（高二）物理人教选修3—1第3章 磁场含答案

（高二）物理人教选修3—1第3章
磁场含答案
人教选修3—1第三章
磁场
1、磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是(　　)
A．磁体的吸铁性
B．磁极间的相互作用规律
C．电荷间的相互作用规律
D．磁场对电流的作用原理
2、下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法中，不正确的是(　　)
A．电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同
B．电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同
C．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同
D．磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同
3、(多选)如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是(　　)
A．通过abcd平面的磁通量大小为L2B
B．通过dcfe平面的磁通量大小为L2B
C．通过abfe平面的磁通量大小为零
D．通过整个三棱柱的磁通量为零
4、一根容易发生形变的弹性导线两端固定。导线中通有电流，方向竖直向上。当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右和垂直于纸面向外的匀强磁场时，如图所示描述导线状态的四个图示中正确的是(　　)
A　
　B　　
　
　C　　
D
5、在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方置一根通有如图所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线将会(　　)
A．向上偏转　　　　
B．向下偏转
C．向纸内偏转
D．向纸外偏转
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、关于磁感应强度B＝和电场强度E＝，下列说法中正确的是(　　)
A．一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，说明此处一定无磁场
B.一试探电荷在某处不受电场力作用，说明此处一定无电场
C．一小段通电导线在磁场中所受磁场力越大，说明此处的磁场越强
D．磁感应强度的方向与该处一小段通电导线所受磁场力的方向可能相同
8、一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置B和位置C的过程中，下列对磁通量变化判断正确的是(　　)
A．一直变大
B．一直变小
C．先变大后变小
D．先变小后变大
9、(多选)关于磁场对通电直导线的作用力的大小，下列说法中正确的是(　　)
A．通电直导线跟磁场方向平行时作用力为零
B．通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大
C．作用力的大小跟导线与磁场方向的夹角无关
D．通电直导线跟磁场方向斜交时肯定有作用力
10、(双选)如图所示的四种情况中，对各粒子所受洛伦兹力方向的描述正确的是(　　)
　　　
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、思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。
(
)
(2)一般的物体不显磁性是因为物体内的分子电流取向杂乱无章。
(
)
(3)在匀强磁场中面积越大，磁通量一定越大。
(
)
(4)磁感应强度等于垂直穿过单位面积的磁通量。
(
)
(5)磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量。
(
)
13、如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外，质量为m、带电荷量为q的小球在倾角为α的光滑斜面上由静止开始下滑。若带电小球下滑后某个时刻对斜面的压力恰好为零，问：
(1)小球的带电性质如何？
(2)此时小球下滑的速度和位移分别为多大？
思路点拨：(1)根据小球的运动情况判断出洛伦兹力的方向，再根据左手定则判断小球的电性。
(2)斜面光滑且洛伦兹力不做功，故小球沿斜面做匀变速直线运动。
（高二）物理人教选修3—1第3章
磁场含答案
人教选修3—1第三章
磁场
1、磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是(　　)
A．磁体的吸铁性
B．磁极间的相互作用规律
C．电荷间的相互作用规律
D．磁场对电流的作用原理
B　[军舰被地磁场磁化后变成了磁体，当军舰靠近水雷时，对控制引爆电路的小磁针有力的作用，使小磁针转动引爆水雷。故B项正确。]
2、下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法中，不正确的是(　　)
A．电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同
B．电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同
C．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同
D．磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同
A　[电场强度的方向就是正电荷所受的电场力的方向，磁感应强度的方向是小磁针N极所受磁场力的方向或小磁针静止时N极所指的方向。故只有A项错误。]
3、(多选)如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是(　　)
A．通过abcd平面的磁通量大小为L2B
B．通过dcfe平面的磁通量大小为L2B
C．通过abfe平面的磁通量大小为零
D．通过整个三棱柱的磁通量为零
BCD　[abcd平面在垂直于B方向的投影S⊥＝L2，所以Φ＝BS⊥＝L2B，A错误；dcfe平面与B垂直，S＝L2，所以Φ＝L2B，B正确；abfe平面与B平行，S⊥＝0，Φ＝0，C正确；整个三棱柱穿进的磁感线和穿出的磁感线条数相等，抵消为零，所以Φ＝0，D正确。]
4、一根容易发生形变的弹性导线两端固定。导线中通有电流，方向竖直向上。当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右和垂直于纸面向外的匀强磁场时，如图所示描述导线状态的四个图示中正确的是(　　)
A　
　B　　
　
　C　　
D
D　[用左手定则可判断出，A中导线所受安培力为零，B中导线所受安培力垂直于纸面向里，C、D中导线所受安培力向右，导线受力以后的弯曲方向应与受力方向一致，D正确，A、B、C错误。]
5、在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方置一根通有如图所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线将会(　　)
A．向上偏转　　　　
B．向下偏转
C．向纸内偏转
D．向纸外偏转
B　[由题意可知，直线电流的方向由左向右，根据安培定
则，可判定直导线下方的磁场方向为垂直于纸面向里，而阴极射线电子运动方向由左向右，由左手定则知(电子带负电，四指要指向其运动方向的反方向)，阴极射线将向下偏转，故B选项正确。]
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、关于磁感应强度B＝和电场强度E＝，下列说法中正确的是(　　)
A．一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，说明此处一定无磁场
B.一试探电荷在某处不受电场力作用，说明此处一定无电场
C．一小段通电导线在磁场中所受磁场力越大，说明此处的磁场越强
D．磁感应强度的方向与该处一小段通电导线所受磁场力的方向可能相同
B　[一小段通电导线在某处不受磁场力，可能是由于导线与磁场平行，而该处磁感应强度不为零，故A错误；由F＝qE知试探电荷在某处不受电场力，该处电场强度一定为零，故B正确；磁感应强度的定义公式B＝适用的前提条件是电流元方向与磁场方向垂直，故不能说明一小段通电导线在磁场中所受磁场力越大，此处的磁场越强，故C错误；根据左手定则，磁感应强度的方向与该处一小段通电导线所受磁场力的方向一定垂直，故D错误。]
8、一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置B和位置C的过程中，下列对磁通量变化判断正确的是(　　)
A．一直变大
B．一直变小
C．先变大后变小
D．先变小后变大
C　[由题图可知，线圈由A经过B到C的过程中，线圈垂直磁场方向的面积先增大后减小，通过线圈的磁通量为Φ＝BS，可见通过线圈的磁通量先变大后变小。]
9、(多选)关于磁场对通电直导线的作用力的大小，下列说法中正确的是(　　)
A．通电直导线跟磁场方向平行时作用力为零
B．通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大
C．作用力的大小跟导线与磁场方向的夹角无关
D．通电直导线跟磁场方向斜交时肯定有作用力
ABD　[安培力既垂直于通电导线，又垂直于磁场。当导线与磁场方向垂直时，安培力最大，当导线与磁场方向平行时，安培力为零，选项A、B正确，选项C错误；通电直导线跟磁场方向斜交时，可将磁场沿平行于导线方向和垂直于导线方向进行分解，垂直于导线方向的磁场为有效磁场，安培力不为零，选项D正确。]
10、(双选)如图所示的四种情况中，对各粒子所受洛伦兹力方向的描述正确的是(　　)
　　　
BD　[由左手定则可判断A图中洛伦兹力的方向垂直于v向左上方，B图中洛伦兹力的方向垂直于纸面向里，C图中洛伦兹力的方向垂直于纸面向里，D图中洛伦兹力的方向垂直于纸面向里，故B、D正确，A、C错误。]
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、思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。
(
)
(2)一般的物体不显磁性是因为物体内的分子电流取向杂乱无章。
(
)
(3)在匀强磁场中面积越大，磁通量一定越大。
(
)
(4)磁感应强度等于垂直穿过单位面积的磁通量。
(
)
(5)磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量。
(
)
【答案】（1）×
（2）√
（3）×
（4）√
（5）×
13、如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外，质量为m、带电荷量为q的小球在倾角为α的光滑斜面上由静止开始下滑。若带电小球下滑后某个时刻对斜面的压力恰好为零，问：
(1)小球的带电性质如何？
(2)此时小球下滑的速度和位移分别为多大？
思路点拨：(1)根据小球的运动情况判断出洛伦兹力的方向，再根据左手定则判断小球的电性。
(2)斜面光滑且洛伦兹力不做功，故小球沿斜面做匀变速直线运动。
[解析]　(1)小球沿斜面下滑，其对斜面的压力为零，说明其受到的洛伦兹力应垂直斜面向上，根据左手定则可判断小球带正电。
(2)当小球对斜面压力为零时，有
mg
cos
α＝qvB
得小球此时的速度为v＝
由于小球沿斜面方向做匀加速运动，加速度为a＝g
sin
α
由匀变速直线运动的位移公式v2＝2ax
得x＝。
[答案]　(1)带正电　(2)