第三章 磁场 习题（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第三章 磁场 习题（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 418.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-10 12:35:05 | ||
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文档简介
博中书香校区高二物理《磁场》练习卷
练习范围：物理选修3-1第三章磁场；
一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全对得3分，有选错的得0分。）
1. 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（ ）
A. 安培力的方向可以不垂直于直导线
B. 安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C. 安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D. 将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半
图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是( )
向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右
3．如图所示为质谱仪的工作原理图，在容器A中存在若干种电荷量q相同而质量m不同的带电粒子，它们可从容器A下方经过窄缝S1和S2之间的电场加速后射入速度选择器，速度选择器中的电场E和磁场B都垂直于离子速度，且E也垂直于B。通过速度选择器的粒子接着进入均匀磁场B0中，沿着半圆周运动后到达照相底片上形成谱线。若测出谱线A到入口S0的距离为x，则下列能正确反映x与m之间函数关系的是（ ）
A．B． C．D．
4．如图所示，厚度均匀的木板放在水平地面上，木板上放置有两个相同的条形磁铁，磁铁的N极正对，在两磁铁竖直对称轴上的C点处固定垂直于纸面的长直导线，并通以垂直于纸面向里的恒定电流，木板和磁铁始终静止：下列说法正确的是（ ）
A．导线受到的安培力竖直向上，木板对地面的压力大小大于磁铁和木板的重力之和的大小
B．导线受到的安培力竖直向下，木板对地面的压力大小小于磁铁和木板的重力之和的大小
C．导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向右
D．导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向左
5. 如图所示，平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则（ ）
A. 该粒子带正电 B. A点与x轴的距离为
C. 粒子由O到A经历时间D. 运动过程中粒子的速度不变
6．类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，促进对相关知识的准确理解。下列类比正确的是（ ）
A．点电荷可以与质点类比，都是理想化模型
B．电场力做功可以与重力做功类比，两种力做功都与路径有关
C．电容的定义式和电势的定义式类比，都是运用比值定义法
D．电场线可以与磁感线类比，都是用假想的曲线描绘“场”的客观存在
7. 一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，并与磁针指向平行，如图所示。此时小磁针的S极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是（ ）
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
8. 如图所示，区域AOC内有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S。某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有部分粒子从边界OC射出磁场。已知∠AOC＝60°，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于（T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间不可能为（ ）
A. B. C. D.
二、实验题（每空3分，共9分）
9．某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1，固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。（不计金属导轨的电阻和摩擦）
（1）在开关闭合后，金属棒向________（选填“左侧”或“右侧”）移动。
（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，
有人提出以下建议：
A．适当增加两导轨间的距离
B．保持两个导轨间距不变，换一根更长的金属棒
C．将滑动变阻器滑片向左移动
D．把磁铁换成磁性更强的足够大的钕铁硼磁铁
其中正确的是_________（填入正确选项前的字母）。
（3）如果将电路中电流方向反向，磁场也反向，
金属棒将会向_____（选填“左侧"或“右侧”）移动。
三、解答题（第10题11分，第11题15分，第12题27分，共53分）
10．如图所示，水平导体棒AB被两根竖直绝缘细线悬挂，置于垂直纸面向里的匀强磁场中。已知磁场的磁感应强度，导体棒长，质量，重力加速度。当导体棒中通以从A到B的电流时，试求：
（1）当电流时，导体棒所受安培力的大小F；
（2）当细线拉力大小为1N时，导体棒中通过的电流大小。
11．如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一匀强磁场．带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，进入磁场后经历半个圆周，从P点射出磁场．已知O、P两点间的距离为l，忽略重力的影响，求：
(1)匀强电场场强E的大小；
(2)粒子从电场射出时速度v的大小；
(3)匀强磁场磁感应强度B的大小．
12. 如图所示，在xoy坐标系内存在一个以（a，0）为圆心、半径为a的圆形磁场区域，方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B；另在y轴右侧有一方向向左的匀强电场，电场强度大小为E，分布于y≥a的范围内．O点为质子源，其出射质子的速度大小相等、方向各异，但质子的运动轨迹均在纸面内。已知质子在磁场中的偏转半径也为a，设质子的质量为m、电量为e，重力及阻力忽略不计。求：
（1）出射速度沿x轴正方向的质子，到达y轴所用的时间；
（2）出射速度与x轴正方向成30°角（如图中所示）的质子，
到达y轴时的位置；
（3）质子到达y轴的位置坐标的范围。
博中书香校区高二物理《磁场》练习卷答案
1、【答案】B【解析】
试题分析：本题考查了产生条件、大小与方向，当电流方向与磁场平行时不受安培力，根据左手定则可知安培力的方向与磁场垂直．引用公式F=BIL时，注意要求磁场与电流垂直，若不垂直应当将导线沿磁场与垂直于磁场分解，因此垂直时安培力最大，最大为F=BIL．
解：A、B、根据左手定则可知，安培力方向与磁场和电流组成的平面垂直，即与电流和磁场方向都垂直，故A错误，B正确；
C、磁场与电流不垂直时，安培力的大小为F=BILsinθ，则安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角有关，故C错误；
D、当电流方向与磁场的方向平行，所受安培力为0，将直导线从中折成直角，让其中的一半与磁场的方向平行，安培力的大小将变为原来的一半；将直导线在垂直于磁场的方向的平面内从中折成直角，安培力的大小一定变为原来的，故D错误．故选B．
2、【答案】B【解析】
试题分析：带电粒子在磁场中受洛伦兹力，磁场为4根长直导线在O点产生的合磁场，根据右手定则，a在O点产生的磁场方向为水平向左，b在O点产生磁场方向为竖直向上，c在O点产生的磁场方向为水平向左，d在O点产生的磁场方向竖直向下，所以合场方向水平向左．根据左手定则，带正电粒子在合磁场中洛伦兹力方向向下．故选B．
考点：洛伦兹力方向判定（左手定则）和直导线周围磁场的判定（右手螺旋定则）．
3．【答案】A【解析】粒子进入速度选择器后，受力平衡 得出
进入磁场后，由洛伦兹力提供向心力 得出
联立可得 由上可知，与成正比。故选A。
4．【答案】C【解析】
两条形磁铁在C处的合磁场方向竖直向上，据左手定则，长直导线受的安培力水平向右；将两磁铁和木板视为整体，整体受到电流水平向左的作用力，木板和磁铁始终处于静止状态，地面对木板的摩擦力水平向右；竖直方向地面对木板的支持力大小等于磁铁和木板的重力之和。
5.【答案】B【解析】
根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示
A．根据左手定则及曲线运动的条件判断出此电荷带负电，A错误；
B．设点A与x轴的距离为d，由图可得 所以
根据 而粒子的轨迹半径为 则得A点与x轴的距离为 B正确；
C．粒子由O运动到A时速度方向改变了60°角，所以粒子轨迹对应的圆心角为
所以粒子运动的时间为 C错误；
D．由于粒子的速度的方向在改变，而速度是矢量，所以速度改变了，D错误。 故选B。
6．【答案】ACD【解析】
A．点电荷与质点都是理想化模型，两者可以类比，故A正确；
B．电场力做功与路径无关，只和初末位置有关，和重力做功类似，故B错误；
C．电容的定义式电势的定义式都是运用比值定义法，故C正确；
D．电场线可以与磁感线类比，都是用假想的曲线描绘“场”的客观存在，故D正确。
7.【答案】AD【解析】
A．向右飞行的正离子束形成的电流方向向右，根据安培定则可知，离子在上方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，选项A正确；
B．向左飞行的正离子束形成的电流方向向左，根据安培定则可知，离子在上方产生的磁场方向向里，则N极转向里，S极转向外，选项B错误；
C．向右飞行的负离子束形成的电流方向向左，根据安培定则可知，离子在上方产生的磁场方向向里，则N极转向里，S极转向外，选项C错误；
D．向左飞行的负离子束形成的电流方向向右，根据安培定则可知，离子在上方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，选项D正确． 故选AD。
8.【答案】AB【解析】
粒子在磁场做匀速圆周运动，粒子在磁场中出射点和入射点的连线即
为轨迹的弦，初速度大小相同，根据 则
轨迹半径相同，如图所示
设, 当出射点D与S点的连线垂直于OA时，DS弦最长，轨迹所对的圆心角最大，周期一定，则由粒子在磁场中运动的时间最长，由此得到，轨迹半径为
当出射点E与S点的连线垂直于OC时，弦ES最短，轨迹所对的圆心角最小，则粒子在磁场中运动的时间最短，则 由几何知识，得 最短时间
所以，粒子在磁场中运动时间范围为 CD不符合题意，AB符合题意。 故选AB。
9【答案】（1）左侧 （2）ACD （3）左侧
（1）[1]根据题意可知，磁场方向竖直向下，电流方向垂直纸面向里。所以根据左手定则可得安培力方向为水平向左，故导体棒向左侧运动。
（2）[2]ACD．根据公式可得，适当增加导轨间的距离或者增大电流或者增大磁场磁感应强度，可增大金属棒受到的安培力，根据动能定理得,则金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，ACD正确；B．若换用一根更长的金属棒，但金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间的宽度不变，安培力F不变，棒的质量变大，由
可知速度变小，故B错误。
（3）[3]都反向后，电流垂直纸面向外，磁场方向竖直向上，根据左手定则可得安培力方向仍向左，故导体棒仍向左侧移动。
10．（1）1N；（2）6A 【详解】（1）导体棒受到的安培力大小为
（2）由左手定则可知，导体棒受到的安培力竖直向上，若细线拉力大小为，据平衡条件可得
解得
11、【答案】（1）（2）（3）
【详解】(1)根据匀强电场的性质可知电场强度为：
(2)根据动能定理有 所以
(3)由题意可知，粒子在磁场中做匀速圆周运动时，其轨道半径 又根据牛顿第二定律有
所以
12、【答案】（1）；（2）y=a+Ba；（3）（a，a+2Ba）
【解析】（1）质子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力得 即
出射速度沿x轴正方向的质子，经圆弧后以速度v垂直于电场方向进入电场，在磁场中运动的时间为
质子进入电场后做类平抛运动，沿电场方向运动a后到达y轴，由匀变速直线运动规律有
即 故所求时间为
质子转过120°角后离开磁场，再沿直线到达图中P点，最后垂直电
场方向进入电场，做类平抛运动，并到达y轴，运动轨迹如图中所示
由几何关系可得P点距y轴的距离为x1=a+asin30°=1.5a
设在电场中运动的时间为t3，由匀变速直线运动规律有即
质子在y轴方向做匀速直线运动，到达y轴时有
所以质子在y轴上的位置为
（3）若质子在y轴上运动最远，应是质子在磁场中沿右边界向上直行，垂直进入电场中做类平抛运动，此时x′=2a 质子在电场中在y方向运动的距离为
质子离坐标原点的距离为
由几何关系可证得，此题中凡进入磁场中的粒子，从磁场穿出时速度方向均与y轴平行，且只有进入电场中的粒子才能打到y轴上，因此质子到达y轴的位置坐标的范围应是（a，a+2Ba）
博中书香校区高二物理《磁场》练习卷
班级： 姓名： 学号：
一、选题题：每题6分，共48分，其中多选题错选、不选得零分，漏选得3分。
1 2 3 4 5 6 7 8
二、实验题：（每空3分，共9分）
9. （1） （2） （3）
三、简答题
10.（11分）
11.（15分）
12.（27分）
练习范围：物理选修3-1第三章磁场；
一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全对得3分，有选错的得0分。）
1. 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（ ）
A. 安培力的方向可以不垂直于直导线
B. 安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C. 安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D. 将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半
图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是( )
向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右
3．如图所示为质谱仪的工作原理图，在容器A中存在若干种电荷量q相同而质量m不同的带电粒子，它们可从容器A下方经过窄缝S1和S2之间的电场加速后射入速度选择器，速度选择器中的电场E和磁场B都垂直于离子速度，且E也垂直于B。通过速度选择器的粒子接着进入均匀磁场B0中，沿着半圆周运动后到达照相底片上形成谱线。若测出谱线A到入口S0的距离为x，则下列能正确反映x与m之间函数关系的是（ ）
A．B． C．D．
4．如图所示，厚度均匀的木板放在水平地面上，木板上放置有两个相同的条形磁铁，磁铁的N极正对，在两磁铁竖直对称轴上的C点处固定垂直于纸面的长直导线，并通以垂直于纸面向里的恒定电流，木板和磁铁始终静止：下列说法正确的是（ ）
A．导线受到的安培力竖直向上，木板对地面的压力大小大于磁铁和木板的重力之和的大小
B．导线受到的安培力竖直向下，木板对地面的压力大小小于磁铁和木板的重力之和的大小
C．导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向右
D．导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向左
5. 如图所示，平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则（ ）
A. 该粒子带正电 B. A点与x轴的距离为
C. 粒子由O到A经历时间D. 运动过程中粒子的速度不变
6．类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，促进对相关知识的准确理解。下列类比正确的是（ ）
A．点电荷可以与质点类比，都是理想化模型
B．电场力做功可以与重力做功类比，两种力做功都与路径有关
C．电容的定义式和电势的定义式类比，都是运用比值定义法
D．电场线可以与磁感线类比，都是用假想的曲线描绘“场”的客观存在
7. 一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，并与磁针指向平行，如图所示。此时小磁针的S极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是（ ）
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
8. 如图所示，区域AOC内有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S。某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有部分粒子从边界OC射出磁场。已知∠AOC＝60°，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于（T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间不可能为（ ）
A. B. C. D.
二、实验题（每空3分，共9分）
9．某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1，固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。（不计金属导轨的电阻和摩擦）
（1）在开关闭合后，金属棒向________（选填“左侧”或“右侧”）移动。
（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，
有人提出以下建议：
A．适当增加两导轨间的距离
B．保持两个导轨间距不变，换一根更长的金属棒
C．将滑动变阻器滑片向左移动
D．把磁铁换成磁性更强的足够大的钕铁硼磁铁
其中正确的是_________（填入正确选项前的字母）。
（3）如果将电路中电流方向反向，磁场也反向，
金属棒将会向_____（选填“左侧"或“右侧”）移动。
三、解答题（第10题11分，第11题15分，第12题27分，共53分）
10．如图所示，水平导体棒AB被两根竖直绝缘细线悬挂，置于垂直纸面向里的匀强磁场中。已知磁场的磁感应强度，导体棒长，质量，重力加速度。当导体棒中通以从A到B的电流时，试求：
（1）当电流时，导体棒所受安培力的大小F；
（2）当细线拉力大小为1N时，导体棒中通过的电流大小。
11．如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一匀强磁场．带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，进入磁场后经历半个圆周，从P点射出磁场．已知O、P两点间的距离为l，忽略重力的影响，求：
(1)匀强电场场强E的大小；
(2)粒子从电场射出时速度v的大小；
(3)匀强磁场磁感应强度B的大小．
12. 如图所示，在xoy坐标系内存在一个以（a，0）为圆心、半径为a的圆形磁场区域，方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B；另在y轴右侧有一方向向左的匀强电场，电场强度大小为E，分布于y≥a的范围内．O点为质子源，其出射质子的速度大小相等、方向各异，但质子的运动轨迹均在纸面内。已知质子在磁场中的偏转半径也为a，设质子的质量为m、电量为e，重力及阻力忽略不计。求：
（1）出射速度沿x轴正方向的质子，到达y轴所用的时间；
（2）出射速度与x轴正方向成30°角（如图中所示）的质子，
到达y轴时的位置；
（3）质子到达y轴的位置坐标的范围。
博中书香校区高二物理《磁场》练习卷答案
1、【答案】B【解析】
试题分析：本题考查了产生条件、大小与方向，当电流方向与磁场平行时不受安培力，根据左手定则可知安培力的方向与磁场垂直．引用公式F=BIL时，注意要求磁场与电流垂直，若不垂直应当将导线沿磁场与垂直于磁场分解，因此垂直时安培力最大，最大为F=BIL．
解：A、B、根据左手定则可知，安培力方向与磁场和电流组成的平面垂直，即与电流和磁场方向都垂直，故A错误，B正确；
C、磁场与电流不垂直时，安培力的大小为F=BILsinθ，则安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角有关，故C错误；
D、当电流方向与磁场的方向平行，所受安培力为0，将直导线从中折成直角，让其中的一半与磁场的方向平行，安培力的大小将变为原来的一半；将直导线在垂直于磁场的方向的平面内从中折成直角，安培力的大小一定变为原来的，故D错误．故选B．
2、【答案】B【解析】
试题分析：带电粒子在磁场中受洛伦兹力，磁场为4根长直导线在O点产生的合磁场，根据右手定则，a在O点产生的磁场方向为水平向左，b在O点产生磁场方向为竖直向上，c在O点产生的磁场方向为水平向左，d在O点产生的磁场方向竖直向下，所以合场方向水平向左．根据左手定则，带正电粒子在合磁场中洛伦兹力方向向下．故选B．
考点：洛伦兹力方向判定（左手定则）和直导线周围磁场的判定（右手螺旋定则）．
3．【答案】A【解析】粒子进入速度选择器后，受力平衡 得出
进入磁场后，由洛伦兹力提供向心力 得出
联立可得 由上可知，与成正比。故选A。
4．【答案】C【解析】
两条形磁铁在C处的合磁场方向竖直向上，据左手定则，长直导线受的安培力水平向右；将两磁铁和木板视为整体，整体受到电流水平向左的作用力，木板和磁铁始终处于静止状态，地面对木板的摩擦力水平向右；竖直方向地面对木板的支持力大小等于磁铁和木板的重力之和。
5.【答案】B【解析】
根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示
A．根据左手定则及曲线运动的条件判断出此电荷带负电，A错误；
B．设点A与x轴的距离为d，由图可得 所以
根据 而粒子的轨迹半径为 则得A点与x轴的距离为 B正确；
C．粒子由O运动到A时速度方向改变了60°角，所以粒子轨迹对应的圆心角为
所以粒子运动的时间为 C错误；
D．由于粒子的速度的方向在改变，而速度是矢量，所以速度改变了，D错误。 故选B。
6．【答案】ACD【解析】
A．点电荷与质点都是理想化模型，两者可以类比，故A正确；
B．电场力做功与路径无关，只和初末位置有关，和重力做功类似，故B错误；
C．电容的定义式电势的定义式都是运用比值定义法，故C正确；
D．电场线可以与磁感线类比，都是用假想的曲线描绘“场”的客观存在，故D正确。
7.【答案】AD【解析】
A．向右飞行的正离子束形成的电流方向向右，根据安培定则可知，离子在上方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，选项A正确；
B．向左飞行的正离子束形成的电流方向向左，根据安培定则可知，离子在上方产生的磁场方向向里，则N极转向里，S极转向外，选项B错误；
C．向右飞行的负离子束形成的电流方向向左，根据安培定则可知，离子在上方产生的磁场方向向里，则N极转向里，S极转向外，选项C错误；
D．向左飞行的负离子束形成的电流方向向右，根据安培定则可知，离子在上方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，选项D正确． 故选AD。
8.【答案】AB【解析】
粒子在磁场做匀速圆周运动，粒子在磁场中出射点和入射点的连线即
为轨迹的弦，初速度大小相同，根据 则
轨迹半径相同，如图所示
设, 当出射点D与S点的连线垂直于OA时，DS弦最长，轨迹所对的圆心角最大，周期一定，则由粒子在磁场中运动的时间最长，由此得到，轨迹半径为
当出射点E与S点的连线垂直于OC时，弦ES最短，轨迹所对的圆心角最小，则粒子在磁场中运动的时间最短，则 由几何知识，得 最短时间
所以，粒子在磁场中运动时间范围为 CD不符合题意，AB符合题意。 故选AB。
9【答案】（1）左侧 （2）ACD （3）左侧
（1）[1]根据题意可知，磁场方向竖直向下，电流方向垂直纸面向里。所以根据左手定则可得安培力方向为水平向左，故导体棒向左侧运动。
（2）[2]ACD．根据公式可得，适当增加导轨间的距离或者增大电流或者增大磁场磁感应强度，可增大金属棒受到的安培力，根据动能定理得,则金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，ACD正确；B．若换用一根更长的金属棒，但金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间的宽度不变，安培力F不变，棒的质量变大，由
可知速度变小，故B错误。
（3）[3]都反向后，电流垂直纸面向外，磁场方向竖直向上，根据左手定则可得安培力方向仍向左，故导体棒仍向左侧移动。
10．（1）1N；（2）6A 【详解】（1）导体棒受到的安培力大小为
（2）由左手定则可知，导体棒受到的安培力竖直向上，若细线拉力大小为，据平衡条件可得
解得
11、【答案】（1）（2）（3）
【详解】(1)根据匀强电场的性质可知电场强度为：
(2)根据动能定理有 所以
(3)由题意可知，粒子在磁场中做匀速圆周运动时，其轨道半径 又根据牛顿第二定律有
所以
12、【答案】（1）；（2）y=a+Ba；（3）（a，a+2Ba）
【解析】（1）质子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力得 即
出射速度沿x轴正方向的质子，经圆弧后以速度v垂直于电场方向进入电场，在磁场中运动的时间为
质子进入电场后做类平抛运动，沿电场方向运动a后到达y轴，由匀变速直线运动规律有
即 故所求时间为
质子转过120°角后离开磁场，再沿直线到达图中P点，最后垂直电
场方向进入电场，做类平抛运动，并到达y轴，运动轨迹如图中所示
由几何关系可得P点距y轴的距离为x1=a+asin30°=1.5a
设在电场中运动的时间为t3，由匀变速直线运动规律有即
质子在y轴方向做匀速直线运动，到达y轴时有
所以质子在y轴上的位置为
（3）若质子在y轴上运动最远，应是质子在磁场中沿右边界向上直行，垂直进入电场中做类平抛运动，此时x′=2a 质子在电场中在y方向运动的距离为
质子离坐标原点的距离为
由几何关系可证得，此题中凡进入磁场中的粒子，从磁场穿出时速度方向均与y轴平行，且只有进入电场中的粒子才能打到y轴上，因此质子到达y轴的位置坐标的范围应是（a，a+2Ba）
博中书香校区高二物理《磁场》练习卷
班级： 姓名： 学号：
一、选题题：每题6分，共48分，其中多选题错选、不选得零分，漏选得3分。
1 2 3 4 5 6 7 8
二、实验题：（每空3分，共9分）
9. （1） （2） （3）
三、简答题
10.（11分）
11.（15分）
12.（27分）