第三章 磁场 同步练习(全章)

（高二）教科版物理选修3—1第3章磁场练习含答案教科版选修3--1第三章磁场1、把一根长直导线平行地放在磁针的正上方附近，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．牛顿D．伽利略2、螺线管正中间的上方悬挂一个通有顺时针方向电流的小线圈，线圈的平面与螺线管的轴线在同一竖直面内，如图所示．当开关S合上时(一小段时间内)，从上方俯视，线圈应该()A．顺时针方向转动，同时向左移动B．逆时针方向转动，同时向右移动C．顺时针方向转动，同时悬线的拉力减小D．逆时针方向转动，同时悬线的拉力增大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、(多选)一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图所示的磁场中，分离为1、2、3三束，则下列判断正确的是()A．1带正电B．1带负电C．2不带电D．3带负电5、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所示，半径R1>R2.假定穿过铝板前后粒子电荷量保持不变，则该粒子()A．带正电B．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度大小相同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6、如图所示，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，方向垂直纸面向里．过c点的导线所受安培力的方向()A．与ab边垂直，指向左边B．与ab边垂直，指向右边C．与ab边平行，竖直向上D．与ab边平行，竖直向下7、三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流．它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，如图所示．已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，通电导线b在d 处产生的磁场其磁感应强度大小为B，则三根通电导线产生的磁场在d处的总磁感应强度大小为()A．2B B．3BC．322 B D．32B8、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所示，径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．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)．从图中情况可以确定()A．粒子从a到b，带正电B．粒子从a到b，带负电C．粒子从b到a，带正电D．粒子从b到a，带负电9、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．在a、b表面都聚集正电荷D．无法判断a、b表面聚集何种电荷10、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11、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12、如图所示，两个板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，一带正电的质子以速度v0从O点垂直射入．已知两板之间距离为d，板长为d，O点是NP板的正中点，为使粒子能从两板之间射出，试求磁感应强度B应满足的条件(已知质子带电荷量为q，质量为m)．13、如图所示，有一对平行金属板，两板相距为0.05 m，电压为10 V；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0＝0.1 T，方向与金属板平行并垂直于纸面向里．图中右边有一半径R为0.1 m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B＝33T，方向垂直于纸面向里．一正离子沿平行于金属板面，从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径CD方向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边界上的F点射出．已知速度的偏向角θ＝π3，不计离子重力．求：(1)离子速度v的大小；(2)离子的比荷q m；(3)离子在圆形磁场区域中运动时间t.（高二）教科版物理选修3—1第3章磁场练习含答案教科版选修3--1第三章磁场1、把一根长直导线平行地放在磁针的正上方附近，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．牛顿D．伽利略A[奥斯特发现了电流的磁效应，即把一根长直导线平行地放在磁针的正上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转，故A正确．]2、螺线管正中间的上方悬挂一个通有顺时针方向电流的小线圈，线圈的平面与螺线管的轴线在同一竖直面内，如图所示．当开关S合上时(一小段时间内)，从上方俯视，线圈应该()A．顺时针方向转动，同时向左移动B．逆时针方向转动，同时向右移动C．顺时针方向转动，同时悬线的拉力减小D．逆时针方向转动，同时悬线的拉力增大D[闭合S后，螺线管左端为S极，右端为N极，由左手定则知圆环右边受垂直于纸面向里的安培力，左边受垂直于纸面向外的安培力，所以从上向下看线圈逆时针方向转动，当转动到线圈与纸面垂直时，线圈等效为左端为N极、右端为S极的磁针，由磁极间的作用力可知悬线拉力增大．]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、(多选)一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图所示的磁场中，分离为1、2、3三束，则下列判断正确的是()A．1带正电B．1带负电C．2不带电D．3带负电ACD[ 根据左手定则，带正电的粒子左偏，不偏转说明不带电，带负电的粒子向右偏，因此选A、C、D.]5、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所示，半径R1>R2.假定穿过铝板前后粒子电荷量保持不变，则该粒子()A．带正电B．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度大小相同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C[粒子穿过铝板受到铝板的阻力，速度将减小. 由r＝m vBq可得粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径将减小，故可得粒子由Ⅰ区域运动到Ⅱ区域，结合左手定则可知粒子带负电，选项A、B、D错误；由T＝2πmBq可知粒子运动的周期不变，粒子在Ⅰ区域和Ⅱ区域中运动的时间均为t＝12T＝πmBq，选项C正确．]6、如图所示，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，方向垂直纸面向里．过c点的导线所受安培力的方向()A．与ab边垂直，指向左边B．与ab边垂直，指向右边C．与ab边平行，竖直向上D．与ab边平行，竖直向下A[等边三角形的三个顶点a、b、c处均有一通电导线，且导线中通有大小相等的恒定电流．由安培定则可得：导线a、b的电流在c处的合磁场方向竖直向下．再由左手定则可得：安培力的方向是与ab边垂直，指向左边．]7、三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流．它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，如图所示．已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，通电导线b在d 处产生的磁场其磁感应强度大小为B，则三根通电导线产生的磁场在d处的总磁感应强度大小为()A．2B B．3BC．322 B D．32BB[设正方形边长为l，则导线b在d处形成的磁场磁感应强度大小B＝k2l ；ac两根导线在d处形成的磁场磁感应强度大小均为：B a＝B c＝kl＝2B；则三根通电导线产生的磁场在d处的总磁感应强度大小为B总＝2B a＋B＝3B.]8、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所示，径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．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)．从图中情况可以确定()A ．粒子从a 到b ，带正电B ．粒子从a 到b ，带负电C ．粒子从b 到a ，带正电D ．粒子从b 到a ，带负电D [垂直于磁场方向射入匀强磁场的带电粒子受洛伦兹力作用，使粒子做匀速圆周运动，半径R ＝m v qB .由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量减小，又据E k ＝12m v 2知，v 在减小，故R 减小，可判定粒子从b 向a 运动；另据左手定则，可判定粒子带负电．]9、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 ．在a 、b 表面都聚集正电荷D ．无法判断a 、b 表面聚集何种电荷A [金属导体靠自由电子导电，金属中正离子并没有移动，而电流由金属导体中的自由电子的定向移动(向左移动)形成．根据左手定则，四指应指向电流的方向，让磁感线垂直穿过手心，拇指的指向即为自由电子的受力方向．也就是说，自由电子受洛伦兹力方向指向a 表面一侧，实际上自由电子在向左移动的同时，受到指向a 表面的作用力，并在a 表面进行聚集，由于整个导体是呈电中性的(正、负电荷总量相等)，所以在b 的表面“裸露”出正电荷层，并使b 表面电势高于a 表面电势，A 正确．]10、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．]11、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＝FIL＝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＝FIL可知此处磁感应强度将大于4 T，故B正确．]12、如图所示，两个板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，一带正电的质子以速度v0从O点垂直射入．已知两板之间距离为d，板长为d，O点是NP板的正中点，为使粒子能从两板之间射出，试求磁感应强度B应满足的条件(已知质子带电荷量为q，质量为m)．解析：如图所示，由于质子在O 点的速度垂直于板NP ，所以粒子在磁场中做圆周运动的圆心O ′一定位于NP 所在的直线上．如果直径小于ON ，则轨迹将是圆心位于ON 之间的一段半圆弧．(1)如果质子恰好从N 点射出，R 1＝d 4，q v 0B 1＝m v 20R 1. 所以B 1＝4m v 0dq .(2)如果质子恰好从M 点射出R 22－d 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫R 2－d 22，q v 0B 2＝m v 20R 2，得B 2＝4m v 05dq . 所以B 应满足4m v 05dq ≤B ≤4m v 0dq .答案：4m v 05dq ≤B ≤4m v 0dq13、如图所示，有一对平行金属板，两板相距为0.05 m ，电压为10 V ；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B 0＝0.1 T ，方向与金属板平行并垂直于纸面向里．图中右边有一半径R 为0.1 m 、圆心为O 的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ＝33 T ，方向垂直于纸面向里．一正离子沿平行于金属板面，从A 点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径CD 方向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边界上的F点射出．已知速度的偏向角θ＝π3，不计离子重力．求：(1)离子速度v 的大小；(2)离子的比荷q m ；(3)离子在圆形磁场区域中运动时间t.解析：(1)离子在平行金属板之间做匀速直线运动，洛伦兹力与电场力大小相等，即：B 0q v ＝qE 0E 0＝U d解得v ＝2 000 m/s.(2)在圆形磁场区域，离子做匀速圆周运动，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有：Bq v ＝m v 2r由几何关系有：tan θ2＝R r解得离子的比荷为：q m ＝2×104 C/kg.(3)弧CF 对应圆心角为θ，离子在圆形磁场区域中运动时间t ，t ＝θ2π·TT ＝2πm qB解得t ＝3π6×10－4 s ≈9×10－5 s.答案：(1)2 000 m/s (2)2×104 C/kg (3)9×10－5 s。

第三章磁场（5～6节）（时间：90分钟满分：100分）一、选择题（本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确.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.初速为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则A.电子将向右偏转，速率不变B.电子将向左偏转，速率改变C.电子将向左偏转，速率不变D.电子将向右偏转，速率改变答案：A解析：先用右手螺旋定则判断出通电导线周围磁场方向，再用左手定则判断出电子受力方向.2.一个运动电荷通过某一空间时，没有发生偏转，那么就这个空间是否存在电场或磁场，下列说法中正确的是A.一定不存在电场B.一定不存在磁场C.一定存在磁场D.可以既存在磁场，又存在电场答案：D解析：当运动电荷运动方向与电场线方向相同或运动方向与磁感线平行，均不发生偏转.3.关于安培力和洛伦兹力，下面的说法正确的是A.安培力和洛伦兹力是性质不同的两种力B.安培力和洛伦兹力，其本质都是磁场对运动电荷的作用力C.这两种力都是效果力，其实并不存在，原因是不遵守牛顿第三定律D.安培力对通电导体能做功，洛伦兹力对运动电荷不能做功答案：BD解析：电流是电荷的定向移动，安培力是磁场对导体内定向移动电荷所施加的洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力始终与电荷运动方向垂直，所以不能对运动电荷做功；而安培力作用在导体上，可以让导体产生位移，因此能对导体做功.这两种力是同一性质的力，同样遵守牛顿第三定律，反作用力作用在形成磁场的物体上，选项B、D正确.4.来自宇宙的带有正、负电荷的粒子流，沿与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些粒子在进入地球周围的空间时，下列说法正确的为A.正离子将相对于预定地点向东偏转B.负离子将相对于预定地点向东偏转C.正离子将相对于预定地点向西偏转D.负离子将相对于预定地点向西偏转答案：AD解析：离子射向地球的情况如图：根据左手定则正离子将向东偏转，负离子将向西偏转，故选A 、D.5.如图所示，在沿水平方向向里的匀强磁场中，带电小球A 与B 处在同一条竖直线上，其中小球B 带正电荷并被固定，小球A 与一水平放置的光滑绝缘板C 接触而处于静止状态，若将绝缘板C 沿水平方向抽去后，以下说法正确的是A.小球A 仍可能处于静止状态B.小球A 将可能沿轨迹1运动C.小球A 将可能沿轨迹2运动D.小球A 将可能沿轨迹3运动 答案：AB解析：若小球A 带正电.小球A 受力如图，未撤去绝缘板C 时，F N =0，若F BA =mg ，小球A 仍处于静止状态，A 正确；若Eq >mg ，则由左手定则可判断B 正确；若小球带负电，则由受力分析知不可能，故C 、D 项错.6.两个电子以大小不同的初速度沿垂直磁场的方向射入一匀强磁场中，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 A.r 1=r 2,T 1≠T 2 B.r 1≠r 2,T 1≠T 2 C.r 1=r 2,T 1=T 2 D.r 1≠r 2,T 1=T 2 答案：D 解析：由qB mv r =得r 1≠r 2,又由qBm T π2=得T 1=T 2，故选D. 7.在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场，则 A.粒子的速率加倍，周期减半 B.粒子速率不变，轨道半径减半 C.粒子的速率减半，轨道半径变为原来的41 D.粒子速率不变，周期减半 答案：BD解析：由于洛伦兹力不做功，故粒子速率不变，A 、C 错误.由qB mv R =和qBm T π2=判断B 、D 正确.8.如图所示，一水平导线通以电流I ，导线下方有一电子，初速度方向与电流平行，关于电子的运动情况，下述说法中正确的是A.沿路径a 运动，其轨道半径越来越大B.沿路径a 运动，其轨道半径越来越小C.沿路径b 运动，其轨道半径越来越小D.沿路径b 运动，其轨道半径越来越大 答案：A解析：由左手定则判断洛伦兹力方向，可得电子应沿路径a 运动，再根据,qBmvr =电子离I 越来越远，B 减小，r 变大，应选A.9.一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所示，径迹上的每一小段都可近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途空气电离，粒子能量逐渐减小（带电荷量不变）则A.粒子从a 到b ，带正电B.粒子从a 到b ，带负电C.粒子从b 到a ，带正电D.粒子从b 到a ，带负电 答案：C解析：粒子速度减小，则由qBmvr =得，轨道半径将逐渐减小，所以粒子应从b 向a 运动，由左手定则得，粒子带正电，应选C.10.足够长的光滑绝缘槽，与水平方向的夹角分别为α和β（α<β），如图，磁场垂直向里.分别将质量相等，带等量正、负电荷的小球a 和b ，依次从两斜面的顶端由静止释放，则关于两球说法正确的是A.两球均做匀加速直线运动，a a >a bB.两球均做变加速直线运动，但总有a a >b bC.两球沿直线运动的最大位移，S a <S bD.两球沿槽运动的时间t a <t b 答案：ACD解析：由左手定则可知两球受洛伦兹力均与斜面垂直，故A 对.另由受力分析可知，当F N =0时，脱离斜面，即qvB =mg ·cos α，v =at ，故C 、D 均对. 二、填空题（本题共3小题,每小题6分，共18分）11.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，并处在磁感应强度为B 、方向垂直指向纸面内部的匀强磁场中，如图1所示，为了使小球飘离平面，匀强磁场在纸面内移动的最小速度应为___________，方向为__________.图1答案：qBmg水平向左 解析：当磁场向左运动时，相当于小球向右运动，带正电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 ，则由力的平衡有：qvB =mg ,则.qBmg v磁场应水平向左平移.12.如图2所示，在真空中匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场方向垂直于纸面向里，3个油滴a 、b 、c 带有等量同种电荷，其中a 静止，b 向右匀速运动，c 向左匀速运动.它们的重力关系是____________.图2答案：G c >G a >G b解析：由a 静止可以判定它不受洛伦兹力作用，它所受的重力与电场力平衡，如图所示.由电场力方向向上可知，a 一定带负电，因3个油滴带有同种电荷，所以b 、c 也一定带等量的负电，所受电场力相同，大小都为F =qE ，由于b 、c 在磁场中做匀速运动，它们还受到洛伦兹力作用，受力如图所示.由平衡条件得G a =qE ，G b =qE －F 1，G c =qE ＋F 2，所以有G c >G a >G b . 13.如下图所示为电磁流量计的示意图，直径为d 的非磁性材料制成的圆形导管内，有导电液体流动，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导电液体流动方向.若测得管壁内a 、b 两点的点势差为U ，则管中导电液体的流量（单位时间内通过横截面的液体的体积）Q =___________.答案：BUd4π解析：粒子最终受力平衡，设为正电荷，则qvB q dU=⋅ BUdS v Q 4π=⋅= 三、解答题（本题共4小题,14、15、16题各10分,17题12分,共42分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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）14.将倾角为θ的光滑绝缘斜面，放置在一个足够大的、磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中.一个质量为m 、带电量为－q 的小滑块，在竖直平面内沿斜面由静止开始下滑，如图所示，问：经过多长时间，带电滑块将脱离斜面？答案：θtan qB m解析：滑块脱离斜面时的速度为v ,则有： qv B=mg cos θ①滑块沿斜面匀加速下滑的加速度a =g sin θ，则 v =(g sin θ)·t ② 由①②两式得：.tan θqB mt =15.在以坐标原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示.一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x 轴的交点A 处以速度v 沿－x 方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y 轴的交点C 处沿＋y 方向飞出.请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷.mq答案：Brv 解析：由粒子的飞行轨迹及左手定则可知，粒子带负电.粒子由A 点射入，从C 点飞出，其速度方向改变了90°，则粒子轨迹半径 R =r又Rmv qvB 2=则：Brvm q =16.一磁场宽度为L ，磁感应强度为B ，如图所示，一电荷质量为m 、带电荷量为－q ，不计重力，以一速度（方向如图）射入磁场.若不使其从右边界飞出，则电荷的速度应为多大？答案：)cos 1(θ+BqL解析：若要粒子不从右边界飞出，当达最大速度时运动轨迹如题图所示，由几何知识可求得半径r ，即r ＋r cos θ=L ,所以θcos 1=r 又,2rmv Bqv = 所以.)cos 1(θ+==m BqLm Bqr v 17.一个质量为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 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，不计重力. 求：（1）粒子做圆周运动的半径； （2）匀强磁场的磁感应强度B . 答案：（1）a 332 （2）aqmv23解析：由射入、射出点的半径可找到圆心O ′, （1）据几何关系有,60sin Ra=︒所以33260sin a a R =︒=（2）据洛伦兹力提供向心力,2R v m Bqv =所以,32a Bq mv R ==得.23aq mvB =。

§1、2磁现象和磁场、磁感应强度【典型例题】【例1】某同学在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条细线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬线系住条形磁铁的位置是：（ ）A 、磁体的重心处B 、磁铁的某一磁极处C 、磁铁重心的北侧D 、磁铁重心的南侧【解析】由于地球是一个大磁体，存在地磁场，其磁感线的分布如图所示。

在地球表面除了赤道附近的地磁场呈水平方向（和地面平行）外，其它地方的地磁场方向均不沿水平方向。

a北京附近的地磁场方向如图（a ）所示，若在此处悬挂条形磁铁，且悬挂点在重心，则它在地磁场的作用下，静止时它将沿着地磁场方向，如图（b ）所示，显然不能水平。

若将悬挂点移至重心的北侧，如图（c ）所示，则根据平衡条件确定它能在水平位置平衡。

【答案】C【例2】如图所示，有一根直导线上通以恒定电流I ，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场B 垂直，则在图中圆周上，磁感应强度数值最大的点是（A ）A 、a 点B 、b 点C 、c 点D 、d 点【解析】磁感应强度是矢量，若在某一个空间同时存在多个磁场，那么某一点的磁感应强度是各个磁场在该点场强的矢量和。

图中通电直导线产生的磁场的方向顺时针方向，在a 点两个磁场同方向，磁感应强度为两者之和；在c 点两个磁场反向，磁感应强度为两者之差；b 、d 两点的合场强由平行四边形法则来确定。

【答案】A【例3】根据磁感应强度的定义式B=ILF ，下列说法中正确的是（D ） A 、在磁场中某确定位置，B 与F 成正比，与I 、L 的乘积成反比B 、一小段能通电直导线在空间某处受磁场力F=0，那么该处的B 一定为零C 、磁场中某处的B 的方向跟电流在该处受磁场力F 的方向相同D 、一小段通电直导线放在B 为零的位置，那么它受到磁场力F 也一定为零【解析】磁感应强度是表征磁场强弱的物理量，确定的磁场中的确定点的磁感应强度是一个确定的值，它由磁场本身决定的，与磁场中是否有通电导体，及导体的长度，电流强度的大小，以及磁场作用力的大小无关。

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。

新人教版选修3-1《第3章磁场》同步练习物理试卷一、单项选择题（每题3分，本题共10小题，共30分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错误、不选或多选均不得分）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. 如图所示，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.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同C.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反D.a、c两点处磁感应强度的方向不同3. 如图，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（）A.F N减小，F f＝0B.F N减小，F f≠0C.F N增大，F f＝0D.F N增大，F f≠04. 一带电粒子，沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，粒子一段径迹如图所示，径迹上每一小段都看成圆弧，由于带电粒子使周围空气电离粒子能量不断变小，（带电量不变），则（）A.粒子带负电，从B射入B.粒子带负电，从A射入C.粒子带正电，从B射入D.粒子带正电，从A射入5. 如图所示的磁场中同一条磁感线（方向末标出）上有a，b两点，这两点处的磁感应强度（）A.大小相等，方向不同B.大小不等，方向相同C.大小相等，方向相同D.大小不等，方向不同6. 每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些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（）A.向东偏转B.向南偏转C.向西偏转D.向北偏转7. 如图所示，一根长直导线穿过载有恒定电流的金属环的中心且垂直于环面，导线和金属环中的电流如图所示，那么金属环所受安培力（）A.沿圆环半径向里B.等于零C.沿圆环半径向外D.水平向左8. 长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I1时导体处于平衡状态，若B方向改为垂直斜面向上，则电流为I2时导体处于平衡状态，电流比值I1I2应为（）A.cosθB.1cosθC.sinθ D.1sinθ9. “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。

第五节运动电荷在磁场中受到的力1．如下图所示是磁感应强度B、正电荷速度v和磁场对电荷的作用力F三者方向的相互关系图(其中B垂直于F与v决定的平面，B、F、v两两垂直)．其中正确的是()2．下列说法中正确的是()A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B．运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零C．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度D．洛伦兹力对带电粒子不做功3．如下图所示，在真空中，水平导线中有恒定电流I通过，导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同，则质子可能的运动情况是()A．沿路径a运动B．沿路径b运动C．沿路径c运动D．沿路径d运动4．如下图所示是电视机显像管及其偏转线圈的示意图．电流方向如图所示，试判断正对读者而来的电子束将向哪边偏转()A．向上 B．向下C．向左 D．向右5．如右图为一“滤速器”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．带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如右图所示，若油滴质量为m，磁感应强度为B，则下述说法正确的是()A．油滴必带正电荷，电荷量为2mg/v0BB．油滴必带负电荷，比荷q/m＝g/v0BC．油滴必带正电荷，电荷量为mg/v0BD．油滴带什么电荷都可以，只要满足q＝mg/v0B7．如下图所示，一个带负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B中．现给滑环施以一个水平向右的瞬时冲量，使其由静止开始运动，则滑环在杆上的运动情况可能是()A．始终做匀速运动B．开始做减速运动，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8．在如下图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电子可能沿水平方向向右做直线运动的是()9.如右图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、强度为B 的匀强磁场中．质量为m、带电荷量为＋Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是()A．滑块受到的摩擦力不变B．滑块到达地面时的动能与B的大小无关C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下D．B很大时，滑块可能静止于斜面上10．如右图所示为一速度选择器，也称为滤速器的原理图．K为电子枪，由枪中沿KA方向射出的电子，速度大小不一．当电子通过方向互相垂直的均匀电场和磁场后，只有一定速率的电子能沿直线前进，并通过小孔S.设产生匀强电场的平行板间的电压为300 V，间距为5 cm，垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为0.06 T，问：(1)磁场的方向应该垂直纸面向里还是垂直纸面向外？(2)速度为多大的电子才能通过小孔S?11．在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为θ、足够长的光滑绝缘斜面，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上．有一质量为m、带电荷量为＋q的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，如下图所示，若迅速把电场方向反转为竖直向下，小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少？12．如下图所示，质量为m ＝1 kg ，电荷量为q ＝5×10－2 C 的带正电的小滑块，从半径为R ＝0.4 m 的光滑绝缘14圆孤轨道上由静止自A 端滑下．整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中．已知E ＝100 V/m ，水平向右；B ＝1 T ，方向垂直纸面向里．求：(1)滑块到达C 点时的速度；(2)在C 点时滑块对轨道的压力．(g ＝10 m/s 2)。

同步检测十一第三章磁场综合（A卷）（时间：90分钟满分：100分）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确.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.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.爱因斯坦B.奥斯特C.伽利略D.牛顿答案：B解析：奥斯特在1820年首先发现了电流的磁效应.2.由磁感应强度定义式B=F/IL可知A.磁感应强度B与通电导线受到的磁场力F成正比，与电流强度I和导线长度L的乘积成反比B.同一段通电短导线垂直于磁场放在不同磁场中，所受的磁场力F与磁感应强度B成正比C.公式B=F/IL只适用于匀强磁场D.只要满足L很短，I很小的条件，B=F/IL对任何磁场都适用答案：BD解析：场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身性质决定，其大小与磁场中放不放通电导线、放什么样的通电导线及与通电导线所受的力都无关，不能认为B和F成正比，B 和IL成反比；由B=F/IL得F=BIL，可见，当IL相同时，F与B成正比；B=F/IL是磁感应强度的定义式，对任何磁场都适用.3.如图所示，若一束电子从O点沿y轴正向移动，则在z轴上某点A的磁场方向应是A.沿x的正向B.沿x的负向C.沿z的正向D.沿z的负向答案：B解析：电子沿y轴正向移动时，等效电流方向为y轴负方向，根据安培定则，在A点磁场方向为x轴负向，应选B.4.如右图所示，有一劲度系数很小的金属弹簧A、B，当它通以电流时，以下说法正确的是A.当电流从A向B通过时，弹簧长度增大，电流反向时弹簧长度减小B.当电流从B向A通过时，弹簧长度增大，电流反向时弹簧长度减小C.无论电流方向如何，弹簧长度都增大D.无论电流方向如何，弹簧长度都减小答案：D解析：由安培定则可知，无论从哪个方向通入电流，相邻两环均会相吸，故长度减小.5.条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心.如图所示，若圆环为弹性环，其形状由Ⅰ扩大到Ⅱ，那么圆环内磁通量的变化的情况是A.磁通量增大B.磁通量减小C.磁通量不变D.条件不足，无法确定答案：B解析：磁铁内部磁感线从S极到N极，磁铁外部磁感线从N极到S极，由于圆环在Ⅱ时，面积大于在Ⅰ时的面积，因此，Ⅱ中由磁铁N极到S极向下穿过圆环的磁感线条数大于Ⅰ中，而在Ⅰ、Ⅱ两种形状时，在磁铁内部由S极到N极向上穿过圆环的磁感线的条数相同，不论圆环处在Ⅰ形状还是Ⅱ形状，向上穿过圆环的磁感线条数总是多于向下穿过圆环的磁感线条数，且Ⅱ中向下的磁感线增加，因此Ⅱ中总的磁通量减小，正确选项是B.6.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在它正上方中央固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线通以垂直纸面向外的电流，则下列说法正确的是A.磁铁对桌面的压力减小B.磁铁对桌面的压力增大C.磁铁对桌面的压力不变D.以上说法都不可能答案：A解析：如图，由左手定则知，导线受力竖直向下，由牛顿第三定律知，磁铁受导线的作用力向上，故选A.7. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如右图所示.这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是A.离子由加速器的中心附近进入加速器B.离子由加速器的边缘进入加速器C.离子从磁场中获得能量D.离子从电场中获得能量答案：AD解析：回旋加速器的两个D形盒间隙分布周期性变化的电场，不断地给带电粒子加速使其获得能量；而D形盒处分布有恒定不变的磁场，具有一定速度的带电粒子在D形盒内受到磁场的洛伦兹力提供的向心力而做圆周运动；洛伦兹力不做功故不能使离子获得能量，C错；离子源在回旋加速器的中心附近.所以正确选项为A、D.8.一个质子穿过某一空间而未发生偏转，则A.可能存在电场和磁场，它们的方向与质子运动方向相同B.此空间可能有磁场，方向与质子运动速度的方向平行C.此空间可能只有磁场，方向与质子运动速度的方向垂直D.此空间可能有正交的电场和磁场，它们的方向均与电子速度垂直答案：ABD解析：带正电的质子穿过一空间未偏转，可能不受力，可能受力平衡，也可能受合外力方向与速度方向在同一直线上.9.质量为m的金属导体棒置于倾角为θ的导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数为μ，当导体棒通以垂直纸面向里的电流时，恰能在导轨上静止，如下图所示的四个图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中棒与导轨间的摩擦力可能为零的是答案：ACD解析：摩擦力可能为零时，安培力的范围如图所示，故可知B的范围，符合题意的为A、C、D.10.如图所示，O为圆心，和是半径分别为ON、OM的同心弧，在O处垂直纸面放置一载流直导线，电流方向垂直纸面向外，用一根导线围成回路KLMN.当回路中沿图示方向通过电流时则回路A.向左移动B.向右移动C.KL边垂直纸面向里运动，MN边垂直纸面向外运动D.KL边垂直纸面向外运动，MN边垂直纸面向里运动答案：D解析：先用右手螺旋定则判断出I1周围磁场磁感线的方向，不受安培力，再用左手定则判断KL、MN受力方向可确定D正确.二、填空题（本题共3小题，每小题6分，共18分）11.把长为l=0.25 m的导体棒置于磁感应强度B=1.0×10－2T的匀强磁场中，使导体棒和磁场方向垂直，如图所示，若导体棒电流I=2.0 A，方向向右，则导体棒受到的安培力的大小F=__________，安培力的方向为竖直_________（选填“上”或“下”）.答案：5.0×10－3N上解析：F =BIL=1.0×10－2×2.0×0.25 N=5.0×10－3N由左手定则知，安培力的方向竖直向上.12.以ab 为边界的两匀强磁场的磁感应强度B 1=2B 2，现有一质量为m 、带电荷量为＋q 的粒子，从O 点以初速v 0沿垂直于ab 方向发射，如图1所示，请在图中画出此粒子的运动轨迹，并求出经历时间t =___________该粒子重新回到O 点（重力不计）.图1图2答案：22qB mπ 解析：此粒子的运动轨迹如图所示.粒子在上半部和下半部运动的周期分别为,211qB mT π=,222qB mT π=经历的时间.22222121qB m qB m qB m T T t πππ=+=+= 13.一劲度系数为k 的轻质弹簧，下端挂有一匝数为n 的矩形线框abcd ，bc 边长为L ，线框的下半部处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向与线框平面垂直，在图中垂直于纸面向里.线框中通以电流I ，方向如图2所示.开始时线框处于平衡状态.今磁场反向，磁感应强度的大小为B ，线框达到新的平衡.在此过程中线框位移的大小Δx =___________，方向_________. 答案：knIBL2 方向向下 解析：设线框的质量为m ，bc 边受到的安培力为F =nBIL .当电流如图所示时，设弹簧伸长量为x 1，平衡时mg －F =kx 1，当电流反向后，设弹簧伸长量为x 2，平衡时mg ＋F =kx 2，所以线圈中电流反向后线框的位移大小为,2212knIBLk F x x x ==-=∆方向向下. 三、解答题（本题共4小题，14、15、16题各10分，17题12分，共42分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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）14.如图所示，在y <0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy 平面并指向纸面外，磁感应强度为B .一带正电的粒子以速度v 0从O 点射入磁场，入射方向在xy 平面内.与x 轴正向的夹角为θ. 若粒子射出磁场的位置与O 点的距离为l ，求该粒子的电荷量和质量之比.mq答案：lBv θsin 20解析：带正电的粒子射入磁场后，由于受到洛伦兹力的作用，粒子将沿右图所示的轨迹运动，从A 点射出磁场，O 、A 间的距离为l ，射出时速度的大小仍为v 0，射出方向与x 轴的夹角为θ.由于洛伦兹力提供向心力，则：,200Rv m B qv =R 为圆轨道的半径，解得：qBm v R 0=① 圆轨道的圆心位于OA 的中垂线上，由几何关系可得：θsin 2R l② 联立①②两式，解得.sin 20lBv m q θ= 15.在POQ 区域内有磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向如图所示，负离子质量为m ，电量为－q ，从边界OQ 上的A 点垂直于OQ 也垂直于磁场方向射入磁场，OA =d ，若要求离子不从OP 边界射出磁场，离子的速度v 应满足什么条件？答案：mqBdv )12(+≤解析：由离子在A 点所受洛伦兹力方向可确定圆心一定在AQ 线上，离子从OP 边界射出磁场的临界轨迹是轨迹圆，且恰与OP 相切，如图所示.确定临界轨迹圆的圆心：从轨迹圆和OP 的切点D 作OP 的垂线交AQ 于C 即为圆心，画出临界轨迹圆，利用几何知识可得临界半径.)12(d r +=满足条件的半径,)12(d r +≤再利用物理规律qBmvr =可确定v 的取值范围.)12(mqBdv +≤16.一段粗细均匀的导体长为L ，横截面积为S ，如图所示，导体单位体积内的自由电子数为n ，电子电荷量为e ，通电后，电子定向运动的速度大小为v .（1）请用n 、e 、S 、v 表示流过导体的电流大小I .（2）若再在垂直导体的方向上加一个空间足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，试根据导体所受安培力推导出导体中某一自由电子所受的洛伦兹力大小的表达式. 答案：(1)nSve (2)f =evB解析：(1)导体中电流大小：I =q /t取t 时间，该时间内通过导体某一截面的自由电子数为nSvt 该时间内通过导体该截面的电荷量为vSvte 代入上式得：I =q /t =nSve（2）该导体处于垂直于它的匀强磁场中所受到的安培力： F =ILB又I =nSve ，代入上式得：F =BneSvL安培力是洛伦兹力的宏观表现，即某一自由电子所受的洛伦兹力 f =F /N式中N 为该导体中所有的自由电子数N =nSL 由以上几式得：f =evB17.如图所示，在xOy 坐标平面的第一象限内有存沿－y 方向的匀强电场，在第四象限内有垂直于平面向外的匀强磁场.现有一电荷量为＋q 、质量为m 的粒子（不计重力）以初速度v 0沿－x 方向从坐标为（3l ,l ）的P 点开始运动，接着进入磁场后由坐标原点O 射出，射出时速度方向与y 轴方向的夹角为45°，求：（1）粒子从O 点射出时的速度v 和电场强度E . （2）粒子到从P 点运动到O 点过程所用的时间.答案：(1)02v v = qlmv E 220=(2))8(44200021ππ+=+=+=v l v l v l t t t 解析：依题意知，带电粒子在电场中做类平抛运动，设进入磁场时的点为Q 点.在磁场中粒子做匀速圆周运动，最终由O 点射出.（1）由对称性可知，粒子在Q 点时速度大小为v ，方向与－x 轴方向成45°，则有 v cos45°=v 0，解得02v v =在P 到Q 的过程中，有2022121mv mv qEl -=联立以上两式解得qlmv E 22=（2）粒子在电场中运动，到达Q 点时沿－y 方向速度大小为v y =v 0,P 到Q 的运动时间为.201v l t =水平分运动，有x =v 0t 1；竖直分运动，有,210t v l =则x =2l 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设其轨道半径为R ，由几何关系可得lR 22=运动时间024241v lv R t ππ=⨯=粒子到从P 点运动到O 点过程所用的时间)8(44200021πππ+=+=+=lv l v l t t t。

选修3-1 第三章磁场第一节磁场及磁场对电流的作用班别姓名学号学习目标：1.掌握磁场、磁感应强度、磁通量的基本概念，会用磁感线描述磁场.2.掌握安培定则、左手定则的应用.3.掌握安培力的概念及在匀强磁场中的应用.学习重难点：安培定则、左手定则的应用；解决与安培力有关的实际问题。

复习交流1．磁感应强度是一个矢量．磁场中某点磁感应强度的方向是()A．正电荷在该点所受力方向B．沿磁感线由N极指向S极C．小磁针N极或S极在该点的受力方向D．在该点的小磁针静止时N极所指方向2、关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是A、磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线B、磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线C、磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷D、磁感线和电场线都能分别表示磁场和电场的方向和大小，都是客观存在的。

3、下列说法中正确的是( )A.电荷在某处不受到电场力的作用，则该处的电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受到磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处，它受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱小结：（1）磁场的方向：小磁针静止时________所指的方向．（2）磁感线的疏密表示，磁感线的切线方向表示。

以条线磁体为例，外部的磁感线从到，内部的磁感线从到，因此磁感线是曲线。

（3）磁感应强度是一个用来描述磁场的_______________的物理量，大小：B＝________(通电导线垂直于磁场)．4．在图1—1中，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方时，磁针的S极向纸内偏转．这一带电粒子束可能是A．向右飞行的正离子束B．向纸内飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束D．向纸内飞行的负离子束图1--15、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针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向里小结：电流的磁场直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强且距导线越远处磁场____与____磁铁的磁场相似，管内为____磁场且磁场____，管外为______磁场环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场____安培定则立体图横截面图6.一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬挂于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.为了使拉力等于零，可( )A.适当减小磁感应强度B.使磁场反向C.适当增大电流强度D.使电流反向7.磁场中某区域的磁感线如图所示，则()A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＞B bB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＜B bC．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小小结：（1）安培力的大小：当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝______，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：(1)当磁场与电流________时，安培力最大，F max＝BIL.(2)当磁场与电流________时，安培力等于零．（2）判断安培力的方向根据定则：伸开左手，使拇指与其余四指________，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________的方向，这时________所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．巩固练习任务一、安培定则的应用和磁场的叠加1.通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针，磁针指向如图所示( )A.螺线管的P端为N极，a接电源的正极B.螺线管的P端为N极，a接电源的负极C.螺线管的P端为S极，a接电源的正极D.螺线管的P端为S极，a接电源的负极2、如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的（）A、区域ⅠB、区域ⅡC、区域ⅢD、区域Ⅳ3.如图所示，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。

高中物理选修3---1第三章《磁场》全章新课教学课时同步强化训练汇总（附详细参考答案）一、《磁现象和磁场》课时同步强化训练（附详细参考答案）二、《磁感应强度》课时同步强化训练（附详细参考答案）三、《几种常见的磁场》课时同步强化训练（附详细参考答案）四、《通电导线在磁场中受到的力》课时同步强化训练（附详细参考答案）五、《运动电荷在磁场中受到的力》课时同步强化训练（附详细参考答案）六、《带电粒子在匀强磁场中的运动》课时同步强化训练（附详细参考答案）★★★选修3--1第一章《静电场》单元质量检测试卷（一）（附详细参考答案）★★★选修3--1第一章《静电场》单元质量检测试卷（二）（附详细参考答案）§§3.1《磁现象和磁场》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________(40分钟50分)一、选择题(本题包括6小题，每小题5分，共30分。

每小题至少一个选项正确)1.关于磁场，下列说法正确的是( )A.磁场的基本性质是对处于其中的磁极和电流有力的作用B.磁场是看不见摸不着，实际不存在的，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D.磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无2.我国古代四大发明中，涉及电磁现象应用的发明是( )A.指南针B.造纸术C.印刷术D.火药3.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，棋盘和棋子都是用磁性材料制成的。

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，另一方面还受到空气的浮力4.如图所示，假如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5.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.通电导线沿南北方向放置在磁针的正上方D.通电导线沿东西方向放置在磁针的正上方6.如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘。