人教版高中物理选修3-1第三章《磁场》检测题（含答案）

《磁场》检测题

一、单选题
1．如图所示，在磁感应强度大小为B0，平行于P、Q连线向右的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l。当两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的M点处的磁感应强度大小为。下列说法正确的是（ ）

A．P中电流在M点处产生的磁感应强度的方向垂直于PM斜向上
B．两电流在M点处产生的合磁感应强度大小为2B0
C．P中电流在M点处产生的磁感应强度的大小为B0
D．若P中电流方向反向，M点处的磁感应强度大小为2B0
2．如图所示，金属杆MN用两根绝缘细线悬于天花板的O、O′点杆中通有垂直于纸面向里的恒定电流空间有竖直向上的匀强磁场，杆静止时处于水平，悬线与竖直方向的夹角为θ，若将磁场在竖直面内沿逆时针方向缓慢转过90°，在转动过程中通过改变磁场磁感应强度大小保持悬线与竖直方向的夹角不变，则在转动过程中，磁场的磁感应强度大小的变化情况是

A．一直减小 B．一直增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小
3．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．粒子一定带正电 B．粒子由O到A的弧长对应的圆心角为300
C．粒子由O到A经历的时间为 D．粒子A点与x轴的距离为
4．如图，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（　　）

A．沿O到c方向 B．沿O到a方向 C．沿O到d方向 D．沿O到b方向
5．如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正的电小球，其质量为m，带电荷量为q，小球可在棒上滑动。现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中，设小球所带电荷量不变，在小球由静止下滑的过程中（ ）

A．小球的加速度恒定不变。 B．小球的加速度先减小，后增大。
C．小球的速度先增大，后匀速下落。 D．棒对小球弹力的大小不变。
6．欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时由于无电源和电流表，他就利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线的电流为I时，小磁针偏转了30°，则当他发现小磁针偏转了60°时，通过该直导线的电流为（已知直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比）（ ）
A．2I B．3I C． D．
7．如图所示为自左向右逐渐增强的磁场,一不计重力的带电粒子垂直射入其中，由于周围气体的阻碍作用,其运动轨迹恰为一段圆弧PQ(粒子电量保持不变)，则可判断

A．粒子从P点射入 B．粒子所受洛伦兹力逐渐增大
C．粒子带负电 D．粒子的动能逐渐增大
8．在磁场中，某点磁感应强度的方向应是（ ）
A．放入该点处的通电直导线所受磁场力的方向
B．放入该点处小磁针S极的受力方向
C．运动的电荷在该点处所受到的洛伦兹力的方向
D．通过该点处磁感线的切线方向
9．有两个固定的完全相同的通电直导线相互平行，通过的电流大小相同，方向如图所示，每个通电直导线的电流在它们的中心O处产生的磁感应强度大小均为B，则在O点总磁感应强度为：（ ）

A．0 B．B C．B D．2B
10．关于磁感应强度，下列说法中正确的是
A．一小段通电导线在磁场中某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零
B．一小段通电导线在磁场中某处受到的磁场力越小，说明该处的磁感应强度越小
C．磁感应强度的大小和方向跟放在该点的一小段通电导线所受磁场力无关
D．磁感应强度方向就是放在该点的一小段通电导线的所受磁场力的方向
二、多选题
11．某空间存在水平方向的匀强电场(图中未画出)，带电小球沿如所示的直线斜向下由A点沿直线向B点运动，此空间同时存在由A指向B的匀强磁场，则下列说法正确的是(　　)

A．小球一定带正电 B．小球可能做匀速直线运动
C．带电小球一定做匀加速直线运动 D．运动过程中，小球的机械能增大
12．为了降低潜艇噪音可用电磁推进器替代螺旋桨。如图为直线通道推进器示意图。推进器前后表面导电，上下表面绝缘，规格为：a×b×c=0.5m×0.4m×0.3m。空间内存在由超导励磁线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度B=10.0T，方向竖直向下，若在推进器前后方向通以电流I=1.0×103A，方向如图。则下列判断正确的是（ ）

A．推进器对潜艇提供向右的驱动力，大小为4.0×103N
B．推进器对潜艇提供向左的驱动力，大小为5.0×103N
C．推进器对潜艇提供向左的驱动力，大小为4.0×103N
D．通过改变流过超导励磁线圈或推进器的电流方向可实现倒行功能
13．如图,一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场(磁感应强度为)和匀强电场(电场强度为)组成的速度选择器,然后粒子通过平板上的狭缝进入另一匀强磁场(磁感应强度为),最终打在上,下列表述正确的是(?? )

A．粒子带负电
B．能通过狭缝的带电粒子的速率等于
C．所有打在上的粒子,在磁感应强度为的磁场中的运动时间都相同
D．粒子打在上的位置越靠近,粒子的比荷越大
14．1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速度，其原理如图所示。这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙。不计电场中加速时间和相对论效应，则（　　）

A．离子由加速器的边缘进入加速器
B．离子由加速器的中心附近进入加速器
C．加速电场的周期随粒子速度增大而增大
D．粒子从D形盒射出时的动能与加速电场的电压无关
15．质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束速度可看作零，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子射出磁场的位置到入口处的距离为x，下列判断正确的是　　

A．若离子束是同位素，则x越大，离子进入磁场时速度越小
B．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小
C．只要x相同，则离子质量一定相同
D．只要x相同，则离子的比荷一定相同
16．如图所示，位于同一光滑平面内的两根相互平行的长直导线、，通有大小相等、方向相同的电流，两导线之间有、两点，其中点在导线附近，点靠近两导线的中点，下列说法中正确的是（? ? ? ? ）

A．点的磁感应强度大小小于点的磁感应强度大小
B．点的磁感应强度大小大于点的磁感应强度大小
C．导线和导线平动相互靠近
D．导线和导线平动相互远离
三、计算题
17．如图所示，在真空中建立直角坐标系xOy，其第一、四象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在第二象限内有沿x轴正方向的匀强电场，第三象限内有一对平行金属板M、N，两板间电场强度为E，两板间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B0的匀强磁场，一正离子沿平行于金属板的轴线方向射入两板间并做直线运动，从A点（-L，0）垂直于x轴进入第二象限，然后从P点（0，2L）进入y轴右侧磁场，离子第一次离开y轴右侧磁场时恰好经过O点，不计离子的重力，求：
（1）离子第一次经过P点时的速度v；
（2）离子的比荷；
（3）从离子第一次进入第二象限开始计时，到离子第二次经过P点的时间。

18．如图甲所示，质量为m、带电荷量为－q的带电粒子在t＝0时刻由a点以初速度v0垂直进入磁场，Ⅰ区域磁场磁感应强度大小不变，方向周期性变化，如图乙所示（垂直纸面向里为正方向）；Ⅱ区域为匀强电场，方向向上；Ⅲ区域为匀强磁场，磁感应强度大小与Ⅰ区域相同，均为B0。粒子在Ⅰ区域内一定能完成半圆运动且每次经过mn的时刻均为的整数倍，则：
（1）粒子在Ⅰ区域运动的轨道半径为多少？
（2）若初始位置与第四次经过mn时的位置距离为x，求粒子进入Ⅲ区域时速度的可能值（初始位置记为第一次经过mn）。

19．如图所示，直线与y轴之间有垂直于xOy平面向外的匀强磁场B2，直线x＝d与间有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度，另有一半径R=m的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B1=，方向垂直坐标平面向外，该圆与直线x＝d和x轴均相切，且与x轴相切于S点。一带负电的粒子从S点沿y轴的正方向以速度v0进入圆形磁场区域，经过一段时间进入磁场区域B2，且第一次进入磁场B2时的速度方向与直线垂直。粒子速度大小v0＝1.0×105m/s，粒子的比荷为=5.0×105C/kg，粒子重力不计。求：

(1)粒子在圆形匀强磁场中运动的时间t1；
(2)坐标d的值；
(3)要使粒子无法运动到x轴的负半轴，则磁感应强度B2应满足的条件

四、作图题
20．如图所示，甲、乙是直线电流的磁场，丙、丁是环形电流的磁场，戊、己是通电螺线管的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向．





参考答案
1．C2．C3．D4．A5．C6．B7．A8．D9．A10．C
11．CD12．CD13．BD14．BD15．AD16．BC
17．(1)，与y轴正方向成，(2)；(3)
18．（1）（2）
19．(1)2.6×10﹣6s(2)4m(3)0≤B2≤0.13T或者B2≥0.3T
20．