2020—2021物理人教选修3—1第3章 磁场(含答案)

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名称 2020—2021物理人教选修3—1第3章 磁场(含答案)
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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 2020-10-25 16:39:51

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2020—2021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、(双选)下列关于磁场的说法正确的是(  )
A.磁场最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用
B.磁场是看不见、摸不着、实际不存在的,是人们假想出来的一种物质
C.磁场是客观存在的一种特殊的物质形态
D.磁场的存在与否决定于人的思想,想其有则有,想其无则无
2、先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线,导线与磁场方向垂直。如图所示,图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系。下列说法中正确的是(  )
A.A、B两点磁感应强度相等
B.A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度
C.A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度
D.无法比较磁感应强度的大小
3、如图所示,矩形线圈abcd放置在水平面内,磁场方向与水平方向成α=53°,已知sin
53°=0.8,cos
53°=0.6,回路面积为S,磁感应强度为B,则通过线框的磁通量为(  )
A.BS      
B.0.8BS
C.0.6BS
D.0.75BS
4、如图所示,在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环,圆环处于静止状态,圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中,环与磁场边界交点A、B与圆心O连线的夹角为120°,此时悬线的张力为F。若圆环通电,使悬线的张力刚好为零,则环中电流大小和方向是(  )
A.电流大小为,电流方向沿顺时针方向
B.电流大小为,电流方向沿逆时针方向
C.电流大小为,电流方向沿顺时针方向
D.电流大小为,电流方向沿逆时针方向
5、如图为电视显像管的俯视图,偏转线圈中没有通入电流时,电子束打在荧光屏正中的O点,通过改变线圈中的电流,可使得电子打到荧光屏上各点,则(  )
A.电子在偏转线圈中被加速
B.电子的偏转是因为电场力的作用
C.若电子束打到A点,线圈区域中有平行纸面向右的磁场
D.若电子束打到A点,线圈区域中有垂直纸面向外的磁场
6、在直角坐标系xOy的第一象限内,存在一垂直于xOy平面、磁感应强度大小为2
T的匀强磁场,如图所示,一带电粒子(重力不计)在x轴上的A点沿着y轴正方向以大小为2
m/s的速度射入第一象限,并从y轴上的B点穿出。已知A、B两点的坐标分别为(8
m,0),(0,4
m),则该粒子的比荷为(  )
A.0.1
C/kg
B.0.2
C/kg
C.0.3
C/kg
D.0.4
C/kg
7、如图所示,在空间某点A仅存在大小、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
8、如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是(  )
A.O点处的磁感应强度为零
B.a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反
C.c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同
D.a、c两点处磁感应强度的方向不同
9、(双选)关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯之间的均匀辐向分布的磁场,下列说法正确的是(  )
A.该磁场的磁感应强度大小处处相等,方向相同
B.该磁场的磁感应强度的方向处处相同,大小不等
C.使线圈平面始终与磁感线平行
D.该磁场中距轴线等距离处的磁感应强度大小都相等
10、(双选)如图所示,质量为m的带电小物块在绝缘粗糙的水平面上以初速度v0开始运动。已知在水平面上方的空间内存在方向垂直纸面向里的水平匀强磁场,则以下关于小物块的受力及运动的分析中,正确的是(  )
A.若物块带正电,可能受两个力,做匀速直线运动
B.若物块带负电,可能受两个力,做匀速直线运动
C.若物块带正电,一定受四个力,做减速直线运动
D.若物块带负电,一定受四个力,做减速直线运动
11、半径为r的圆形空间内,存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中,并从B点射出。∠AOB=120°,如图所示,则该带电粒子在磁场中运动的时间为(  )
A.
B.
C.
D.
12、思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)磁场的方向就是小磁针静止时所受合力的方向。
(
)
(2)电流为I,长度为L的通电导线放入磁感应强度为B的磁场中受力的大小一定是F=ILB。
(
)
(3)磁场中某处的磁感应强度大小与有无小磁针无关,与有无通电导线也无关。
(
)
(4)公式B=说明B与F成正比,与IL成反比。
(
)
13、思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)利用回旋加速器加速带电粒子,要提高加速粒子的最终能量,应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R。
(
)
(2)带电粒子做匀速圆周运动的半径与带电粒子进入磁场时速度的大小有关,而周期与速度、半径都无关。
(√)
(3)回旋加速器工作时,电场必须是周期性变化的。
(√)
(4)回旋加速器中,磁场的作用是改变粒子速度的方向,便于多次加速。
(√)
2020—2021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、(双选)下列关于磁场的说法正确的是(  )
A.磁场最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用
B.磁场是看不见、摸不着、实际不存在的,是人们假想出来的一种物质
C.磁场是客观存在的一种特殊的物质形态
D.磁场的存在与否决定于人的思想,想其有则有,想其无则无
AC [磁场虽看不见、摸不着,但其是客观存在的,不随人的意志而转移,它是一种特殊的物质形态,最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用。]
2、先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线,导线与磁场方向垂直。如图所示,图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系。下列说法中正确的是(  )
A.A、B两点磁感应强度相等
B.A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度
C.A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度
D.无法比较磁感应强度的大小
B [导线受到的磁场力F=BLI。对于题图给出的F?I图线,直线的斜率k=BL,由题图可知ka>kb,又因A、B两处导线的长度L相同,故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度,B项正确。]
3、如图所示,矩形线圈abcd放置在水平面内,磁场方向与水平方向成α=53°,已知sin
53°=0.8,cos
53°=0.6,回路面积为S,磁感应强度为B,则通过线框的磁通量为(  )
A.BS      
B.0.8BS
C.0.6BS
D.0.75BS
B [矩形线圈abcd水平放置,匀强磁场方向与水平方向成α角向上,因此可将磁感应强度沿水平方向与竖直方向分解,所以By=B
sin
53°=0.8B,则穿过矩形线圈的磁通量是Φ=ByS=0.8BS,故A、C、D错误,B正确。]
4、如图所示,在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环,圆环处于静止状态,圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中,环与磁场边界交点A、B与圆心O连线的夹角为120°,此时悬线的张力为F。若圆环通电,使悬线的张力刚好为零,则环中电流大小和方向是(  )
A.电流大小为,电流方向沿顺时针方向
B.电流大小为,电流方向沿逆时针方向
C.电流大小为,电流方向沿顺时针方向
D.电流大小为,电流方向沿逆时针方向
A [要使悬线拉力为零,则圆环通电后受到的安培力方向向上,根据左手定则可以判断,电流方向应沿顺时针方向,根据力的平衡:F=BI·R,解得:I=,故A项正确。]
5、如图为电视显像管的俯视图,偏转线圈中没有通入电流时,电子束打在荧光屏正中的O点,通过改变线圈中的电流,可使得电子打到荧光屏上各点,则(  )
A.电子在偏转线圈中被加速
B.电子的偏转是因为电场力的作用
C.若电子束打到A点,线圈区域中有平行纸面向右的磁场
D.若电子束打到A点,线圈区域中有垂直纸面向外的磁场
D [电子在偏转线圈中受到洛伦兹力的作用而偏转,洛伦兹力没有使电子加速,选项A、B错误;若电子束打到A点,由左手定则可知,线圈区域中有垂直纸面向外的磁场,选项C错误,D正确。]
6、在直角坐标系xOy的第一象限内,存在一垂直于xOy平面、磁感应强度大小为2
T的匀强磁场,如图所示,一带电粒子(重力不计)在x轴上的A点沿着y轴正方向以大小为2
m/s的速度射入第一象限,并从y轴上的B点穿出。已知A、B两点的坐标分别为(8
m,0),(0,4
m),则该粒子的比荷为(  )
A.0.1
C/kg
B.0.2
C/kg
C.0.3
C/kg
D.0.4
C/kg
B [粒子运动轨迹如图所示:
由几何知识得:+r=OA,
解得:r=5
m,粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=m,解得:==0.2
C/kg,故B正确。]
7、如图所示,在空间某点A仅存在大小、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
C [磁感应强度B是矢量,所以其合成适用平行四边形定则,B=
eq
\r(B+B)=
T=5
T。]
8、如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是(  )
A.O点处的磁感应强度为零
B.a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反
C.c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同
D.a、c两点处磁感应强度的方向不同
C [由安培定则可知,两导线在O点产生的磁场方向均竖直向下,合磁感应强度一定不为零,故选项A错误;由安培定则,两导线在a、b两处产生的磁场方向均竖直向下,由于对称性,电流M在a处产生磁场的磁感应强度等于电流N在b处产生磁场的磁感应强度,电流M在b处产生磁场的磁感应强度等于电流N在a处产生磁场的磁感应强度,所以a、b两处磁感应强度大小相等、方向相同,选项B错误;根据安培定则判断可知,两导线在c、d处产生的磁场分别垂直c、d两点与导线连线方向向下,且产生的磁场的磁感应强度相等,由平行四边形定则可知,c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向均竖直向下,故选项C正确,选项D错误。]
9、(双选)关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯之间的均匀辐向分布的磁场,下列说法正确的是(  )
A.该磁场的磁感应强度大小处处相等,方向相同
B.该磁场的磁感应强度的方向处处相同,大小不等
C.使线圈平面始终与磁感线平行
D.该磁场中距轴线等距离处的磁感应强度大小都相等
CD [磁电式电流表内的磁铁和铁芯之间均匀辐向分布的磁场,使线圈平面始终与磁感线平行,C正确;该磁场中距轴线等距离处的磁感应强度大小处处相等,但方向不同,A、B错误,D正确。]
10、(双选)如图所示,质量为m的带电小物块在绝缘粗糙的水平面上以初速度v0开始运动。已知在水平面上方的空间内存在方向垂直纸面向里的水平匀强磁场,则以下关于小物块的受力及运动的分析中,正确的是(  )
A.若物块带正电,可能受两个力,做匀速直线运动
B.若物块带负电,可能受两个力,做匀速直线运动
C.若物块带正电,一定受四个力,做减速直线运动
D.若物块带负电,一定受四个力,做减速直线运动
AD [小物块带正电,则受到的洛伦兹力竖直向上,如果洛伦兹力小于重力,则小物块还会受到支持力和摩擦力,做变减速运动,如果洛伦兹力恰好等于重力,则小物块只受这两个力而做匀速直线运动,故A符合题意,C不符合题意;若小物块带负电,洛伦兹力竖直向下,小物块受四个力作用而做减速运动,故B不符合题意,D符合题意。]
11、半径为r的圆形空间内,存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中,并从B点射出。∠AOB=120°,如图所示,则该带电粒子在磁场中运动的时间为(  )
A.
B.
C.
D.
D [
如图所示,由∠AOB=120°可知,弧AB所对圆心角θ=60°,设带电粒子做匀速圆周运动的半径为R。由几何知识知R=r,t====,故D正确。]
12、思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)磁场的方向就是小磁针静止时所受合力的方向。
(
)
(2)电流为I,长度为L的通电导线放入磁感应强度为B的磁场中受力的大小一定是F=ILB。
(
)
(3)磁场中某处的磁感应强度大小与有无小磁针无关,与有无通电导线也无关。
(
)
(4)公式B=说明B与F成正比,与IL成反比。
(
)
【答案】(1)×
(2)×
(3)√(4)×
13、思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)利用回旋加速器加速带电粒子,要提高加速粒子的最终能量,应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R。
(
)
(2)带电粒子做匀速圆周运动的半径与带电粒子进入磁场时速度的大小有关,而周期与速度、半径都无关。
(√)
(3)回旋加速器工作时,电场必须是周期性变化的。
(√)
(4)回旋加速器中,磁场的作用是改变粒子速度的方向,便于多次加速。
(√)
【答案】(1)√
(2)√
(3)√
(4)√