物理选修3-1磁场章末习题-答案

高二年级第二次月考物理试题（201610）一选择题（每题4分，共56分。其中1-7为单选；8-14多选，选对得4分，选不全得2分）1、关于磁场对通电直导线的作用力，下列说法中正确的是（）A．通电直导线跟磁场方向平行时作用力最小，但不为零B．通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大C．作用力的方向与磁场方向可能相同D．通电直导线跟磁场方向不垂直时肯定无作用力2、关于磁铁磁性的起源，安培提出了分子电流假说，他是在怎样的情况下提出的A．安培通过精密仪器观察到了分子电流B．安培根据环形电流的磁场与磁铁相似而提出的C．安培根据原子结构理论，进行严格推理得出的D．安培凭空想出来的3、一带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中，则不受磁场影响的物理量是：（）A、速度B、加速度C、动能D、以上均不对4、如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的左上方固定一直导线，导线与磁场垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则（）A、磁铁对桌面压力增大B、磁场对桌面压力不变C、桌面对磁铁没有摩擦力D、桌面对磁铁摩擦力向右5、长为L，间距也为L的两平行金属板间有垂直向里的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为B，今有质量为m、带电量为q的正离子从平行板左端两板正中间以平行于金属板的方向射入磁场。欲使离子不打在极板上，入射离子的速度大小应满足的条件是()Av<Bv>Cv<或v>D<v<6、如图所示，在一个边长为a的正六边形区域内存在磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场，三个相同带正电的粒子，比荷为，先后从A点沿AD方向以大小不等的速度射入匀强磁场区域，粒子在运动过程中只受到磁场力作用，已知编号为①的粒子恰好从F点飞出磁场区域，编号为②的粒子恰好从E点飞出磁场区域，编号为③的粒子从ED边上的某一点垂直边界飞出磁场区域，则（）A．编号为①的粒子在磁场区域内运动的时间为B．编号为②的粒子在磁场区域内运动的时间为C．三个粒子进入磁场的速度依次增加D．三个粒子在磁场内运动的时间依次增加图7、如图所示，在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里。现将一个带正电的金属小球从M点以初速度v0水平抛出，小球着地时的速度为v1，在空中的飞行时间为t1。若将磁场撤除，其它条件均不变，那么小球着地时的速度为v2，在空中飞行的时间为t2。小球所受空气阻力可忽略不计，则关于v1和v2、t1和t2的大小比较，以下判断正确的是图A．v1＞v2，t1＞t2B．v1＜v2，t1＜t2C．v1=v2，t1＜t2D．v1=v2，t1＞t28、关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有（）A．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质B．磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向C．磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止D．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线9、如图所示，一束带电粒子（重力不计），以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场（磁感应强度为B）和匀强电场（电场强度为E）组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P进入另一匀强磁场（磁感应强度为B′），最终打在A1A2上，下列表述正确的是（）A．粒子带负电B．所有打在A1A2上的粒子，在磁感应强度为B′的磁场中的运动时间都相同MNaMNabcdeD．粒子打在A1A2的位置越靠近P，粒子的比荷越大10、如图，MN是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过金属板，虚线表示其运动轨迹，由图知：（）A、粒子带负电B、粒子运动方向是abcdeC、粒子运动方向是edcbaD、粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长xyOAVxyOAV0粒子带正电B、粒子带负电C、粒子由O到A经历时间D、粒子的速度没有变化12、在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴Ｏ在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示．若小球运动到Ａ点时，绳子突然断开，关于小球在绳断开后可能的运动情况，以下说法正确的是A．小球仍做逆时针匀速圆周运动，半径不变

B．小球仍做逆时针匀速圆周运动，但半径减小

C．小球做顺时针匀速圆周运动，半径不变

D．小球做顺时针匀速圆周运动，半径减小13、如图所示，在空间中取正交坐标系Oxyz（仅画出正半轴），沿x轴有一无限长通电直导线，电流沿x轴正方向，一束电子（重力不计）沿y=0，z=2的直线上（图中虚线所示）作匀速直线运动，方向也向x轴正方向，下列分析可以使电了完成以上运动的是A．空间另有且仅有沿Z轴正向的匀强电场B．空间另有且仅有沿Z轴负向的匀强电场C．空间另有且仅有沿y轴正向的匀强磁场D．空间另有且仅有沿y轴负向的匀强磁场14、如图所示，通电直导线ab质量为m、水平地放置在两根倾角均为的光滑绝缘导体轨道上，通以图示方向的电流，电流为I，两导轨之间距离为L，要使导线ab静止在导轨上，则关于所加匀强磁场方向（从b向a看）、大小的判断正确的是()A.磁场方向竖直向上，磁感应强度大小为B.磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为C.磁场方向水平向右，磁感应强度大小为D.磁场方向垂直斜面向上时，磁感应强度有最小值二计算题（共44分）15、（8分）竖直放置的半圆形光滑绝缘管道处在如图所示的匀强磁场中，B=1.1T，管道半径R=0.8m，其直径POQ在竖直线上，在管口P处以2m／s的速度水平射入一个带电小球，可把它视为质点，其电荷量为lO-4C(g=lOm／s2)，试求：(1)小球滑到Q处的速度为多大?(2)若小球从Q处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，小球的质量为多少?16、（10分）如图所示，光滑的平行导轨与水平面的夹角为θ，两行导轨间距为L，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中．导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源，电路中有一阻值为R的电阻，其余电阻不计．将质量为m，长度也为L的导体棒放在平行导轨上恰好处于静止状态，重力加速度为g，求：（1）通过ab导体棒的电流强度为多大？（2）匀强磁场的磁感应强度为多大？（3）若突然将匀强磁场的方向变为垂直导轨平面向上，求此时导体棒的加速度大小及方向．17、(10分)如图所示，MN、PQ是平行金属板，板长为L，两板间距离为d，在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场．一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v0从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场．不计粒子重力．试求：（1）两金属板间所加电压U的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小．18、（16分）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内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、带电量为q的带负电粒子（不计重力）从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入电场，经水平分界线OP上的A点与OP成60°角射入Ⅱ区域的磁场，并垂直竖直边界CD进入Ⅲ区域的匀强磁场中。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1B2B3C4A5C6C7D8AB9CD10AC11BC12ACD13AC14AD15解：(1)小球从P滑到Q处的过程中，据机械能守恒定律有：mg×2R=2分代人数据得v0=6m／s2分(2)对Q处的小球受力分析如图所示，据牛顿第二定律有：qvB-mg=m2分代入数据得m=1.2×10-5kg.2分16.解：（1）有闭合电路的欧姆定律可得2分（2）导体棒静止，根据共点力平衡可得BILcosθ=mgsinθ2分B=2分（3）由牛顿第二定律可得BIL﹣mgsinθ=ma2分解得a=gtanθ-gsinθ，1分方向沿斜面向上1分17设带电粒子在平行金属板匀强电场中运动的时间为t，由类平抛运动可知：L=v0t①②③④由①②③④可解得：U=⑤（2）带电粒子以速度v飞出电场后射入匀强磁场做匀速圆周运动，粒子在磁场中做圆周运动时洛伦兹力提供向心力有：⑥如图所示，根据运动轨迹有：⑦⑧vy=at⑨根据①③④⑤⑥⑦⑧⑨可解得：17题每步1分共10分18题分析：粒子在匀强电场中做类平抛运动，设粒子过A点时速度为v，由类平抛规律