高中物理 第三章 磁场章末过关测评 新人教版选修3-1

1、磁场(时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意)1(2016宿州高二检测)下列有关磁通量的论述中正确的是()A磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量一定越大B匀强磁场中，穿过线圈的磁感线条数越多，则磁通量一定越大C磁感应强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量一定越大D穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感应强度一定为零导学号解析：选B.根据磁通量的计算公式BSsin ，可知影响磁通量大小的因素有磁感应强度和面积的大小，还与线圈跟磁场方向的夹角有关，磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量不一定越大，故A、

2、C错误；根据磁通量的定义，穿过线圈的磁感线条数越多，则磁通量越大，故B正确；穿过线圈的磁通量为零，该处的磁感应强度不一定为零，可能是由于线圈平面与磁场平行，故D错误2.如图所示，金属棒MN两端用等长的细软导线连接后水平悬挂，MN处在垂直纸面向里的水平匀强磁场中，棒中通有由M流向N的电流，此时悬线受金属棒的拉力作用为了使悬线中的拉力减小，可采取的措施是()A使磁场反向 B使电流反向C增大电流强度 D减小磁感应强度导学号解析：选C.棒处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有从M流向N的电流，根据左手定则可知，棒所受安培力的方向竖直向上，由于此时悬线上有拉力，为了使拉力减小，则安培力必须增加，由安

3、培力公式FBIL知，可以适当增大电流强度，或增大磁感应强度，若使电流或磁场反向，安培力方向竖直向下，悬线的拉力将增大故C正确，A、B、D错误3(2016郑州四中高二月考)一带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动，要想确定该带电粒子的比荷，则只需要知道()A运动速度v和磁感应强度BB磁感应强度B和运动周期TC轨迹半径R和运动速度vD轨迹半径R和磁感应强度B导学号解析：选B.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，利用半径公式和周期公式可判断出选项B正确4如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有带电荷量为q的某种自由运动电荷导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应

4、强度大小为B.当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的低由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为()A.，负 B.，正C.，负 D.，正导学号解析：选C.因导电材料上表面的电势比下表面的低，故上表面带负电荷，根据左手定则可判断自由运动电荷带负电，则B、D两项均错设长方体形材料长度为L，总电荷量为Q，则其单位体积内自由运动电荷数为，当电流I稳恒时，材料内的电荷所受电场力与磁场力相互平衡，则有BIL，故，A项错误，C项正确5.如图所示的虚线框为一长方形区域，该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场，一束电子以不同的速率从O

5、点垂直于磁场、沿图中方向射入磁场后，分别从a、b、c、d四点射出磁场，比较它们在磁场中的运动时间ta、tb、tc、td，其大小关系是()Atatbtctd BtatbtctdCtatbtctd Dtatbtctd导学号解析：选D.电子的运动轨迹如图所示，由图可知，从a、b、c、d四点飞出的电子对应的圆心角abcd，而电子的周期T相同，其在磁场中运动的时间tT，故tatbtctd.6.如图所示，在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O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AB边的夹角为60，若要

6、使粒子能从AC边穿出磁场，则匀强磁场磁感应强度B的大小需满足()AB BBCB DB导学号解析：选B.粒子刚好达到C点时，其运动轨迹与AC相切，如图所示，则粒子运动的半径为r0acot 30.由r得，粒子要能从AC边射出，粒子运动的半径rr0，解得B，选项B正确二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意)7如图所示，A板发出的电子(重力不计)经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板M、N间，M、N之间有垂直纸面向里的匀强磁场，电子通过磁场后最终打在荧光屏P上，关于电子的运动，下列说法中正确的是()A当滑动触头向右移动时，电子打在荧光屏的位置上

7、升B当滑动触头向右移动时，电子通过磁场区域所用时间不变C若磁场的磁感应强度增大，则电子打在荧光屏上的速度大小不变D若磁场的磁感应强度增大，则电子打在荧光屏上的速度变大导学号解析：选AC.当滑动触头向右移动时，电场的加速电压增大，加速后电子动能增大，进入磁场的初速度增大，向下偏转程度变小，位置上升，选项A正确由于在磁场中运动对应的圆心角变小，故运动时间变短，选项B错误电子在磁场中运动速度大小不变，选项C正确，D错误8.(2016衡水中学高二检测)如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直斜面放置一根长为L、质量为m的直导线，当通以电流I时，欲使导线静止在斜面上，外加匀强磁场B的大小和方向可能是()AB

8、，方向垂直斜面向上BB，方向垂直斜面向下CB，方向竖直向上DB，方向水平向左导学号解析：选BD.导线在重力、支持力和安培力三力作用下平衡，当磁场方向垂直斜面向上时，安培力沿斜面向下，三力不可能平衡，选项A错；当磁场方向垂直斜面向下时安培力沿斜面向上，则有mgsin BIL，故B，选项B正确；当磁场方向竖直向上时，安培力水平向右，三力不可能平衡，选项C错；若磁场方向水平向左时，安培力竖直向上，有mgBIL，故B，选项D正确9.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，

9、则下列说法正确的是()Aa粒子动能最大Bc粒子速率最大Ca粒子在磁场中运动时间最长D它们做圆周运动的周期TaTbtbtc，C正确D错误，故选BC.10.如图所示，一个带正电的小球沿光滑的水平绝缘桌面向右运动，速度的方向垂直于一个水平方向的匀强磁场，小球飞离桌子边缘落到地板上设其飞行时间为t1，水平射程为s1，落地速率为v1.撤去磁场，其余条件不变时，小球飞行时间为t2，水平射程为s2，落地速率为v2，则()At1t2 Bs1s2Cs1s2 Dv1v2导学号解析：选BD.有磁场时，小球下落过程中要受重力和洛伦兹力共同作用，重力方向竖直向下，大小、方向都不变；洛伦兹力的大小和方向都随速度的变化而变

10、化，但在能落到地面的前提下洛伦兹力的方向跟速度方向垂直，总是指向右上方某个方向，其水平分力fx水平向右，竖直分力fy竖直向上，如图所示，竖直方向的加速度仍向下，但小于重力加速度g，从而使运动时间比撤去磁场后要长，即t1t2，所以，A选项错误小球水平方向也将加速运动，从而使水平距离比撤去磁场后要大，即s1s2，所以，B选项正确，C选项错误在有磁场，重力和洛伦兹力共同作用时，其洛伦兹力的方向每时每刻都跟速度方向垂直，不对粒子做功，不改变粒子的动能，有磁场和无磁场都只有重力做功，动能的增加是相同的有磁场和无磁场，小球落地时速度方向并不相同，但速度的大小是相等的，因此，D选项正确三、计算题(本题共3小

11、题，共46分解答时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，有数值计算的必须明确写出数值和单位)11.(12分)(2016江苏扬州中学测试)如图所示，两平行金属导轨间的距离L0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角37，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B0.50 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E4.5 V、内阻r0.50 的直流电源现把一个质量m0.040 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R02.5 ，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2.已知sin

12、 370.60，cos 370.80，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导学号解析：(1)根据闭合电路欧姆定律，得通过导体棒的电流I1.5 A(3分)(2)导体棒受到的安培力大小F安BIL0.30 N(3分)(3)将重力正交分解，设导体棒所受重力沿斜面方向的分力为F1，则F1mgsin 370.24 N(2分)所以F1F安，导体棒受力如图，根据平衡条件有F1FfF安(2分)解得Ff0.06 N，方向沿斜面向下(2分)答案：(1)1.5 A(2)0.30 N(3)0.06 N，方向沿斜面向下12(16分)(2016邢台高二质检)如图所示，一速度选择

13、器中电场的方向和磁场的方向分别是竖直向下和垂直于纸面向里，电场强度和磁感应强度的大小分别为E2104 N/C和B10.1 T，极板的长度l m，间距足够大，在板的右侧还存在着另一圆形区域的匀强磁场，磁场的方向为垂直于纸面向外，圆形区域的圆心O位于平行金属极板的中线上，圆形区域的半径R m，有一带正电的粒子以某速度沿极板的中线水平向右射入极板后恰好做匀速直线运动，然后进入圆形磁场区域，飞出圆形磁场区域时速度方向偏转了60，不计粒子的重力，粒子的比荷2106 C/kg.(1)求圆形区域磁场的磁感应强度B2的大小；(2)在其他条件都不变的情况下，将极板间的磁场B1撤去，求粒子离开电场时速度的偏转角.

14、导学号解析：(1)设粒子的初速度大小为v，粒子在极板间做匀速直线运动，则有：qvB1qE(2分)设粒子在圆形区域中做匀速圆周运动的半径为r，则有：qvB2m(2分)粒子速度方向偏转了60，有r2Rsin 60(2分)解得：B20.1 T(2分)(2)撤去磁场B1后，粒子在极板间做类平抛运动，设在板间运动时间为t，运动的加速度为a，飞出电场时竖直方向的速度为vy，则有：qEma(2分)lvt(1分)vyat(1分)tan (2分)解得：tan ，即30.(2分)答案：(1)0.1 T(2)3013.(18分)如图所示，在xOy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于

15、平面向里的匀强磁场现有一质量为m、电荷量为q的粒子(重力不计)从坐标原点O以速度大小v0射入磁场，其入射方向与x轴的正方向成30角当粒子第一次进入电场后，运动到电场中P点处时，方向与x轴正方向相同，P点坐标为(21)L，L(sin 370.6，cos 370.8)求：(1)粒子运动到P点时速度的大小v；(2)匀强电场的电场强度E和匀强磁场的磁感应强度B；(3)粒子从O点运动到P点所用的时间t.导学号解析：(1)粒子运动轨迹如图所示，OQ段为圆弧，QP段为抛物线，粒子在Q点时的速度大小为v0，根据对称性可知，方向与x轴正方向成30角，可得：vv0cos 30(2分)解得：vv0.(1分)(2)在粒子从Q运动到P的