法中正确的是（）A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致C．在磁场中某点试探一次电流元不受磁场力作用时，该点B 值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大11如图所示，带电平行板中匀强电场竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点自由滑下，经过轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动，现使小球从稍低些的b点开始自由滑下，在经P点进入板间的运动过程中不可能的是（）A．其动能将会增大B．其电势能将会增大C．小球所受的洛伦兹力将会增大D．小球所受的电场力将会增大12矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示．若规定顺时针方向为感应电流I的正方向,下列各图中正确的是（)二、填空题（共2小题，每小题6分，共12分)13一根导线长0.2 m，通过3 A的电流,垂直放入磁场中某处受到的磁场力是6×10－2N，则该处的磁感应强度B的大小是______ T；如果该导线的长度和电流都减小一半,则该处的磁感应强度的大小是______ T。
粤教版高中物理选修3-1 第三章 磁场 单元检测
粤教版高中物理选修3-1 第三章磁场单元检测一、单选题1.如图所示，一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁场方向平行，若线框的面积为S，则当线框左边为轴转过30°时通过线框的磁通量为（）A. 0B. BSC.D.2.依据如图所示的“处在磁场中的通电金属棒在导轨上运动”这一实验现象及相应规律设计的家用电器是（）A. 电风扇B. 电饭锅C. 电热水壶D. 电熨斗3.关于磁通量的概念，下面说法正确的是（）A. 磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大B. 磁感应强度大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量也越大C. 穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率一定为零D. 磁通量的变化不一定都是由于磁场强弱的变化产生的4.如图，由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直匀强磁场放置，将AB两点接入电压恒定的电源两端，通电时，线框受到的安培力为1.2N，若将ACB边移走，则余下线框受到的安培力大小为（）A. 0.6NB. 0.8NC. 1.2ND. 1.6N5.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，（）A. 磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B. 磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C. 磁铁对桌面的压力增大，不受桌面摩擦力的作用D. 磁铁对桌面的压力增大，受到桌面摩擦力的作用6.如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家是（）A. 奥斯特B. 爱因斯坦C. 伽利略D. 牛顿7.在下列设备中，主要不是利用电磁铁工作的是（）A. 发电机B. 电铃C. 电磁继电器D. 电磁起重机8.在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图．过c点的导线所受安培力的方向（）A. 与ab边平行，竖直向上B. 与ab边平行，竖直向下C. 与ab边垂直，指向左边D. 与ab边垂直，指向右边9.关于电场和磁场，下列所法中错误的是( )A. 电场对处于其中的电荷有力的作用B. 磁场对处于其中的小磁针有力的作用C. 电场线和磁感线是客观存在的D. 电场和磁场都是特殊的物质10.人们早在公元前6、7世纪就发现了磁石吸铁、磁石指南等现象，如图所示是最早的指南仪器﹣﹣司南，形似勺子，勺柄是其磁体南极，则司南静止时，勺柄所指的方向是（）A. 东方B. 北方C. 西方D. 南方11.关于磁感应强度B= ，下列说法正确的是（）A. 电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于B. 磁感应强度大小与电流元IL的乘积成反比，与F成正比C. 磁感应强度方向与电流元IL在此点的受力方向相同D. 磁感强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关12.欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时，因无电源和电流表，他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电源，具体做法是在地磁场作用下在水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I 时，小磁针偏转了30°，问当他发现小磁针偏转了60°，通过该直导线的电流为(直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比（）A. 2IB. 3IC. ID. 无法确定13.回旋加速器是利用较低电压的高频电源使粒子经多次加速获得巨大速度的一种仪器，工作原理如图．下列说法正确的是（）A. 粒子由A0运动到A1比粒子由A2运动到A3所用时间少B. 在D形盒半径和磁感应强度一定情况下，同一粒子获得的动能与交流电源电压有关C. 粒子的能量由电场提供D. 高频电源的周期与被加速带电粒子做匀速圆周运动的周期无关二、多选题14.下列表述正确的是（）A. 洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律B. 焦耳发现了电流通过导体时产生热效应的规律C. 行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D. 物体先对地面产生压力，然后地面才对物体产生支持力15.两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是（）A. 导体棒CD内有电流通过，方向是D→CB. 导体棒CD内有电流通过，方向是C→DC. 磁场对导体棒CD的作用力向左D. 磁场对导体棒AB的作用力向左16.如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为B的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为零，则下列叙述正确的是（）A. 直导线中的电流方向垂直纸面向外B. b点的实际磁感应强度大小为 BC. a点的实际磁感应强度大小为2BD. d点的实际磁感应强度跟b点的相同17.如图所示，两根足够长的直金属导轨平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，底端接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，导轨和杆ab的电阻可忽略．整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上．让杆ab沿轨道由静止开始下滑，导轨和杆ab接触良好，不计它们之间的摩擦，杆ab由静止下滑距离S时，已处于匀速运动．重力加速度为g．则（）A. 匀速运动时杆ab的速度为B. 匀速运动时杆ab受到的安培力大小为mgsinθC. 杆ab由静止下滑距离S过程中，安培力做功为mgSsinθD. 杆ab由静止下滑距离S过程中，电阻R产生的热量为mgSsinθ三、填空题18.如图所示在通电螺丝管内部中间的小磁针，静止时N极指向右端，则电源的c端为电源________极，（填“正”或“负”）螺线管的a端为等效磁极的________极。
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( )
3 / 12
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( )