20182019学年高中物理第三章磁场1磁现象和磁场课时作业新人教版选修31

《磁现象和磁场》课后作业一、选择题考点一磁现象与磁场1．(多选)某同学身边有一个长铁条，为了检验它是否具有磁性，该同学用它的一端靠近能自由转动的小磁针．下列给出了几种可能产生的现象以及相应结论，其中正确的是() A．若小磁针被吸引过来，则说明长铁条一定有磁性B．若小磁针被吸引过来，则长铁条可能没有磁性C．若小磁针被推开，则说明长铁条一定有磁性D．若小磁针被推开，则长铁条可能没有磁性答案BC解析因为磁铁有吸引铁质物体的性质，小磁针有磁性，可吸引长铁条，故长铁条可能没有磁性，选项A错，B对；根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，选项C对，D错．2.如图1所示，举世瞩目的上海磁悬浮列车线是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线，其全程共30 km，列车最高速度可达552 km/h，单向运行约8 min.磁悬浮列车底部装有电磁铁，轨道地面上则安装有线圈．通过地面线圈与列车上的电磁铁之间的排斥力使列车悬浮起来．地面线圈的上端磁极极性与列车上的电磁铁下端极性总保持()图1A．相同B．相反C．不能确定D．以上均不对答案A解析磁悬浮列车采用磁场力使列车与轨道分离并悬浮起来，减小摩擦阻力，地面线圈与列车上的电磁铁间存在斥力，相对的磁极极性应相同．3.如图2所示，弹簧测力计下挂一铁球，将弹簧测力计自左向右从条形磁铁上方缓慢移动时，弹簧测力计的示数()图2A．不变B．逐渐减小C．先减小后增大D．先增大后减小答案C解析磁铁上磁极的磁性最强，对铁球的吸引力最大，所以铁球自左向右移动时，所受磁铁的引力先减小后增大，弹簧测力计的示数也随之先减小后增大，故选C.4．(多选)下列说法中正确的是()A．磁场并不存在，它是人们为了研究问题方便而假想出来的B．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引C．磁体和通电导体都能产生磁场D．若小磁针始终指向南北方向，则小磁针的附近一定没有磁铁答案BC解析磁场是一种“场”物质，它和我们常见的分子、原子组成的物质不同，它是以一种“场”的形式存在的，故选项A错误．由磁极间相互作用的基本规律及电流的磁效应可知，选项B、C正确．若磁铁放在小磁针的南方或北方，小磁针仍可能始终指向南北方向，故选项D错误．5.将A、B两个磁环先后套在光滑的木支架上，并使两磁环相对的磁极极性相同，此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中，如图3所示，设两磁环受到的重力相等且都为G，则磁环B对木支架底座的压力F与重力G的大小关系是()图3A．F＜G B．F＝GC．G＜F＜2G D．F＝2G答案D解析由A、B两磁环相对的磁极极性相同，知它们之间相互作用力是斥力．A悬浮在空中，说明A受力平衡，因此，A受到的重力和B对A的排斥力大小相等．根据牛顿第三定律，B 受到A的斥力大小等于G.对B受力分析可知，B受到重力、向下的斥力和底座对B向上的支持力，B静止，所以F支＝2G，所以B对底座的压力F也为2G.6．(多选)如图4所示，关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是()图4A．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答案BC解析题图甲中，电流对小磁针力的作用是通过电流的磁场发生的；题图乙中，磁体对通电导线力的作用是通过磁体的磁场发生的；题图丙中，电流对另一个电流力的作用是通过该电流的磁场发生的．综上所述，选项B、C正确．考点二电流的磁效应7．在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是()A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方C．导线沿南北方向放置在磁针的正上方D．导线沿东西方向放置在磁针的正上方答案C解析把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的磁针的正上方，通电时磁针发生明显的偏转，是由于沿南北方向放置的通电导线的正下方的磁场恰好是东西方向．正确选项为C. 8．(多选)下列说法正确的是()A．小磁针放在一根通电直导线附近，小磁针没有转动，说明电流没有磁效应B．两根通电直导线相互垂直放置，解除固定后都发生转动，说明了电流的磁效应C．奥斯特发现的电流磁效应现象，首次揭示了电与磁之间是有联系的D．以上说法均错误答案BC解析把小磁针放在电流周围，如果小磁针N极方向正好与该处电流磁场方向一致，小磁针不转动，说明不了电流有没有磁效应，选项A错；两根相互垂直放置的通电直导线都发生转动，说明了电流的磁效应，选项B对，选项D错；选项C显然也对．考点三地磁场9.指南针是我国古代的四大发明之一．司南是春秋战国时期发明的一种指南针，如图5所示．它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在青铜盘的中心，可以自由转动．由于受地磁场作用，司南的磁勺尾静止时指向南方．下列说法中正确的是()图5A．磁勺能够指示方向，是利用了地磁场对磁勺的作用B．磁勺的指向不会受到附近磁铁的干扰C．磁勺的指向不会受到附近铁块的干扰D．磁勺的N极位于司南的磁勺尾部答案A二、非选择题10．(磁现象与磁场)关于月球上的物理现象和规律，同学们提出了很多问题和猜想．有关月球有无磁场，同学们提出了自己的猜想和检验猜想的实验方案：(1)取一枚小磁针用细线悬挂在月球表面附近，如果它静止时N极指向某一方向，则可表明月球周围存在磁场．(2)小磁针静止时，它的N极指向就是“月磁”的北极．你认为这个实验方案中有没有需要改进和改正的地方，如有，请改进或改正．答案有需改进和改正的地方．(1)应做多次实验，观察小磁针N极是否总是指向某一个方向．(2)小磁针静止时，它的N极指向就是“月磁”的南极．11．(磁现象与磁场)两个完全相同的条形磁铁，放在平板AB上，磁铁的N、S极如图6所示，开始时平板和磁铁均处于水平位置，且静止不动．图6a．若将AB突然竖直向上平移(平板与磁铁之间始终接触)，并使之停在A″B″处，结果发现两个条形磁铁吸在了一起；b．若将AB从原来位置突然竖直向下平移，并使之停在位置A′B′处，结果发现两个条形磁铁也吸在了一起．回答下列问题：(1)开始时两磁铁静止不动的原因是__________________________________；左侧的磁铁受到的静摩擦力的方向向________(填“左”或“右”)．(2)在a过程中，磁铁开始滑动时，平板在向上做______(填“加速”或“减速”)运动．(3)在b过程中，磁铁开始滑动时，平板在向下做______(填“加速”或“减速”)运动．(4)若平板AB突然向右加速，则左侧的磁铁将会做什么运动？答案(1)两磁铁间相互作用的磁力小于磁铁与平板间的最大静摩擦力左(2)减速(3)加速(4)相对于平板AB静止或相对于平板AB向左滑动解析(1)两磁铁间相互作用的磁力小于磁铁与平板间的最大静摩擦力，所以两磁铁都静止不动，此时对左侧的磁铁来说，吸引力向右，故静摩擦力的方向向左．(2)平板向上运动时，两磁铁吸在了一起，说明磁铁受到的摩擦力减小，支持力减小，磁铁处于失重状态，加速度方向向下，故平板向上做减速运动．(3)平板向下运动时，两磁铁也吸在了一起，说明磁铁仍处于失重状态，故平板向下做加速运动．(4)若平板AB运动的加速度较小，左侧磁铁相对于平板AB静止不动；若平板AB运动的加速度较大，左侧磁铁将会相对于平板AB向左滑动．。

2018-2019学年人教版选修3-1 第3章 4 通电导线在磁场中受到的力课时作业(二十一)(15分钟分值：50分)一、选择题(本题共5小题，每小题6分)1．如图3-4-12所示，长为2L的直导线折成边长相等，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，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流I时，该“V”形通电导线受到的安培力大小为()【导学号：55282183】图3-4-12A．BIL B．2BILC．0.5BIL D．0A[导线在磁场内有效长度为2L sin 30°＝L，故该“V”形通电导线受到安培力大小为BIL，A正确．]2．(多选)如图3-4-13所示，在方框中有一能产生磁场的装置，现在在方框右边放一通电直导线(电流方向如图3-4-13中箭头方向)，发现通电导线受到向右的作用力，则方框中放置的装置可能是()图3-4-13A B C DCD[通电螺线管在通电直导线处产生的磁场向右，由左手定则可知直导线受安培力垂直纸面向里，A错误；垂直纸面的通电直导线在通电直导线处产生的磁场使通电直导线一边转动一边互近，B错误；通电圆环在通电直导线处产生的磁场垂直纸面向外，由左手定则可知通电直导线所受安培力向右，C正确；D中两通电直导线电流反向，互相排斥，D正确．]3．如图3-4-14所示，两个完全相同的线圈套在一水平光滑绝缘圆柱上，但能自由移动，若两线圈内通以大小不等的同向电流，则它们的运动情况是()图3-4-14A．都绕圆柱转动B．以不等的加速度相向运动C．以相等的加速度相向运动D．以相等的加速度相背运动C[同向环形电流间相互吸引，虽然两电流大小不等，但由牛顿第三定律知，两线圈所受作用力必大小相等，C正确．]4．下列关于磁电式电流表的说法中不正确的是()【导学号：55282184】A．指针稳定后，螺旋弹簧形变产生的阻力与线圈所受到的安培力方向是相反的B．通电线圈中的电流越大，电流表指针的偏转角度越大C．在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场D．在线圈转动的范围内，线圈所受安培力大小与电流大小有关，与所处位置无关C[螺旋弹簧形变产生的阻力与安培力引起的动力从转动角度来看二力方向相反．电流表内磁场是均匀辐射磁场，在线圈转动的范围内，不管线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，线圈所在各处的磁场大小相等方向不同，所以安培力与电流大小有关而与所处位置无关，电流越大，安培力越大，指针转过的角度越大．综上可知，A、B、D正确，C错误．]5．如图3-4-15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．在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是()图3-4-15A．B＝mg sin αIL，方向垂直斜面向上B．B＝mg sin αIL，方向垂直斜面向下C．B＝mg cos αIL，方向垂直斜面向下D．B＝mg cos αIL，方向垂直斜面向上A[由左手定则可知，要使棒受力平衡，磁场方向应为垂直斜面向上．对棒由平衡条件可得mg sin α＝BIL，解得B＝mg sin αIL，A正确．]二、非选择题(20分)6．粗细均匀的直导线ab的两端悬挂在两根相同的轻质弹簧下边，ab恰好在水平位置(如图3-4-16所示)．已知ab的质量m＝10 g，ab的长度L＝60 cm，沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度B＝0.4 T.图3-4-16(1)要使两根弹簧能处于自然状态(既不被拉长，也不被压缩)，导线ab中应沿什么方向通入多大的电流？(2)若导线中有从a到b方向的大小为0.2 A的电流通过时，两根弹簧均被拉长了Δx＝1 mm，求弹簧的劲度系数；(3)当导线中有从b到a方向的大小为0.2 A的电流通过时，两根弹簧被拉长了多少？(取g＝9.6 N/kg)【导学号：55282185】【解析】(1)只有当导线ab受到的安培力方向竖直向上且大小等于导线ab 的重力时，两根弹簧才能处于自然状态．根据左手定则，导线ab中的电流方向应由a到b，由关系式mg＝BI1L可得电流的大小为I1＝mgBL＝0.01×9.60.4×0.6A＝0.4 A.(2)当导线中通过有从a到b的电流I2时，导线受到竖直向上的安培力作用，被拉长的两根弹簧对ab有竖直向上的拉力，同时导线受竖直向下的重力，可得平衡方程为BI2L＋2kΔx＝mg解得弹簧的劲度系数为k＝mg－BI2L2Δx＝0.01×9.6－0.4×0.2×0.62×0.001N/m.＝24 N/m.(3)当导线中通有从b到a的电流I3时，导线所受的安培力竖直向下，这时的平衡方程为2kΔx′＝mg＋BI3L由此可求出两根弹簧被拉伸的长度为Δx′＝mg＋BI3L2k＝0.01×9.6＋0.4×0.2×0.62×24m＝3 mm.【答案】(1)沿a→b方向通入0.4 A的电流(2)24 N/m(3)3 mm(25分钟分值：50分)一、选择题(本题共5小题，每小题6分)1．(多选)通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图3-4-17所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是()图3-4-17A．线框有两条边所受到的安培力方向相同B．线框有两条边所受的安培力大小相等C．线框所受的安培力的合力方向向左D．线框所受的安培力的合力方向向右BD[由安培定则可知导线MN在线框处所产生的磁场方向垂直于纸面向外，再由左手定则判断出bc边和ad边所受安培力大小相等，方向相反．ab边受到向右的安培力F ab，cd边受到向左的安培力F cd.因ab所处的磁场强，cd所处的磁场弱，故F ab＞F cd，线框所受合力方向向右．]2．(多选)如图3-4-18所示的装置可演示磁场对通电导线的作用，电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆，当磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动．下列说法正确的是()图3-4-18A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动BD[若a接正极，b接负极，则电磁铁磁极间磁场方向向上，当e接正极，f接负极时，由左手定则可知，金属杆所受安培力向左，则L向左滑动，A错误；同理可判定B、D正确，C错误．]3．如图3-4-19所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直于纸面向外的电流，则()图3-4-19A．如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是N极B．如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是N极C．无论如何台称的示数都不可能变化D．以上说法都不正确A[台秤的示数增大，说明电流对磁铁的作用力竖直向下，根据牛顿第三定律，磁铁对电流的作用力竖直向上，由左手定则可知，条形磁铁在电流处的磁场方向水平向右，即磁铁左端是N极，A正确，B、C、D错误．]4．(多选)电磁轨道炮工作原理如图3-4-20所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是()【导学号：55282186】图3-4-20A．只将轨道长度L变为原来的2倍B．只将电流I增加至原来的2倍C．只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变BD[利用动能定理有BIlL＝12m v2－0，B＝kI，解得v＝2kI2lLm，B、D正确．]5．在两个倾角均为α的光滑斜面上，各放有一个相同的金属棒，分别通以电流I1和I2，磁场的磁感应强度大小相同，方向如图3-4-21中甲、乙所示，两金属棒均处于平衡状态，则两种情况下的电流的比值I1∶I2为()甲乙图3-4-21A．sin αB．1 sin αC．cos αD．1 cos αD[对甲、乙两图中的金属棒受力分析分别有BI1L＝mg tan α，BI2L＝mg sinα，联立解得I1I2＝1cos α，选项D正确．]二、非选择题(20分)6．如图3-4-22所示，光滑导轨与水平面成θ角，导轨宽L .匀强磁场磁感应强度为B .金属杆长也为L ，质量为m ，水平放在导轨上．当回路总电流为I 1时，金属杆正好能静止．求：图3-4-22(1)当B 的方向垂直于导轨平面向上时B 的大小；(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I 2调到多大才能使金属杆仍保持静止？【导学号：55282187】【解析】 (1)杆受力如图甲所示．由平衡条件可得甲F ＝mg sin θ即BI 1L ＝mg sin θ解得B ＝mg sin θI 1L . (2)磁场竖直向上，杆受力如图乙所示．由平衡条件可得BI 2L ＝mg tan θ乙I 2＝mg tan θBL再由B＝mg sin θI1L，解得I2＝I1cos θ.【答案】(1)mg sin θI1L(2)I1cos θ。

2018-2019学年人教版选修3-1 带电粒子在匀强磁场中的运动 课时作业一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求；第5～6题有多项符合题目要求)1．有电子、质子、氘核和氚核，以同样的速度垂直射入同一匀强磁场中，它们在磁场中做匀速圆周运动，则轨道半径最大的是( )A ．氘核B ．氚核C ．电子D ．质子【答案】B【解析】因为qB v ＝m v 2r ，故r ＝m v qB ，因为v 、B 相同，所以r ∝m q ，而氚核的mq 最大，故选B ．2．如图所示，带负电的粒子以速度v 从粒子源P 处射出，若图中匀强磁场范围足够大(方向垂直纸面向外)，则带电粒子的可能轨迹是( )A ．aB ．bC ．cD ．d【答案】B【解析】粒子的出射方向必定与它的运动轨迹相切，故轨迹a 、c 、d 均不可能，正确答案为B ．3．一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D 形盒半径为R ，垂直D 形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B ，两盒分别与交流电源相连．下列说法正确的是( )A ．质子被加速后的最大速度随B 、R 的增大而增大 B ．质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大C ．只要R 足够大，质子的速度可以被加速到任意值D ．不需要改变任何量，这个装置也能用于加速α粒子【答案】A【解析】由r ＝m v qB 知，当r ＝R 时，质子有最大速度v m ＝qBRm ，即B 、R 越大，v m 越大，v m 与加速电压无关，A 对，B 错．随着质子速度v 的增大、质量m 会发生变化，据T ＝2πmqB 知质子做圆周运动的周期也变化，所加交流电与其运动不再同步，即质子不可能一直被加速下去，C 错．由上面周期公式知α粒子与质子做圆周运动的周期不同，故此装置不能用于加速度α粒子，D 错．4．(2018·郑州一模)如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a 、b 、c ，以不同的速率对准圆心O 沿着AO 方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是( )A ．它们做圆周运动的周期T a ＜T b ＜T cB ．a 粒子在磁场中运动时间最短C ．三粒子离开磁场时速度方向仍然相同D ．c 粒子速率最大 【答案】D【解析】由粒子运动的周期T ＝2πm qB 及t ＝θ2π可知，三粒子运动的周期相同，a 在磁场中运动的偏转角最大，运动的时间最长，故A 、B 错误；曲线运动的速度的方向沿曲线的切线的方向，所以三粒子离开磁场时速度方向不相同，故C 错误；粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，根据q v B ＝m v 2r ，可得r ＝m vqB ，则可知三个带电粒子的质量、电荷量相同，在同一个磁场中，当速度越大时，轨道半径越大，则由图知，a 粒子速率最小，c 粒子速率最大，故D 正确．5．(2018·北京名校模拟)如图所示为质谱仪的原理图，一束粒子以速度v 沿直线穿过相互垂直的匀强电场(电场强度为E )和匀强磁场(磁感应强度为B 1)的重叠区域，然后通过狭缝S 0垂直进入另一匀强磁场(磁感应强度为B 2)，最后打在照相底片上的三个不同位置，粒子的重力可忽略不计，则下列说法不正确的是( )A．该束粒子带负电B．P1板带负电C．粒子的速度v满足关系式v＝EB2D．在磁感应强度为B2的磁场中，运动半径越大的粒子，荷质比qm越小【答案】ABC【解析】根据粒子在右侧磁场中的运动，利用左手定则，可判断出该束粒子带正电，故A错误；根据粒子在左侧运动可知，洛伦兹力方向向上，则电场力方向向下，P1板带正电，故B错误；由粒子做直线运动，受力平衡，有q v B1＝qE，得粒子的速度v满足关系式v＝EB1，故C错误；在磁感应强度为B2的磁场中，根据R＝m vqB2，运动半径越大的粒子，荷质比qm越小，故D正确．故选ABC．6．(2017·红桥模拟)三个速度大小不同而质量相同的一价离子，从长方形区域的匀强磁场上边缘平行于磁场边界射入磁场，它们从下边缘飞出时的速度方向如图所示．以下判断正确的是()A．三个离子均带负电B．三个离子均带正电C．离子1在磁场中运动的轨迹半径最大D．离子3在磁场中运动的时间最短【答案】AD【解析】由图看出，三个离子所受的洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断可知，三个离子都带负电，故A正确，B错误．三个离子的轨迹都为圆弧，由几何知识看出，离子3在磁场中运动的轨迹的半径最大，故C错误．设轨迹对应的圆心角为α，则离子在磁场中运动时间为t ＝α2πT ，而三个离子的周期相同，离子3的速度偏向角最小，则轨迹圆心角最小，运动时间最短，故D 正确．二、非选择题7．有一回旋加速器，它的高频电源的频率为1.2×107 Hz ，D 形盒的半径为0.532 m ，求加速氘核时所需的磁感应强度为多大？氘核所能达到的最大动能为多少？(氘核的质量为3.3×10－27kg ，氘核的电荷量为1.6×10－19C)【解析】氘核在磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，据牛顿第二定律q v B ＝m v 2R ，周期T ＝2πR v ，解得圆周运动的周期T ＝2πm qB. 要使氘核每次经过电场均被加速，则其在磁场中做圆周运动的周期等于交变电压的周期，即T ＝1f.所以B ＝2πfm q ＝2×3.14×1.2×107×3.3×10－271.6×10－19T ＝1.55 T.设氘核的最大速度为v ，对应的圆周运动的半径恰好等于 D 形盒的半径，所以v ＝qBRm .故氘核所能达到的最大动能 E max ＝12m v 2＝12m ·⎝⎛⎭⎫qBR m 2＝q 2B 2R 22m ，＝(1.6×10－19)2×1.552×0.53222×3.3×10－27J ＝2.64×10－12 J.答案：1.55 T 2.64×10－12J8．已知质量为m 的带电液滴，以速度v 射入互相垂直的匀强电场E 和匀强磁场B 中，液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动．如下图所示．求：(1)液滴在空间受到几个力作用； (2)液滴带电荷量及电性；(3)液滴做匀速圆周运动的半径多大．【解析】(1)由于是带电液滴，它必然受重力，又处于电磁复合场中，还应受到电场力及洛伦兹力共三个力作用．(2)因液滴做匀速圆周运动，故必须满足重力与电场力平衡，所以液滴应带负电，电荷量由mg ＝qE ，求得q ＝mgE.(3)尽管液滴受三个力，但合力为洛伦兹力，所以仍可用半径公式R ＝m vqB ，把电荷量代入可得R ＝m v mg EB ＝E vgB .答案：(1)三 (2)mgE 负电 (3)E v gB能力提升9．(2017·鼓楼校级期末)速度相同的一束粒子，由左端射入速度选择器后，又进入质谱仪，其运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是( )A ．该束带电粒子带负电B ．能通过狭缝S 0的带电粒子的速率等于EB 2C ．若保持B 2不变，粒子打在胶片上的位置越远离狭缝S 0，粒子的比荷qm 越小D ．若增大入射速度，粒子在磁场中轨迹半圆将变大 【答案】C【解析】由题图可知，带电粒子进入匀强磁场B 2时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断得知该束粒子带正电，故A 错误；在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力作用而做匀速直线运动，qE ＝q v B 1，所以v ＝EB 1，故B 错误；粒子进入匀强磁场B 2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律得q v B 2＝m v 2r ，解得r ＝m vqB 2，可见，由于v 是一定的，B 2不变，半径r 越大，则qm 越小，故C 正确；粒子在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力作用而做匀速直线运动，qE ＝q v B 1，若增大入射速度，粒子受到的洛伦兹力大于电场力，则粒子在速度选择器中将向上偏转，不能通过狭缝S 0，故D 错误．10．(多选)(2017·大连一模)如图所示，虚线MN 将平面分成I 和Ⅱ两个区域，两个区域都存在与纸面垂直的匀强磁场．一带电粒子仅在磁场力作用下由I 区运动到Ⅱ区，弧线aPb 为运动过程中的一段轨迹，其中弧aP 与弧Pb 的弧长之比为2∶1，下列判断一定正确的是( )A ．两个磁场的磁感应强度方向相反，大小之比为2∶1B ．粒子在两个磁场中的运动速度大小之比为1∶1C ．粒子通过aP 、Pb 两段弧的时间之比为2∶1D ．弧aP 与弧Pb 对应的圆心角之比为2∶1 【答案】BC【解析】根据曲线运动的条件，可知洛伦兹力的方向与运动方向的关系，再由左手定则可知，两个磁场的磁感应强度方向相反，根据弧长半径＝圆心角，再由r ＝m v qB ，及洛伦兹力不做功，即运动的速率不变，可得圆心角＝弧长×qBm v，因圆心角不知，所以无法确定磁感应强度之比为2∶1，故A 错误；B 选项，由于洛伦兹力不做功，所以粒子在两个磁场中的运动速度大小不变，故B 正确；C 选项，已知粒子在两个磁场中运动的速度相等，题中说两段弧长之比为2∶1，所以时间之比为2∶1，因此C 正确，D 错误．11．如图所示，一个质量为m 、电荷量为－q 、不计重力的带电粒子从x 轴上的P (a,0)点以速度v ，沿与x 轴正方向成60°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：(1)匀强磁场的磁感应强度B ； (2)穿过第一象限的时间．【解析】(1)作出带电粒子做圆周运动的圆心和轨迹如图，由图中几何关系知R cos 30°＝a ，得R ＝23a3，q v B ＝m v 2R 得B ＝m v qR ＝3m v2qa .(2)运动时间t ＝120°360°×2πm qB ＝43πa9v .答案：(1)3m v 2qa (2)43πa 9v12．如图为质谱仪原理示意图，电荷量为q 、质量为m 的带正电的粒子从静止开始经过电压为U 的加速电场后进入粒子速度选择器．选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为E 、方向水平向右．已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G 点垂直MN 进入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN 为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场．带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片的H 点．可测量出G 、H 间的距离为L ，带电粒子的重力可忽略不计．求：(1)粒子从加速电场射出时速度v 的大小；(2)粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B 1的大小和方向； (3)偏转磁场的磁感应强度B 2的大小．【解析】(1)在加速电场中，由qU ＝12m v 2可解得v ＝2qUm. (2)粒子在速度选择器中受到向右的电场力qE ，应与洛伦兹力q v B 1平衡，故磁场B 1的方向应该垂直于纸面向外，由qE ＝q v B 1得B 1＝Ev ＝Em 2qU. (3)粒子在磁场B 2中的轨迹半径r ＝12L由r＝m vqB2，得B2＝2L 2mU q.答案：(1)2qUm(2)Em2qU方向垂直纸面向外(3)2L 2mU q。

第三章磁场磁现象和磁场1.(多选)某同学身边有一个长铁条,为了检验它是否具有磁性,该同学用它的一端靠近能自由转动的小磁针。

下列给出了几种可能产生的现象以及相应结论,其中正确的是()A.若小磁针被吸引过来,则说明长铁条一定有磁性B.若小磁针被吸引过来,则长铁条可能没有磁性C.若小磁针被推开,则说明长铁条一定有磁性D.若小磁针被推开,则长铁条可能没有磁性2.磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的,军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体,当军舰接近磁性水雷时,就会引起水雷的爆炸,如图所示,其依据是()A.磁体的吸铁性B.磁极间的相互作用规律C.电荷间的相互作用规律D.磁场具有方向性3.月球表面周围没有空气,它对物体的引力仅为地球上的1/6,月球表面没有磁场。

根据这些特征,在月球上,下图中的四种情况能够做到的是()4.物理实验都需要有一定的控制条件,奥斯特做电流磁效应实验时就应排除地磁场对实验的影响。

下列关于奥斯特实验的说法正确的是()A.该实验必须在地球赤道上进行B.通电直导线必须竖直放置C.通电直导线应该水平东西方向放置D.通电直导线可以水平南北方向放置5.(多选)下列说法正确的是()A.小磁针放在一根通电直导线附近,小磁针没有转动,说明电流没有磁效应B.两根通电直导线相互垂直放置,解除固定后都发生转动,说明了电流的磁效应C.奥斯特发现的电流磁效应现象,首次揭示了电与磁之间是有联系的D.以上说法均错误6. (多选)一束离子沿水平方向平行飞过小磁针上方,如图所示,此时小磁针S极向纸内偏转,这一束离子可能是()A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束C.向右飞行的负离子束D.向左飞行的负离子束7.地球是一个大磁体:①在地面上放置一个小磁针,小磁针的南极指向地磁场的南极;②地磁场的北极在地理南极附近;③赤道附近地磁场的方向和地面平行;④北半球地磁场的方向相对地面是斜向上的;⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的。

2018-2019学年人教版选修3-1 几种常见的磁场课时作业选择题(在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求；第5～6题有多项符合题目要求)1．(2018·平顶山校级期末)有关磁场的物理概念，下列说法中正确的是()A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量B．磁感应强度的方向与该点所放小磁针的受力方向相同C．磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关D．对条形磁铁来说，磁感线的方向是由条形磁铁的N极指向S极【答案】A【解析】磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量，故A正确．磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，与该点所放小磁针N极受力方向相同，与该点所放小磁针的S极受力方向相反，故B错误．磁感应强度的方向是由磁场本身决定的，与放入磁场中的受磁场力作用的电流方向无关，故C错误．条形磁铁的外部，磁感线是从磁铁的N极指向S极，内部由S极指向N极，故D错误．2．(2018·苏州期末)如图所示的磁场中有一个垂直于磁场中心磁感线放置的闭合圆环，现在将圆环从图示A位置水平向右移到B位置，穿过圆环的磁通量的变化情况是()A．变小B．变大C．不变D．先变小后变大【答案】A【解析】磁通量的大小可以根据穿过线圈的磁感线条数的多少进行分析判断，由图可知，由A到B的过程中，穿过线圈的磁感线条数变少，故说明磁通量变小，故A正确，B、C、D错误．3．(2018·滁州校级期末)如图所示，环形导线周围有三个小磁针a、b、c，闭合开关S 后，三个小磁针N极的偏转方向是()A ．全向里B ．全向外C ．a 向里，b 、c 向外D ．a 、c 向外，b 向里【答案】D【解析】闭合开关S 后，环形导线中通有顺时针方向的电流，根据安培定则判断环形导线内部磁场向里，外部磁场向外，则小磁针b 的N 极向里偏转，a 、c 两个小磁针N 极向外偏转．故选D ．4．(2017·苏州名校检测)如图所示，匀强磁场垂直于纸面，磁感应强度为B ．边长为a 的正方形线框与磁场垂直，且一条对角线与磁场边界重合．则通过线圈平面的磁通量为( )A ．12Ba 2B ．BaC ．Ba 2D ．2Ba【答案】A【解析】据题意知，线框在匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，则通过线框的磁通量是 Φ＝12BS ＝Ba 22.故A 正确，B 、C 、D 错误．5．如图为某磁场中的磁感线．则( )A ．a 、b 两处磁感应强度大小不等，B a ＜B b B ．a 、b 两处磁感应强度大小不等，B a ＞B bC ．同一小段通电导线放在a 处时受的磁场力一定比b 处时大D ．同一小段通电导线放在a 处时受的磁场力可能比b 处时小 【答案】BD【解析】磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，由此可知B a ＞B b ，A 错误，B 正确；安培力的大小除了与B 、I 、L 的大小有关，还与导体棒的角度有关，C 错误，D 正确．6．用安培提出的分子电流假说可以解释的现象是( ) A ．永久磁铁的磁场 B ．直线电流的磁场 C ．环形电流的磁场 D ．软铁棒被磁化的现象 【答案】AD【解析】安培分子电流假说是安培为解释磁体的磁现象而提出来的，所以选项A 、D 是正确的．能力提升7．(多选) 如图甲所示，一个条形磁铁P 固定在水平桌面上，以P 的右端点为原点，中轴线为x 轴建立一维坐标系．一个灵敏的小磁针Q 放置在x 轴上不同位置，设Q 与x 轴之间的夹角为θ.实验测得sin θ与x 之间的关系如图乙所示．已知该处地磁场方向水平，磁感应强度大小为B 0.下列说法正确的是( )A ．P 的右端为N 极B ．P 的中轴线与地磁场方向平行C ．P 在x 0处产生的磁感应强度大小为B 0D ．x 0处合磁场的磁感应强度大小为2B 0 【答案】AC【解析】当x 趋向无穷大时，小磁针所指的方向为地球的磁场的方向，所以根据题图可知，x 趋向无穷大时，sin θ趋向1，则θ趋向90°，即小磁针的方向与x 的方向垂直，所以x 的方向为向东．当x 非常小时，小磁针的N 极沿x 方向，即向东．由图可知，开始时N 背离O 点，所以O 点处的磁极是N 极，故A 正确；由以上的分析可知，P 的中轴线沿东西方向，与地磁场方向垂直，故B 错误；由乙图可知，x 0处sin θ＝22，则θ＝45°，P 在x 0处产生的磁感应强度大小B P ：tan 45°＝B 0B P，所以B P ＝B 0，故C 正确；x 0处合磁场的磁感应强度大小为B ＝B 0sin 45°＝2B 0，故D 错误．8．边长为10 cm 的正方形线圈，固定在磁场中，磁场方向与线圈平面夹角θ＝30°，如图所示，磁感应强度随时间的变化规律为B ＝2＋3t (T)，则在第1 s 内穿过线圈的磁通量变化量ΔΦ为多大？【解析】t ＝0时，B 0＝2 T ， t ＝1 s 时，B 1＝(2＋3×1) T ＝5 T ， 由Φ＝BS ⊥得ΔΦ＝ΔBS sin 30°＝(B 1－B 0)L 2sin 30°＝(5－2)×0.12×12 Wb ＝1.5×10－2 Wb.答案：1.5×10－2 Wb。

1 磁现象和磁场基础夯实一、选择题(1～5题为单选题，6题为多选题)1．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。

发现这个实验现象的物理学家是( )答案：C解析：牛顿是经典力学的奠基人，爱因斯坦创立了狭义和广义相对论，居里夫人在天然放射性的研究领域有杰出的贡献，奥斯特首先发现了电流的磁效应，正确答案为C。

2．关于磁场，下列说法正确的是( )A．其基本性质是对处于其中的磁体和电荷有力的作用B．磁场看不见、摸不着、实际不存在，是人们假想出来的一种物质C．磁场是客观存在的一种特殊的物质形态D．磁场的存在是人们为研究问题而假设的，想其有则有，想其无则无答案：C解析：磁场是客观存在的，C对， B、D错；磁场的基本性质是对放入其中的磁体和电流、运动的电荷有力的作用，A错。

3．磁铁吸引小铁钉与摩擦过的塑料尺吸引毛发碎纸屑两现象比较，下列说法正确的是( )A．两者都是电现象B．两者都是磁现象C．前者是电现象，后者是磁现象D．前者是磁现象，后者是电现象答案：D解析：磁铁是靠其周围的磁场作用于小铁钉，是磁现象，摩擦过的塑料尺带上电荷，靠其周围的电场作用于毛发纸屑等物体，是电现象，D对，A、B、C错。

4．目前许多国家都在研制磁悬浮列车，我国拥有全部自主知识产权的第一条磁悬浮列车试验线已建成通车(如图)。

一种磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安放着磁体，车厢用的磁体大多是通过强大电流的电磁铁，现有下列说法：①磁悬浮列车利用了磁极间的相互作用；②磁悬浮列车利用了异名磁极互相排斥；③磁悬浮列车消除了车体与轨道之间的摩擦；④磁悬浮列车增大了车体与轨道之间的摩擦。

正确的组合是( )A．①③B．①④C．②③D．②④答案：A解析：磁悬浮列车利用磁极间的相互作用的特性而与铁轨分离，这样它在前进过程中不再受到与铁轨之间的摩擦阻力，而只会受到空气的阻力。

故A正确。

5.(厦门一中2014～2015学年高二上学期检测)如图所示，重力均为G的两条形磁铁分别用细线A和B悬挂在水平的天花板上，静止时，A线的张力为F1，B线的张力为F2，则( )A．F1＝2G，F2＝G B．F1＝2G，F2>GC．F1<2G，F2>G D．F1>2G，F2>G答案：B解析：把两条形磁铁看做一个整体，对其受力分析并根据平衡条件可知，F1＝2G；选取下面的条形磁铁为研究对象，对其受力分析，它受到竖直向下的重力G、B线竖直向上的张力F2和上面的条形磁铁对其施加的竖直向下的斥力T，根据三力平衡条件可知，F2＝G＋T>G，所以选项B正确。

高二物理选修3-1磁场 第一、二节限时练1-5单选、6-12多选。

1．判断一段导线中是否有直流电流通过，手边若有几组器材，其中最为可用的是( ) A ．被磁化的缝衣针及细棉线 B ．带电的小纸球及细棉线 C ．小灯泡及导线 D ．蹄形磁铁及细棉线2．如图四个实验现象中，不能表明电流能产生磁场的是( )A ．甲图中，导线通电小磁针发生偏转B ．乙图中，通电导线在磁场中受到力的作用C ．丙图中，当电流方向相同时，导线相互靠近D ．丁图中，当电流方向相反时，导线相互远离3．先后在磁场中A 、B 两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直．如图所示，图中a 、b 两图线分别表示在磁场中A 、B 两点导线所受的力F 与通过导线的电流I 的关系．下列说法中正确的是( )A ．A 、B 两点磁感应强度相等B ．A 点的磁感应强度大于B 点的磁感应强度C ．A 点的磁感应强度小于B 点的磁感应强度D ．无法比较磁感应强度的大小4.磁场具有能量，磁场中单位体积内所具有的磁场能量叫磁场的能量密度，其表达式为ω＝B 22μ，式中B 为磁感应强度，在空气中μ为一常量．一个学生根据能量守恒的思想来测量一条形磁铁N 极端面附近的磁感应强度B 的大小，他用一块与磁铁端面等大的铁片吸在磁铁上，然后用力缓慢拉开一段微小距离ΔL ，如图所示，他测出磁铁端面的面积为S ，用力传感器测得拉力F 的大小，已知拉力F 做的功等于间隙中磁场的能量，则条形磁铁端面附近磁感应强度B的大小可表示为( )A. 2μFSB.2SFμC. μFSD．SFμ5.如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M，B为铁片，质量为m.当电磁铁通电时，在铁片被吸引上升的过程中，轻绳OO′的拉力F的大小为( ) A．F＝MgB．Mg＜F＜(M＋m)gC．F＝(M＋m)gD．F＞(M＋m)g6．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，磁悬浮列车就采用了这项技术．磁体悬浮的原理是 ( )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．超导体对磁体的作用力与磁体的重力相平衡7.如图所示，直导线处于足够大的磁场中，与磁感线成θ＝30°角，导线中通过的电流为I.为了增大导线所受的安培力，可采取的办法是( )A．增大电流IB．增加直导线的长度C．使导线在纸面内顺时针转30°角D．使导线在纸面内逆时针转60°角8．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．0 B．0.1 N C．0.3 N D．0.4 N9．停在十层的电梯底板上放有两块相同的条形磁铁，磁铁的极性如图所示．开始时两块磁铁在电梯底板上处于静止状态( )A．若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在一层，最后两块磁铁可能已碰在一起B．若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在一层，最后两块磁铁一定仍在原来位置C．若电梯突然向上开动，并停在二十层，最后两块磁铁可能已碰在一起D．若电梯突然向上开动，并停在二十层，最后两块磁铁一定仍在原来位置10．关于地球的磁场，下列说法正确的是( )A．在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极B．地磁场的南极在地理北极附近C．地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的D．地球磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的11．教师在课堂上演示奥斯特实验——电流对小磁针的作用时，同学们发现，南北放置的导线下方的小磁针在导线不通电时，小磁针的N极总指向北方，通电后小磁针偏转；改变电流的方向，小磁针的偏转方向恰好相反，导线中的电流增大，小磁针偏转更迅速．关于实验的分析，下列说法正确的是( )A．只要是导线，周围都有磁场B．导线只有通电后，周围才能产生磁场C．电流的磁场具有方向性D．通电导线周围形成的磁场强弱与电流大小有关12．(多选)磁力玻璃擦是目前很时尚的玻璃清洁器，其原理是利用异性磁极的吸引作用可使外面的一片跟着里面的一片运动，旧式磁力玻璃擦在使用时由于相对移动会导致前后两面的同性磁极间距较小，由于同性磁极间的斥力作用很容易脱落，其内部N、S磁极分布如图甲所示．经过改进后，新式磁力玻璃擦内部的N、S磁极分布如图乙所示，使用时两片不易脱落．关于两种磁力玻璃擦，下列说法正确的是( )A．图甲中前后面的同性磁极间距较小，同性磁极相互斥力大，容易脱落B．图甲中前后面的异性磁极间距较小，异性磁极相互引力大，不容易脱落C．图乙中前后面的同性磁极间距较大，同性磁极相互斥力小，不容易脱落D．图乙中前后面的异性磁极间距较大，异性磁极相互引力小，容易脱落班级姓名13.如图所示，重力均为G的两条形磁铁分别用细线A和B悬挂在水平的天花板上，静止时，A线的张力为F1，B线的张力为F2.求F1的大小及判断F2与G的关系．14.(2018·山东烟台质检)两个完全相同的条形磁铁，放在平板AB上，磁铁的N、S极如图所示，开始时平板及磁铁皆处于水平位置，且静止不动．A．现将AB突然竖直向上平移(平板与磁铁之间始终接触)，并使之停在A″B″处，结果发现两个条形磁铁吸在了一起．B．如果将AB从原来位置突然竖直向下平移，并使之停在位置A′B′处，结果发现两条形磁铁也吸在了一起．请回答下列问题：(1)开始时两磁铁静止不动，磁铁间的相互作用力是________力；右侧的磁铁受到的静摩擦力的方向向________．(2)在A过程中磁铁开始滑动时，平板正在向上加速还是减速呢？答：________.(3)在B过程中磁铁开始滑动时，平板正在向下加速还是减速呢？答：________.答案：1答案：A2答案：B3答案：B4答案：A5答案：D6答案：BD7答案：ABD8答案：AB9答案：AC10答案：BD11答案：BCD12答案：AC13解析：把两条形磁铁看做一个整体，对其受力分析并根据平衡条件可知，F1＝2G；选取下面的条形磁铁为研究对象，对其受力分析，它受到竖直向下的重力G、B线竖直向上的张力F2和上面的条形磁铁对其施加的竖直向下的斥力T，根据三力平衡条件可知，F2＝G＋T＞G.答案：见解析14答案：(1)吸引右(2)减速(3)加速。

人教版版2018-2019 学年高中物理选修3-1 课时作业[课时作业 ][A 组基础巩固]一、单项选择题1．电磁铁用软铁棒做铁芯，这是因为软铁棒()A．能保持磁性B．可能被其他磁体吸引C．去磁迅速D．能导电解析：电磁铁多用于电磁继电器或大型磁力吊车，原理是通过电流控制磁场的产生与消失，所以希望断电后磁场立刻消失，因而选用软磁体， C 正确．答案： C2.如图所示，两个同心放置的平面金属圆环、条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直，则通过两圆环的磁通量A．Φa＞ΦbC．Φa＝Φb Φa、Φb间的关系是 () B．Φa＜ΦbD．不能确定解析：通过圆环的磁通量为穿过圆环的磁感线的条数，首先明确条形磁铁的磁感线分布情况，另外要注意磁感线是闭合的曲线．条形磁铁的磁感线在磁体的内部是从 S 极到 N 极，在磁体的外部是从 N 极到 S 极，内部有多少条磁感线，外部的整个空间就有多少条磁感线同内部磁感线构成闭合曲线．对两个圆环，磁体内部的磁感线全部穿过圆环，外部的磁感线穿过多少，磁通量就抵消多少，所以面积越大，磁通量反而越小，故选项 A 正确．答案： A3.有一束电子流沿 y 轴正方向高速运动，如图所示，电子流在z 轴上 P 点处所产生的磁场方向沿 ()A． x 轴正方向B．x 轴负方向C． z 轴正方向D．z 轴负方向解析：电子流沿 y 轴正方向运动，电流方向沿y 轴负方向，用安培定则可以判定P 点的磁场方向沿 x 轴负方向．答案： B4.(2017 陕·西西安中学期末 )三根完全相同的长直导线互相平行，它们的截面处于一个正方形abcd 的三个顶点 a 、 b 、 c 处，导线中通有大小和方向都相同的电流，如图所示．已知每根通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度大小与该导线的距离成反比，通电导线 b 在 d 处所产生的磁场的磁感应强度大小为B ，则三根通电导线产生的磁场在 d 处的合磁感应强度大小为 ()A ． 2BB ．3BC ． 2.1BD ．3.8B解析：设 a 、b 、c 三根通电导线在 d 处产生的磁场的磁感应强度大小分别为B a 、b 和 Bc ，正方形的边长为 l ，则有 B b ＝B ＝kI＝ 2kI ，B a ＝ B c ＝kI，又 B a 与 B cB2ll2l2kI的矢量和为 B ac ＝l＝2B ，且方向与 B b 方向相同，故 d 处的合磁感应强度大小为 B 合 ＝B b ＋ B ac ＝ 3B ，选项 B 正确．答案： B5.铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图所示，则铁环中心O 处的磁场方向为 ()A ．向下B ．向上C ．垂直于纸面向里D ．垂直于纸面向外解析：铁环左侧上端为 N 极，右侧上端也为 N 极，在环中心叠加后，在中心O的磁场方向向下，故 A 正确．答案： A二、多项选择题6.如图所示，一个电子沿逆时针方向做圆周运动，则由于电子的运动将( )A ．不产生磁场B ．在圆周的内侧、外侧均产生磁场C ．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直于纸面向里D ．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直于纸面向外解析：电子沿逆时针方向做圆周运动，形成的电流方向为顺时针方向，根据安培定则可判断电子的运动将在圆周的内侧、外侧均产生磁场，且圆心处的磁场方向垂直于纸面向里，选项 B、C 正确．答案： BC7.如图所示为某磁场的一条磁感线，其上有A、B 两点，则 ()A． A、 B 两点的磁感应强度方向相同B．B 点的磁感应强度一定大C．因为磁感线是直线， A、B 两点的磁感应强度一样大D．条件不足，无法判断A、 B 两点的磁感应强度大小解析：由磁场中一根磁感线无法判断磁场强弱，故 D 正确，由题图可知 A、B 两点的磁感应强度方向相同，故 A 正确．答案： AD8.如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B 是位于北南方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中在两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N 极转向纸里， S 极转向纸外，则关于A、B 的带电情况说法中正确的是()A．带同种电荷B．带异种电荷C． B 带正电D．A 带正电解析：云层间放电必须发生在异种电荷之间，故 B 对；在云层间放电时，形成的强电场和高温将空气电离成正离子和负离子，并在强电场的作用下做定向移动，形成电流，相当于通电直导线形成磁场．由题意知，从上往下看，磁场是逆时针的，根据安培定则可以判断电流是从 A 流向 B 的，故可知 A 带正电， B 带负电，故 D 对．答案： BD三、非选择题9.如图所示，有一个 100 匝的线圈，其横截面是边长为L ＝0.20 m 的正方形，放在磁感应强度为B＝0.50 T 的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变 )，在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？解析：线圈横截面是正方形时的面积S1＝ L2＝(0.20)2 m2＝4.0×10－2 m2.穿过线圈的磁通量Φ1＝BS1＝0.50× 4.0× 10－2Wb＝2.0× 10－2Wb.4L2L截面形状为圆形时，其半径r ＝＝，2L2＝162截面积大小 S2＝π(100πm .π)穿过线圈的磁通量16－ 2Φ2＝BS2＝0.50×100πWb＝2.55×10Wb.所以磁通量的变化量－2－3ΔΦ＝Φ2 －Φ1＝(2.55－2.0)×10Wb＝5.5×10Wb.－3答案： 5.5×10 Wb[B 组能力提升]一、选择题1．如图所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O 点为坐标原点，沿 z 轴正方向磁感应强度 B 大小的变化最有可能为 ()解析：磁感线的疏密表示磁感应强度的大小，以O 点为坐标原点，沿z 轴正方向，先疏后密，表示磁感应强度先减小后增大， C 正确．答案： C2．(多选 )彼此绝缘、相互交叉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()解析：根据安培定则，电流 I1在第一象限磁场方向是垂直纸面向里， I 2在第一象限磁场方向是垂直纸面向外，所以磁通量可能为零， A 正确．根据安培定则，电流I1在第二、三象限磁场方向是垂直纸面向外，I2在此处磁场方向是上半部垂直纸面向里，下半部向外，所以磁通量不可能为零， B 错误．根据安培定则，电流I 1 在第一象限磁场方向是垂直纸面向外， I 2 在第一象限磁场方向是垂直纸面向外，所以磁通量不可能为零， C 错误．根据安培定则， 电流 I 1 在第一象限磁场方向是垂直纸面向外， I 2 在第一象限磁场方向是垂直纸面向里，所以磁通量可能为零，D 正确．答案： AD二、非选择题3.如图所示，正方形线圈 abcO 边长为 0.8 m ，匀强磁场沿 x 轴正向， B ＝0.2 T ，线圈在图示位置绕 Oz 轴转过 60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化了多少？解析：由题意，初磁通量 Φ1＝ 0，末磁通量 Φ2＝ BSsin 60 ＝°0.2×0.82× 23Wb ＝0.064 3 Wb ≈0.11 Wb ，所以 ΔΦ＝Φ2－Φ1＝0.11 Wb.答案： 0.11 Wb4．已知北京地面处的地磁场水平分量约为 3×10－5T.某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验． 他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如图所示．小磁针静止时 N 极指向 y 轴正方向，当接通电源后，发现小磁针 N 极指向与 y 轴正方向成 60°角的方向．请在图上标明螺线管导线的绕向，并求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度大小． (保留一位有效数字 )解析：通电螺线管在坐标原点处产生的磁场沿 x 轴正方向，由安培定则即可确定电流的绕向．设螺线管在小磁针处产生的磁场为B x ，B x则有 tan 60 ＝°B y ，即 B x ＝B ytan 60 ＝° ×－5× 3 T ≈ 5× 10－5T.3 10答案：图见解析5× 10－ 5 T5。

2018-2019学年人教版选修3-1 几种常见的磁场课时作业1．(2018·佛山名校期末)小磁针处在如图所示的磁场中，小磁针的运动情况是() A．顺时针转动，最后静止，N极指向右方B．顺时针转动，最后静止，N极指向左方C．逆时针转动，最后静止，N极指向右方D．逆时针转动，最后静止，N极指向左方【答案】A【解析】由图可知，磁感线的方向是由左向右的，根据磁感线的方向与小磁针静止时北极所指的方向一致，故小磁针顺时针转动，静止时北极的指向是向右的．所以A正确，B、C、D错误．2. 用⊙表示通电直导线，电流方向垂直纸面向外，用带箭头的线段或曲线表示磁感线．下列图中，能正确反映通电直导线在其周围产生磁场的磁感线是()A B C D【答案】C【解析】通电直导线产生的磁场方向根据安培定则判断，可知，A、B磁场应该是以导线为圆心的同心圆，故A、B错误．根据安培定则，大拇指指向电流方向，则四指指向为磁感线方向，故C正确，D错误．3．(多选)(2017·丰满名校月考)下列说法正确的是()A．奥斯特提出“分子电流”假说，认为永磁体磁场和通电导线磁场均由运动电荷产生B．安培提出“分子电流”假说，认为永磁体的磁场和通电导线的磁场均由运动电荷产生C．根据“分子电流”假说，磁铁受到强烈振动时磁性会减弱D．根据“分子电流”假说，磁铁在高温条件下磁性会增强【答案】BC【解析】分子电流假说是由安培提出来的．根据安培的分子电流假说可知，磁铁及通电导线的磁性是由于内部运动电荷产生的磁场叠加而成的．磁铁在高温和强烈振动下分子电流会变得杂乱，从而使磁性减弱．故B 、C 正确，A 、D 错误．4．(多选)(2017·芗城校级期末)如图所示是等腰直角三棱柱，其中一面abcd 为正方形，边长为L ，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B ，下面说法中正确的是( )A ．通过abcd 平面的磁通量大小为BL 2B ．通过dcfe 平面的磁通量大小为22BL 2 C ．通过abfe 平面的磁通量大小为零D ．通过bcf 平面的磁通量为零【答案】BCD【解析】通过abcd 平面的磁通量大小为BS sin 45°＝22BL 2，故A 错误；dcfe 平面是abcd 平面在垂直磁场方向上的投影，所以磁通量大小为22BL 2，故B 正确；abfe 平面、bcf 平面均与磁场平面平行，所以磁通量为零，故C 、D 正确．。

第三章磁场1 磁现象和磁场A级抓基础1．下列关于磁场的说法中，正确的是()A．磁场和电场一样，是客观存在、性质相同的一种特殊物质B．磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的C．磁极与电流之间不能发生相互作用D．磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都能通过磁场发生相互作用答案：D2．关于地磁场的下列说法中正确的是()A．地理位置的南北极与地磁场的南北极重合B．在赤道上的磁针的N极在静止时指向地理南极C．在赤道上的磁针的N极在静止时指向地理北极D．在北半球上方磁针静止时与地面平行且N极指向地理北极答案：C3．在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是() A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方C．导线沿南北方向放置在磁针的正上方D．导线沿东西方向放置在磁针的正上方答案：C4.如图所示为一电磁选矿机的示意图，其中M为矿石漏斗，D 为电磁铁．在开矿中，所开采出的矿石有含铁矿石和非含铁矿石，那么矿石经过选矿机后，落入B槽中的矿石是________，落入A槽中的矿石是________．解析：含铁矿石被电磁铁D磁化吸引，故落入B槽；非含铁矿石不受D的作用，故落入A槽．答案：含铁矿石非含铁矿石B级提能力5．如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来．原来棋盘和棋子都是由磁性材料制成的．棋子不会掉落是因为()A．质量小，重力可以忽略不计B．受到棋盘对它向上的摩擦力C．棋盘对它的吸引力与重力平衡D．它一方面受到棋盘的吸引，另一方面受到空气的浮力答案：B6．月球表面周围没有空气，它对物体的引力仅为地球上的1 6，月球表面没有磁场，根据这些特征，在月球上，图中的四种情况能够做到的是()答案：D7．(多选)为了判断一根钢锯条是否有磁性，某同学用它的一端靠近一个能自由转动的小磁针．下列给出了几种可能产生的现象及相应的结论，其中正确的是()A．若小磁针的一端被推开，则锯条一定有磁性B．若小磁针的一端被吸引过来，则锯条一定有磁性C．若小磁针的一端被吸引过来，不能确定锯条是否有磁性D．若小磁针的一端被推开，不能确定锯条是否有磁性答案：AC8．在超市里，顾客可以自己在货架上挑选商品，十分方便，但如果有人想拿了东西不付钱而偷偷溜走，那么出口处的报警器马上会鸣响报警，你知道这是为什么吗？解析：在超市中的每一件商品上都有一小片带磁性的商标，当经过出口时，那里的磁性探测器便检测出来并发出报警，只有当你付款后，售货员用一种特别的“消磁”装置将商标上的磁性消除，探测器才会让你把商品带出超市．9．如图所示是医生用来取出病人吞下的金属物品的仪器．当仪器顶部接触金属物品时，医生将手控环内推，再拉出整条塑料管．(1)你能说出这种仪器的原理吗？(2)如果小孩不慎吞下的是易拉罐拉环或一个回形针，哪种物体可以用这种仪器取出来？解析：(1)当仪器顶部接触金属物品时，医生将手控环内推，其上活动的永久磁铁使固铁磁化，磁化后吸引金属物品，然后拉出整条塑料管，即可把金属物品带出．(2)由于磁铁只能吸引磁性物质，而易拉罐拉环是铝合金，不是磁性物质，因此不能取出，而回形针可以．。