人教版高中物理选修3-1第三章 《磁场》单元检测题（解析版）

第三章 《磁场》单元检测题
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.关于通电导线所受安培力F的方向、磁感应强度B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是(　　)
A．F、B、I三者必须保持相互垂直
B．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直
C．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直
D．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直
2.如图所示为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是(　　)

A． ①③ B． ②③ C． ①④ D． ②④
3.利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域．图中一块长为a、宽为b、厚为c的半导体样品薄片放在沿y轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B.当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过样品板时，会在与z轴垂直的两个侧面之间产生电势差，这一现象称为霍尔效应．其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是上、下表面间建立起电场EH，同时产生霍尔电势差UH，当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，EH和UH达到稳定值，UH的大小与I和B满足关系UH＝kHIB，其中kH称为霍尔元件灵敏度．已知此半导体材料是电子导电，薄片内单位体积中导电的电子数为n，电子的电荷量为e.下列说法中正确的是(　　)

A． 半导体样品的上表面电势高于下表面电势
B． 霍尔元件灵敏度与半导体样品薄片的长度a、宽度b均无关
C． 在其他条件不变时，单位体积中导电的电子数n越大，霍尔元件灵敏度越高
D． 在其他条件不变时，沿磁场方向半导体薄片的厚度c越大，霍尔元件灵敏度越高
4.在同一匀强磁场中，α粒子(He)和质子(H)做匀速圆周运动，若它们的mv大小相等，则α粒子和质子(　　)
A． 运动半径之比是2：1
B． 运动周期之比是2：1
C． 运动速度大小之比是4：1
D． 受到的洛伦兹力之比是2：1
5.如图所示，X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2分别表示导体板左、右、上、下、前、后六个侧面，将其置于垂直Z1、Z2面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流I通过导体板时，在导体板的两侧面之间产生霍尔电压UH.已知电流I与导体单位体积内的自由电子数n、电子电荷量e、导体横截面积S和电子定向移动速度v之间的关系为I＝neSv.实验中导体板尺寸、电流I和磁感应强度B保持不变，下列说法正确的是(　　)

A． 导体内自由电子只受洛伦兹力作用
B．UH存在于导体的Z1、Z2两面之间
C． 单位体积内的自由电子数n越大，UH越小
D． 通过测量UH，可用R＝求得导体X1、X2两面间的电阻
6.如图所示，真空中纸面内有一矩形区域ABCD，长AB＝6 m，宽BC＝1 m，区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场．一个带电粒子(不计重力)以一定的初速度从A点射入磁场，恰能从B点射出，则下列说法正确的是(　　)

A． 该粒子带正电，其轨道半径可能为8 m
B． 该粒子带负电，其轨道半径可能为6 m
C． 该粒子带正电，其轨道半径可能为4.8 m
D． 该粒子带负电，其轨道半径可能为3.6 m
7.如图，一个带负电的物体从绝缘粗糙斜面顶端滑到底端时的速度为v，若加上一个垂直纸面向外的磁场，则滑到底端时(　　)

A．v变小 B．v变大 C．v不变 D． 不能确定v的变化
8.如图所示，在空间某点A存在大小、方向恒定的两个磁场B1、B2，B1＝3 T，B2＝4 T，A点的磁感应强度大小为(　　)

A． 7 T B． 1 T C． 5 T D． 大于3 T小于4 T
9.如图所示电路中，电池均相同，当开关S分别置于a、b两处时，导致MM′与NN′之间的安培力的大小分别为Fa、Fb，可判断这两段导线(　　)

A． 相互吸引，Fa＞Fb B． 相互排斥，Fa＞Fb
C． 相互吸引，Fa＜Fb D． 相互排斥，Fa＜Fb
10.如图所示，带负电荷的摆球在一匀强磁场中摆动．匀强磁场的方向垂直纸面向里．摆球在A、B间摆动过程中，由A摆到最低点C时，摆线拉力大小为F1，摆球加速度大小为a1；由B摆到最低点C时，摆线拉力大小为F2，摆球加速度大小为a2，则(　　)

A．F1＞F2，a1＝a2 B．F1＜F2，a1＝a2
C．F1＞F2，a1＞a2 D．F1＜F2，a1＜a2
11.如图，长为2L的直导线折成边长相等的直角形状，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流I时，该直角形通电导线受到的安培力大小为(　　)

A． 0 B．BIL C．BIL D． 2BIL
12.如图所示，一圆形区域内存在匀强磁场，AC为直径，O为圆心，一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场，初速度为v1，从D点射出磁场时的速率为v2，则下列说法中正确的是(粒子重力不计)(　　)

A．v2＞v1，v2的方向必过圆心 B．v2＝v1，v2的方向必过圆心
C．v2＞v1，v2的方向可能不过圆心 D．v2＝v1，v2的方向可能不过圆心
13.如图所示，边长为L的n匝正方形线框abcd内部有一边长为的正方形区域的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B.下列说法正确的是(　　)

A． 穿过线框abcd的磁通量为BL2 B． 穿过线框abcd的磁通量为nBL2
C． 穿过线框abcd的磁通量为 D． 穿过线框abcd的磁通量为
14.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示．它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速．两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．如果用同一回旋加速器分别加速氚核(H)和α粒子(He)比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有(　　)

A． 加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大
B． 加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小
C． 加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小
D． 加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大
15.如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，两个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b，以不同的速率沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图所示．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是(　　)

A．a粒子速率较大 B．b粒子速率较大
C．b粒子在磁场中运动时间较长 D．a、b粒子在磁场中运动时间一样长
二、多选题(每小题至少有两个正确答案)
16.(多选)在一个边界为等边三角形的区域内，存在一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在磁场边界上的P点处有一个粒子源，发出比荷相同的三个粒子a、b、c(不计重力)沿同一方向进入磁场，三个粒子通过磁场的轨迹如图所示，用ta、tb、tc分别表示a、b、c通过磁场的时间，用ra、rb、rc分别表示a、b、c在磁场中的运动半径，则下列判断正确的是(　　)

A．ta＝tb＞tc B．tc＞tb＞ta C．rc＞rb＞ra D．rb＞ra＞rc
17.日本福岛核电站的核泄漏事故，使碘的同位素131被更多的人所了解．利用质谱仪可能分析碘的各种同位素．如图所示，电荷量均为＋q的碘131和碘127质量分别为m1和m2它们从容器A下方的小孔S1进入电压为U的加速电场(入场速度忽略不计)，经电场加速后从S2小孔射出，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上．下列说法正确的是(　　)

A． 磁场的方向垂直于纸面向里
B． 碘131进入磁场时的速率为
C． 碘131与碘127在磁场中运动的时间差值为
D． 打到照相底片上的碘131与碘127之间的距离为(－)
18.(多选)关于地球的磁场，下列说法正确的是(　　)
A． 在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极
B． 地磁场的南极在地理北极附近
C． 地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的
D． 地球磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的
19.(多选)某电器元件被磁化了，为了使其退磁，下列方法可行的有(　　)
A． 把该元件高温处理 B． 把该元件通入强电流
C． 把该元件放入逐渐减弱的交变磁场中 D． 把该元件放入强磁场中
20.(多选)磁流体发电是一项新兴技术．如图所示，平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，沿图中所示方向喷入磁场，图中虚线框部分相当于发电机，把两个极板与用电器相连，则(　　)

A． 用电器中的电流方向为从A到B
B． 用电器中的电流方向为从B到A
C． 若只增强磁场，发电机的电动势增大
D． 若只增大喷入粒子的速度，发电机的电动势增大
三、实验题
21.1879年美国物理学家霍尔在研究载流导体在磁场中受力情况时，发现了一种新的电磁效应：将导体置于磁场中，并沿垂直磁场方向通入电流，则在导体中垂直于电流和磁场的方向会产生一个横向电势差，这种现象后来被称为霍尔效应，这个横向的电势差称为霍尔电势差．
(1)如图甲所示，某长方体导体abcd－a′b′c′d′的高度为h、宽度为l，其中的载流子为自由电子，自由电子电荷量为e，导体处在与abb′a′面垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B0.在导体中通有垂直于bcc′b′面的恒定电流，若测得通过导体的恒定电流为I，横向霍尔电势差为UH，此导体中单位体积内自由电子的个数为________．
(2)对于某种确定的导体材料，其单位体积内的载流子数目n和载流子所带电荷量q均为定值，人们将H＝定义为该导体材料的霍尔系数．利用霍尔系数H已知的材料可以制成测量磁感应强度的探头，有些探头的体积很小，其正对横截面(相当于图甲中的abb′a′面)的面积可以在0.1 cm2以下，因此可以用来较精确地测量空间某一位置的磁感应强度．如图乙所示为一种利用霍尔效应测磁感应强度的仪器，其中探头装在探杆的前端，且使探头的正对横截面与探杆垂直．这种仪器既可以控制通过探头的恒定电流的大小I，又可以监测探头所产生的霍尔电势差UH，并自动计算出探头所测位置磁场的磁感应强度的大小，且显示在仪器的显示窗内．
①在利用上述仪器测量磁感应强度的过程中，对控杆的放置方位要求为：______________.
②要计算出所测位置磁场的磁感应强度，除了要知道H、I、UH外，还需要知道物理量__________________．推导出用上述物理量表示所测位置磁感应强度大小的表达式：_____________.

22.霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图甲所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压UH，这种现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足UH＝k，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数．某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数．
(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图甲所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“＋”接线柱与________(填“M”或“N”)端通过导线相连．
(2)已知薄片厚度d＝0.40 mm，该同学保持磁感应强度B＝0.10 T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示.

根据表中数据在图乙中画出UH－I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为________×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效数字)．

(3)该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图丙所示的测量电路，S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)．为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向________(填“a”或“b”)，S2掷向________(填“c”或“d”)．

为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中．在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件____和____(填器件代号)之间．
23.霍尔元件可以用来检测磁场及其变化．图甲为使用霍尔元件测量通电直导线产生磁场的装置示意图．由于磁芯的作用，霍尔元件所处区域磁场可看作匀强磁场，直导线通有垂直纸面向里的电流，测量原理如图乙所示，霍尔元件前、后、左、右表面有四个接线柱，通过四个接线柱可以把霍尔元件接入电路，所用器材已在图中给出，部分电路已经连接好．


(1)制造霍尔元件的半导体参与导电的自由电荷带负电，电流从乙图中霍尔元件左侧流入，右侧流出，霍尔元件________(填“前表面”或“后表面”)电势高；
(2)在图乙中画线连接成实验电路图；
(3)已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为e，霍尔元件的厚度为h，为测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B，还必须测量的物理量有________(写出具体的物理量名称及其符号)，计算式B＝________.
四、计算题
24.如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝2.0 T，并指向x轴正方向，若ab＝40 cm，bc＝30 cm，ae＝50 cm，试求通过面积S1(abcd)、S2(befc)和S3(aefd)的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3分别是多少？

25.如图所示，在直角坐标系的原点O处有一放射源，向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带电粒子．在放射源右边有一很薄的挡板，挡板与xOy平面交线的两端M、N与原点O正好构成等腰直角三角形．已知带电粒子的质量为m，带电量为q，速度为，MN的长度为L．（不计带电粒子的重力）

（1）若在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场，要使y轴右侧所有运动的粒子都能打到挡板MN上，则电场强度E0的最小值为多大？在电场强度为E0时，打到板上的粒子动能为多大？
（2）若在整个空间加一方向垂直纸面向里的匀强磁场，要使板右侧的MN连线上都有粒子打到，磁场的磁感应强度不能超过多少？（用m、、q、L表示）若满足此条件，放射源O向外发射出的所有带电粒子中有几分之几能打在板的左边？



答案解析
1.【答案】B
【解析】安培力F总是与磁感应强度B和电流I决定的平面垂直，但B与I(即导线)可以垂直，也可以不垂直，通电导线受安培力时，力F与磁场及导线都是垂直的，故A、C、D均错，B正确．
2.【答案】C
【解析】由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向，①正确，②错误．③和④为环形电流，注意让弯曲的四指指向电流的方向，判断出③错误，④正确．故正确选项为C.
3.【答案】B
【解析】根据左手定则，电子向上表面偏转，则上表面电势低于下表面的电势，故A错误；
由题意知：UH＝kHIB，
解得：kH＝＝
当电场力与洛伦兹力平衡时，有eEH＝evB
得：EH＝vB
又有电流的微观表达式：I＝nevS
而S＝bc
综合解得：
kH＝，故B正确，C、D错误．
4.【答案】B
【解析】C、两个粒子的mv大小相等，质量之比是4：1，
所以：＝.故C错误；
A、质子H和α粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，均由洛仑兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB＝m，得轨道半径：R＝＝，
根据质子质子(H)和α(He)粒子的电荷量之比是1：2，质量之比是1：4，
则得：RHe：RH＝＝，故A错误；
B、粒子运动的周期：T＝，
所以：＝＝·＝×＝.故B正确；
D、根据粒子受到的洛伦兹力：f＝qvB，得：＝＝×＝.故D错误．
5.【答案】C
【解析】由于磁场的作用，电子受洛伦兹力向Y2面聚集，在Y1、Y2平面之间产生电势差UH，在Y1、Y2之间产生了匀强电场，故电子也受电场力，故A、B错误；
电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡状态，有：
qvB＝qE
其中：E＝(d为Y1、Y2平面之间的距离)
根据题意，有：I＝neSv
联立得到：
UH＝Bvd＝Bd∝，故单位体积内的自由电子数n越大，UH越小，故C正确；
由于UH＝Bd，与导体的电阻无关，故D错误．
6.【答案】A
【解析】如图所示，当运动轨迹与CD相切时圆周运动的半径最小，根据洛伦兹力指向圆心，用左手定则可判定粒子带正电；

设最小的半径为R，根据几何关系：AO2＝AE2＋OE2，即R2＝32＋(R－1)2
解得：R＝5 m
所以粒子带正电，半径大于等于5 m.
7.【答案】A
【解析】根据左手定则，带负电的物体沿斜面下滑时受到垂直斜面向下的洛伦兹力，所以物体与斜面间的摩擦力增大，从而使物体滑到斜面底端时速度变小，故A正确．
8.【答案】C
【解析】磁感应强度B是矢量，所以其合成适用平行四边形定则，
B＝＝T＝5 T.
9.【答案】D
【解析】开关S闭合后，MM′、NN′中产生平行反向电流，据安培定则和左手定则可知，两导线相互排斥，A、C错．开关S置于b处时，两段导线中的电流较大，导线产生较强的磁场，对另一导线产生较大的安培斥力，即Fa＜Fb，故B错，D对．
10.【答案】B
【解析】由于洛伦兹力不做功，所以从B和A分别到达C点时摆球的速度大小相等．由a＝可得a1＝a2.当摆球由A运动到C时，以摆球为研究对象，受力分析如图甲所示，由牛顿第二定律得，F1＋F洛－mg＝ma1.当摆球由B运动到C时，受力分析如图乙所示，由牛顿第二定律得，F2－F洛′－mg＝ma2，F洛＝F洛′.由以上三式可得：F2＞F1，故B正确．

11.【答案】C
【解析】导线在磁场内有效长度为l＝直角，故该直角形通电导线受到安培力大小为：F＝BI·L＝BIL，选项C正确．
12.【答案】B
【解析】由于洛伦兹力对带电粒子不做功，故v2＝v1，带电粒子在圆形边界磁场中径向射入必然径向射出，即v2的方向必过圆心，故只有选项B正确，A、C、D错误．
13.【答案】C
【解析】
14.【答案】B
【解析】回旋加速器是通过电场进行加速，磁场进行偏转来加速带电粒子．带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，根据T＝，比较周期．当粒子最后离开回旋加速器时的速度最大，根据qvB＝求出粒子的最大速度，从而得出最大动能的大小关系．
带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，根据T＝2，知氚核(H)的质量与电量的比值大于α粒子(He)，所以氚核在磁场中运动的周期大，则加速氚核的交流电源的周期较大．根据qvB＝得，最大速度v＝，则最大动能Ekm＝mv2＝，氚核的质量是α粒子的倍，氚核的电量是α粒子的倍，则氚核的最大动能是α粒子的倍，即氚核的最大动能较小．故B正确．
15.【答案】B
【解析】
16.【答案】AC
【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，由图示情景可知，粒子轨道半径：rc＞rb＞ra，
粒子转过的圆心角：θa＝θb＞θc，
粒子在磁场中做圆周运动的周期为T＝，
由于粒子的比荷相同，B相同，则粒子周期相同，
粒子在磁场中的运动时间为t＝T，
由于θa＝θb＞θc，T相同，则：ta＝tb＞tc，故A、C正确，B、D错误．
17.【答案】BD
【解析】A、根据粒子带正电，结合左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，故A错误；
B、由动能定理知，粒子在电场中得到的动能等于电场对它所做的功，mv＝qU
解得：v＝，故B正确；
C、根据周期公式T＝2，因运动的时间t为周期的一半，则有：在磁场中运动的时间差值为：，故C错误；
D、由洛伦兹力提供向心力，粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为R，
则有：Bqv＝m
即由此可得R＝
它们的距离之差△d＝2R1﹣2R2＝(－)，故D正确．
18.【答案】BD
【解析】小磁针S极指南是因为地磁场的N极在地理的南极附近，A错误．地磁场的两极和地理两极是相反的，B正确．依据地磁场的空间分布，只有赤道附近的磁场方向和地面平行，C错误．地球的磁偏角在地球上的不同地点是不同的，地球两磁极的位置也是变化的，D正确．
19.【答案】AC
【解析】根据退磁的方法可知，把该元件高温处理，因为激烈的热运动使分子电流的取向又变的杂乱无章了．能使元件退磁．故A正确；
把该元件通入强电流，不能使分子电流的取向变的杂乱无章．故B错误；
把该元件放入逐渐减弱的交变磁场中是使磁性物体退磁的方法．故C正确；
把该元件放入强磁场中，可能会使该元件的磁性更强．故D错误．
20.【答案】ACD
【解析】首先对等离子体进行动态分析：开始时由左手定则判断正离子所受洛伦兹力方向向上(负离子所受洛伦兹力方向向下)，则正离子向上板聚集，负离子则向下板聚集，两板间产生了电势差，即金属板变为一电源，且上板为正极，下板为负极，所以通过用电器的电流方向为从A到B，故A正确，B错误；
此后的正离子除受到向上的洛伦兹力F洛外还受到向下的电场力F，最终两力达到平衡，即最终等离子体将匀速通过磁场区域，因F洛＝qvB，F＝q，则qvB＝q，解得E＝Bdv，所以电动势E与速度v及磁场B成正比，所以C、D正确．
21.【答案】(1)
(2)①应调整探杆的放置位置(或调整探头的方位)，使霍尔电势差达到最大(或使探杆与磁场方向平行；使探头的正对横截面与磁场方向垂直；abb′a′面与磁场方向垂直)
②探头沿磁场方向的宽度l
B＝
【解析】(1)设单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动的速率为v，
则有I＝nehlv
当形成恒定电流时，自由电子所受电场力与洛伦兹力相等，因此有
evB0＝e
解得n＝.
(2)①应调整探杆的放置方位(或调整探头的方位)，使霍尔电势差达到最大(或使探杆与磁场方向平行；探头的正对横截面与磁场方向垂直；abb′a′面与磁场方向垂直)．
②设探头中的载流子所带电荷量为q，根据上述分析可知，探头处于磁感应强度为B的磁场中，
当通有恒定电流I，产生最大稳定霍尔电压UH时，
有qvB＝q
又因I＝nqhlv和H＝
联立可解得B＝
所以，还需要知道探头沿磁场方向的宽度l.
22.【答案】(1)M　(2)如图所示　1.5(1.4或1.6)
(3)b　c　S1　E(或S2　E)

【解析】(1)根据左手定则得，正电荷向M端偏转，所以应将电压表的“＋”接线柱与M端通过导线相连．
(2)UH—I图线如图所示．根据UH＝k知，图线的斜率为k＝k＝0.375，解得霍尔系数k＝1.5×10－3V·m·A－1·T－1.
(3)为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向b，S2掷向c，为了保护电路，定值电阻应串联在S1和E(或S2和E)之间．
23.【答案】(1)前表面
(2)如解析图所示
(3)电压表读数U，电流表读数I　
【解析】(1)磁场由通电直导线产生，根据安培定则，霍尔元件处的磁场方向向下；霍尔元件内的电流向右，根据左手定则，安培力向内，载流子是负电荷，故后表面带负电，前表面带正电，故前表面电势较高．
(2)变阻器控制电流，用电压表测量电压，电路图如图所示：

(3)设前、后表面的距离为d，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，有：
q＝qvB
根据电流微观表达式，有：
I＝neSv＝ne(dh)v
联立解得：
B＝
故还必须测量的物理量有：电压表读数U，电流表读数I.
24.【答案】0.24 Wb　0　0.24 Wb
【解析】因为磁感应强度的方向沿x轴正方向，与abcd面垂直，所以Φ1＝BS1＝2.0×0.4×0.3 Wb＝0.24 Wb.
befc面与磁感应强度方向平行，所以Φ2＝0.
aefd面在垂直磁感应强度方向的投影面积为S1，
所以Φ3＝Φ1＝BS1＝0.24 Wb.
25.【答案】（1）（2）
【解析】（1）由题意知，要使y轴右侧所有运动粒子都能打在MN板上，其临界条件为：沿y轴方向运动的粒子做类平抛运动，且落在M或N点．
则MO′=L=①
加速度a=②
OO′=L=at2③
解①②③式得
E0=④
由动能定理知
qE0×L=Ek﹣⑤
解④⑤式得：
Ek=
（2）由题意知，要使板右侧的MN连线上都有粒子打到，粒子轨迹直径的最小值为MN板的长度L．
R0=L=
B0=
放射源O发射出的粒子中，打在MN板上的粒子的临界径迹如图所示．

因为OM=ON，且OM⊥ON
所以OO1⊥OO2
所以⊥
所以放射源O放射出的所有粒子中只有打在MN板的左侧．