新人教版选修1-1《第2章 磁场 》2015年单元测试卷（湖南省株洲市醴陵市青云学校）（解析版）
文档属性
| 名称 | 新人教版选修1-1《第2章 磁场 》2015年单元测试卷（湖南省株洲市醴陵市青云学校）（解析版） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 56.0KB | ||
| 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 | 2016-03-01 12:32:17 | ||
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文档简介
新人教版选修1-1《第2章 磁场 》2015年单元测试卷（湖南省株洲市醴陵市青云学校）
一、选择题（本题包括9小题，每小题给出的 ( http: / / www.21cnjy.com )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，有选错或不选的得0分，共36分）
1．关于磁感应强度的概念，下面说法中正确的是（ ）
A．由磁感应强度的定义式B=可知，磁感应强度与磁场力成正比，与电流和导线长度的乘积成反比
B．一小段通电导线在空间某处不受磁场力的作用，那么该处的磁感应强度一定为零
C．一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置上，它受到的磁场力一定等于零
D．磁场中某处的磁感应强度的方向，跟电流在该处所受磁场力的方向相同
2．如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环以轴心沿如图方向转动时，则a、b、c、d四个小磁针的运动情况是（ ）
A．a、b、d不动，c的N极朝纸外
B．a、b、d的N极朝纸内，c的N极朝纸外
C．d不动，c的N极朝纸外．a、b的N极朝纸内
D．a、b、d的N极朝纸外，c的N极朝纸内
3．图中通电直导线周围的磁场，正确的是（ ）
A． B． C． D．
4．有两个相同的圆形线圈，通以大小不同但方向相同的电流，如图所示，两个线圈在光滑的绝缘杆上的运动情况是（ ）
A．互相吸引，电流大的加速度较大
B．互相排斥，电流大的加速度较大
C．互相吸引，加速度相同
D．以上说法都不正确
5．在赤道处沿东西方向放置一根直导线，导线中电子定向运动的方向是从东向西，则导线受到地磁场作用力的方向是（ ）
A．向东 B．向北 C．向上 D．向下
6．关于洛伦兹力的方向，正确的说法是（ ）
A．洛伦兹力的方向，就是磁场中电荷运动的方向
B．洛伦兹力的方向开始时与电荷运动的方向垂直，以后与电荷运动的方向成某一个小于90°的角
C．洛伦兹力的方向始终与电荷运动的方向垂直
D．洛伦兹力的方向始终与磁感应强度的方向垂直
7．对于磁感线的认识，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场是由磁感线组成的
B．无磁感线的地方一定不存在磁场
C．磁感线上任一点的切线方向就是该点小磁针静止时N极指向
D．在有磁场的空间内，任何一点只能画出一条磁感线
8．带电粒子以一定初速度射入某一匀强磁场中，若不计重力，则其运动状态是（ ）
A．一定做匀速圆周运动 B．可能做匀速圆周运动
C．一定做匀速直线运动 D．可能做匀加速直线运动
9．如图所示，PQ是空间位置固定的两个电荷 ( http: / / www.21cnjy.com )量相等的异种电荷，它们的连线中点为O，MN是中垂线，两电荷连线与中垂线在纸平面内，在垂直纸面方向有一磁场，中垂线上一不计重力的带正电粒子以初速度v0保持沿中垂线运动，则（ ）
A．磁场的方向垂直纸面向外
B．带电粒子做匀速直线运动，所受洛仑兹力的大小不变
C．带电粒子做匀速直线运动，所受洛仑兹力的大小改变
D．带电粒子做变速直线运动，所受洛仑兹力的大小改变
二、填空题（本题共3小题，每小题8分，共24分.请将正确的答案填到横线上）
10．如图所示，放在马蹄形磁铁两极之间的导 ( http: / / www.21cnjy.com )体棒ab，当通有自b到a的电流时受到向右的安培力作用，则磁铁的上端是 极．如磁铁上端是S极，导体棒中的电流方向自a到b，则导体棒受到的安培力方向向 ．
11．显像管无外加磁场时电 ( http: / / www.21cnjy.com )子束 偏转，电子束将轰击在荧光屏的 ，并出现一个发光点，有外加磁场时电子束会 偏转．
12．磁化了的物体，经过高温或剧烈震动容易 ．
三、计算题（本题共2小题，每题20分， ( http: / / www.21cnjy.com )共40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.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．如图所示，相距20cm的两根 ( http: / / www.21cnjy.com )光滑平行铜导轨，导轨平面倾角为a=37°，上面放着质量为80g的金属杆ab，整个装置放在B=0.2T的匀强磁场中．
（1）若磁场方向竖直向下，要使金属杆静止在轨道上，必须通以多大的电流？
（2）若磁场方向垂直斜面向下，要使金属杆静止在导轨上，必须通以多大的电流？
14．如图所示，通电导体棒AC静止 ( http: / / www.21cnjy.com )于水平导轨上，棒的质量为m长为l，通过的电流强度为I，匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角，求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大？
新人教版选修1-1《第2章 磁场 》2015年单元测试卷（湖南省株洲市醴陵市青云学校）
参考答案与试题解析
一、选择题（本题包括9小题，每小题给出的四个 ( http: / / www.21cnjy.com )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，有选错或不选的得0分，共36分）
1．关于磁感应强度的概念，下面说法中正确的是（ ）
A．由磁感应强度的定义式B=可知，磁感应强度与磁场力成正比，与电流和导线长度的乘积成反比
B．一小段通电导线在空间某处不受磁场力的作用，那么该处的磁感应强度一定为零
C．一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置上，它受到的磁场力一定等于零
D．磁场中某处的磁感应强度的方向，跟电流在该处所受磁场力的方向相同
【考点】磁感应强度．
【分析】磁感应强度B=，是用比值法定义的，磁感应强度与电流元IL无关；磁感应强度可以用磁感线形象的描述．
【解答】解：A、公式B=是磁感应强度的定义式，是用比值法定义的，磁感应强度与电流元IL的大小无关，故A错误；
B、一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度不一定为零，可能是电流元方向与磁场方向平行造成的，故B错误；
C、一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置上，它受到的磁场力一定等于零，故C正确；
D、根据左手定则，磁场中某处磁感应强度的方向，与直线电流在该处所受磁场力方向垂直，故D错误；
故选：C．
【点评】本题关键是明确磁感应强度的定义，知道用比值法定义的物理量与分子和分母的具体大小无关，只是等于比值，基础问题．
2．如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环以轴心沿如图方向转动时，则a、b、c、d四个小磁针的运动情况是（ ）
A．a、b、d不动，c的N极朝纸外
B．a、b、d的N极朝纸内，c的N极朝纸外
C．d不动，c的N极朝纸外．a、b的N极朝纸内
D．a、b、d的N极朝纸外，c的N极朝纸内
【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．
【分析】正电荷的定向移动方向是电流的方向，负电荷的定向移动方向与电流方向相反；
在磁场中，小磁针静止时N极所指的方向是磁场的方向；
由安培定则判断出a、b、c、d各处磁场方向，然后确定小磁针的转动情况．
【解答】解：圆环带有负电荷 ( http: / / www.21cnjy.com )，圆环顺时针转动时，产生的等效电流方向沿逆时针方向；由安培定则可知，a、b、d所在处磁场垂直于纸面向里，c处磁场垂直于纸面向外，故a、b、d处的小磁针的N极朝纸内转动，c处小磁针的N极朝纸外转动，故B正确；
故选B．
【点评】本题考查了判断磁场方向问题，知道电流方向、熟练应用安培定则即可正确解题．
3．图中通电直导线周围的磁场，正确的是（ ）
A． B． C． D．
【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．
【分析】据电流的磁效应可 ( http: / / www.21cnjy.com )知，通电导线周围存在着磁场，其磁场的方向与电流的方向有关，可根据安培定则判断出磁感线的方向，与电流方向的关系，从而即可求解．
【解答】解：根据安培定则判断可知：通电导线周围的磁感线方向沿逆时针方向（右视），是以导体上各点为圆心的一簇同心圆，磁感线的分布如图；
故选：A．
【点评】对于常见的磁场的磁感线分布要在理解的基础上，加强记忆，注意左手定则与安培定则的区别．
4．有两个相同的圆形线圈，通以大小不同但方向相同的电流，如图所示，两个线圈在光滑的绝缘杆上的运动情况是（ ）
A．互相吸引，电流大的加速度较大
B．互相排斥，电流大的加速度较大
C．互相吸引，加速度相同
D．以上说法都不正确
【考点】楞次定律．
【分析】同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，根据牛顿第二定律比较两个线圈的加速度大小．
【解答】解：两个圆形线圈，电流同向，根 ( http: / / www.21cnjy.com )据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，知两线圈相互吸引．因为线圈I对线圈i的力和线圈i对线圈I的力大小相等，方向相反，根据牛顿第二定律知，加速度大小相等，但方向相反．故D正确，ABC错误．
故选：D．
【点评】解决本题的关键掌握同向电流、异向电流的关系．同向电流相互吸引，异向电流相互排斥．
5．在赤道处沿东西方向放置一根直导线，导线中电子定向运动的方向是从东向西，则导线受到地磁场作用力的方向是（ ）
A．向东 B．向北 C．向上 D．向下
【考点】左手定则．
【分析】解答本题首先要明确地球磁场的分布情况：地理的南极为磁场的北极；同时注意电流方向为正电荷运动方向，然后根据左手定则直接进行判断即可．
【解答】解：地球磁场的南北极和地理的南 ( http: / / www.21cnjy.com )北极相反，因此在赤道上方磁场方向从南指向北，电流的方向与电子运动方向相反，即从西向东，依据左手定则可得安培力方向向上，故ABD错误，C正确．
故选：C．
【点评】本题的难点在于弄不清楚地球磁场方向，同时注意电流的方向轨道为正电荷运动的方向，因此在学习中要熟练掌握各种典型磁场方向的分布情况．
6．关于洛伦兹力的方向，正确的说法是（ ）
A．洛伦兹力的方向，就是磁场中电荷运动的方向
B．洛伦兹力的方向开始时与电荷运动的方向垂直，以后与电荷运动的方向成某一个小于90°的角
C．洛伦兹力的方向始终与电荷运动的方向垂直
D．洛伦兹力的方向始终与磁感应强度的方向垂直
【考点】洛仑兹力．
【分析】当电荷的运动方向与磁场不平 ( http: / / www.21cnjy.com )行时，受到洛伦兹力，当电荷的运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力．根据左手定则判断洛伦兹力方向与电荷运动方向的关系．
【解答】解：ACD、根据左手定则，四指方 ( http: / / www.21cnjy.com )向应与正电荷运动方向相同，大拇指方向与洛伦兹力方向相同，所以洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直．故A错误，CD正确．
B、运动的电荷速度方向若与磁场方向平行，则不受洛伦兹力，若有洛伦兹力，一定与运动方向垂直．故B错误．
故选：CD．
【点评】解决本题的关键知道洛伦兹力的特点，会根据左手定则判断洛伦兹力的方向．
7．对于磁感线的认识，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场是由磁感线组成的
B．无磁感线的地方一定不存在磁场
C．磁感线上任一点的切线方向就是该点小磁针静止时N极指向
D．在有磁场的空间内，任何一点只能画出一条磁感线
【考点】磁感线及用磁感线描述磁场．
【分析】磁感线是描述磁场分布而假想的 ( http: / / www.21cnjy.com )；磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向；磁感线是闭合曲线，磁体外部磁感线是从N极到S极，而内部是从S极到N极；磁通量可形象描述穿过磁感线的条数．
【解答】解：A、磁感线不是实际存在的，所以磁场不是由磁感线组成，故A错误；
B、磁感线不是实际存在的，是形象描述磁场强弱与方向的，不画磁感线的地方也存在磁场，故B错误；
C、磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向，也可以为磁感应强度的方向．故C正确；
D、在有磁场的空间内，任何一点都只能画出一条磁感线，磁感线不相交．故D正确；
故选：CD
【点评】磁感线不是实际存在的，但没有磁 ( http: / / www.21cnjy.com )感线的地方仍有磁场，小磁针N极受力方向或静止时所指方向就是磁场方向，也是磁感应强度方向．磁感线除不相交外，还是闭合曲线．
8．带电粒子以一定初速度射入某一匀强磁场中，若不计重力，则其运动状态是（ ）
A．一定做匀速圆周运动 B．可能做匀速圆周运动
C．一定做匀速直线运动 D．可能做匀加速直线运动
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．
【分析】当带电粒子速度方向与磁 ( http: / / www.21cnjy.com )场方向平行时，粒子不受洛伦兹力，当粒子速度方向与磁场方向不平行时，粒子在磁场中受到洛伦兹力作用，洛伦兹力总是与速度方向垂直，粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动．
【解答】解：当粒子速度方向与磁场方向平行时，粒子在磁场中不受洛伦兹力作用，粒子做匀速直线运动；
当粒子垂直磁场方向射入磁场时，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力；
当粒子速度方向与磁场方向不平行也不垂直 ( http: / / www.21cnjy.com )时，粒子在平行与磁场方向做匀速直线运动，在垂直与磁场方向上做匀速圆周运动，粒子运动轨迹为螺旋线，即粒子做等距螺旋线运动；
洛伦兹力总是与粒子速度方向垂直，洛伦兹力对粒子不做功，粒子在磁场中不能做匀加速直线运动，由以上分析可知，ACD错误，B正确；
故选：B．
【点评】本题考查了粒子在磁场中的运动，很多 ( http: / / www.21cnjy.com )同学想当然的认为粒子在磁场中要做匀速圆周运动，其实这是错误的，只有当粒子垂直射入磁场时，粒子才做匀速圆周运动．
9．如图所示，PQ是空间位置 ( http: / / www.21cnjy.com )固定的两个电荷量相等的异种电荷，它们的连线中点为O，MN是中垂线，两电荷连线与中垂线在纸平面内，在垂直纸面方向有一磁场，中垂线上一不计重力的带正电粒子以初速度v0保持沿中垂线运动，则（ ）
A．磁场的方向垂直纸面向外
B．带电粒子做匀速直线运动，所受洛仑兹力的大小不变
C．带电粒子做匀速直线运动，所受洛仑兹力的大小改变
D．带电粒子做变速直线运动，所受洛仑兹力的大小改变
【考点】带电粒子在混合场中的运动；共点力平衡的条件及其应用．
【专题】带电粒子在磁场中的运动专题．
【分析】等量异种电荷的连线中点处场强最 ( http: / / www.21cnjy.com )大，在连线的中垂线上电场的方向相同，带电粒子沿以初速度v0保持沿中垂线运动，必定做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力平衡，列出平衡方程，根据场强大小的变化，分析洛伦兹力大小的变化．由左手定则判断磁场的方向．
【解答】解：A、在等量异种电荷连线的中 ( http: / / www.21cnjy.com )垂线上电场的方向相同，都垂直于MN向下，带电粒子所受的电场力也垂直于MN向下．要使带电粒子以初速度v0保持沿中垂线运动，洛伦兹力方向必须与电场力方向相反，即垂直于MN向上，根据左手定则判断得知，磁场方向垂直纸面向里．故A错误．
B、C、D洛伦兹力公式f=qvB，f与速 ( http: / / www.21cnjy.com )率成正比．要使带电粒子以初速度v0保持沿中垂线运动，带电粒子必做匀速直线运动，且电场力与洛伦兹力平衡，则有：f=qE，由于场强E是改变的，故洛伦兹力f的大小也必须改变．故BD错误，C正确．
故选C
【点评】加强基础知识的学习，掌握住等量异种电荷的电场线的特点，即可解决本题．属于简单题．
二、填空题（本题共3小题，每小题8分，共24分.请将正确的答案填到横线上）
10．如图所示，放在马蹄形磁铁两极之间的导体 ( http: / / www.21cnjy.com )棒ab，当通有自b到a的电流时受到向右的安培力作用，则磁铁的上端是 N 极．如磁铁上端是S极，导体棒中的电流方向自a到b，则导体棒受到的安培力方向向 右 ．
【考点】安培力；左手定则．
【分析】根据左手定则判断磁场和安培力 ( http: / / www.21cnjy.com )的方向，磁感线垂直于掌心，大拇指与四指垂直，在同一个平面内，电流方向与四指方向相同，大拇指方向为安培力方向．
【解答】解：电流方向由b到a，安培力向右，根据左手定则，知磁场方向竖直向下，所以磁铁上端是N极．
磁铁上端是S极，电流方向自a到b，根据左手定则，知安培力方向向右．
故答案为：N，右．
【点评】解决本题的关键掌握左手定则判断磁场方向、电流方向和安培力方向的关系．
11．显像管无外加磁场时电子束 不 偏转，电子束将轰击在荧光屏的 中心 ，并出现一个发光点，有外加磁场时电子束会 发生 偏转．
【考点】电视机的主要结构；磁现象和磁场．
【专题】定性思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用．
【分析】电视机阴极发射出的电子，经电场加速后进入磁场偏转．若偏转线圈中无电流，不受洛伦兹力，电子将不偏转．
【解答】解：如果无外加磁场时，电子束不会偏转，将沿直线打在荧光屏中心点．加入磁场后，若电子的运动方向垂直进入磁场，则电子会发生偏转；
故答案为：不；中心；发生．
【点评】本题就是对洛伦兹力的考查，明确偏转原理为带电粒子在磁场中的运动即可解决本题
12．磁化了的物体，经过高温或剧烈震动容易 退磁 ．
【考点】分子电流假说．
【分析】在高温和剧烈震动下，物体内部分子电流产生的磁场重新杂乱无章，从而失去磁性．
【解答】解：磁化的物体是分子电流的磁场趋向一致，对外显示磁性；在高温和剧烈震动下，分子电流的磁场重新杂乱无章，失去磁性；即退磁；
故答案为：退磁．
【点评】本题考查分子电流假说，要会用相关内容分析解决问题．
三、计算题（本题共2小题，每题20分， ( http: / / www.21cnjy.com )共40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.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．如图所示，相距20cm的两根光滑平 ( http: / / www.21cnjy.com )行铜导轨，导轨平面倾角为a=37°，上面放着质量为80g的金属杆ab，整个装置放在B=0.2T的匀强磁场中．
（1）若磁场方向竖直向下，要使金属杆静止在轨道上，必须通以多大的电流？
（2）若磁场方向垂直斜面向下，要使金属杆静止在导轨上，必须通以多大的电流？
【考点】安培力；共点力平衡的条件及其应用．
【分析】金属棒静止，金属棒处于平衡状态，所受合力为零，对金属棒进行受力分析，根据平衡条件及左手定则分析，注意要把立体图转化为平面图分析．
【解答】解：（1）当磁场方向竖直向下，导体棒受重力、支持力和水平向右的安培力，如左图所示．
由于杆静止，三个力的合力为零，故F=mgtan37°…①
又因为F=BIL…②
联立①②代入数据解之得：I=15A
（2）当磁场的方向垂直于垂直斜面向下，导体棒受重力、支持力和沿斜面向上的安培力，如右图所示．
由于杆静止，三个力的合力为零，故F1=mgsin37°…③．
联立②③解之得：I2=12A
答：（1）若磁场方向竖直向下，要使 ( http: / / www.21cnjy.com )金属杆静止在轨道上，必须通以14.7A的电流．（2）若磁场方向垂直斜面向下，要使金属杆静止在导轨上，必须通以11.76A的电流．
【点评】明确金属棒静止处于平衡状态，所受合力为零，对金属棒正确受力分析，并且转化为平面图，熟练应用左手定则是正确解题的关键．
14．如图所示，通电导体棒AC静止于 ( http: / / www.21cnjy.com )水平导轨上，棒的质量为m长为l，通过的电流强度为I，匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角，求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大？
【考点】电功、电功率；焦耳定律．
【专题】恒定电流专题．
【分析】如图，导体棒AC静止于水平导轨 ( http: / / www.21cnjy.com )上，受到重力、安培力、导轨的支持力和静摩擦力．导体棒与磁场方向垂直，安培力大小FA=BIl，根据左手定则判断安培力方向，根据平衡条件求解导轨对导体棒的支持力和摩擦力，再由牛顿第三定律求解导轨受到AC棒的压力和摩擦力．
【解答】解：以导体棒AC为研究对象，分析受力，如图．
其中，安培力大小FA=BIl，根据平衡条件得
N+FAcosθ=mg ①
f=FAsinθ ②
由①得，N=mg﹣FAcosθ=mg﹣BIlcosθ
由②得，f=BIlsinθ
由牛顿第三定律得，导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为mg﹣BIlcosθ和BIlsinθ．
答：导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为mg﹣BIlcosθ和BIlsinθ．
【点评】本题是磁场知识与力学知识的综合，比较简单，安培力是桥梁，关键是安培力的方向判断和大小计算．
一、选择题（本题包括9小题，每小题给出的 ( http: / / www.21cnjy.com )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，有选错或不选的得0分，共36分）
1．关于磁感应强度的概念，下面说法中正确的是（ ）
A．由磁感应强度的定义式B=可知，磁感应强度与磁场力成正比，与电流和导线长度的乘积成反比
B．一小段通电导线在空间某处不受磁场力的作用，那么该处的磁感应强度一定为零
C．一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置上，它受到的磁场力一定等于零
D．磁场中某处的磁感应强度的方向，跟电流在该处所受磁场力的方向相同
2．如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环以轴心沿如图方向转动时，则a、b、c、d四个小磁针的运动情况是（ ）
A．a、b、d不动，c的N极朝纸外
B．a、b、d的N极朝纸内，c的N极朝纸外
C．d不动，c的N极朝纸外．a、b的N极朝纸内
D．a、b、d的N极朝纸外，c的N极朝纸内
3．图中通电直导线周围的磁场，正确的是（ ）
A． B． C． D．
4．有两个相同的圆形线圈，通以大小不同但方向相同的电流，如图所示，两个线圈在光滑的绝缘杆上的运动情况是（ ）
A．互相吸引，电流大的加速度较大
B．互相排斥，电流大的加速度较大
C．互相吸引，加速度相同
D．以上说法都不正确
5．在赤道处沿东西方向放置一根直导线，导线中电子定向运动的方向是从东向西，则导线受到地磁场作用力的方向是（ ）
A．向东 B．向北 C．向上 D．向下
6．关于洛伦兹力的方向，正确的说法是（ ）
A．洛伦兹力的方向，就是磁场中电荷运动的方向
B．洛伦兹力的方向开始时与电荷运动的方向垂直，以后与电荷运动的方向成某一个小于90°的角
C．洛伦兹力的方向始终与电荷运动的方向垂直
D．洛伦兹力的方向始终与磁感应强度的方向垂直
7．对于磁感线的认识，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场是由磁感线组成的
B．无磁感线的地方一定不存在磁场
C．磁感线上任一点的切线方向就是该点小磁针静止时N极指向
D．在有磁场的空间内，任何一点只能画出一条磁感线
8．带电粒子以一定初速度射入某一匀强磁场中，若不计重力，则其运动状态是（ ）
A．一定做匀速圆周运动 B．可能做匀速圆周运动
C．一定做匀速直线运动 D．可能做匀加速直线运动
9．如图所示，PQ是空间位置固定的两个电荷 ( http: / / www.21cnjy.com )量相等的异种电荷，它们的连线中点为O，MN是中垂线，两电荷连线与中垂线在纸平面内，在垂直纸面方向有一磁场，中垂线上一不计重力的带正电粒子以初速度v0保持沿中垂线运动，则（ ）
A．磁场的方向垂直纸面向外
B．带电粒子做匀速直线运动，所受洛仑兹力的大小不变
C．带电粒子做匀速直线运动，所受洛仑兹力的大小改变
D．带电粒子做变速直线运动，所受洛仑兹力的大小改变
二、填空题（本题共3小题，每小题8分，共24分.请将正确的答案填到横线上）
10．如图所示，放在马蹄形磁铁两极之间的导 ( http: / / www.21cnjy.com )体棒ab，当通有自b到a的电流时受到向右的安培力作用，则磁铁的上端是 极．如磁铁上端是S极，导体棒中的电流方向自a到b，则导体棒受到的安培力方向向 ．
11．显像管无外加磁场时电 ( http: / / www.21cnjy.com )子束 偏转，电子束将轰击在荧光屏的 ，并出现一个发光点，有外加磁场时电子束会 偏转．
12．磁化了的物体，经过高温或剧烈震动容易 ．
三、计算题（本题共2小题，每题20分， ( http: / / www.21cnjy.com )共40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.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．如图所示，相距20cm的两根 ( http: / / www.21cnjy.com )光滑平行铜导轨，导轨平面倾角为a=37°，上面放着质量为80g的金属杆ab，整个装置放在B=0.2T的匀强磁场中．
（1）若磁场方向竖直向下，要使金属杆静止在轨道上，必须通以多大的电流？
（2）若磁场方向垂直斜面向下，要使金属杆静止在导轨上，必须通以多大的电流？
14．如图所示，通电导体棒AC静止 ( http: / / www.21cnjy.com )于水平导轨上，棒的质量为m长为l，通过的电流强度为I，匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角，求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大？
新人教版选修1-1《第2章 磁场 》2015年单元测试卷（湖南省株洲市醴陵市青云学校）
参考答案与试题解析
一、选择题（本题包括9小题，每小题给出的四个 ( http: / / www.21cnjy.com )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，有选错或不选的得0分，共36分）
1．关于磁感应强度的概念，下面说法中正确的是（ ）
A．由磁感应强度的定义式B=可知，磁感应强度与磁场力成正比，与电流和导线长度的乘积成反比
B．一小段通电导线在空间某处不受磁场力的作用，那么该处的磁感应强度一定为零
C．一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置上，它受到的磁场力一定等于零
D．磁场中某处的磁感应强度的方向，跟电流在该处所受磁场力的方向相同
【考点】磁感应强度．
【分析】磁感应强度B=，是用比值法定义的，磁感应强度与电流元IL无关；磁感应强度可以用磁感线形象的描述．
【解答】解：A、公式B=是磁感应强度的定义式，是用比值法定义的，磁感应强度与电流元IL的大小无关，故A错误；
B、一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度不一定为零，可能是电流元方向与磁场方向平行造成的，故B错误；
C、一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置上，它受到的磁场力一定等于零，故C正确；
D、根据左手定则，磁场中某处磁感应强度的方向，与直线电流在该处所受磁场力方向垂直，故D错误；
故选：C．
【点评】本题关键是明确磁感应强度的定义，知道用比值法定义的物理量与分子和分母的具体大小无关，只是等于比值，基础问题．
2．如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环以轴心沿如图方向转动时，则a、b、c、d四个小磁针的运动情况是（ ）
A．a、b、d不动，c的N极朝纸外
B．a、b、d的N极朝纸内，c的N极朝纸外
C．d不动，c的N极朝纸外．a、b的N极朝纸内
D．a、b、d的N极朝纸外，c的N极朝纸内
【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．
【分析】正电荷的定向移动方向是电流的方向，负电荷的定向移动方向与电流方向相反；
在磁场中，小磁针静止时N极所指的方向是磁场的方向；
由安培定则判断出a、b、c、d各处磁场方向，然后确定小磁针的转动情况．
【解答】解：圆环带有负电荷 ( http: / / www.21cnjy.com )，圆环顺时针转动时，产生的等效电流方向沿逆时针方向；由安培定则可知，a、b、d所在处磁场垂直于纸面向里，c处磁场垂直于纸面向外，故a、b、d处的小磁针的N极朝纸内转动，c处小磁针的N极朝纸外转动，故B正确；
故选B．
【点评】本题考查了判断磁场方向问题，知道电流方向、熟练应用安培定则即可正确解题．
3．图中通电直导线周围的磁场，正确的是（ ）
A． B． C． D．
【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．
【分析】据电流的磁效应可 ( http: / / www.21cnjy.com )知，通电导线周围存在着磁场，其磁场的方向与电流的方向有关，可根据安培定则判断出磁感线的方向，与电流方向的关系，从而即可求解．
【解答】解：根据安培定则判断可知：通电导线周围的磁感线方向沿逆时针方向（右视），是以导体上各点为圆心的一簇同心圆，磁感线的分布如图；
故选：A．
【点评】对于常见的磁场的磁感线分布要在理解的基础上，加强记忆，注意左手定则与安培定则的区别．
4．有两个相同的圆形线圈，通以大小不同但方向相同的电流，如图所示，两个线圈在光滑的绝缘杆上的运动情况是（ ）
A．互相吸引，电流大的加速度较大
B．互相排斥，电流大的加速度较大
C．互相吸引，加速度相同
D．以上说法都不正确
【考点】楞次定律．
【分析】同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，根据牛顿第二定律比较两个线圈的加速度大小．
【解答】解：两个圆形线圈，电流同向，根 ( http: / / www.21cnjy.com )据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，知两线圈相互吸引．因为线圈I对线圈i的力和线圈i对线圈I的力大小相等，方向相反，根据牛顿第二定律知，加速度大小相等，但方向相反．故D正确，ABC错误．
故选：D．
【点评】解决本题的关键掌握同向电流、异向电流的关系．同向电流相互吸引，异向电流相互排斥．
5．在赤道处沿东西方向放置一根直导线，导线中电子定向运动的方向是从东向西，则导线受到地磁场作用力的方向是（ ）
A．向东 B．向北 C．向上 D．向下
【考点】左手定则．
【分析】解答本题首先要明确地球磁场的分布情况：地理的南极为磁场的北极；同时注意电流方向为正电荷运动方向，然后根据左手定则直接进行判断即可．
【解答】解：地球磁场的南北极和地理的南 ( http: / / www.21cnjy.com )北极相反，因此在赤道上方磁场方向从南指向北，电流的方向与电子运动方向相反，即从西向东，依据左手定则可得安培力方向向上，故ABD错误，C正确．
故选：C．
【点评】本题的难点在于弄不清楚地球磁场方向，同时注意电流的方向轨道为正电荷运动的方向，因此在学习中要熟练掌握各种典型磁场方向的分布情况．
6．关于洛伦兹力的方向，正确的说法是（ ）
A．洛伦兹力的方向，就是磁场中电荷运动的方向
B．洛伦兹力的方向开始时与电荷运动的方向垂直，以后与电荷运动的方向成某一个小于90°的角
C．洛伦兹力的方向始终与电荷运动的方向垂直
D．洛伦兹力的方向始终与磁感应强度的方向垂直
【考点】洛仑兹力．
【分析】当电荷的运动方向与磁场不平 ( http: / / www.21cnjy.com )行时，受到洛伦兹力，当电荷的运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力．根据左手定则判断洛伦兹力方向与电荷运动方向的关系．
【解答】解：ACD、根据左手定则，四指方 ( http: / / www.21cnjy.com )向应与正电荷运动方向相同，大拇指方向与洛伦兹力方向相同，所以洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直．故A错误，CD正确．
B、运动的电荷速度方向若与磁场方向平行，则不受洛伦兹力，若有洛伦兹力，一定与运动方向垂直．故B错误．
故选：CD．
【点评】解决本题的关键知道洛伦兹力的特点，会根据左手定则判断洛伦兹力的方向．
7．对于磁感线的认识，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场是由磁感线组成的
B．无磁感线的地方一定不存在磁场
C．磁感线上任一点的切线方向就是该点小磁针静止时N极指向
D．在有磁场的空间内，任何一点只能画出一条磁感线
【考点】磁感线及用磁感线描述磁场．
【分析】磁感线是描述磁场分布而假想的 ( http: / / www.21cnjy.com )；磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向；磁感线是闭合曲线，磁体外部磁感线是从N极到S极，而内部是从S极到N极；磁通量可形象描述穿过磁感线的条数．
【解答】解：A、磁感线不是实际存在的，所以磁场不是由磁感线组成，故A错误；
B、磁感线不是实际存在的，是形象描述磁场强弱与方向的，不画磁感线的地方也存在磁场，故B错误；
C、磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向，也可以为磁感应强度的方向．故C正确；
D、在有磁场的空间内，任何一点都只能画出一条磁感线，磁感线不相交．故D正确；
故选：CD
【点评】磁感线不是实际存在的，但没有磁 ( http: / / www.21cnjy.com )感线的地方仍有磁场，小磁针N极受力方向或静止时所指方向就是磁场方向，也是磁感应强度方向．磁感线除不相交外，还是闭合曲线．
8．带电粒子以一定初速度射入某一匀强磁场中，若不计重力，则其运动状态是（ ）
A．一定做匀速圆周运动 B．可能做匀速圆周运动
C．一定做匀速直线运动 D．可能做匀加速直线运动
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．
【分析】当带电粒子速度方向与磁 ( http: / / www.21cnjy.com )场方向平行时，粒子不受洛伦兹力，当粒子速度方向与磁场方向不平行时，粒子在磁场中受到洛伦兹力作用，洛伦兹力总是与速度方向垂直，粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动．
【解答】解：当粒子速度方向与磁场方向平行时，粒子在磁场中不受洛伦兹力作用，粒子做匀速直线运动；
当粒子垂直磁场方向射入磁场时，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力；
当粒子速度方向与磁场方向不平行也不垂直 ( http: / / www.21cnjy.com )时，粒子在平行与磁场方向做匀速直线运动，在垂直与磁场方向上做匀速圆周运动，粒子运动轨迹为螺旋线，即粒子做等距螺旋线运动；
洛伦兹力总是与粒子速度方向垂直，洛伦兹力对粒子不做功，粒子在磁场中不能做匀加速直线运动，由以上分析可知，ACD错误，B正确；
故选：B．
【点评】本题考查了粒子在磁场中的运动，很多 ( http: / / www.21cnjy.com )同学想当然的认为粒子在磁场中要做匀速圆周运动，其实这是错误的，只有当粒子垂直射入磁场时，粒子才做匀速圆周运动．
9．如图所示，PQ是空间位置 ( http: / / www.21cnjy.com )固定的两个电荷量相等的异种电荷，它们的连线中点为O，MN是中垂线，两电荷连线与中垂线在纸平面内，在垂直纸面方向有一磁场，中垂线上一不计重力的带正电粒子以初速度v0保持沿中垂线运动，则（ ）
A．磁场的方向垂直纸面向外
B．带电粒子做匀速直线运动，所受洛仑兹力的大小不变
C．带电粒子做匀速直线运动，所受洛仑兹力的大小改变
D．带电粒子做变速直线运动，所受洛仑兹力的大小改变
【考点】带电粒子在混合场中的运动；共点力平衡的条件及其应用．
【专题】带电粒子在磁场中的运动专题．
【分析】等量异种电荷的连线中点处场强最 ( http: / / www.21cnjy.com )大，在连线的中垂线上电场的方向相同，带电粒子沿以初速度v0保持沿中垂线运动，必定做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力平衡，列出平衡方程，根据场强大小的变化，分析洛伦兹力大小的变化．由左手定则判断磁场的方向．
【解答】解：A、在等量异种电荷连线的中 ( http: / / www.21cnjy.com )垂线上电场的方向相同，都垂直于MN向下，带电粒子所受的电场力也垂直于MN向下．要使带电粒子以初速度v0保持沿中垂线运动，洛伦兹力方向必须与电场力方向相反，即垂直于MN向上，根据左手定则判断得知，磁场方向垂直纸面向里．故A错误．
B、C、D洛伦兹力公式f=qvB，f与速 ( http: / / www.21cnjy.com )率成正比．要使带电粒子以初速度v0保持沿中垂线运动，带电粒子必做匀速直线运动，且电场力与洛伦兹力平衡，则有：f=qE，由于场强E是改变的，故洛伦兹力f的大小也必须改变．故BD错误，C正确．
故选C
【点评】加强基础知识的学习，掌握住等量异种电荷的电场线的特点，即可解决本题．属于简单题．
二、填空题（本题共3小题，每小题8分，共24分.请将正确的答案填到横线上）
10．如图所示，放在马蹄形磁铁两极之间的导体 ( http: / / www.21cnjy.com )棒ab，当通有自b到a的电流时受到向右的安培力作用，则磁铁的上端是 N 极．如磁铁上端是S极，导体棒中的电流方向自a到b，则导体棒受到的安培力方向向 右 ．
【考点】安培力；左手定则．
【分析】根据左手定则判断磁场和安培力 ( http: / / www.21cnjy.com )的方向，磁感线垂直于掌心，大拇指与四指垂直，在同一个平面内，电流方向与四指方向相同，大拇指方向为安培力方向．
【解答】解：电流方向由b到a，安培力向右，根据左手定则，知磁场方向竖直向下，所以磁铁上端是N极．
磁铁上端是S极，电流方向自a到b，根据左手定则，知安培力方向向右．
故答案为：N，右．
【点评】解决本题的关键掌握左手定则判断磁场方向、电流方向和安培力方向的关系．
11．显像管无外加磁场时电子束 不 偏转，电子束将轰击在荧光屏的 中心 ，并出现一个发光点，有外加磁场时电子束会 发生 偏转．
【考点】电视机的主要结构；磁现象和磁场．
【专题】定性思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用．
【分析】电视机阴极发射出的电子，经电场加速后进入磁场偏转．若偏转线圈中无电流，不受洛伦兹力，电子将不偏转．
【解答】解：如果无外加磁场时，电子束不会偏转，将沿直线打在荧光屏中心点．加入磁场后，若电子的运动方向垂直进入磁场，则电子会发生偏转；
故答案为：不；中心；发生．
【点评】本题就是对洛伦兹力的考查，明确偏转原理为带电粒子在磁场中的运动即可解决本题
12．磁化了的物体，经过高温或剧烈震动容易 退磁 ．
【考点】分子电流假说．
【分析】在高温和剧烈震动下，物体内部分子电流产生的磁场重新杂乱无章，从而失去磁性．
【解答】解：磁化的物体是分子电流的磁场趋向一致，对外显示磁性；在高温和剧烈震动下，分子电流的磁场重新杂乱无章，失去磁性；即退磁；
故答案为：退磁．
【点评】本题考查分子电流假说，要会用相关内容分析解决问题．
三、计算题（本题共2小题，每题20分， ( http: / / www.21cnjy.com )共40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.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．如图所示，相距20cm的两根光滑平 ( http: / / www.21cnjy.com )行铜导轨，导轨平面倾角为a=37°，上面放着质量为80g的金属杆ab，整个装置放在B=0.2T的匀强磁场中．
（1）若磁场方向竖直向下，要使金属杆静止在轨道上，必须通以多大的电流？
（2）若磁场方向垂直斜面向下，要使金属杆静止在导轨上，必须通以多大的电流？
【考点】安培力；共点力平衡的条件及其应用．
【分析】金属棒静止，金属棒处于平衡状态，所受合力为零，对金属棒进行受力分析，根据平衡条件及左手定则分析，注意要把立体图转化为平面图分析．
【解答】解：（1）当磁场方向竖直向下，导体棒受重力、支持力和水平向右的安培力，如左图所示．
由于杆静止，三个力的合力为零，故F=mgtan37°…①
又因为F=BIL…②
联立①②代入数据解之得：I=15A
（2）当磁场的方向垂直于垂直斜面向下，导体棒受重力、支持力和沿斜面向上的安培力，如右图所示．
由于杆静止，三个力的合力为零，故F1=mgsin37°…③．
联立②③解之得：I2=12A
答：（1）若磁场方向竖直向下，要使 ( http: / / www.21cnjy.com )金属杆静止在轨道上，必须通以14.7A的电流．（2）若磁场方向垂直斜面向下，要使金属杆静止在导轨上，必须通以11.76A的电流．
【点评】明确金属棒静止处于平衡状态，所受合力为零，对金属棒正确受力分析，并且转化为平面图，熟练应用左手定则是正确解题的关键．
14．如图所示，通电导体棒AC静止于 ( http: / / www.21cnjy.com )水平导轨上，棒的质量为m长为l，通过的电流强度为I，匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角，求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大？
【考点】电功、电功率；焦耳定律．
【专题】恒定电流专题．
【分析】如图，导体棒AC静止于水平导轨 ( http: / / www.21cnjy.com )上，受到重力、安培力、导轨的支持力和静摩擦力．导体棒与磁场方向垂直，安培力大小FA=BIl，根据左手定则判断安培力方向，根据平衡条件求解导轨对导体棒的支持力和摩擦力，再由牛顿第三定律求解导轨受到AC棒的压力和摩擦力．
【解答】解：以导体棒AC为研究对象，分析受力，如图．
其中，安培力大小FA=BIl，根据平衡条件得
N+FAcosθ=mg ①
f=FAsinθ ②
由①得，N=mg﹣FAcosθ=mg﹣BIlcosθ
由②得，f=BIlsinθ
由牛顿第三定律得，导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为mg﹣BIlcosθ和BIlsinθ．
答：导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为mg﹣BIlcosθ和BIlsinθ．
【点评】本题是磁场知识与力学知识的综合，比较简单，安培力是桥梁，关键是安培力的方向判断和大小计算．