新课标人教版选修3-1第三章磁场第二节磁感应强度
文档属性
| 名称 | 新课标人教版选修3-1第三章磁场第二节磁感应强度 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 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 | 2015-09-16 17:56:14 | ||
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文档简介
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选修3-1第三章磁场第二节磁感应强度
第I卷（选择题）
评卷人 得分
一、选择题
1．如图所示，两根长直导线竖直平行固定放 ( http: / / www.21cnjy.com )置，且与水平固定放置的光滑绝缘杆MN分别交于c、d两点，点o是cd的中点，杆MN上a、b两点关于o点对称。两导线均通有大小相等、方向向上的电流，已知长直导线在周围某点产生磁场的磁感应强度与电流成正比、与该点到导线的距离成反比。一带正电的小球穿在杆上，以初速度v0从a点出发沿杆运动到b点。在a、b、o三点杆对小球的支持力大小分别为Fa、Fb、Fo。下列说法可能正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A．
B．
C．小球一直做匀速直线运动
D．小球先做加速运动后做减速运动
2．如图所示，半径为r的圆形区域内有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场的磁感应强度随时间均匀增大，其变化率为=k；纸面内的平行金属导轨ab、cd与磁场边界相切于O、O′点，边长ab=2bc，导轨两端接有电阻均为R的两灯泡，构成回路，金属导轨的电阻忽略不计。则回路中
A．产生感应电动势，但无感应电流
B．感应电流方向为abcda
C．感应电流的大小为
D．感应电流的大小为
3．“超导量子干涉仪”可用于探测心磁（10 ( http: / / www.21cnjy.com )-10T）和脑磁（10-13T）等微弱磁场，其灵敏度可达10-14T，其探测“回路”示意图如图甲所示。穿过ABCD“回路”的磁通量为Φ，总电流强度I=i1+i2。I与Φ/Φ0的关系如图乙所示（Φ0=2.07×10-15 Wb），下列说法正确的是
A．图乙中横坐标的单位是Wb
B．穿过“回路”的磁通量越大，电流I越大
C．穿过“回路”的磁通量变化引发电流I周期性变化
D．根据图像,不能由电流I的大小来确定穿过“回路”的磁通量大小
4．一微粒质量为m带负电荷，电荷量大小是q ( http: / / www.21cnjy.com )，如图所示，将它以一定初速度在磁场中P点释放以后，它就做匀速直线运动，已知匀强磁场的磁感应强度为B，空气对微粒的阻力大小恒为f，则关于微粒做匀速直运动下列描述中正确的是
A． 微粒不可能沿竖直方向上运动
B．微粒可能沿水平方向上运动
C．微粒做匀速运动时的速度v大小为
D．微粒做匀速运动时的速度v大小为
5．无限长通电直导线在周围 ( http: / / www.21cnjy.com )某一点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比，即B＝(式中k为常数)。如图所示，两根相距L的无限长直导线分别通有电流I和3I。在两根导线的连线上有a、b两点，a点为两根直导线连线的中点，b点距电流为I的导线的距离为L。下列说法正确的是
A．a点和b点的磁感应强度方向相同
B．a点和b点的磁感应强度方向相反
C．a点和b点的磁感应强度大小比为8∶1
D．a点和b点的磁感应强度大小比为16∶1
6．用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列表达式中不属于用比值定义物理量的是
A.加速度a= B.电流I=
C.电场强度E= D.磁感应强度B=
7．如图所示，在平面直角坐标系中有一个 ( http: / / www.21cnjy.com )垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a（0，L）。一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度的方向与x轴正方向的夹角为60°。下列说法正确的是（ ）
A．电子在磁场中运动的半径为L
B．电子在磁场中运动的时间为
C．磁场的磁感应强度
D．电子在磁场中做圆周运动的速度不变
8．如图所示，空间中存在一水平方向匀强电场和一水平方向匀强磁场，且电场方向和磁场方向相互垂直。在电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成夹角且处于竖直平面内。一质量为m，带电量为+q的小球套在绝缘杆上。初始，给小球一沿杆向下的初速度，小球恰好做匀速运动，电量保持不变。已知，磁感应强度大小为B，电场强度大小为，则以下说法正确的是
A．小球的初速度为
B．若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止
C．若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止
D．若小球的初速度为，则运动中克服摩擦力做功为
9．如图所示，I、II区域是宽度L均为0.5m的匀强磁场，磁感应强度大小均为B=1T，方向相反，一边长L=0.5m、质量m=0.1kg、电阻的正方形金属线框abcd的ab边紧靠磁场边缘，在外力F的作用下向右匀速运动穿过磁场区域，速度v0=10m/s。在线框穿过磁场区的过程中，外力F所做的功为
( http: / / www.21cnjy.com )
A．5J B．7.5J C．10J D．15J
10．图甲是回旋加速器的原理示意图 ( http: / / www.21cnjy.com )。其核心部分是两个D型金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中（磁感应强度大小恒定），并分别与高频电源相连。加速时某带电粒子的动能EK随时间t变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A.在EK-t图象中t4-t3=t3-t2=t2-t1
B.粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大
C.高频电源的变化周期应该等于tn-tn-1
D.D形盒的半径越大，粒子获得的最大动能越大
11．回旋加速器的工作原理如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com )，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速电压为U的加速电场中被加速。所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调，磁场的磁感应强度最大值为Bm和加速电场频率的最大值fm。则下列说法正确的是
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A．粒子第n次和第n+1次半径之比总是︰
B．粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为
C．若fm<，则粒子获得的最大动能为
D．若fm>，则粒子获得的最大动能为
12．将一长度为0.1m的直导线放入某一匀强磁场中，当导线中电流为2A时，测得其所受安培力为1N。则此匀强磁场的磁感应强度B大小
A．< 0.2T B．= 0.2T C．< 5T D．≥5T
13．（3分）在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中
（1）在对螺线管通电_________（选填“前”或“后”）必须对磁传感器进行调零。
（2）（单选题）实验时，将磁传感器探管前端插 ( http: / / www.21cnjy.com )至通电螺线管轴线中点时，磁传感器读数为5mT。减小通电螺线管的电流后，将探管从螺线管的另一端插入，当探管前端再次到达螺线管轴线中点时，磁传感器的读数可能为
A．5mT B．—5mT C．3mT D．-3mT
14．图示，a 和b 是一条磁感线上的两点， 关于这两点磁感应强度大小的判断， 正确的是
A. 一定是a 点的磁感应强度大
B. 一定是b 点的磁感应强度大
C. 一定是两点的磁感应强度一样大
D. 无法判断
15．如图所示，小磁针放置在螺线管轴线的左侧。当螺线管通以恒定电流时，不计其它磁场的影响，小磁针静止时N极的指向是：
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A．向左 B．向右 C．向上 D．向下
16．无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比．如图所示，两根相距L的无限长直导线分别通有电流I和3I．在两导线的连线上有a、b、c三点，a点为两根直导线连线的中点，b、c两点距导线的距离均为L。下列说法正确的是（ ）
A．a点和b点的磁感应强度方向相反
B．a点和b点的磁感应强度大小之比为8：1
C．c点和b点的磁感应强度方向相同
D．c点和b点的磁感应强度大小之比为5：1
17．用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列哪些物理量的确定不是由比值法定义的（ ）
A.加速度 B.电场强度
C.电阻 D.磁感应强度
18．如图所示，真空中两点电荷+q和-q以相同的速度w在水平面内顺时针转动O点离+q较近，试判断O点的磁感应强度方向( )
A.方向垂直于纸面向外 B.方向垂直于纸面向里
C.为0 D.无法确定
19．下列说法不正确的是 ( )
A.法拉第最先引入“场”的概念，并最早发现了电流的磁效应现象
B．互感现象是变压器工作的基础
C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这应用了“微元法”
D．电场强度和磁感应强度定义物理量的方法是比值定义法
20．在等边三角形的三个顶 ( http: / / www.21cnjy.com )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，方向如图。过c点的导线所受安培力的方向 （ ）
A.与ab边平行，竖直向上
B.与ab边平行，竖直向下
C.与ab边垂直，指向左边
D.与ab边垂直，指向右边
21．（2014 昆山市校级模拟）用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列表达式中属于用比值定义物理量的是（ ）
A.加速度a= B.电流I=
C.电场强度E= D.磁感应强度B=
22．下列关于磁感应强度大小的说法正确的是( )
A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大
B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大
C．放在匀强磁场中各处的通电导线受力大小和方向处处相同
D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
23．下列说法正确的是
A．电场强度的方向与电场力的方向一致
B．电场强度的大小与电场力的大小成正比
C．磁感应强度的方向与小磁针北极受力的方向一致
D．通电导线受安培力大的地方磁感应强度大
24．磁场中某区域的磁感线如图所示，则( )
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A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞Bb
B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜Bb
C．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
25．下列说法中正确的是（ ）
A.由B=F/IL可知，磁感应强度B与一小段通电直导线受到的磁场力成正比
B.一小段通电导线所受磁场力的方向就是磁场方向
C.一小段通电导线在某处不受磁场力，该处磁感应强度一定为零
D.磁感应强度为零的地方，一小段通电导线在该处不受磁场力
26．下列关于电场和磁场的说法中，正确的是（ ）
A．处在电场中的电荷一定受到电场力，在磁场中通电导线一定受到安培力
B．电场强度为零的地方电势一定为零，电势为零的地方电场强度也为零
C．若一小段长为L、通过电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是F/IL
D．磁场对通电导线的安培力方向总与B和I垂直，但B.I之间可以不垂直
27．如图所示，a、b两根垂直纸面的直导线通有等值的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b距离相等，关于P点的磁场方向，以下判断正确的是
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A．a中电流方向向纸外，b中电流方向向纸里，则P点的磁场方向向右
B．a中电流方向向纸外，b中电流方向向纸里，则P点的磁场方向向左
C．a中电流方向向纸里，b中电流方向向纸外，则P点的磁场方向向右
D．a中电流方向向纸外，b中电流方向向纸外，则P点的磁场方向向左
28．如图所示，在竖直向 ( http: / / www.21cnjy.com )上的匀强磁场中，水平放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向里，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中
( http: / / www.21cnjy.com )
A．a、b两点磁感应强度相同
B．c、d两点磁感应强度相同
C．a点磁感应强度最大
D．b点磁感应强度最大
29．某同学在赤道附近做“探究通电直导 ( http: / / www.21cnjy.com )线产生的磁场”实验时，先在水平实验台上放置一枚小磁针，发现小磁针N极指北，然后他把一直导线沿南北方向置于小磁针正上方，当通入恒定电流时，发现小磁针静止时的N极指向为北偏西60°，他通过查阅资料知当地的地磁场磁感应强度为B，则通电导线产生的磁场在小磁针所在处的磁感应强度和通入的电流方向为【出处：21教育名师】
A．2B，由南向北 B．2B，由北向南
C．，由南向北 D．，由北向南
30．下列说法正确的是
A．电场线和磁感线都是电场和磁场中客观存在的曲线
B．磁场与电场一样，对放入其中的电荷一定有力的作用
C．在公式中，F与E的方向不是相同就是相反
D．由公式知，F越大，通电导线所在处的磁感应强度一定越大
第II卷（非选择题）
评卷人 得分
二、填空题
31．一个面积是40cm2的导线框，垂直地放在匀强磁场中，穿过它的磁通量为0.8Wb，则匀强磁场的磁感应强度 ．
32．如图所示在通电螺丝管内部中间的小 ( http: / / www.21cnjy.com )磁针，静止时N极指向右端，则电源的c端为电源________极，（填“正”或“负”）螺线管的a端为等效磁极的_________极。（填“N”或“S”）
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33．一导体材料的样品的体积为a× ( http: / / www.21cnjy.com )b×c， A′、C、A、C′为其四个侧面，如图所示．已知导体样品中载流子是自由电子，且单位体积中的自由电子数为n，电阻率为ρ，电子的电荷量为e，沿x方向通有电流I．
(1)导体样品A′、A两个侧面之间的电压是________，导体样品中自由电子定向移动的速率是________．
(2)将该导体样品放在匀强磁场中，磁场方 ( http: / / www.21cnjy.com )向沿z轴正方向，则导体侧面C的电势________(填“高于”、“低于”或“等于”)侧面C′的电势．
(3)在(2)中，达到稳定状态时，沿 ( http: / / www.21cnjy.com )x方向的电流仍为I，若测得C、C′两侧面的电势差为U，则匀强磁场的磁感应强度B的大小为 。
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34．匀强磁场中有一段长为0.2m的直 ( http: / / www.21cnjy.com )导线，它与磁场方向垂直，当通过3A的电流时，受到6.0×10-2N的磁场力，则磁场的磁感应强度是______ T；当通过1.5A的电流时，磁场的磁感应强度是_____ T。
35．如图所示是测磁感应强度的 ( http: / / www.21cnjy.com )一种装置。把一个很小的测量线圈放在待测处，将线圈跟冲击电流计G串联(冲击电流计是一种测量电量的仪器)。当用反向开关S使螺线管里的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而有电流流过G。已知测量小线圈有2000圈，它的直径为2.5cm，整个串联回路的电阻是10OOΩ，在S反向时测得△Q=2.5×10-7C。在电流反向过程中，穿过小线圈的磁通量的变化量为_________ Wb，被测处的磁感应强度为_______ T。
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36．已知地磁场的水平分量为B，利用这 ( http: / / www.21cnjy.com )一值可以测定某一弱磁场的磁感强度，如图所示为测定通电线圈中央一点的磁感强度。实验方法：①先将未通电线圈平面沿南北方向放置，中央放一枚小磁针N极指向北方；②给线圈通电，此时小磁针N极指北偏东θ角后静止，由此可以确定线圈中电流方向（由东向西看）是 _____（填“顺”或“逆”）时针方向的，通电线圈在线圈中心处产生的磁感强度=___________．
37．匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线 ( http: / / www.21cnjy.com )，它与磁场方向垂直，当通过3A的电流时，受到60×10-2N的磁场力，则磁场的磁感强度是______特；当导线长度缩短一半时，磁场的磁感强度是_____特；当通入的电流加倍时，磁场的磁感强度是 ______特．
38．将下图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成），要求：
A．电路能改变电磁铁磁性的强弱；
B．使小磁针静止时如图所示。
39．在磁场中某一点，小磁针静止时____________所指方向，就是该点的_____________。
40．如图所示，有一个10匝 ( http: / / www.21cnjy.com )的矩形线圈，它的ab边的长度为10cm，处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面向里。线圈通以如图所示方向的电流时，天平平衡，电流大小为0.1A。若将电流反向，需在右盘增加2g砝码方可使天平恢复平衡。则磁场的磁感强度大小为 T。(g取10m/s2)
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41．如图所示，放在通电螺线管外部的小 ( http: / / www.21cnjy.com )磁针，静止时N极指向右端，则小磁针所在位置的磁场方向为 ，电源的c端为 极，螺线管的a端为 极（N或S）。
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42．两根互相垂直的通电直导线放在同一 ( http: / / www.21cnjy.com )平面内，彼此绝缘，电流方向如图所示．在两导线周围的四个区域中，肯定不可能出现磁感强度为零的区域是______；可能出现磁感强度为零的区域是______．
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43．匀强磁场中有一段长为30cm的长直 ( http: / / www.21cnjy.com )导线，它与磁场方向垂直，当通过2A的电流时，受到安培力大小为6X10-3N，则磁场的磁感应强度为___________T；当导线长度缩短为原来一半时，磁场的磁感应强度是___________T
44．长为0.2m的导线垂直于某匀强磁场方向 ( http: / / www.21cnjy.com )放置，当导线中通有1A的电流时，导线受到的安培力大小为0.8N，则磁场的磁感应强度为＿＿＿＿T，当导线中的电流增大为2A时，导线受到的安培力为＿＿＿＿N。【来源：21·世纪·教育·网】
45．1820年，丹麦物理学家奥斯特 ( http: / / www.21cnjy.com )做了一个实验，把一条导线沿南北方向放在小磁针的上方，当给导线通以从南向北的电流时，小磁针N极向 偏转，这个实验表明，通电导线的周围和磁铁周围一样，存在 。
46．磁感应强度是描述磁场＿＿＿＿的物理量，在国际单位制中，其单位是＿＿＿＿。
47．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要 ( http: / / www.21cnjy.com )原理如图所示.某大学制成了能把m=2.2g的弹体(包括金属杆CD的质量)加速到v=10km／s的电磁炮. 若轨道宽l=2m，长s=100m，通过的电流为I=10A，则轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度B=________T，磁场力的最大功率P=________W(轨道摩擦不计)
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48．当接通电源后，小磁针A按图所示方向 ( http: / / www.21cnjy.com )运动，则电源的 （填“左”或“右”）侧为电源正极，小磁针B的N极指向 方向
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49．两条金属导轨上水平放置一根导 ( http: / / www.21cnjy.com )电棒ab，处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示。导电棒质量为1.2kg，长为1m，当棒中通入3A电流时，它可在导轨上匀速滑动，若电流增大为5A时，棒可获得2m/s2的加速度。则该装置所在处的磁感应强度的大小为 。
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50．从太阳和其他天体上，时刻有大量 ( http: / / www.21cnjy.com )的高能带电粒子放出形成“宇宙线”，“宇宙线”到达地球附近时，会受到地磁场对它的 力的作用，迫使这些运动电荷改变运动方向，到达地球的 附近，有时会在那里形成美丽的极光。
评卷人 得分
三、实验题
51．如图15-2-10所示，在光滑水 ( http: / / www.21cnjy.com )平桌面上，有两根弯成直角的相同金属棒，它们的一端均可绕固定转动轴O自由转动，另一端b互相接触，组成一个正方形线框，正方形每边长度均为l，匀强磁场的方向垂直桌面向下.当线框中通以图示方向的电流I时，两金属棒在b点的相互作用力为f，则此时磁感应强度的大小为___________________（不计电流产生的磁场）. 21*cnjy*com
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图15-2-10
52．在B=0.5T的匀强磁 ( http: / / www.21cnjy.com )场中，放一根与磁场方向垂直，长0.8m的通电导线，通入的电流为2A，当导线在与磁场垂直的平面内受磁场力作用移动了0.lm时，安培力做功的大小是 J。
53．磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线、它的电流是2.5A，导线长1 cm，它受到的安培力为N。问：
（1）这个位置的磁感应强度是多大？
（2）如果把通电导线中的电流增大到5A时，这一点的磁感应强度是多大？
（3）如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否肯定这里没有磁场。
54．磁场对放入其中的长为 ( http: / / www.21cnjy.com )l、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电导线有力F的作用，可以用磁感应强度B描述磁场的力的性质，磁感应强度的大小B＝ ，在物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有 等。
55．在纸面上有一个等边三角形ABC，其顶点处都有通相同电流的三根长直导线垂直于纸面放置，电流方向如图所示，每根通电导线在三角形的中心产生的磁感应强度大小为，则中心O处的磁感应强度大小为 。
评卷人 得分
四、计算题
56．如图所示,矩形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场(AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界,四者相互平行),磁感应强度大小均为B,矩形区域的长度足够长,磁场宽度及BB′与CC′之间的距离相同.某种带正电的粒子从AA′上的O1处以大小不同的速度沿与O1A成α=30°角进入磁场(如图所示,不计粒子所受重力),当粒子的速度小于某一值时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为t0;当速度为v0时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间为.求:
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(1)粒子的比荷；
(2)磁场区域Ⅰ和Ⅱ的宽度d;
(3)速度为v0的粒子从O1到DD′所用的时间.
57．如图，静止于A处的正离子，经电压为U的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知圆弧所在处场强为E0，方向如图所示；离子质量为m、电荷量为q；、，离子重力不计。
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（1）求圆弧虚线对应的半径R的大小；
（2）若离子恰好能打在NQ的中点上，求矩形区域QNCD内匀强电场场强E的值；[来源:21世纪教育网]www.21-cn-jy.com
（3）若撤去矩形区域QNCD的匀强电场，换为垂直纸面向里的磁场，要求离子能最终打在QN上，求磁场磁感应强度B的取值范围
58．如图所示，在xOy直角坐标系中，第Ⅰ ( http: / / www.21cnjy.com )象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场．初速度为零、带电荷量为q、质量为m的粒子经过电压为U的电场加速后，从x轴上的A点垂直x轴进入磁场区域，经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域，在电场中偏转并击中x轴上的C点．已知OA＝OC＝d.求电场强度E和磁感应强度B的大小(粒子的重力不计)．
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59．（9分）如图所示，在两个水平平行金属极板间存在着竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度和磁感应强度的大小分别为E＝2×106 N/C和B1＝0.1 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飞入极板后恰好做匀速直线运动，然后进入圆形磁场区域，飞出圆形磁场区域后速度方向偏转了60°，不计粒子的重力，粒子的比荷＝2×108 C/kg.
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(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 ( http: / / www.21cnjy.com )场B1撤去，为使粒子飞出极板后不能进入圆形区域的磁场，求圆形区域的圆心O离极板右边缘的水平距离d应满足的条件．
60．如图所示，在xOy平面内，以O1(0,R)为圆心、R为半径的圆形区域内有垂直平面向里的匀强磁场B1，x轴下方有一直线ab，ab与x轴相距为d，x轴与直线ab间区域有平行于y轴的匀强电场E，在ab的下方有一平行于x轴的感光板MN，ab与MN间区域有垂直于纸平面向外的匀强磁场B2。在0≤y≤2R的区域内，质量为m、电荷量为e的电子从任何位置从圆形区域的左侧沿x轴正方向以速度v0射入圆形区域，经过磁场B1偏转后都经过O点，然后进入x轴下方。已知x轴与直线ab间匀强电场场强大小，ab与MN间磁场磁感应强度。不计电子重力。
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（1）求圆形区域内磁场磁感应强度B1的大小？
（2）若要求从所有不同位置出发的电子都不能打在感光板MN上，MN与ab板间的最小距离h1是多大？
（3）若要求从所有不同位置出发的电子都能打在 ( http: / / www.21cnjy.com )感光板MN上，MN与ab板间的最大距离h2是多大？当MN与ab板间的距离最大时，电子从O点到MN板，运动时间最长是多少？
61．（19分）如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1=0.20T,方向垂直纸面向里，电场强度E1=1.0×105V/m,PQ为板间中线。紧靠平行板右侧边缘坐标系的第一象限内，有一边界AO、与y轴的夹角∠=450，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2=0.25T,边界线的下方有竖直向上的匀强电场，电场强度E2=5.0×105V/m。一束带电荷量q=8.0×10-19C、质量m=8.0×10-26Kg的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从轴上坐标为（0,0.4 m）的Q点垂直轴射入磁场区，多次穿越边界线OA。求：
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（1）离子运动的速度；
（2）离子从进入磁场到第二次穿越边界线OA所需的时间；
（3）离子第四次穿越边界线的位置坐标。
62．如下图所示，相距为d、 ( http: / / www.21cnjy.com )板间电压为U的平行金属板M、N间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场；在pOy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场；pOx区域为无场区．一正离子沿平行于金属板、垂直磁场射入两板间并做匀速直线运动，从H（0，a）点垂直y轴进入第Ⅰ象限．
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（1）求离子在平行金属板间的运动速度；
（2）若离子经Op上某点离开磁场，最后垂直x轴离开第Ⅰ象限，求离子在第Ⅰ象限磁场区域的运动时间；
（3）要使离子一定能打在x轴上，则离子的荷质比应满足什么条件？
63．如图所示，在以坐标原点O为 ( http: / / www.21cnjy.com )圆心，半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，方向沿x轴负方向。匀强磁场方向垂直于xoy平面。一带负电的粒子(不计重力)从P（0,-R）点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经时间t0从O点射出。
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（1）求匀强磁场的大小和方向；
（2）若仅撤去磁场，带电粒子仍从P点以相同的速度射入,经时间t0/2恰好从半圆形区域的边界射出。求粒子的加速度和射出时的速度大小；
（3）若仅撤去电场,带电粒子从O点沿Y轴负方向射入，且速度为原来的4倍，求粒子在磁场中运动的时间。
64．如图所示，两金属板正对并水平放置，分 ( http: / / www.21cnjy.com )别与平行金属导轨连接，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域有 垂直导轨所在平面的匀强磁场．金属杆ab与导轨垂直且接触良好，并一直向右匀速运 动．某时刻ab进入Ⅰ区域，同时一带电小球从O点沿板间中轴线水平射入两板间．ab在Ⅰ区域运动时，小球匀速运动；ab从Ⅲ区域右边离开磁场时，小球恰好从金属板的边缘离开．已知板间距为4d，导轨间距为L，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域的磁感应强度大小相等、宽度均为d．带电小球质量为m，电荷量为q，ab运动的速度为v0，重力加速度为g．求：
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（1）小球带何种电荷及磁感应强度B的大小；
（2）ab在Ⅱ区域运动时，小球的加速度a大小；
（3）要使小球恰好从金属板的边缘离开，ab运动的速度v0要满足什么条件。
65．如图所示，在竖直平面内有宽度为L ( http: / / www.21cnjy.com )足够长的金属导轨，导轨间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，导轨上有一导体棒在外力作用下以速度v0向左匀速运动；P、Q为竖直平面内两平行金属板，分别用导线和M、N相连，P、Q板长为d，间距也为d， P、Q板间虚线右侧为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有一电量为q的带正电小球，从P、Q左边界的中点水平射入，进入磁场后做匀速圆周运动，重力加速度取g。求：21教育网
（1）带电小球的质量m；
（2）能够打在P板上的带电小球在磁场中运动的最短时间；
（3）能够打在P板上的带电小球速度v的取值范围。
评卷人 得分
五、简答题
66．在物理学中，常常用比值定义物 ( http: / / www.21cnjy.com )理量，用来表示研究对象的某种性质。定义一个新的物理量的同时，也就确定了这个新的物理量与原有物理量之间的关系。请你写出在选修3-1中用比值法定义的物理量的定义式。（至少写出3个）
参考答案
1．ABC
【解析】
试题分析：小球在运动过程中受到重力、支持力和洛伦兹力，在o点的磁感应强度为零，洛伦兹力为零，支持力大小等于重力大小，小球在运动过程中，由于杆光滑没有摩擦力，所以小球做匀速直线运动，C项正确；D项错误；磁感应强度大小不确定，洛伦兹力大小不确定，在a点小球受到洛伦兹力向上，有可能，A项正确；b点洛伦兹力向下，，所以B项正确。
考点：本题考查了洛伦兹力
2．C
【解析】
试题分析：因为闭合电路abcd中有变化的磁场，故闭合电路中产生感应电动势和感应电流，选项A错误；磁场是增加的，故感应电流的磁场方向垂直纸面向外，由右手定则可以判断出，感应电流的方向是逆时针方向，即沿adcb的方向，选项B错误；由法拉第电磁感应定律可得，线圈中的感应电动势为E==kπr2；由于电路中的总电阻为2R，所以电路中的感应电流为I=，选项C正确；D错误。
考点：感应电动势，楞次定律。
3．CD
【解析】
试题分析：A、磁通量的单位为Wb，所以Φ/Φ0的单位是1，故A错误；B、C、从图中可以看出穿过“回路”的磁通量变化引发电流I周期性变化，当Φ/Φ0的比值为整数时，电流最大，故B错误，C正确；D、因为电流是周期性变化的，同一个电流值，对应很多个回路的磁通量，故不能根据电流的大小来确定回路中磁通量的大小，故D正确。故选CD.
考点：本题考查楞次定律、法拉第电磁感应定律．
4．AC
【解析】
试题分析：微粒受竖直向下的重力mg、与速度方向相反的阻力f与洛伦兹力作用而做匀速直线运动，微粒所受合外力为零，如果微粒沿竖直方向运动，由左手定则可知，微粒所受洛伦兹力沿水平方向，所受合力不可能为零，则微粒不可能沿竖直方向运动，故A正确；如果微粒沿水平方向运动，则微粒所受洛伦兹力沿竖直方向，微粒所受合外力不可能为零，故B错误；微粒做匀速直线运动，所受合外力为零，则重力与阻力的合力与洛伦兹力等大反向，由平衡条件可得：，则微粒运动的速度：，故C正确，D错误；故选：AC．
考点：带电粒子在复合场中的运动.
5．AD
【解析】
试题分析：根据右手螺旋法则，导线周围的磁场的磁感线，是围绕导线形成的同心圆，3I导线与I导线在a处的磁感应强度方向都向下，则合磁感应强度方向向下的；根据，3I导线在b处的磁感应强度方向向下，大小为；而I导线在b处的磁感应强度方向向上，大小为，因3I导线产生的磁场较大，则合磁感应强度方向向下，因此a点和b点的磁感应强度方向相同，故A正确，B错误；3I导线与I导线在a处的磁感应强度大小，而3I导线与I导线在b处的磁感应强度大小，则a点和b点的磁感应强度大小之比为16：1，故C错误，D正确．故选AD.
考点：磁感应强度的叠加
6．B
【解析】
试题分析：加速度a等于速度变化量与所用时间的比值，加速度公式a=属于比值定义法．不符合题意．故A错误；电流强度I=是欧姆定律，说明电流与电压成正比，与电阻成反比，不是比值定义法．符合题意．故B正确．电场强度等于电场力与所带电量的比值，故选项C不符合题意；磁感应强度公式B=采用的是比值定义法．不符合题意．故D错误．故选B.
考点：研究物体问题的方法.
7．BC
【解析】
试题分析：设电子在磁场中的轨迹半径为R，由几何知识得 Rsin30°=R-L，得 R=2L．故A错误．
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电子在磁场中运动时间 ；因为，解得电子在磁场中的运动时间 t=．故B正确．
由，得，故C正确．电子在磁场中作匀速圆周运动，速度大小不变，但其方向时刻在变化，所以速度是变化的，故D错误．故选：BC
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动.
8．AC
【解析】
试题分析：由于带电小球刚开始受重力mg、电场力及磁场力的作用，电场力为F电=Eq=mg，而重力与电场力的合力刚好与杆垂直，合力的大小为2mg，故此时要使小球做匀速运动，摩擦力应该为0，即磁场力与电场力、重力的合力相平衡，即F磁=2mg，根据F磁=Bqv0可知，小球初速度的大小为，选项A正确；若小球的初速度为，故F磁>2mg，小球会受到摩擦力的作用，该力阻碍小球的运动，故小球的速度会减小，但当小球的速度减小到时，小球受到的力就成了平衡力，以后小球做匀速运动，所以选项B错误；若小球的初速度为，则F磁<2mg，小球将受到摩擦力的作用，故其速度会逐渐减小，速度越小，磁场力就会越小，小球对杆的压力就会越大，即摩擦力也就越大，加速度不断增大，故它将做加速度不断增大的减速运动，最后停止，选项C正确；若小球的初速度为，则运动中重力、电场力和磁场力的合力总与杆垂直，故它们对球不做功，只有摩擦阻力对小球做功，根据动能定理可得，克服摩擦力做功为=，故选项D错误。
考点：带电粒子在复合场中的运动，力的平衡，动能定理。
9．D
【解析】
试题分析：由感应电动势公式得：E=BLv，感应电流
0-L内，感应电流，逆时针方向取正值；时间间隔t1==0.05s
L-2L内，，顺时针方向取负值；时间间隔t2==0.05s
2L-3L内，，逆时针方向取正值；时间间隔t3==0.05s
因为线框匀速运动，所以外力做的功等于电流做的功：=102×0.5×0.05+202×0.5×0.05+102×0.5×0.05=15J，故ABC错误，D正确；
考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律.
10．AD
【解析】
试题分析：粒子在匀强磁场中的周期为定值，在EK-t图象中t4-t3=t3-t2=t2-t1均为半个周期，故A项说法正确；回旋加速器中粒子最大动能决定于D形盒的半径，粒子加速次数与粒子初始是否与高频电源的变化周期同步有关，不能说粒子加速次数多粒子最大动能大，B项说法不正确、D项说法正确；高频电源的变化周期应与粒子在匀强磁场中的周期相同，等于，故C项说法不正确。
考点：本题考查了回旋加速器
11．BCD
【解析】
试题分析：在电场中加速过程中，根据动能定理可得，解得粒子第n次和第n+1次获得的速度之比为，根据公式可得粒子第n次和第n+1次半径之比为，A错误；根据动能定理，牛顿第二定律，可得，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，则时间为粒子在磁场中运动的时间，磁场中运动的周期，则，B正确；根据公式，解得，D正确；代入可得，C正确；21·cn·jy·com
考点：考查了回旋加速器
12．D
【解析】
试题分析：当导线与磁场方向垂直时，安培力最大，所以导线受到的安培力，故，解得，D正确
考点：考查了磁感应强度
13．（1）前 （2）D
【解析】（1）在对螺线管通电前必须对磁传感器进行调零，否则就会有测量误差。
（2）减小通电螺线管的电流后，螺线管内的磁感应强度变小，由于从另一端插入，磁传感器的读数可能为-3mT。
【考点定位】用DIS研究通电螺线管的磁感应强度
14．D
【解析】
试题分析：磁感线的疏密反映磁场的强弱，由于一条磁感线不能看出疏密，故不能判断a、b两点磁感应强度的大小，故选D.
考点：磁感线；磁感应强度.
15．A
【解析】
试题分析：由右手定则可知，闭合电键后，螺线管的左端是N极，根据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时N极的指向是向左，选项A正确。
考点：右手定则.
16．D
【解析】
试题分析：根据右手螺旋定则，直导线周围产生的磁感线是以导线为圆心的同心圆，磁感应强度为磁感线的切线方向，电流I和3I在a点产生的磁感应强度方向都向下，合磁感应强度方向也向下，根据可知，电流I在b点产生的磁感应强度，方向向上，电流3I在b点产生的磁感应强度，方向向下，电流3I产生的磁感应强度大，合磁感应强度方向向下，所以A项错误；a点的磁感应强度大小为，b点的磁感应强度大小为，a点和b点的磁感应强度大小之比为16：1，所以B项错误；电流3I在c点产生的磁感应强度方向向上，并且电流3I离c点近产生的磁感应强度大，电流I在c点产生的磁感应强度方向向下，并且离c点远产生的磁感应强度小，c点的合磁感应强度方向向上，所以C项错误；c点的磁感应强度大小，c点和b点的磁感应强度大小之比为5：1，所以D项正确。
考点：本题考查了磁感应强度的叠加
17．A
【解析】
试题分析:比值定义物理量是物理学 ( http: / / www.21cnjy.com )中常见定义物理量的方法，凡是用此类方法定义出的物理量，必定表示其物理意义，加速度的物理意义是描述速度变化快慢的物理量，显然A错误，A选项表示的是加速度的决定式，即加速度的大小的决定因素。而B.C.D均为该物理量的定义式。
考点：物理量的定义式和决定式
18．B
【解析】
试题分析：点电荷的定向移动，形成电流， ( http: / / www.21cnjy.com )根据正电荷的定向移动方向即为电流的方向，由右手螺旋定则可知，正电荷在O点的磁场方向为垂直于纸面向里，而负电荷在O点的磁场方向为垂直于纸面向外，由于正电荷运动时在O点产生的磁场强，根据矢量叠加原理，则合磁场的方向为垂直于纸面向里，故B正确，A、B、D错误。故选B．
考点：本题考查通电直导线和通电线圈的磁场、磁感应强度的叠加、右手螺旋定则。
19．A
【解析】
试题分析：法拉第最先引入“场”的概念，奥斯特最早发现了电流的磁效应现象，选项A错误；变压器是根据电磁感应原理制成的，互感现象是变压器工作的基础，选项B正确；在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这应用了“微元法”，选项C正确；电场强度和磁感应强度定义物理量的方法是比值定义法，选项D正确；故选A.
考点：物理学史；物理问题的研究方法.
20．C
【解析】
试题分析：根据安培定则可得a导线在 ( http: / / www.21cnjy.com )c处产生的磁场方向垂直ac指向左下，导线b在c处产生的磁场方向垂直bc指向右下，合磁场方向竖直向下，根据左手定则导线c受到的安培力方向与ab边垂直，指向左边，故C正确
考点：考查了安培定则，安培力
21．ACD
【解析】
试题分析：所谓比值定义法，就是用两个 ( http: / / www.21cnjy.com )基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法．比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变．21世纪教育网版权所有
解：解：A、加速度的定义是速度变化量与所用时间的比值，故a=属于比值定义法．故A正确．
B、电流I=中电流与U成正比，与电阻成反比；故不属于比值定义法；故B错误；
C、电场强度与放入电场中的电荷无关，所以E=属于比值定义法．故A正确；
D、磁感应强度与放入其中的电流无关，故也属于比值定义法；故D正确；
故选：ACD
点评：用比值法定义物理量是物理上常用的思想方法，可以根据定义出的物理量与两个物理量有无关系，判断是否是比值法定义．
22．D
【解析】
试题分析：A、通电导线受磁场力（为B与I的夹角），故安培力F的大小与通电导线的长度L，流经导线的电流I，导线所处位置的磁感应强度B，夹角θ都有关，故A错误．B通电导线在磁感应强度大的方向受力（）可以为零，如磁场方向与导线平行时（），故B错误。C、虽然匀强磁场各处的磁感应强度B相同，但电流I的大小和方向、导线的长度L、B与I的夹角θ只要有一个物理量不同，安培力的大小或方向就不会相同，故C错误．D、磁感应强度由比值定义法定义，大小跟垂直放在磁场中的通电导线受力的大小没有关系，与通电导线电流大小也没有关系，它由磁场的性质决定，故D正确。故选D。
考点：本题考查了磁感应强度、安培力。
23．C
【解析】
试题分析：电场强度的方向是正电荷在电场 ( http: / / www.21cnjy.com )中受力的方向，负电荷受力方向与电场强度的方向相反，故A说法错误；电场强度的大小与单位电荷所受电场力大小相等，不能说与电场力大小成正比，故B说法错误；磁感应强度的方向是小磁针北极受力的方向，故C说法正确，应选C；通电导线受安培力的大小与导线中电流的大小、导线长度及磁感应强度大小有关，故D说法错误。
考点：本题考查了电场强度、安培力、磁感应强度的概念
24．B
【解析】
试题分析：磁感线的疏密程度可表示磁感应强度的大小，磁感线越密，该处的磁感应强度越大，所以Ba＜Bb，B正确，A错误；同一小段通电导线在磁场中的受力大小跟磁场强度和磁场与电流方向的夹角有关系，所以CD错误。
考点：磁感应强度、安培力
25．D
【解析】
试题分析：磁感应强度B只 ( http: / / www.21cnjy.com )与磁场本身有关，与通电直导线受到的磁场力无关，A错误；通电导线所受磁场力的方向与磁感应强度和电流组成的平面垂直，B错误；如果通电导线与磁感应强度方向垂直，则不受磁场力，但该处磁感应强度不一定为零，C错误；磁感应强度为零的地方，通电导线一定不受磁场力，D正确。故选D。
考点：安培力
26．D
【解析】
试题分析：在磁场中通电导线中的电流方向与磁场方向平行时不受安培力的作用，选项A错误；电场强度与电势的高低没有直接的关系，电场强度为零的地方电势不一定为零，电势为零的地方电场强度也不一为零，选项B错误；安培力F=BILsinθ，只有当θ＝90°时才有B=,选项C错误；由P=Fvcosθ得，磁场对通电导线的安培力方向F总与B和I垂直，但B.I之间可以不垂直，选项D正确。
考点：本题旨在考查电场力与安培力的区别。
27．A
【解析】
试题分析：若a中电流方向向纸外，b中电流方向向纸里，根据安培定则判断可知：a在P处产生的磁场Ba方向垂直于aP连线斜向上，如图所示．21cnjy.com
b在P处产生的磁场Bb方向垂直于连 ( http: / / www.21cnjy.com )线斜向下，根据平行四边形定则进行合成，如图所示，P点的磁感应强度方向水平向右．故A正确，B错误．若a中电流方向向纸里，b中电流方向向纸外，则可得P点的磁感应强度方向水平向左．故C错误．若a、b中均向纸外，同理可知，P点的磁感应强度方向竖直向上．故D错误．故选：A．
考点：磁场的叠加；右手定则.
28．C
【解析】
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试题分析：根据安培定则， ( http: / / www.21cnjy.com )通电导线产生的磁场为顺时针方向，即：a点方向向上，b点方向向下，c点方向向左，d点方向向右，同匀强磁场叠加后的结果：a点磁场加强，b点磁场减弱，c点和d点磁感应强度大小相等，如图所示，故选项C正确。
考点：通电直导线的磁场 安培定则 矢量叠加
29．C
【解析】
试题分析：发现小磁针的N极指向为北偏西60°，则电流在小磁针处的磁场方向向西，大小是B′＝B tan60°＝B，由安培定则可知，电流的方向由南向北．故选：C.
考点：安培定则。
30．C
【解析】
试题分析：电场线和磁感线都是人们为了形象的描述电场和磁场而假想的曲线，不是客观存在的曲线，选项A错误；电场对放入其中的电荷一定有力的作用，而磁场只对和磁场方向不垂直的运动电荷才有力的作用，选项B错误；在公式中，对正电荷，F和E的方向相同，对负电荷，F与E的方向相反，故F与E的方向不是相同就是相反，选项C正确；磁场中某点的磁感应强度与通电导线的放入与否无关，选项D错误，故选C.
考点：磁感应强度；磁感线.
31．200
【解析】
试题分析：在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS．当线圈与磁场成θ角时，磁通量Φ=BSsinθ．2·1·c·n·j·y
解：在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量：Φ=BS．
磁感应强度：B==T=200T
故答案为：200．
点评：掌握匀强磁场磁通量的计算：在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS；当线圈与磁场成θ角时，磁通量Φ=BSsinθ
32．正极 S极
【解析】
试题分析：通电螺线管内部的磁场方向 ( http: / / www.21cnjy.com )为从S指向N，与外部相反，根据小磁针的N即向右指判断通电螺线管右端为N极，所以b段为S极。根据安培右手定则，四指弯曲的方向指向电流方向，大拇指所指的即为N极即大拇指指向a，据此判断电流为从c到d，即c为电源正极。
考点：磁场 安培右手定则
33．（1） （2）高于 （3）
【解析】
试题分析：(1)由电阻定律知，导体材料的电阻为R=，则电压U=IR=，由电流的微观表达式I=nesv，则电子定向移动的速率为v=
（2）根据左手定则，电子向侧面偏转，故面电势较低，所以导体侧面C的电势高于侧面C′的电势
（3）当电子受洛伦兹力与电场力平衡后，有，解得B=
考点：电阻定律 左手定则 电流微观表达式 霍尔效应
34． 0.1 ；0.1
【解析】
试题分析：根据,当通过1.5A的电流时，磁场的磁感应强度仍然是0.1T。
考点：磁感应强度的概念。
35． ，
【解析】
试题分析：（1）感应电动势，根据欧姆定律，感应电流，联立可得：，代入数据则。
（2），所以待测处的磁感应强度的大小为，代入数据则
考点：本题考查了磁感应强度、磁通量、法拉第电磁感应定律．
36．逆时针、Betanθ
【解析】
试题分析：通电线圈产生磁场方向向东，由安培定则可知电流沿逆时针方向；磁感应强度为矢量，根据其叠加原理可得Betanθ．
考点：安培力；磁感应强度．
点评：本题比较简单，重点考查了对安培力的理解和应用，是考查基础知识的好题．
37．0.1；0.1；0.1
【解析】
试题分析：根据公式可得当通过3A的电流时，受到60×10-2N的磁场力，则磁场的磁感强度,因为磁感应强度大小和外界因素无关，所以导线加长，电流加倍，磁感应强度都不变，都是
考点：考查了磁感应强度
点评：关键是知道是计算式，磁感应强度和F，I,L等因素无关
38．（图略）要求画出电源和滑动变阻器，注意电源的正负极。
【解析】
试题分析：根据通电螺线管的磁场判 ( http: / / www.21cnjy.com )断方法，电流要从左边流向右侧，通过右手定则知道通电螺线管的左边为N，右边为S，小磁针静止时N极指向磁场的方向。既能满足题目要求，那么电源应该是上面负极，下面正极，为了保证电路工作安全，最好配套保护电阻，如图：
考点：右手定则
点评：本题考查了右手定则判断通电螺线管磁场的方法。
39．北极，磁场方向
【解析】
试题分析：小磁针静止时N极指向即为该点磁场的方向
考点：本题考查了磁场的方向的规定方向：
点评：磁场是有方向的，人们规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时 N极所指的方向就是该点的磁场方向．
40．0.1
【解析】
试题分析：设现况质量M，砝码质量为m，第一次:对线框而言，第二次，联立则B=0.1T
考点：受力平衡、安培力
点评：本题考查了左手定则判断安培力方向，利用平衡知识建立等式关系求解。
41．向右、正、 N
【解析】
试题分析：通过磁极间的相互作用可判断通电螺线管的极性，再根据安培定则可判断电流的方向，再根据电流的方向可判断电源的正负极．【来源：21cnj*y.co*m】
小磁针N极所指的一端一定是通电螺母 ( http: / / www.21cnjy.com )管的S极，则用安培定则判断可知，电流是从左端流向右端的，因此，电源的右端为负极．小磁针所在位置的磁场方向为向右，电源的c端为电源的正极，螺线管的a端为N极。
考点：通电螺线管的极性和电流方向的判断；磁极间的相互作用；安培定则．
点评：解决此题的关键是要能熟练运用安培定则进行判断，同时还要明确磁极间的相互作用规律．
42．Ⅱ、Ⅳ；Ⅰ、Ⅲ
【解析】
试题分析：先根据右手定则判 ( http: / / www.21cnjy.com )断每根通电直导线在每个区域内产生的磁场，然后根据矢量的叠加可得，肯定不可能出现磁感强度为零的区域是Ⅱ、Ⅳ；可能出现磁感强度为零的区域是Ⅰ、Ⅲ．
考点：本题考查了右手的定则以及磁场的叠加问题，
点评：根据右手定则判断每根通电直导线在每个区域内产生的磁场，然后根据矢量的叠加可得，矢量相加减遵循平行四边形定则21*cnjy*com
43．0.01，0.01
【解析】
试题分析：由安培力公式F=BIL可知，磁感强度是磁场本身的性质，与放置的电流和所受安培力大小无关
考点：考查磁感强度
点评：难度较小，公式B=F/IL只是一个计算式，不是决定式
44．4 1.6
【解析】
试题分析：由磁感应强度的定义式可得
当导线中的电流增大为2A时，导线受到的安培力为
考点：磁感应强度
点评：公式是磁感应强度的定义式，成立的条件是导线垂直于磁场方向放置，B由磁场的本身决定，与F、IL无关。
45．西 磁场
【解析】
试题分析：由安培定则可知，通有 ( http: / / www.21cnjy.com )从南向北电流的导线下方，磁场的方向为，自东向西，小磁针N极受磁场力方向与磁场方向相同，则小磁针N极向西偏转；这个实验表明，通电导线的周围和磁铁周围一样，存在磁场。
考点：电流周围的磁场
点评：小磁针N极受力方向与磁场方向相同，用安培定则判断电流周围的磁场。
46．强弱 T
【解析】
试题分析：物理学中用磁感应强度来描述磁场的强弱；在国际单位制中，其单位是特斯拉，符号为T
考点：磁感应强度
点评：知道用磁感应强度来描述磁场的强弱；其国际单位是特斯拉。
47．55，1.1×107
【解析】
试题分析：由，，联立把数据统一成国际单位解得B=55T；磁场力的最大功率代入数据解得。
考点：运动学公式，牛顿第二定律，安培力公式，功率的公式
点评：学生清楚电磁炮的加速度由安培力提供，带入相关公式解题。
48．左、垂直纸面向外
【解析】
试题分析：由小磁针的N极指向可知小磁针所在位 ( http: / / www.21cnjy.com )置的磁感线方向，则由磁感线的特点可知螺线管的磁极，则由右手螺旋定则可得出电流方向及电源的正负极．再根据电流的方向判断出磁场的方向，判断下方小磁针的NN极指向。【版权所有：21教育】
小磁针N极向右，则所在处磁感线向右， ( http: / / www.21cnjy.com )因电磁铁的外部磁感线由N极指向S极，故说明左侧为S极，右侧为N极，电流从左侧流入，则电源的左侧为电源的正极；由安培定则判断出下方小磁针处的磁场方向向外，小磁针B的N极指向为垂直纸面向外。
考点：通电螺线管的极性和电流方向的判断；磁感线及其特点；安培定则．
点评：本题考查了磁感线的特点和右手螺旋定则的使用．利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性，也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法．
49．1.2T
【解析】
试题分析：由棒中通入3A电流时，它可在导轨上匀速滑动得，若电流增大为5A时，棒可获得2m/s2的加速度由牛顿第二定律得，两式联立代入数据得到B=1.2T
考点：本题考查安培力公式，牛顿第二定律
点评：本题学生能熟练运用安培力公式，牛顿第二定律解相关问题。
50．洛伦兹；两极（或南极、北极）
【解析】
试题分析：地球的磁场由南 ( http: / / www.21cnjy.com )向北，当带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向东，当其到达两极附近时，会形成美丽的极光
考点：本题考查了带电粒子在磁场中的偏转，以及极光的形成位置
点评：此类型的题目是基础性的，多看课本，有助于学生解题
51．
【解析】通电后，直角棒的每一段都受到方向垂直于棒指向框内、大小相等的安培力（右图），每一段所受安培力大小为FB=BIl.
取右边的直角棒Ocb为研 ( http: / / www.21cnjy.com )究对象，其Oc、cb两段所受安培力的水平分力必被左边直角棒Oab在O、b两处的水平作用力平衡.由对称性可知O、b两处相互作用力相等（设均为f），根据平衡条件有f=FBcos45°.
由以上两式解得磁感应强度大小为B=.
52．0.08J
【解析】由和得安培力做功为：
0.08J。
53．（1）2 T, （2）2 T, ( http: / / www.21cnjy.com ) （3）如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能：①该处没有磁场；②该处有磁场，只不过通电导线与磁场方向平行。
【解析】（1）由磁感应强度的定义式得：T=2 T。
（2）磁感应强度B是由磁场和空间位置（点）决定的，和导线的长度L、电流I的大小无关，所以该点的磁感应强度是。
（3）如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能：①该处没有磁场；②该处有磁场，只不过通电导线与磁场方向平行。
54．；电场强度
【解析】当通电直导线垂直放入磁场中时，受到的安培力，磁感应强度，用比值定义的物理量还有，电场强度。
55．零
【解析】直线电流的磁场是以直线电流为中心的一组同心圆，故中心O点处三个直线电流的磁场方向如右图所示，由于对称性，它们互成的角，且它们的大小相等，均为，根据矢量合成的特点，可知它们的合矢量为零。
56．（1）（2）（3）
【解析】
试题分析：（1）若速度小于某一值时粒子不能从BB′离开区域Ⅰ,只能从AA′边离开区域Ⅰ.则无论
粒子速度大小,在区域Ⅰ中运动的时间相同.轨迹如图所示(图中只画了一个粒子的轨迹).粒子在区域Ⅰ内做圆周运动的圆心角为φ1=300°
( http: / / www.21cnjy.com )
由,解得粒子做圆周运动的周期为
依题意
解得
(2)速度为v0时粒子在区域Ⅰ内的运动时间为,设轨迹所对圆心角为φ2,则，；
解得 φ2=φ1=60°
所以其圆心在BB′上,穿出BB′时速度方向与BB′垂直,其轨迹如图所示,设轨道半径为R,则
解得
故d=Rsin 60°=
(3)区域Ⅰ、Ⅱ宽度相同,则粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中运动时间均为,穿过中间无磁场区域的时间
则粒子从O1到DD′所用的时间
考点：带电粒子在磁场中的运动.
57．（1）（2）（3）
【解析】
试题分析： （1）离子在加速电场中加速，根据动能定理，有：
离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，根据牛顿第二定律，有
得
（2）离子做类平抛运动
d=vt
由牛顿第二定律得qE=ma 则
（3）离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有
则
离子能打在QN上则既没有从DQ边出去也没有从PN边上出去，则离子运动径迹的边界如图I和II，由几何关系知，离子能打在QN上，必须满足：
则有
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考点：带电粒子在匀强电场及在匀强磁场中的运动.
58．；
【解析】
试题分析：设带电粒子经电压为U的电场加速后速度为v，由动能定理得：qU=mv2-0 ①
带电粒子进入磁场后做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得： ②
依题意可知：r=d ③
联立①②③可解得：④；
带电粒子在电场中偏转，做类平抛运动，
设经时间t从P点到达C点，则：
d=vt ⑤
⑥
联立①⑤⑥可解得：
考点：带电粒子在磁场和电场中的运动.
59．（1）0.1T；（2）d＞（或d≥）；
【解析】
试题分析：（1）设粒子的初速度大小为v，粒子在极板间匀速直线运动，则：qvB1=qE，
设粒子在圆形区域磁场中做圆周运动的半径为r，由牛顿第二定律得：qvB2＝m，
粒子运动轨迹如图所示，粒子速度方向偏转了60°，由数学知识可得：r=Rcot30°，解得：B2=0.1T；
（2）撤去磁场B1后，粒子在极板间做平抛运动，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，速度的偏转角为θ，由牛顿第二定律得：qE=ma，
水平方向：l=vt，竖直方向：vy=at，tanθ＝，解得：tanθ＝，即θ=30°，设粒子飞出电场后速度恰好与圆形区域的边界相切时，圆心O离极板右边缘的水平距离为d，
如图所示，则，解得：d ＝
所以d＞（或d≥）；
考点：带电粒子在电场及在磁场中的运动.
60．（1）（2）3d （3）
【解析】
试题分析：（1）所有电子射入圆形区域后做圆周运动轨道半径大小相等，设为r，当电子从位置y=R处射入的电子经过O点进入x轴下方，则
r =R
解得：
（2）设电子经电场加速后到达ab时速度 ( http: / / www.21cnjy.com )大小为v, 电子在ab与MN间磁场做匀速圆周运动轨道半径为r1，沿x轴负方向射入电场的电子离开电场进入磁场时速度方向与水平方向成θ角，则
如果电子在O点以速度v0沿x轴负方向射入 ( http: / / www.21cnjy.com )电场，经电场偏转和磁场偏转后，不能打在感光板上，则所有电子都不能打在感光板上。恰好不能打在感光板上的电子在磁场中的圆轨道圆心为O2如图，则
感光板与ab间的最小距离
( http: / / www.21cnjy.com )
解得：，，
（3）如果电子在O点沿x轴正方向射入电场，经电场偏转和磁场偏转后，能打在感光板上，则所有电子都能打在感光板上。恰好能打在感光板上的电子在磁场中的圆轨道圆心为O3，如图，感光板与ab间的最大距离
解得：
( http: / / www.21cnjy.com )
当感光板与ab间的距离最大为时，所有从O点到MN板的电子中，沿x轴正方向射入电场的电子，运动时间最长。设该电子在匀强电场中运动的加速度为a，运动时间为t1，在磁场B2中运动周期为T，时间为t2，则 ，
，
运动最长时间
解得：
考点：带电粒子在电场及在磁场中的运动。
61．（1）5.0×105m/s （2）8.28×10-7s (3)
【解析】
试题分析：（1）离子做直线运动，,解得
（2）离子进入磁感应强度为B2的磁场中做匀速圆周运动，
得 m
离子轨迹如图，交OA边界C点，圆弧对应圆心角900，
运动时间
离子过C点速度方向竖直向下，平行于电场线进入电场做匀减速直线运动，
加速度
返回边界上的C点时间t2,由匀变速直线运动规律知
所以离子从进入磁场到第二次穿越边界0A所用时间
（3）离子第二次穿越边界线OA的位置C点的坐标为，则
离子从C点以竖直向上的速度垂直进入磁场做匀速直线运动，恰好完成圆弧，如图，后以水平向右的速度从D点离开磁场进入电场，离子第三次穿越边界OA,设D点坐标为,由几何关系得，www-2-1-cnjy-com
离子垂直进入电场做类平抛运动，垂直电场线位移为x,沿电场线位移y,
( http: / / www.21cnjy.com )
得，
所以第四次穿越边界的E点，坐标由几何关系的
即位置坐标为
考点：带电粒子在复合场中的运动。
62．（1），（2），（3）离子的荷质比必须小于
【解析】
试题分析：（1）设离子在平行板内的匀速直线运动速度为v，由于离子做匀速直线运动即离子所受洛仑兹力和电场力平衡，故①，由匀强电场场强和电势差关系有②，联立①②式得。21·世纪*教育网
（2）若离子经Op上某点离开磁场，最后 ( http: / / www.21cnjy.com )垂直x轴离开第Ⅰ象限，由于离子离开pOy区域将做匀速直线运动可知离子离开pOy区域时速度方向应垂直于x轴，故如下图为离子在pOy区域内运动的轨迹图，
( http: / / www.21cnjy.com )
由几何关系有：轨迹半径为，轨迹对应的圆心角为；离子运动周期为将、代入可得，离子在pOy区域运动时间为 。
（3）要使离子一定能打在x轴上，离子离开pOy区域时速度方向应沿OP方向，离子在磁场B中运动的最小半径r2如下图所示。
( http: / / www.21cnjy.com )
由几何关系得： ， 解得，由洛仑兹力和向心力关系得 ，由此可得离子荷质比③，r2为离子在磁场B中运动的最小半径由③式可知运动半径大则要求荷质比小，故离子要打在x轴上的荷质比必须小于。
考点：本题考查了带电粒子在电场中的运动、带电粒子在磁场中的运动
63．（1）（2）；（3）
【解析】
试题分析：（1）设带电粒子的质量为m，电荷量 ( http: / / www.21cnjy.com )为q，初速度为v，磁感应强度为B。可判断出粒子受到的电场力沿X轴正方向，则洛伦兹力沿X轴负方向，于是可知磁感应强度垂直XOY平面向外。
且有 qE=qvB R=vt0 则
（2）仅有电场时，带电粒子在匀强电场中做类平抛运动
在y方向位移
设在水平方向位移为x，因射出位置在半圆形区域边界上，于是
又有 得
设出射速度v1，出射时水平分速度vx，则
则
（3）仅有磁场时，入射速度v2=4v，带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，圆心为C，圆心角为2α，如图，
( http: / / www.21cnjy.com )
设轨道半径为r，由牛顿第二定律有
又，qE=ma, 得
由几何关系则
带电粒子在磁场中运动周期
则带电粒子在磁场中运动时间
考点：带电粒子在复合场中的运动.
64．（1）正电；（2）2g （3）
【解析】
试题分析：（1）小球带正电
ab在磁场区域运动时，产生的感应电动势大小为： ①
金属板间产生的场强大小为： ②
ab在Ⅰ磁场区域运动时，带电小球匀速运动，有 ③
联立①②③得： ④
（2）ab在Ⅱ磁场区域运动时，设小球的加速度a，依题意，有
⑤
联立③⑤得： ⑥
（3）依题意，ab分别在Ⅰ、Ⅱ ( http: / / www.21cnjy.com )、Ⅲ磁场区域运动时，小球在电场中分别做匀速、类平抛和匀速运动，设发生的竖直分位移分别为SⅠ、SⅡ、SⅢ；ab进入Ⅲ磁场区域时，小球的竖直分速度为vⅢ．则：2-1-c-n-j-y
SⅠ=0 ⑦ SⅡ= ⑧
SⅢ=vⅢ ⑨ vⅢ= ⑩
又：SⅠ+SⅡ+SⅢ=2d ⑾
联立可得： ⑿
考点：法拉第电磁感应定律；带电粒子在复合场中的运动.
65．（1）；（2）；（3）≤v≤。
【解析】
试题分析：（1）因为小球在磁场中做匀速圆周运动。故它受到的电场力与重力相等，
即：qE=mg，
P、Q两板间电压：U=Ed，
导体棒在MN导体棒上切割磁感线，由电磁感应定律得：U=B0Lv0，联立得：m=。
（2）如图，圆心为O2的轨迹对应在磁场中运动的时间最短：
( http: / / www.21cnjy.com )
Tmin=T/4，又T=
小球在磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供：qvB=m，联立得：tmin=。
（3）如图，能打在P板上的两个临界轨迹分别为圆心O1和O2，由几何知识得：r1=d/4；r2=d/2。
由以上可知：r=，联立得：v1=；v2=。
故≤v≤。
考点：带电粒子在电场与磁场中的运动，电磁感应现象。
66．（电场强度）、（电势差）、 (电容) 、 （电流）、（电动势）、（电势）、 (电阻)、 (磁感应强度)、 (磁感应强度)、
(磁感应强度)21教育名师原创作品
【解析】
试题分析：比值定义物理量是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。
考点：本题考查了比值定义物理量的概念
O
O′
c
d
a
b
O1
r
P
B
E
V0
a
.
b
西
东
北
南
北
东
v0
M
N
P
Q
d
v
L
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选修3-1第三章磁场第二节磁感应强度
第I卷（选择题）
评卷人 得分
一、选择题
1．如图所示，两根长直导线竖直平行固定放 ( http: / / www.21cnjy.com )置，且与水平固定放置的光滑绝缘杆MN分别交于c、d两点，点o是cd的中点，杆MN上a、b两点关于o点对称。两导线均通有大小相等、方向向上的电流，已知长直导线在周围某点产生磁场的磁感应强度与电流成正比、与该点到导线的距离成反比。一带正电的小球穿在杆上，以初速度v0从a点出发沿杆运动到b点。在a、b、o三点杆对小球的支持力大小分别为Fa、Fb、Fo。下列说法可能正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A．
B．
C．小球一直做匀速直线运动
D．小球先做加速运动后做减速运动
2．如图所示，半径为r的圆形区域内有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场的磁感应强度随时间均匀增大，其变化率为=k；纸面内的平行金属导轨ab、cd与磁场边界相切于O、O′点，边长ab=2bc，导轨两端接有电阻均为R的两灯泡，构成回路，金属导轨的电阻忽略不计。则回路中
A．产生感应电动势，但无感应电流
B．感应电流方向为abcda
C．感应电流的大小为
D．感应电流的大小为
3．“超导量子干涉仪”可用于探测心磁（10 ( http: / / www.21cnjy.com )-10T）和脑磁（10-13T）等微弱磁场，其灵敏度可达10-14T，其探测“回路”示意图如图甲所示。穿过ABCD“回路”的磁通量为Φ，总电流强度I=i1+i2。I与Φ/Φ0的关系如图乙所示（Φ0=2.07×10-15 Wb），下列说法正确的是
A．图乙中横坐标的单位是Wb
B．穿过“回路”的磁通量越大，电流I越大
C．穿过“回路”的磁通量变化引发电流I周期性变化
D．根据图像,不能由电流I的大小来确定穿过“回路”的磁通量大小
4．一微粒质量为m带负电荷，电荷量大小是q ( http: / / www.21cnjy.com )，如图所示，将它以一定初速度在磁场中P点释放以后，它就做匀速直线运动，已知匀强磁场的磁感应强度为B，空气对微粒的阻力大小恒为f，则关于微粒做匀速直运动下列描述中正确的是
A． 微粒不可能沿竖直方向上运动
B．微粒可能沿水平方向上运动
C．微粒做匀速运动时的速度v大小为
D．微粒做匀速运动时的速度v大小为
5．无限长通电直导线在周围 ( http: / / www.21cnjy.com )某一点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比，即B＝(式中k为常数)。如图所示，两根相距L的无限长直导线分别通有电流I和3I。在两根导线的连线上有a、b两点，a点为两根直导线连线的中点，b点距电流为I的导线的距离为L。下列说法正确的是
A．a点和b点的磁感应强度方向相同
B．a点和b点的磁感应强度方向相反
C．a点和b点的磁感应强度大小比为8∶1
D．a点和b点的磁感应强度大小比为16∶1
6．用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列表达式中不属于用比值定义物理量的是
A.加速度a= B.电流I=
C.电场强度E= D.磁感应强度B=
7．如图所示，在平面直角坐标系中有一个 ( http: / / www.21cnjy.com )垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a（0，L）。一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度的方向与x轴正方向的夹角为60°。下列说法正确的是（ ）
A．电子在磁场中运动的半径为L
B．电子在磁场中运动的时间为
C．磁场的磁感应强度
D．电子在磁场中做圆周运动的速度不变
8．如图所示，空间中存在一水平方向匀强电场和一水平方向匀强磁场，且电场方向和磁场方向相互垂直。在电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成夹角且处于竖直平面内。一质量为m，带电量为+q的小球套在绝缘杆上。初始，给小球一沿杆向下的初速度，小球恰好做匀速运动，电量保持不变。已知，磁感应强度大小为B，电场强度大小为，则以下说法正确的是
A．小球的初速度为
B．若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止
C．若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止
D．若小球的初速度为，则运动中克服摩擦力做功为
9．如图所示，I、II区域是宽度L均为0.5m的匀强磁场，磁感应强度大小均为B=1T，方向相反，一边长L=0.5m、质量m=0.1kg、电阻的正方形金属线框abcd的ab边紧靠磁场边缘，在外力F的作用下向右匀速运动穿过磁场区域，速度v0=10m/s。在线框穿过磁场区的过程中，外力F所做的功为
( http: / / www.21cnjy.com )
A．5J B．7.5J C．10J D．15J
10．图甲是回旋加速器的原理示意图 ( http: / / www.21cnjy.com )。其核心部分是两个D型金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中（磁感应强度大小恒定），并分别与高频电源相连。加速时某带电粒子的动能EK随时间t变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A.在EK-t图象中t4-t3=t3-t2=t2-t1
B.粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大
C.高频电源的变化周期应该等于tn-tn-1
D.D形盒的半径越大，粒子获得的最大动能越大
11．回旋加速器的工作原理如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com )，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速电压为U的加速电场中被加速。所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调，磁场的磁感应强度最大值为Bm和加速电场频率的最大值fm。则下列说法正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A．粒子第n次和第n+1次半径之比总是︰
B．粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为
C．若fm<，则粒子获得的最大动能为
D．若fm>，则粒子获得的最大动能为
12．将一长度为0.1m的直导线放入某一匀强磁场中，当导线中电流为2A时，测得其所受安培力为1N。则此匀强磁场的磁感应强度B大小
A．< 0.2T B．= 0.2T C．< 5T D．≥5T
13．（3分）在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中
（1）在对螺线管通电_________（选填“前”或“后”）必须对磁传感器进行调零。
（2）（单选题）实验时，将磁传感器探管前端插 ( http: / / www.21cnjy.com )至通电螺线管轴线中点时，磁传感器读数为5mT。减小通电螺线管的电流后，将探管从螺线管的另一端插入，当探管前端再次到达螺线管轴线中点时，磁传感器的读数可能为
A．5mT B．—5mT C．3mT D．-3mT
14．图示，a 和b 是一条磁感线上的两点， 关于这两点磁感应强度大小的判断， 正确的是
A. 一定是a 点的磁感应强度大
B. 一定是b 点的磁感应强度大
C. 一定是两点的磁感应强度一样大
D. 无法判断
15．如图所示，小磁针放置在螺线管轴线的左侧。当螺线管通以恒定电流时，不计其它磁场的影响，小磁针静止时N极的指向是：
( http: / / www.21cnjy.com )
A．向左 B．向右 C．向上 D．向下
16．无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比．如图所示，两根相距L的无限长直导线分别通有电流I和3I．在两导线的连线上有a、b、c三点，a点为两根直导线连线的中点，b、c两点距导线的距离均为L。下列说法正确的是（ ）
A．a点和b点的磁感应强度方向相反
B．a点和b点的磁感应强度大小之比为8：1
C．c点和b点的磁感应强度方向相同
D．c点和b点的磁感应强度大小之比为5：1
17．用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列哪些物理量的确定不是由比值法定义的（ ）
A.加速度 B.电场强度
C.电阻 D.磁感应强度
18．如图所示，真空中两点电荷+q和-q以相同的速度w在水平面内顺时针转动O点离+q较近，试判断O点的磁感应强度方向( )
A.方向垂直于纸面向外 B.方向垂直于纸面向里
C.为0 D.无法确定
19．下列说法不正确的是 ( )
A.法拉第最先引入“场”的概念，并最早发现了电流的磁效应现象
B．互感现象是变压器工作的基础
C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这应用了“微元法”
D．电场强度和磁感应强度定义物理量的方法是比值定义法
20．在等边三角形的三个顶 ( http: / / www.21cnjy.com )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，方向如图。过c点的导线所受安培力的方向 （ ）
A.与ab边平行，竖直向上
B.与ab边平行，竖直向下
C.与ab边垂直，指向左边
D.与ab边垂直，指向右边
21．（2014 昆山市校级模拟）用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列表达式中属于用比值定义物理量的是（ ）
A.加速度a= B.电流I=
C.电场强度E= D.磁感应强度B=
22．下列关于磁感应强度大小的说法正确的是( )
A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大
B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大
C．放在匀强磁场中各处的通电导线受力大小和方向处处相同
D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
23．下列说法正确的是
A．电场强度的方向与电场力的方向一致
B．电场强度的大小与电场力的大小成正比
C．磁感应强度的方向与小磁针北极受力的方向一致
D．通电导线受安培力大的地方磁感应强度大
24．磁场中某区域的磁感线如图所示，则( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞Bb
B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜Bb
C．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
25．下列说法中正确的是（ ）
A.由B=F/IL可知，磁感应强度B与一小段通电直导线受到的磁场力成正比
B.一小段通电导线所受磁场力的方向就是磁场方向
C.一小段通电导线在某处不受磁场力，该处磁感应强度一定为零
D.磁感应强度为零的地方，一小段通电导线在该处不受磁场力
26．下列关于电场和磁场的说法中，正确的是（ ）
A．处在电场中的电荷一定受到电场力，在磁场中通电导线一定受到安培力
B．电场强度为零的地方电势一定为零，电势为零的地方电场强度也为零
C．若一小段长为L、通过电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是F/IL
D．磁场对通电导线的安培力方向总与B和I垂直，但B.I之间可以不垂直
27．如图所示，a、b两根垂直纸面的直导线通有等值的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b距离相等，关于P点的磁场方向，以下判断正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A．a中电流方向向纸外，b中电流方向向纸里，则P点的磁场方向向右
B．a中电流方向向纸外，b中电流方向向纸里，则P点的磁场方向向左
C．a中电流方向向纸里，b中电流方向向纸外，则P点的磁场方向向右
D．a中电流方向向纸外，b中电流方向向纸外，则P点的磁场方向向左
28．如图所示，在竖直向 ( http: / / www.21cnjy.com )上的匀强磁场中，水平放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向里，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中
( http: / / www.21cnjy.com )
A．a、b两点磁感应强度相同
B．c、d两点磁感应强度相同
C．a点磁感应强度最大
D．b点磁感应强度最大
29．某同学在赤道附近做“探究通电直导 ( http: / / www.21cnjy.com )线产生的磁场”实验时，先在水平实验台上放置一枚小磁针，发现小磁针N极指北，然后他把一直导线沿南北方向置于小磁针正上方，当通入恒定电流时，发现小磁针静止时的N极指向为北偏西60°，他通过查阅资料知当地的地磁场磁感应强度为B，则通电导线产生的磁场在小磁针所在处的磁感应强度和通入的电流方向为【出处：21教育名师】
A．2B，由南向北 B．2B，由北向南
C．，由南向北 D．，由北向南
30．下列说法正确的是
A．电场线和磁感线都是电场和磁场中客观存在的曲线
B．磁场与电场一样，对放入其中的电荷一定有力的作用
C．在公式中，F与E的方向不是相同就是相反
D．由公式知，F越大，通电导线所在处的磁感应强度一定越大
第II卷（非选择题）
评卷人 得分
二、填空题
31．一个面积是40cm2的导线框，垂直地放在匀强磁场中，穿过它的磁通量为0.8Wb，则匀强磁场的磁感应强度 ．
32．如图所示在通电螺丝管内部中间的小 ( http: / / www.21cnjy.com )磁针，静止时N极指向右端，则电源的c端为电源________极，（填“正”或“负”）螺线管的a端为等效磁极的_________极。（填“N”或“S”）
( http: / / www.21cnjy.com )
33．一导体材料的样品的体积为a× ( http: / / www.21cnjy.com )b×c， A′、C、A、C′为其四个侧面，如图所示．已知导体样品中载流子是自由电子，且单位体积中的自由电子数为n，电阻率为ρ，电子的电荷量为e，沿x方向通有电流I．
(1)导体样品A′、A两个侧面之间的电压是________，导体样品中自由电子定向移动的速率是________．
(2)将该导体样品放在匀强磁场中，磁场方 ( http: / / www.21cnjy.com )向沿z轴正方向，则导体侧面C的电势________(填“高于”、“低于”或“等于”)侧面C′的电势．
(3)在(2)中，达到稳定状态时，沿 ( http: / / www.21cnjy.com )x方向的电流仍为I，若测得C、C′两侧面的电势差为U，则匀强磁场的磁感应强度B的大小为 。
( http: / / www.21cnjy.com )
34．匀强磁场中有一段长为0.2m的直 ( http: / / www.21cnjy.com )导线，它与磁场方向垂直，当通过3A的电流时，受到6.0×10-2N的磁场力，则磁场的磁感应强度是______ T；当通过1.5A的电流时，磁场的磁感应强度是_____ T。
35．如图所示是测磁感应强度的 ( http: / / www.21cnjy.com )一种装置。把一个很小的测量线圈放在待测处，将线圈跟冲击电流计G串联(冲击电流计是一种测量电量的仪器)。当用反向开关S使螺线管里的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而有电流流过G。已知测量小线圈有2000圈，它的直径为2.5cm，整个串联回路的电阻是10OOΩ，在S反向时测得△Q=2.5×10-7C。在电流反向过程中，穿过小线圈的磁通量的变化量为_________ Wb，被测处的磁感应强度为_______ T。
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36．已知地磁场的水平分量为B，利用这 ( http: / / www.21cnjy.com )一值可以测定某一弱磁场的磁感强度，如图所示为测定通电线圈中央一点的磁感强度。实验方法：①先将未通电线圈平面沿南北方向放置，中央放一枚小磁针N极指向北方；②给线圈通电，此时小磁针N极指北偏东θ角后静止，由此可以确定线圈中电流方向（由东向西看）是 _____（填“顺”或“逆”）时针方向的，通电线圈在线圈中心处产生的磁感强度=___________．
37．匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线 ( http: / / www.21cnjy.com )，它与磁场方向垂直，当通过3A的电流时，受到60×10-2N的磁场力，则磁场的磁感强度是______特；当导线长度缩短一半时，磁场的磁感强度是_____特；当通入的电流加倍时，磁场的磁感强度是 ______特．
38．将下图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成），要求：
A．电路能改变电磁铁磁性的强弱；
B．使小磁针静止时如图所示。
39．在磁场中某一点，小磁针静止时____________所指方向，就是该点的_____________。
40．如图所示，有一个10匝 ( http: / / www.21cnjy.com )的矩形线圈，它的ab边的长度为10cm，处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面向里。线圈通以如图所示方向的电流时，天平平衡，电流大小为0.1A。若将电流反向，需在右盘增加2g砝码方可使天平恢复平衡。则磁场的磁感强度大小为 T。(g取10m/s2)
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41．如图所示，放在通电螺线管外部的小 ( http: / / www.21cnjy.com )磁针，静止时N极指向右端，则小磁针所在位置的磁场方向为 ，电源的c端为 极，螺线管的a端为 极（N或S）。
( http: / / www.21cnjy.com )
42．两根互相垂直的通电直导线放在同一 ( http: / / www.21cnjy.com )平面内，彼此绝缘，电流方向如图所示．在两导线周围的四个区域中，肯定不可能出现磁感强度为零的区域是______；可能出现磁感强度为零的区域是______．
( http: / / www.21cnjy.com )
43．匀强磁场中有一段长为30cm的长直 ( http: / / www.21cnjy.com )导线，它与磁场方向垂直，当通过2A的电流时，受到安培力大小为6X10-3N，则磁场的磁感应强度为___________T；当导线长度缩短为原来一半时，磁场的磁感应强度是___________T
44．长为0.2m的导线垂直于某匀强磁场方向 ( http: / / www.21cnjy.com )放置，当导线中通有1A的电流时，导线受到的安培力大小为0.8N，则磁场的磁感应强度为＿＿＿＿T，当导线中的电流增大为2A时，导线受到的安培力为＿＿＿＿N。【来源：21·世纪·教育·网】
45．1820年，丹麦物理学家奥斯特 ( http: / / www.21cnjy.com )做了一个实验，把一条导线沿南北方向放在小磁针的上方，当给导线通以从南向北的电流时，小磁针N极向 偏转，这个实验表明，通电导线的周围和磁铁周围一样，存在 。
46．磁感应强度是描述磁场＿＿＿＿的物理量，在国际单位制中，其单位是＿＿＿＿。
47．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要 ( http: / / www.21cnjy.com )原理如图所示.某大学制成了能把m=2.2g的弹体(包括金属杆CD的质量)加速到v=10km／s的电磁炮. 若轨道宽l=2m，长s=100m，通过的电流为I=10A，则轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度B=________T，磁场力的最大功率P=________W(轨道摩擦不计)
( http: / / www.21cnjy.com )
48．当接通电源后，小磁针A按图所示方向 ( http: / / www.21cnjy.com )运动，则电源的 （填“左”或“右”）侧为电源正极，小磁针B的N极指向 方向
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49．两条金属导轨上水平放置一根导 ( http: / / www.21cnjy.com )电棒ab，处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示。导电棒质量为1.2kg，长为1m，当棒中通入3A电流时，它可在导轨上匀速滑动，若电流增大为5A时，棒可获得2m/s2的加速度。则该装置所在处的磁感应强度的大小为 。
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50．从太阳和其他天体上，时刻有大量 ( http: / / www.21cnjy.com )的高能带电粒子放出形成“宇宙线”，“宇宙线”到达地球附近时，会受到地磁场对它的 力的作用，迫使这些运动电荷改变运动方向，到达地球的 附近，有时会在那里形成美丽的极光。
评卷人 得分
三、实验题
51．如图15-2-10所示，在光滑水 ( http: / / www.21cnjy.com )平桌面上，有两根弯成直角的相同金属棒，它们的一端均可绕固定转动轴O自由转动，另一端b互相接触，组成一个正方形线框，正方形每边长度均为l，匀强磁场的方向垂直桌面向下.当线框中通以图示方向的电流I时，两金属棒在b点的相互作用力为f，则此时磁感应强度的大小为___________________（不计电流产生的磁场）. 21*cnjy*com
( http: / / www.21cnjy.com )
图15-2-10
52．在B=0.5T的匀强磁 ( http: / / www.21cnjy.com )场中，放一根与磁场方向垂直，长0.8m的通电导线，通入的电流为2A，当导线在与磁场垂直的平面内受磁场力作用移动了0.lm时，安培力做功的大小是 J。
53．磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线、它的电流是2.5A，导线长1 cm，它受到的安培力为N。问：
（1）这个位置的磁感应强度是多大？
（2）如果把通电导线中的电流增大到5A时，这一点的磁感应强度是多大？
（3）如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否肯定这里没有磁场。
54．磁场对放入其中的长为 ( http: / / www.21cnjy.com )l、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电导线有力F的作用，可以用磁感应强度B描述磁场的力的性质，磁感应强度的大小B＝ ，在物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有 等。
55．在纸面上有一个等边三角形ABC，其顶点处都有通相同电流的三根长直导线垂直于纸面放置，电流方向如图所示，每根通电导线在三角形的中心产生的磁感应强度大小为，则中心O处的磁感应强度大小为 。
评卷人 得分
四、计算题
56．如图所示,矩形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场(AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界,四者相互平行),磁感应强度大小均为B,矩形区域的长度足够长,磁场宽度及BB′与CC′之间的距离相同.某种带正电的粒子从AA′上的O1处以大小不同的速度沿与O1A成α=30°角进入磁场(如图所示,不计粒子所受重力),当粒子的速度小于某一值时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为t0;当速度为v0时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间为.求:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)粒子的比荷；
(2)磁场区域Ⅰ和Ⅱ的宽度d;
(3)速度为v0的粒子从O1到DD′所用的时间.
57．如图，静止于A处的正离子，经电压为U的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知圆弧所在处场强为E0，方向如图所示；离子质量为m、电荷量为q；、，离子重力不计。
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）求圆弧虚线对应的半径R的大小；
（2）若离子恰好能打在NQ的中点上，求矩形区域QNCD内匀强电场场强E的值；[来源:21世纪教育网]www.21-cn-jy.com
（3）若撤去矩形区域QNCD的匀强电场，换为垂直纸面向里的磁场，要求离子能最终打在QN上，求磁场磁感应强度B的取值范围
58．如图所示，在xOy直角坐标系中，第Ⅰ ( http: / / www.21cnjy.com )象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场．初速度为零、带电荷量为q、质量为m的粒子经过电压为U的电场加速后，从x轴上的A点垂直x轴进入磁场区域，经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域，在电场中偏转并击中x轴上的C点．已知OA＝OC＝d.求电场强度E和磁感应强度B的大小(粒子的重力不计)．
( http: / / www.21cnjy.com )
59．（9分）如图所示，在两个水平平行金属极板间存在着竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度和磁感应强度的大小分别为E＝2×106 N/C和B1＝0.1 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飞入极板后恰好做匀速直线运动，然后进入圆形磁场区域，飞出圆形磁场区域后速度方向偏转了60°，不计粒子的重力，粒子的比荷＝2×108 C/kg.
( http: / / www.21cnjy.com )
(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 ( http: / / www.21cnjy.com )场B1撤去，为使粒子飞出极板后不能进入圆形区域的磁场，求圆形区域的圆心O离极板右边缘的水平距离d应满足的条件．
60．如图所示，在xOy平面内，以O1(0,R)为圆心、R为半径的圆形区域内有垂直平面向里的匀强磁场B1，x轴下方有一直线ab，ab与x轴相距为d，x轴与直线ab间区域有平行于y轴的匀强电场E，在ab的下方有一平行于x轴的感光板MN，ab与MN间区域有垂直于纸平面向外的匀强磁场B2。在0≤y≤2R的区域内，质量为m、电荷量为e的电子从任何位置从圆形区域的左侧沿x轴正方向以速度v0射入圆形区域，经过磁场B1偏转后都经过O点，然后进入x轴下方。已知x轴与直线ab间匀强电场场强大小，ab与MN间磁场磁感应强度。不计电子重力。
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）求圆形区域内磁场磁感应强度B1的大小？
（2）若要求从所有不同位置出发的电子都不能打在感光板MN上，MN与ab板间的最小距离h1是多大？
（3）若要求从所有不同位置出发的电子都能打在 ( http: / / www.21cnjy.com )感光板MN上，MN与ab板间的最大距离h2是多大？当MN与ab板间的距离最大时，电子从O点到MN板，运动时间最长是多少？
61．（19分）如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1=0.20T,方向垂直纸面向里，电场强度E1=1.0×105V/m,PQ为板间中线。紧靠平行板右侧边缘坐标系的第一象限内，有一边界AO、与y轴的夹角∠=450，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2=0.25T,边界线的下方有竖直向上的匀强电场，电场强度E2=5.0×105V/m。一束带电荷量q=8.0×10-19C、质量m=8.0×10-26Kg的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从轴上坐标为（0,0.4 m）的Q点垂直轴射入磁场区，多次穿越边界线OA。求：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）离子运动的速度；
（2）离子从进入磁场到第二次穿越边界线OA所需的时间；
（3）离子第四次穿越边界线的位置坐标。
62．如下图所示，相距为d、 ( http: / / www.21cnjy.com )板间电压为U的平行金属板M、N间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场；在pOy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场；pOx区域为无场区．一正离子沿平行于金属板、垂直磁场射入两板间并做匀速直线运动，从H（0，a）点垂直y轴进入第Ⅰ象限．
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）求离子在平行金属板间的运动速度；
（2）若离子经Op上某点离开磁场，最后垂直x轴离开第Ⅰ象限，求离子在第Ⅰ象限磁场区域的运动时间；
（3）要使离子一定能打在x轴上，则离子的荷质比应满足什么条件？
63．如图所示，在以坐标原点O为 ( http: / / www.21cnjy.com )圆心，半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，方向沿x轴负方向。匀强磁场方向垂直于xoy平面。一带负电的粒子(不计重力)从P（0,-R）点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经时间t0从O点射出。
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）求匀强磁场的大小和方向；
（2）若仅撤去磁场，带电粒子仍从P点以相同的速度射入,经时间t0/2恰好从半圆形区域的边界射出。求粒子的加速度和射出时的速度大小；
（3）若仅撤去电场,带电粒子从O点沿Y轴负方向射入，且速度为原来的4倍，求粒子在磁场中运动的时间。
64．如图所示，两金属板正对并水平放置，分 ( http: / / www.21cnjy.com )别与平行金属导轨连接，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域有 垂直导轨所在平面的匀强磁场．金属杆ab与导轨垂直且接触良好，并一直向右匀速运 动．某时刻ab进入Ⅰ区域，同时一带电小球从O点沿板间中轴线水平射入两板间．ab在Ⅰ区域运动时，小球匀速运动；ab从Ⅲ区域右边离开磁场时，小球恰好从金属板的边缘离开．已知板间距为4d，导轨间距为L，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域的磁感应强度大小相等、宽度均为d．带电小球质量为m，电荷量为q，ab运动的速度为v0，重力加速度为g．求：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）小球带何种电荷及磁感应强度B的大小；
（2）ab在Ⅱ区域运动时，小球的加速度a大小；
（3）要使小球恰好从金属板的边缘离开，ab运动的速度v0要满足什么条件。
65．如图所示，在竖直平面内有宽度为L ( http: / / www.21cnjy.com )足够长的金属导轨，导轨间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，导轨上有一导体棒在外力作用下以速度v0向左匀速运动；P、Q为竖直平面内两平行金属板，分别用导线和M、N相连，P、Q板长为d，间距也为d， P、Q板间虚线右侧为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有一电量为q的带正电小球，从P、Q左边界的中点水平射入，进入磁场后做匀速圆周运动，重力加速度取g。求：21教育网
（1）带电小球的质量m；
（2）能够打在P板上的带电小球在磁场中运动的最短时间；
（3）能够打在P板上的带电小球速度v的取值范围。
评卷人 得分
五、简答题
66．在物理学中，常常用比值定义物 ( http: / / www.21cnjy.com )理量，用来表示研究对象的某种性质。定义一个新的物理量的同时，也就确定了这个新的物理量与原有物理量之间的关系。请你写出在选修3-1中用比值法定义的物理量的定义式。（至少写出3个）
参考答案
1．ABC
【解析】
试题分析：小球在运动过程中受到重力、支持力和洛伦兹力，在o点的磁感应强度为零，洛伦兹力为零，支持力大小等于重力大小，小球在运动过程中，由于杆光滑没有摩擦力，所以小球做匀速直线运动，C项正确；D项错误；磁感应强度大小不确定，洛伦兹力大小不确定，在a点小球受到洛伦兹力向上，有可能，A项正确；b点洛伦兹力向下，，所以B项正确。
考点：本题考查了洛伦兹力
2．C
【解析】
试题分析：因为闭合电路abcd中有变化的磁场，故闭合电路中产生感应电动势和感应电流，选项A错误；磁场是增加的，故感应电流的磁场方向垂直纸面向外，由右手定则可以判断出，感应电流的方向是逆时针方向，即沿adcb的方向，选项B错误；由法拉第电磁感应定律可得，线圈中的感应电动势为E==kπr2；由于电路中的总电阻为2R，所以电路中的感应电流为I=，选项C正确；D错误。
考点：感应电动势，楞次定律。
3．CD
【解析】
试题分析：A、磁通量的单位为Wb，所以Φ/Φ0的单位是1，故A错误；B、C、从图中可以看出穿过“回路”的磁通量变化引发电流I周期性变化，当Φ/Φ0的比值为整数时，电流最大，故B错误，C正确；D、因为电流是周期性变化的，同一个电流值，对应很多个回路的磁通量，故不能根据电流的大小来确定回路中磁通量的大小，故D正确。故选CD.
考点：本题考查楞次定律、法拉第电磁感应定律．
4．AC
【解析】
试题分析：微粒受竖直向下的重力mg、与速度方向相反的阻力f与洛伦兹力作用而做匀速直线运动，微粒所受合外力为零，如果微粒沿竖直方向运动，由左手定则可知，微粒所受洛伦兹力沿水平方向，所受合力不可能为零，则微粒不可能沿竖直方向运动，故A正确；如果微粒沿水平方向运动，则微粒所受洛伦兹力沿竖直方向，微粒所受合外力不可能为零，故B错误；微粒做匀速直线运动，所受合外力为零，则重力与阻力的合力与洛伦兹力等大反向，由平衡条件可得：，则微粒运动的速度：，故C正确，D错误；故选：AC．
考点：带电粒子在复合场中的运动.
5．AD
【解析】
试题分析：根据右手螺旋法则，导线周围的磁场的磁感线，是围绕导线形成的同心圆，3I导线与I导线在a处的磁感应强度方向都向下，则合磁感应强度方向向下的；根据，3I导线在b处的磁感应强度方向向下，大小为；而I导线在b处的磁感应强度方向向上，大小为，因3I导线产生的磁场较大，则合磁感应强度方向向下，因此a点和b点的磁感应强度方向相同，故A正确，B错误；3I导线与I导线在a处的磁感应强度大小，而3I导线与I导线在b处的磁感应强度大小，则a点和b点的磁感应强度大小之比为16：1，故C错误，D正确．故选AD.
考点：磁感应强度的叠加
6．B
【解析】
试题分析：加速度a等于速度变化量与所用时间的比值，加速度公式a=属于比值定义法．不符合题意．故A错误；电流强度I=是欧姆定律，说明电流与电压成正比，与电阻成反比，不是比值定义法．符合题意．故B正确．电场强度等于电场力与所带电量的比值，故选项C不符合题意；磁感应强度公式B=采用的是比值定义法．不符合题意．故D错误．故选B.
考点：研究物体问题的方法.
7．BC
【解析】
试题分析：设电子在磁场中的轨迹半径为R，由几何知识得 Rsin30°=R-L，得 R=2L．故A错误．
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电子在磁场中运动时间 ；因为，解得电子在磁场中的运动时间 t=．故B正确．
由，得，故C正确．电子在磁场中作匀速圆周运动，速度大小不变，但其方向时刻在变化，所以速度是变化的，故D错误．故选：BC
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动.
8．AC
【解析】
试题分析：由于带电小球刚开始受重力mg、电场力及磁场力的作用，电场力为F电=Eq=mg，而重力与电场力的合力刚好与杆垂直，合力的大小为2mg，故此时要使小球做匀速运动，摩擦力应该为0，即磁场力与电场力、重力的合力相平衡，即F磁=2mg，根据F磁=Bqv0可知，小球初速度的大小为，选项A正确；若小球的初速度为，故F磁>2mg，小球会受到摩擦力的作用，该力阻碍小球的运动，故小球的速度会减小，但当小球的速度减小到时，小球受到的力就成了平衡力，以后小球做匀速运动，所以选项B错误；若小球的初速度为，则F磁<2mg，小球将受到摩擦力的作用，故其速度会逐渐减小，速度越小，磁场力就会越小，小球对杆的压力就会越大，即摩擦力也就越大，加速度不断增大，故它将做加速度不断增大的减速运动，最后停止，选项C正确；若小球的初速度为，则运动中重力、电场力和磁场力的合力总与杆垂直，故它们对球不做功，只有摩擦阻力对小球做功，根据动能定理可得，克服摩擦力做功为=，故选项D错误。
考点：带电粒子在复合场中的运动，力的平衡，动能定理。
9．D
【解析】
试题分析：由感应电动势公式得：E=BLv，感应电流
0-L内，感应电流，逆时针方向取正值；时间间隔t1==0.05s
L-2L内，，顺时针方向取负值；时间间隔t2==0.05s
2L-3L内，，逆时针方向取正值；时间间隔t3==0.05s
因为线框匀速运动，所以外力做的功等于电流做的功：=102×0.5×0.05+202×0.5×0.05+102×0.5×0.05=15J，故ABC错误，D正确；
考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律.
10．AD
【解析】
试题分析：粒子在匀强磁场中的周期为定值，在EK-t图象中t4-t3=t3-t2=t2-t1均为半个周期，故A项说法正确；回旋加速器中粒子最大动能决定于D形盒的半径，粒子加速次数与粒子初始是否与高频电源的变化周期同步有关，不能说粒子加速次数多粒子最大动能大，B项说法不正确、D项说法正确；高频电源的变化周期应与粒子在匀强磁场中的周期相同，等于，故C项说法不正确。
考点：本题考查了回旋加速器
11．BCD
【解析】
试题分析：在电场中加速过程中，根据动能定理可得，解得粒子第n次和第n+1次获得的速度之比为，根据公式可得粒子第n次和第n+1次半径之比为，A错误；根据动能定理，牛顿第二定律，可得，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，则时间为粒子在磁场中运动的时间，磁场中运动的周期，则，B正确；根据公式，解得，D正确；代入可得，C正确；21·cn·jy·com
考点：考查了回旋加速器
12．D
【解析】
试题分析：当导线与磁场方向垂直时，安培力最大，所以导线受到的安培力，故，解得，D正确
考点：考查了磁感应强度
13．（1）前 （2）D
【解析】（1）在对螺线管通电前必须对磁传感器进行调零，否则就会有测量误差。
（2）减小通电螺线管的电流后，螺线管内的磁感应强度变小，由于从另一端插入，磁传感器的读数可能为-3mT。
【考点定位】用DIS研究通电螺线管的磁感应强度
14．D
【解析】
试题分析：磁感线的疏密反映磁场的强弱，由于一条磁感线不能看出疏密，故不能判断a、b两点磁感应强度的大小，故选D.
考点：磁感线；磁感应强度.
15．A
【解析】
试题分析：由右手定则可知，闭合电键后，螺线管的左端是N极，根据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时N极的指向是向左，选项A正确。
考点：右手定则.
16．D
【解析】
试题分析：根据右手螺旋定则，直导线周围产生的磁感线是以导线为圆心的同心圆，磁感应强度为磁感线的切线方向，电流I和3I在a点产生的磁感应强度方向都向下，合磁感应强度方向也向下，根据可知，电流I在b点产生的磁感应强度，方向向上，电流3I在b点产生的磁感应强度，方向向下，电流3I产生的磁感应强度大，合磁感应强度方向向下，所以A项错误；a点的磁感应强度大小为，b点的磁感应强度大小为，a点和b点的磁感应强度大小之比为16：1，所以B项错误；电流3I在c点产生的磁感应强度方向向上，并且电流3I离c点近产生的磁感应强度大，电流I在c点产生的磁感应强度方向向下，并且离c点远产生的磁感应强度小，c点的合磁感应强度方向向上，所以C项错误；c点的磁感应强度大小，c点和b点的磁感应强度大小之比为5：1，所以D项正确。
考点：本题考查了磁感应强度的叠加
17．A
【解析】
试题分析:比值定义物理量是物理学 ( http: / / www.21cnjy.com )中常见定义物理量的方法，凡是用此类方法定义出的物理量，必定表示其物理意义，加速度的物理意义是描述速度变化快慢的物理量，显然A错误，A选项表示的是加速度的决定式，即加速度的大小的决定因素。而B.C.D均为该物理量的定义式。
考点：物理量的定义式和决定式
18．B
【解析】
试题分析：点电荷的定向移动，形成电流， ( http: / / www.21cnjy.com )根据正电荷的定向移动方向即为电流的方向，由右手螺旋定则可知，正电荷在O点的磁场方向为垂直于纸面向里，而负电荷在O点的磁场方向为垂直于纸面向外，由于正电荷运动时在O点产生的磁场强，根据矢量叠加原理，则合磁场的方向为垂直于纸面向里，故B正确，A、B、D错误。故选B．
考点：本题考查通电直导线和通电线圈的磁场、磁感应强度的叠加、右手螺旋定则。
19．A
【解析】
试题分析：法拉第最先引入“场”的概念，奥斯特最早发现了电流的磁效应现象，选项A错误；变压器是根据电磁感应原理制成的，互感现象是变压器工作的基础，选项B正确；在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这应用了“微元法”，选项C正确；电场强度和磁感应强度定义物理量的方法是比值定义法，选项D正确；故选A.
考点：物理学史；物理问题的研究方法.
20．C
【解析】
试题分析：根据安培定则可得a导线在 ( http: / / www.21cnjy.com )c处产生的磁场方向垂直ac指向左下，导线b在c处产生的磁场方向垂直bc指向右下，合磁场方向竖直向下，根据左手定则导线c受到的安培力方向与ab边垂直，指向左边，故C正确
考点：考查了安培定则，安培力
21．ACD
【解析】
试题分析：所谓比值定义法，就是用两个 ( http: / / www.21cnjy.com )基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法．比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变．21世纪教育网版权所有
解：解：A、加速度的定义是速度变化量与所用时间的比值，故a=属于比值定义法．故A正确．
B、电流I=中电流与U成正比，与电阻成反比；故不属于比值定义法；故B错误；
C、电场强度与放入电场中的电荷无关，所以E=属于比值定义法．故A正确；
D、磁感应强度与放入其中的电流无关，故也属于比值定义法；故D正确；
故选：ACD
点评：用比值法定义物理量是物理上常用的思想方法，可以根据定义出的物理量与两个物理量有无关系，判断是否是比值法定义．
22．D
【解析】
试题分析：A、通电导线受磁场力（为B与I的夹角），故安培力F的大小与通电导线的长度L，流经导线的电流I，导线所处位置的磁感应强度B，夹角θ都有关，故A错误．B通电导线在磁感应强度大的方向受力（）可以为零，如磁场方向与导线平行时（），故B错误。C、虽然匀强磁场各处的磁感应强度B相同，但电流I的大小和方向、导线的长度L、B与I的夹角θ只要有一个物理量不同，安培力的大小或方向就不会相同，故C错误．D、磁感应强度由比值定义法定义，大小跟垂直放在磁场中的通电导线受力的大小没有关系，与通电导线电流大小也没有关系，它由磁场的性质决定，故D正确。故选D。
考点：本题考查了磁感应强度、安培力。
23．C
【解析】
试题分析：电场强度的方向是正电荷在电场 ( http: / / www.21cnjy.com )中受力的方向，负电荷受力方向与电场强度的方向相反，故A说法错误；电场强度的大小与单位电荷所受电场力大小相等，不能说与电场力大小成正比，故B说法错误；磁感应强度的方向是小磁针北极受力的方向，故C说法正确，应选C；通电导线受安培力的大小与导线中电流的大小、导线长度及磁感应强度大小有关，故D说法错误。
考点：本题考查了电场强度、安培力、磁感应强度的概念
24．B
【解析】
试题分析：磁感线的疏密程度可表示磁感应强度的大小，磁感线越密，该处的磁感应强度越大，所以Ba＜Bb，B正确，A错误；同一小段通电导线在磁场中的受力大小跟磁场强度和磁场与电流方向的夹角有关系，所以CD错误。
考点：磁感应强度、安培力
25．D
【解析】
试题分析：磁感应强度B只 ( http: / / www.21cnjy.com )与磁场本身有关，与通电直导线受到的磁场力无关，A错误；通电导线所受磁场力的方向与磁感应强度和电流组成的平面垂直，B错误；如果通电导线与磁感应强度方向垂直，则不受磁场力，但该处磁感应强度不一定为零，C错误；磁感应强度为零的地方，通电导线一定不受磁场力，D正确。故选D。
考点：安培力
26．D
【解析】
试题分析：在磁场中通电导线中的电流方向与磁场方向平行时不受安培力的作用，选项A错误；电场强度与电势的高低没有直接的关系，电场强度为零的地方电势不一定为零，电势为零的地方电场强度也不一为零，选项B错误；安培力F=BILsinθ，只有当θ＝90°时才有B=,选项C错误；由P=Fvcosθ得，磁场对通电导线的安培力方向F总与B和I垂直，但B.I之间可以不垂直，选项D正确。
考点：本题旨在考查电场力与安培力的区别。
27．A
【解析】
试题分析：若a中电流方向向纸外，b中电流方向向纸里，根据安培定则判断可知：a在P处产生的磁场Ba方向垂直于aP连线斜向上，如图所示．21cnjy.com
b在P处产生的磁场Bb方向垂直于连 ( http: / / www.21cnjy.com )线斜向下，根据平行四边形定则进行合成，如图所示，P点的磁感应强度方向水平向右．故A正确，B错误．若a中电流方向向纸里，b中电流方向向纸外，则可得P点的磁感应强度方向水平向左．故C错误．若a、b中均向纸外，同理可知，P点的磁感应强度方向竖直向上．故D错误．故选：A．
考点：磁场的叠加；右手定则.
28．C
【解析】
( http: / / www.21cnjy.com )
试题分析：根据安培定则， ( http: / / www.21cnjy.com )通电导线产生的磁场为顺时针方向，即：a点方向向上，b点方向向下，c点方向向左，d点方向向右，同匀强磁场叠加后的结果：a点磁场加强，b点磁场减弱，c点和d点磁感应强度大小相等，如图所示，故选项C正确。
考点：通电直导线的磁场 安培定则 矢量叠加
29．C
【解析】
试题分析：发现小磁针的N极指向为北偏西60°，则电流在小磁针处的磁场方向向西，大小是B′＝B tan60°＝B，由安培定则可知，电流的方向由南向北．故选：C.
考点：安培定则。
30．C
【解析】
试题分析：电场线和磁感线都是人们为了形象的描述电场和磁场而假想的曲线，不是客观存在的曲线，选项A错误；电场对放入其中的电荷一定有力的作用，而磁场只对和磁场方向不垂直的运动电荷才有力的作用，选项B错误；在公式中，对正电荷，F和E的方向相同，对负电荷，F与E的方向相反，故F与E的方向不是相同就是相反，选项C正确；磁场中某点的磁感应强度与通电导线的放入与否无关，选项D错误，故选C.
考点：磁感应强度；磁感线.
31．200
【解析】
试题分析：在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS．当线圈与磁场成θ角时，磁通量Φ=BSsinθ．2·1·c·n·j·y
解：在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量：Φ=BS．
磁感应强度：B==T=200T
故答案为：200．
点评：掌握匀强磁场磁通量的计算：在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS；当线圈与磁场成θ角时，磁通量Φ=BSsinθ
32．正极 S极
【解析】
试题分析：通电螺线管内部的磁场方向 ( http: / / www.21cnjy.com )为从S指向N，与外部相反，根据小磁针的N即向右指判断通电螺线管右端为N极，所以b段为S极。根据安培右手定则，四指弯曲的方向指向电流方向，大拇指所指的即为N极即大拇指指向a，据此判断电流为从c到d，即c为电源正极。
考点：磁场 安培右手定则
33．（1） （2）高于 （3）
【解析】
试题分析：(1)由电阻定律知，导体材料的电阻为R=，则电压U=IR=，由电流的微观表达式I=nesv，则电子定向移动的速率为v=
（2）根据左手定则，电子向侧面偏转，故面电势较低，所以导体侧面C的电势高于侧面C′的电势
（3）当电子受洛伦兹力与电场力平衡后，有，解得B=
考点：电阻定律 左手定则 电流微观表达式 霍尔效应
34． 0.1 ；0.1
【解析】
试题分析：根据,当通过1.5A的电流时，磁场的磁感应强度仍然是0.1T。
考点：磁感应强度的概念。
35． ，
【解析】
试题分析：（1）感应电动势，根据欧姆定律，感应电流，联立可得：，代入数据则。
（2），所以待测处的磁感应强度的大小为，代入数据则
考点：本题考查了磁感应强度、磁通量、法拉第电磁感应定律．
36．逆时针、Betanθ
【解析】
试题分析：通电线圈产生磁场方向向东，由安培定则可知电流沿逆时针方向；磁感应强度为矢量，根据其叠加原理可得Betanθ．
考点：安培力；磁感应强度．
点评：本题比较简单，重点考查了对安培力的理解和应用，是考查基础知识的好题．
37．0.1；0.1；0.1
【解析】
试题分析：根据公式可得当通过3A的电流时，受到60×10-2N的磁场力，则磁场的磁感强度,因为磁感应强度大小和外界因素无关，所以导线加长，电流加倍，磁感应强度都不变，都是
考点：考查了磁感应强度
点评：关键是知道是计算式，磁感应强度和F，I,L等因素无关
38．（图略）要求画出电源和滑动变阻器，注意电源的正负极。
【解析】
试题分析：根据通电螺线管的磁场判 ( http: / / www.21cnjy.com )断方法，电流要从左边流向右侧，通过右手定则知道通电螺线管的左边为N，右边为S，小磁针静止时N极指向磁场的方向。既能满足题目要求，那么电源应该是上面负极，下面正极，为了保证电路工作安全，最好配套保护电阻，如图：
考点：右手定则
点评：本题考查了右手定则判断通电螺线管磁场的方法。
39．北极，磁场方向
【解析】
试题分析：小磁针静止时N极指向即为该点磁场的方向
考点：本题考查了磁场的方向的规定方向：
点评：磁场是有方向的，人们规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时 N极所指的方向就是该点的磁场方向．
40．0.1
【解析】
试题分析：设现况质量M，砝码质量为m，第一次:对线框而言，第二次，联立则B=0.1T
考点：受力平衡、安培力
点评：本题考查了左手定则判断安培力方向，利用平衡知识建立等式关系求解。
41．向右、正、 N
【解析】
试题分析：通过磁极间的相互作用可判断通电螺线管的极性，再根据安培定则可判断电流的方向，再根据电流的方向可判断电源的正负极．【来源：21cnj*y.co*m】
小磁针N极所指的一端一定是通电螺母 ( http: / / www.21cnjy.com )管的S极，则用安培定则判断可知，电流是从左端流向右端的，因此，电源的右端为负极．小磁针所在位置的磁场方向为向右，电源的c端为电源的正极，螺线管的a端为N极。
考点：通电螺线管的极性和电流方向的判断；磁极间的相互作用；安培定则．
点评：解决此题的关键是要能熟练运用安培定则进行判断，同时还要明确磁极间的相互作用规律．
42．Ⅱ、Ⅳ；Ⅰ、Ⅲ
【解析】
试题分析：先根据右手定则判 ( http: / / www.21cnjy.com )断每根通电直导线在每个区域内产生的磁场，然后根据矢量的叠加可得，肯定不可能出现磁感强度为零的区域是Ⅱ、Ⅳ；可能出现磁感强度为零的区域是Ⅰ、Ⅲ．
考点：本题考查了右手的定则以及磁场的叠加问题，
点评：根据右手定则判断每根通电直导线在每个区域内产生的磁场，然后根据矢量的叠加可得，矢量相加减遵循平行四边形定则21*cnjy*com
43．0.01，0.01
【解析】
试题分析：由安培力公式F=BIL可知，磁感强度是磁场本身的性质，与放置的电流和所受安培力大小无关
考点：考查磁感强度
点评：难度较小，公式B=F/IL只是一个计算式，不是决定式
44．4 1.6
【解析】
试题分析：由磁感应强度的定义式可得
当导线中的电流增大为2A时，导线受到的安培力为
考点：磁感应强度
点评：公式是磁感应强度的定义式，成立的条件是导线垂直于磁场方向放置，B由磁场的本身决定，与F、IL无关。
45．西 磁场
【解析】
试题分析：由安培定则可知，通有 ( http: / / www.21cnjy.com )从南向北电流的导线下方，磁场的方向为，自东向西，小磁针N极受磁场力方向与磁场方向相同，则小磁针N极向西偏转；这个实验表明，通电导线的周围和磁铁周围一样，存在磁场。
考点：电流周围的磁场
点评：小磁针N极受力方向与磁场方向相同，用安培定则判断电流周围的磁场。
46．强弱 T
【解析】
试题分析：物理学中用磁感应强度来描述磁场的强弱；在国际单位制中，其单位是特斯拉，符号为T
考点：磁感应强度
点评：知道用磁感应强度来描述磁场的强弱；其国际单位是特斯拉。
47．55，1.1×107
【解析】
试题分析：由，，联立把数据统一成国际单位解得B=55T；磁场力的最大功率代入数据解得。
考点：运动学公式，牛顿第二定律，安培力公式，功率的公式
点评：学生清楚电磁炮的加速度由安培力提供，带入相关公式解题。
48．左、垂直纸面向外
【解析】
试题分析：由小磁针的N极指向可知小磁针所在位 ( http: / / www.21cnjy.com )置的磁感线方向，则由磁感线的特点可知螺线管的磁极，则由右手螺旋定则可得出电流方向及电源的正负极．再根据电流的方向判断出磁场的方向，判断下方小磁针的NN极指向。【版权所有：21教育】
小磁针N极向右，则所在处磁感线向右， ( http: / / www.21cnjy.com )因电磁铁的外部磁感线由N极指向S极，故说明左侧为S极，右侧为N极，电流从左侧流入，则电源的左侧为电源的正极；由安培定则判断出下方小磁针处的磁场方向向外，小磁针B的N极指向为垂直纸面向外。
考点：通电螺线管的极性和电流方向的判断；磁感线及其特点；安培定则．
点评：本题考查了磁感线的特点和右手螺旋定则的使用．利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性，也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法．
49．1.2T
【解析】
试题分析：由棒中通入3A电流时，它可在导轨上匀速滑动得，若电流增大为5A时，棒可获得2m/s2的加速度由牛顿第二定律得，两式联立代入数据得到B=1.2T
考点：本题考查安培力公式，牛顿第二定律
点评：本题学生能熟练运用安培力公式，牛顿第二定律解相关问题。
50．洛伦兹；两极（或南极、北极）
【解析】
试题分析：地球的磁场由南 ( http: / / www.21cnjy.com )向北，当带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向东，当其到达两极附近时，会形成美丽的极光
考点：本题考查了带电粒子在磁场中的偏转，以及极光的形成位置
点评：此类型的题目是基础性的，多看课本，有助于学生解题
51．
【解析】通电后，直角棒的每一段都受到方向垂直于棒指向框内、大小相等的安培力（右图），每一段所受安培力大小为FB=BIl.
取右边的直角棒Ocb为研 ( http: / / www.21cnjy.com )究对象，其Oc、cb两段所受安培力的水平分力必被左边直角棒Oab在O、b两处的水平作用力平衡.由对称性可知O、b两处相互作用力相等（设均为f），根据平衡条件有f=FBcos45°.
由以上两式解得磁感应强度大小为B=.
52．0.08J
【解析】由和得安培力做功为：
0.08J。
53．（1）2 T, （2）2 T, ( http: / / www.21cnjy.com ) （3）如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能：①该处没有磁场；②该处有磁场，只不过通电导线与磁场方向平行。
【解析】（1）由磁感应强度的定义式得：T=2 T。
（2）磁感应强度B是由磁场和空间位置（点）决定的，和导线的长度L、电流I的大小无关，所以该点的磁感应强度是。
（3）如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能：①该处没有磁场；②该处有磁场，只不过通电导线与磁场方向平行。
54．；电场强度
【解析】当通电直导线垂直放入磁场中时，受到的安培力，磁感应强度，用比值定义的物理量还有，电场强度。
55．零
【解析】直线电流的磁场是以直线电流为中心的一组同心圆，故中心O点处三个直线电流的磁场方向如右图所示，由于对称性，它们互成的角，且它们的大小相等，均为，根据矢量合成的特点，可知它们的合矢量为零。
56．（1）（2）（3）
【解析】
试题分析：（1）若速度小于某一值时粒子不能从BB′离开区域Ⅰ,只能从AA′边离开区域Ⅰ.则无论
粒子速度大小,在区域Ⅰ中运动的时间相同.轨迹如图所示(图中只画了一个粒子的轨迹).粒子在区域Ⅰ内做圆周运动的圆心角为φ1=300°
( http: / / www.21cnjy.com )
由,解得粒子做圆周运动的周期为
依题意
解得
(2)速度为v0时粒子在区域Ⅰ内的运动时间为,设轨迹所对圆心角为φ2,则，；
解得 φ2=φ1=60°
所以其圆心在BB′上,穿出BB′时速度方向与BB′垂直,其轨迹如图所示,设轨道半径为R,则
解得
故d=Rsin 60°=
(3)区域Ⅰ、Ⅱ宽度相同,则粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中运动时间均为,穿过中间无磁场区域的时间
则粒子从O1到DD′所用的时间
考点：带电粒子在磁场中的运动.
57．（1）（2）（3）
【解析】
试题分析： （1）离子在加速电场中加速，根据动能定理，有：
离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，根据牛顿第二定律，有
得
（2）离子做类平抛运动
d=vt
由牛顿第二定律得qE=ma 则
（3）离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有
则
离子能打在QN上则既没有从DQ边出去也没有从PN边上出去，则离子运动径迹的边界如图I和II，由几何关系知，离子能打在QN上，必须满足：
则有
( http: / / www.21cnjy.com )
考点：带电粒子在匀强电场及在匀强磁场中的运动.
58．；
【解析】
试题分析：设带电粒子经电压为U的电场加速后速度为v，由动能定理得：qU=mv2-0 ①
带电粒子进入磁场后做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得： ②
依题意可知：r=d ③
联立①②③可解得：④；
带电粒子在电场中偏转，做类平抛运动，
设经时间t从P点到达C点，则：
d=vt ⑤
⑥
联立①⑤⑥可解得：
考点：带电粒子在磁场和电场中的运动.
59．（1）0.1T；（2）d＞（或d≥）；
【解析】
试题分析：（1）设粒子的初速度大小为v，粒子在极板间匀速直线运动，则：qvB1=qE，
设粒子在圆形区域磁场中做圆周运动的半径为r，由牛顿第二定律得：qvB2＝m，
粒子运动轨迹如图所示，粒子速度方向偏转了60°，由数学知识可得：r=Rcot30°，解得：B2=0.1T；
（2）撤去磁场B1后，粒子在极板间做平抛运动，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，速度的偏转角为θ，由牛顿第二定律得：qE=ma，
水平方向：l=vt，竖直方向：vy=at，tanθ＝，解得：tanθ＝，即θ=30°，设粒子飞出电场后速度恰好与圆形区域的边界相切时，圆心O离极板右边缘的水平距离为d，
如图所示，则，解得：d ＝
所以d＞（或d≥）；
考点：带电粒子在电场及在磁场中的运动.
60．（1）（2）3d （3）
【解析】
试题分析：（1）所有电子射入圆形区域后做圆周运动轨道半径大小相等，设为r，当电子从位置y=R处射入的电子经过O点进入x轴下方，则
r =R
解得：
（2）设电子经电场加速后到达ab时速度 ( http: / / www.21cnjy.com )大小为v, 电子在ab与MN间磁场做匀速圆周运动轨道半径为r1，沿x轴负方向射入电场的电子离开电场进入磁场时速度方向与水平方向成θ角，则
如果电子在O点以速度v0沿x轴负方向射入 ( http: / / www.21cnjy.com )电场，经电场偏转和磁场偏转后，不能打在感光板上，则所有电子都不能打在感光板上。恰好不能打在感光板上的电子在磁场中的圆轨道圆心为O2如图，则
感光板与ab间的最小距离
( http: / / www.21cnjy.com )
解得：，，
（3）如果电子在O点沿x轴正方向射入电场，经电场偏转和磁场偏转后，能打在感光板上，则所有电子都能打在感光板上。恰好能打在感光板上的电子在磁场中的圆轨道圆心为O3，如图，感光板与ab间的最大距离
解得：
( http: / / www.21cnjy.com )
当感光板与ab间的距离最大为时，所有从O点到MN板的电子中，沿x轴正方向射入电场的电子，运动时间最长。设该电子在匀强电场中运动的加速度为a，运动时间为t1，在磁场B2中运动周期为T，时间为t2，则 ，
，
运动最长时间
解得：
考点：带电粒子在电场及在磁场中的运动。
61．（1）5.0×105m/s （2）8.28×10-7s (3)
【解析】
试题分析：（1）离子做直线运动，,解得
（2）离子进入磁感应强度为B2的磁场中做匀速圆周运动，
得 m
离子轨迹如图，交OA边界C点，圆弧对应圆心角900，
运动时间
离子过C点速度方向竖直向下，平行于电场线进入电场做匀减速直线运动，
加速度
返回边界上的C点时间t2,由匀变速直线运动规律知
所以离子从进入磁场到第二次穿越边界0A所用时间
（3）离子第二次穿越边界线OA的位置C点的坐标为，则
离子从C点以竖直向上的速度垂直进入磁场做匀速直线运动，恰好完成圆弧，如图，后以水平向右的速度从D点离开磁场进入电场，离子第三次穿越边界OA,设D点坐标为,由几何关系得，www-2-1-cnjy-com
离子垂直进入电场做类平抛运动，垂直电场线位移为x,沿电场线位移y,
( http: / / www.21cnjy.com )
得，
所以第四次穿越边界的E点，坐标由几何关系的
即位置坐标为
考点：带电粒子在复合场中的运动。
62．（1），（2），（3）离子的荷质比必须小于
【解析】
试题分析：（1）设离子在平行板内的匀速直线运动速度为v，由于离子做匀速直线运动即离子所受洛仑兹力和电场力平衡，故①，由匀强电场场强和电势差关系有②，联立①②式得。21·世纪*教育网
（2）若离子经Op上某点离开磁场，最后 ( http: / / www.21cnjy.com )垂直x轴离开第Ⅰ象限，由于离子离开pOy区域将做匀速直线运动可知离子离开pOy区域时速度方向应垂直于x轴，故如下图为离子在pOy区域内运动的轨迹图，
( http: / / www.21cnjy.com )
由几何关系有：轨迹半径为，轨迹对应的圆心角为；离子运动周期为将、代入可得，离子在pOy区域运动时间为 。
（3）要使离子一定能打在x轴上，离子离开pOy区域时速度方向应沿OP方向，离子在磁场B中运动的最小半径r2如下图所示。
( http: / / www.21cnjy.com )
由几何关系得： ， 解得，由洛仑兹力和向心力关系得 ，由此可得离子荷质比③，r2为离子在磁场B中运动的最小半径由③式可知运动半径大则要求荷质比小，故离子要打在x轴上的荷质比必须小于。
考点：本题考查了带电粒子在电场中的运动、带电粒子在磁场中的运动
63．（1）（2）；（3）
【解析】
试题分析：（1）设带电粒子的质量为m，电荷量 ( http: / / www.21cnjy.com )为q，初速度为v，磁感应强度为B。可判断出粒子受到的电场力沿X轴正方向，则洛伦兹力沿X轴负方向，于是可知磁感应强度垂直XOY平面向外。
且有 qE=qvB R=vt0 则
（2）仅有电场时，带电粒子在匀强电场中做类平抛运动
在y方向位移
设在水平方向位移为x，因射出位置在半圆形区域边界上，于是
又有 得
设出射速度v1，出射时水平分速度vx，则
则
（3）仅有磁场时，入射速度v2=4v，带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，圆心为C，圆心角为2α，如图，
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设轨道半径为r，由牛顿第二定律有
又，qE=ma, 得
由几何关系则
带电粒子在磁场中运动周期
则带电粒子在磁场中运动时间
考点：带电粒子在复合场中的运动.
64．（1）正电；（2）2g （3）
【解析】
试题分析：（1）小球带正电
ab在磁场区域运动时，产生的感应电动势大小为： ①
金属板间产生的场强大小为： ②
ab在Ⅰ磁场区域运动时，带电小球匀速运动，有 ③
联立①②③得： ④
（2）ab在Ⅱ磁场区域运动时，设小球的加速度a，依题意，有
⑤
联立③⑤得： ⑥
（3）依题意，ab分别在Ⅰ、Ⅱ ( http: / / www.21cnjy.com )、Ⅲ磁场区域运动时，小球在电场中分别做匀速、类平抛和匀速运动，设发生的竖直分位移分别为SⅠ、SⅡ、SⅢ；ab进入Ⅲ磁场区域时，小球的竖直分速度为vⅢ．则：2-1-c-n-j-y
SⅠ=0 ⑦ SⅡ= ⑧
SⅢ=vⅢ ⑨ vⅢ= ⑩
又：SⅠ+SⅡ+SⅢ=2d ⑾
联立可得： ⑿
考点：法拉第电磁感应定律；带电粒子在复合场中的运动.
65．（1）；（2）；（3）≤v≤。
【解析】
试题分析：（1）因为小球在磁场中做匀速圆周运动。故它受到的电场力与重力相等，
即：qE=mg，
P、Q两板间电压：U=Ed，
导体棒在MN导体棒上切割磁感线，由电磁感应定律得：U=B0Lv0，联立得：m=。
（2）如图，圆心为O2的轨迹对应在磁场中运动的时间最短：
( http: / / www.21cnjy.com )
Tmin=T/4，又T=
小球在磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供：qvB=m，联立得：tmin=。
（3）如图，能打在P板上的两个临界轨迹分别为圆心O1和O2，由几何知识得：r1=d/4；r2=d/2。
由以上可知：r=，联立得：v1=；v2=。
故≤v≤。
考点：带电粒子在电场与磁场中的运动，电磁感应现象。
66．（电场强度）、（电势差）、 (电容) 、 （电流）、（电动势）、（电势）、 (电阻)、 (磁感应强度)、 (磁感应强度)、
(磁感应强度)21教育名师原创作品
【解析】
试题分析：比值定义物理量是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。
考点：本题考查了比值定义物理量的概念
O
O′
c
d
a
b
O1
r
P
B
E
V0
a
.
b
西
东
北
南
北
东
v0
M
N
P
Q
d
v
L
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