人教版2020—2021学年高中物理选修3--1第3章 磁场练习含答案

人教版2020—2021学年高中物理选修3--1第3章
磁场练习含答案
人教选修3—1第三章
磁场
1、关于地磁场，下列叙述正确的是(　　)
A．地球的地磁两极和地理两极重合
B．我们用指南针确定方向，指南针指南的一极是指南针的北极
C．地磁的北极与地理的南极重合
D．地磁的北极在地理的南极附近
2、(双选)关于磁感应强度的大小，下列说法正确的是(　　)
A.磁极在磁场中受磁场力大的地方，该处的磁感应强度一定大
B．磁极在磁场中受磁场力大的地方，该处的磁感应强度不一定大，与放置方向有关
C．通电导线在磁场中受磁场力大的地方，该处磁感应强度一定大
D．通电导线在磁场中受磁场力大的地方，该处磁感应强度不一定大，与放置方向有关
3、图中的四幅图为电流产生磁场的分布图，其中正确的是(　　)
①　　　②　　　③　　　④
A．①③　　　　
B．②③
C．①④
D．②④
4、如图所示，长为2L的直导线折成边长相等，夹角为60°的“V”形，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“V”形通电导线受到的安培力大小为(　　)
A．BIL　　　　　
B．2BIL
C．0.5BIL
D．0
5、如图所示的各图中，运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是(　　)
A　　　　B　
　C　　　D
6、如图所示，在加有匀强磁场的区域中，一垂直于磁场方向射入的带电粒子轨迹如图，由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞，带电粒子的能量逐渐减小，而电荷量保持不变，从图中可以看出(　　)
A．带电粒子带负电，是从B点射入的
B．带电粒子带正电，是从B点射入的
C．带电粒子带负电，是从A点射入的
D．带电粒子带正电，是从A点射入的
7、在电流产生的磁场中，某点的磁感应强度的大小决定于(　　)
A．该点在磁场中的位置
B．该点处的电流大小和方向
C．产生磁场的电流
D．产生磁场的电流和该点在磁场中的位置
8、关于磁通量，下列说法中正确的是(　　)
A．磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量
B．磁通量越大，磁感应强度越大
C．穿过某一面积的磁通量为零，则该处磁感应强度不一定为零
D．磁通量就是磁感应强度
9、(双选)如图所示，在方框中有一能产生磁场的装置，现在在方框右边放一通电直导线(电流方向如图中箭头方向)，发现通电导线受到向右的作用力，则方框中放置的装置可能是(　　)
A　　　　B　　　C　　D
10、有一个通入交变电流的螺线管如图所示，当电子以速度v沿着螺线管的轴线方向飞入螺线管后，它的运动情况将是(　　)
A．做匀速直线运动
B．做匀加速直线运动
C．做匀减速直线运动
D．做往复的周期运动
11、质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和Rα，周期分别为Tp和Tα。则下列选项正确的是(　　)
A．Rp∶Rα＝1∶2，Tp∶Tα＝1∶2
B．Rp∶Rα＝1∶1，Tp∶Tα＝1∶1
C．Rp∶Rα＝1∶1，Tp∶Tα＝1∶2
D．Rp∶Rα＝1∶2，Tp∶Tα＝1∶1
12、如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平，某同学在实验室里，用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，他测得的数据记录如下所示，请你算出通电螺线管中的磁感应强度B。
已知：CD段导线长度：4×10－2
m
天平平衡时钩码重力：4×10－5
N
通过导线的电流：0.5
A
13、如图所示，正方形线圈abcO边长为0.8
m，匀强磁场沿x轴正向，B＝0.2
T，线圈在图示位置绕Oz轴转过60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化了多少？
14、质量为m、带电荷量为q的微粒，以速度v与水平方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间，如图所示，微粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动，求：
(1)电场强度的大小，该带电粒子带何种电荷？
(2)磁感应强度的大小。
人教版高中物理选修3--1第3章
磁场练习含答案
人教选修3—1第三章
磁场
1、关于地磁场，下列叙述正确的是(　　)
A．地球的地磁两极和地理两极重合
B．我们用指南针确定方向，指南针指南的一极是指南针的北极
C．地磁的北极与地理的南极重合
D．地磁的北极在地理的南极附近
D　[地球是一个大磁体，其地磁北极(N极)在地理南极附近，地磁南极(S极)在地理北极附近，并不重合，指南针指南的一极应是磁针的南极(S极)。]
2、(双选)关于磁感应强度的大小，下列说法正确的是(　　)
A.磁极在磁场中受磁场力大的地方，该处的磁感应强度一定大
B．磁极在磁场中受磁场力大的地方，该处的磁感应强度不一定大，与放置方向有关
C．通电导线在磁场中受磁场力大的地方，该处磁感应强度一定大
D．通电导线在磁场中受磁场力大的地方，该处磁感应强度不一定大，与放置方向有关
AD　[磁极在磁场中的受力跟放置方向无关，电流在磁场中的受力与放置方向有关。]
3、图中的四幅图为电流产生磁场的分布图，其中正确的是(　　)
①　　　②　　　③　　　④
A．①③　　　　
B．②③
C．①④
D．②④
C　[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，可判断出④正确，③错误。故正确选项为C。]
4、如图所示，长为2L的直导线折成边长相等，夹角为60°的“V”形，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“V”形通电导线受到的安培力大小为(　　)
A．BIL　　　　　
B．2BIL
C．0.5BIL
D．0
A　[导线在磁场内有效长度为2L
sin
30°＝L，故该“V”形通电导线受到安培力大小为BIL，A正确。]
5、如图所示的各图中，运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是(　　)
A　　　　B　
　C　　　D
B　[根据左手定则，A中F方向应向上，B中F方向向下，A错误，B正确。C、D中都是v∥B，F＝0，C、D错误。]
6、如图所示，在加有匀强磁场的区域中，一垂直于磁场方向射入的带电粒子轨迹如图，由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞，带电粒子的能量逐渐减小，而电荷量保持不变，从图中可以看出(　　)
A．带电粒子带负电，是从B点射入的
B．带电粒子带正电，是从B点射入的
C．带电粒子带负电，是从A点射入的
D．带电粒子带正电，是从A点射入的
A　[由题，带电粒子的能量逐渐减小，速率减小，由公式r＝可知，带电粒子运动的半径逐渐减小，则该带电粒子是从B点射入的。带电粒子在B点受到的洛伦兹力方向向右，由左手定则判断得知，该带电粒子带负电。]
7、在电流产生的磁场中，某点的磁感应强度的大小决定于(　　)
A．该点在磁场中的位置
B．该点处的电流大小和方向
C．产生磁场的电流
D．产生磁场的电流和该点在磁场中的位置
D　[某点的磁感应强度的大小除了和磁场本身有关外，还和该点在磁场中所在的位置有关。]
8、关于磁通量，下列说法中正确的是(　　)
A．磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量
B．磁通量越大，磁感应强度越大
C．穿过某一面积的磁通量为零，则该处磁感应强度不一定为零
D．磁通量就是磁感应强度
C　[磁通量Φ＝BS是标量，它的正、负只是表明从不同的面穿入，磁通量大不一定磁感应强度大。若圆环与磁场方向平行，磁通量为零，但磁感应强度不为零。]
9、(双选)如图所示，在方框中有一能产生磁场的装置，现在在方框右边放一通电直导线(电流方向如图中箭头方向)，发现通电导线受到向右的作用力，则方框中放置的装置可能是(　　)
A　　　　B　　　C　　D
CD　[通电螺线管在通电直导线处产生的磁场向右，由左手定则可知直导线受安培力垂直纸面向里，A错误；垂直纸面的通电直导线在通电直导线处产生的磁场使通电直导线一边转动一边靠近，B错误；通电圆环在通电直导线处产生的磁场垂直纸面向外，由左手定则可知通电直导线所受安培力向右，C正确；D中两通电直导线电流反向，互相排斥，D正确。]
10、有一个通入交变电流的螺线管如图所示，当电子以速度v沿着螺线管的轴线方向飞入螺线管后，它的运动情况将是(　　)
A．做匀速直线运动
B．做匀加速直线运动
C．做匀减速直线运动
D．做往复的周期运动
A　[因为此时B∥v，所以电子受到的洛伦兹力为零，故选项A正确。]
11、质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和Rα，周期分别为Tp和Tα。则下列选项正确的是(　　)
A．Rp∶Rα＝1∶2，Tp∶Tα＝1∶2
B．Rp∶Rα＝1∶1，Tp∶Tα＝1∶1
C．Rp∶Rα＝1∶1，Tp∶Tα＝1∶2
D．Rp∶Rα＝1∶2，Tp∶Tα＝1∶1
A　[由洛伦兹力提供向心力，则qvB＝m，R＝，由此得＝·＝·＝。由周期T＝得＝·＝＝。故选项A正确。]
12、如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平，某同学在实验室里，用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，他测得的数据记录如下所示，请你算出通电螺线管中的磁感应强度B。
已知：CD段导线长度：4×10－2
m
天平平衡时钩码重力：4×10－5
N
通过导线的电流：0.5
A
[解析]　由题意知，I＝0.5
A，G＝4×10－5
N，L＝4×10－2
m。
电流天平平衡时，导线所受磁场力的大小等于钩码的重力，即F＝G。
由磁感应强度的定义式B＝得：
B＝＝
T＝2.0×10－3
T。
所以通电螺线管中的磁感应强度为2.0×10－3
T。
[答案]　2.0×10－3
T
13、如图所示，正方形线圈abcO边长为0.8
m，匀强磁场沿x轴正向，B＝0.2
T，线圈在图示位置绕Oz轴转过60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化了多少？
[解析]　由题意，初磁通量
Φ1＝BS
sin
0°＝0
末磁通量
Φ2＝BS
sin
60°＝0.2×0.82×Wb
＝0.064
Wb≈0.11
Wb
所以ΔΦ＝Φ2－Φ1＝0.11
Wb。
[答案]　0.11
Wb
14、质量为m、带电荷量为q的微粒，以速度v与水平方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间，如图所示，微粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动，求：
(1)电场强度的大小，该带电粒子带何种电荷？
(2)磁感应强度的大小。
[解析]　(1)微粒做匀速直线运动，所受合力必为零，微粒受重力mg，电场力qE，洛伦兹力qvB，由此可知，微粒带正电，受力如图所示，qE＝mg，则电场强度E＝。
(2)由于合力为零，则qvB＝mg，
所以B＝。
[答案]　(1)　正电荷　(2)