學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精第三章磁場章末檢測(B)（時間：90分鐘，滿分：100分)一、單項選擇題（本題共7個小題，每小題4分，共28分）1．關于磁感應強度,下列說法正確的是（)A．一小段通電導體放在磁場A處，受到的磁場力比B處的大，說明A處的磁感應強度比B處的磁感應強度大B．由B＝eq\f(F,IL)可知,某處的磁感應強度大小與放入該處的通電導線所受磁場力F成正比，與導線的IL成反比C．一小段通電導體在磁場中某處不受磁場力作用,則該處磁感應強度一定為零D．小磁針N極所受磁場力的方向就是該處磁感應強度的方向2．如圖1所示，一帶負電的金屬環繞軸OO′以角速度ω勻速旋轉，在環左側軸線上的小磁針最后平衡的位置是()圖1A．N極豎直向上B．N極豎直向下C．N極沿軸線向左D．N極沿軸線向右3．下列說法中正確的是()A．磁場中某一點的磁感應強度可以這樣測定:把一小段通電導線放在該點時受到的磁場力F與該導線的長度L、通過的電流I乘積的比值．即B＝eq\f(F，IL)B．通電導線放在磁場中的某點，該點就有磁感應強度,如果將通電導線拿走，該點的磁感應強度就為零C．磁感應強度B＝eq\f（F，IL）只是定義式，它的大小取決于場源以及磁場中的位置，與F、I、L以及通電導線在磁場中的方向無關D．通電導線所受磁場力的方向就是磁場的方向4．下面所述的幾種相互作用中，不是通過磁場發生的是（）A．兩個靜止電荷之間的相互作用B．兩根通電導線之間的相互作用C．兩個運動電荷之間的相互作用D．磁體與運動電荷之間的相互作用5．兩長直通電導線互相平行，電流方向相同，其截面處于一個等邊三角形的A、B處，如圖2所示，兩通電導線在C處的磁感應強度均為B,則C處總磁感應強度為()圖2A．2BB．BC．0D。eq\r（3）B6．如圖3所示,在真空中，水平導線中有恒定電流I通過，導線的正下方有一質子初速度方向與電流方向相同，則質子可能的運動情況是(）圖3A．沿路徑a運動B．沿路徑b運動C．沿路徑c運動D．沿路徑d運動7。如圖4所示，M、N為一對水平放置的平行金屬板，一帶電粒子以平行于金屬板方向的速度v穿過平行金屬板．若在兩板間存在互相垂直的勻強電場和勻強磁場,可使帶電粒子的運動不發生偏轉．若不計粒子所受的重力，則以下敘述正確的是(）圖4A．若改變帶電粒子的電性,即使它以同樣速度v射入該區域，其運動方向也一定會發生偏轉B．帶電粒子無論帶上何種電荷，只要以同樣的速度v入射，都不會發生偏轉C．若帶電粒子的入射速度v′〉v，它將做勻變速曲線運動D．若帶電粒子的入射速度v′<v，它將一定向下偏轉二、雙項選擇題（本題共3個小題，每小題6分,共18分）8．關于磁場的下列說法正確的是()A．磁場和電場一樣，是同一種物質B．磁場最基本的性質是對處于磁場里的磁體或電流有磁場力的作用C．磁體與通電導體之間的相互作用不遵循牛頓第三定律D．電流與電流之間的相互作用是通過磁場進行的9．如圖5所示,環型對撞機是研究高能粒子的重要裝置．正、負離子由靜止經過電壓為U的直線加速器加速后，沿圓環切線方向注入對撞機的真空環狀空腔內，空腔內存在著與圓環平面垂直的勻強磁場，磁感應強度大小為B.兩種帶電粒子將被局限在環狀空腔內，沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運動，從而在碰撞區迎面相撞．為維持帶電粒子在環狀空腔中的勻速圓周運動,下列說法正確的是()圖5A．對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷eq\f（q，m）越大，磁感應強度B越大B．對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷eq\f(q,m)越大，磁感應強度B越小C．對于給定的帶電粒子,加速電壓U越大，粒子運動的周期越大D．對于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運動的周期都不變10．如圖6所示，在平面直角坐標系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場，其邊界過原點O和y軸上的點a（0，L）．一質量為m、電荷量為e的電子從a點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的b點射出磁場．此時速度方向與x軸正方向的夾角為60°。下列說法中正確的是（）圖6A．電子在磁場中運動的時間為eq\f(πL,v0)B．電子在磁場中運動的時間為eq\f（2πL，3v0）C．磁場區域的圓心坐標為(eq\f（\r（3)L,2)，eq\f（L,2）)D．電子在磁場中做圓周運動的圓心坐標為（0,－2L題號12345678910答案姓名：________班級:________學號：________得分：________三、填空題（本題共2個小題，滿分14分）11．(6分）如圖7所示，陰極射線管（A為其陰極）放在蹄形磁鐵的N、S兩極間，射線管的A、B兩極分別接在直流高壓電源的________極和______極．此時，熒光屏上的電子束運動軌跡________偏轉（選填“向上”“向下”或“不"）．圖712．（8分）地球是個大磁體，在赤道上，地磁場可以看成是沿南北方向的勻強磁場．如果赤道某處的磁感應強度大小為0。5×10－4T,在赤道上有一根東西方向的直導線，長為20m，載有從東往西的電流30A．則地磁場對這根導線的作用力大小為________，方向為________．四、計算題（本題共4個小題，滿分40分)13．(8分)在磁場中放入一通電導線，導線與磁場垂直，導線長為1cm，電流為0.5A，所受的磁場力為5×10－4N．求：(1)該位置的磁感應強度多大?(2)若將該電流撤去，該位置的磁感應強度又是多大?(3）若將通電導線跟磁場平行放置，該導體所受到的磁場力多大？14．(10分)如圖8所示，導體桿ab的質量為m，電阻為R，放置在與水平面夾角為θ的傾斜金屬導軌上，導軌間距為d，電阻不計,系統處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B,電源內阻不計,問：若導軌光滑，電源電動勢E為多大時才能使導體桿靜止在導軌上？圖815．(10分）如圖9所示，abcd是一個邊長為L的正方形，它是磁感應強度為B的勻強磁場橫截面的邊界線．一帶電粒子從ad邊的中點O與ad邊成θ＝30°角且垂直于磁場方向射入．若該帶電粒子所帶電荷量為q、質量為m(重力不計)，則該帶電粒子在磁場中飛行時間最長是多少?若要帶電粒子飛行時間最長，帶電粒子的速度必須符合什么條件？圖916．(12分)如圖10所示，一質量為m、電荷量為q帶正電荷的小球靜止在傾角為30°足夠長的絕緣光滑斜面頂端時，對斜面的壓力恰為零,若迅速把電場方向改為豎直向下，則小球能在斜面上滑行多遠？圖10第三章磁場(B）1．D［磁感應強度是描述磁場強弱和方向的物理量,是磁場本身性質的反映，其大小由磁場以及磁場中的位置決定，與F、I、L都沒有關系，B＝eq\f（F,IL)只是磁感應強度的定義式．同一通電導體受到的磁場力的大小由所在處B和放置的方式共同決定，所以A、B、C都是錯誤的；磁感應強度的方向就是該處小磁針N極所受磁場力的方向，不是通電導線的受力方向，所以D正確．］2．C［從左向右看圓盤順時針轉動，環形電流方向為逆時針方向，由安培定則可知，環的左側相當于磁鐵的N極，故小磁針最后平衡時N極沿軸線向左．]3．C[磁感應強度B＝eq\f（F,IL)是反應磁場力的性質的物理量，是采用比值的方法來定義的,該公式是定義式而不是決定式,磁場中各處的B值是唯一確定的,與放入該點的檢驗電流的大小、方向無關．］4．A[在磁鐵的周圍和通電導線周圍都存在著磁場，磁體間、電流間、磁體與電流間的相互作用都是通過磁場發生的,而靜止電荷間的相互作用是通過電場發生的．]5．D［根據安培定則(右手螺旋定則)可以判斷A導線在C處的磁感應強度為BA，大小為B，方向在紙面內垂直于連線AC，B導線在C處的磁感應強度為BB，大小為B，方向在紙面內垂直于連線BC.如圖所示，由BA、BB按平行四邊形定則作出平行四邊形,則該平行四邊形為菱形,故C處的總磁感應強度B′＝2×Bcos30°＝eq\r（3）B。］6．B[由安培定則，電流在下方產生的磁場方向指向紙外，由左手定則,質子剛進入磁場時所受洛倫茲力方向向上．則質子的軌跡必定向上彎曲,因此C、D必錯；由于洛倫茲力方向始終與電荷運動方向垂直，故其運動軌跡必定是曲線,則B正確，A錯誤．］7．B[本題實際上是一個速度選擇器的模型，帶電粒子以速度v平行于金屬板穿出，說明其所受的電場力和洛倫茲力平衡，即qE＝qvB，可得v＝eq\f（E，B)。只要帶電粒子的速度v＝eq\f（E,B)，方向為如題圖所示方向，均可以勻速通過速度選擇器，與粒子的種類、帶電的性質及電荷量多少無關，因此A錯誤，B正確．若v′〉v,則有qv′B〉qE，洛倫茲力大于電場力，粒子將向洛倫茲力方向偏轉而做曲線運動，電場力做負功，粒子的速度將減小,但當粒子速度變化，洛倫茲力也隨之發生變化，所以粒子所受合外力時刻發生變化,因此粒子不做勻變速曲線運動，C錯．若v′〈v，則qv′B<qE，將向電場力方向偏轉，由于粒子電性不知，故D錯．]8．BD[電場是存在于電荷周圍的一種特殊物質，磁場是存在于磁體和電流周圍的一種特殊物質，二者雖然都是客觀存在的，但有本質的區別,A項錯；磁體與磁體、磁體與電流,電流與電流間的相互作用的磁場力與其它性質的力一樣,都遵循牛頓第三定律，所以C項錯誤；根據磁場的性質判斷B、D項正確．]9．BD10．BC11．負正向下12．3.0×10－2N豎直向下解析地磁場的磁感應強度為0。5×10－4T,方向由南向北；導線垂直于地磁場放置,長度為20m，載有電流30A，則其所受安培力F＝BIL＝0.5×10－4×30×20N＝3.0×10－2N，根據左手定則可以判斷導線所受安培力的方向豎直向下．13．(1)0.1T（2)0.1T（3)0解析(1)根據公式B＝eq\f（F，IL）得：B＝eq\f（5×10－4，0。01×0.5）T＝0.1T。(2）該處的磁感應強度不變，B＝0。1T.（3）電流元平行磁場放置時，所受磁場力為零，F＝0.14.eq\f（mgRtanθ，Bd）解析由閉合電路歐姆定律得：E＝IR，導體桿受力情況如圖所示，則由共點力平衡條件可得F安＝mgtanθ，F安＝BId，由以上各式可得出E＝eq\f(mgRtanθ，Bd）.15.eq\f（5πm，3qB）v≤eq\f(qBL,3m）解析從題設的條件中,可知帶電粒子在磁場中只受洛倫茲力作用,它做勻速圓周運動，粒子帶正電，由左手定則可知它將向ab方向偏轉，帶電粒子可能的軌道如下圖所示（磁場方向沒有畫出)，這些軌道的圓心均在與v方向垂直的OM上．帶電粒子在磁場中運動，洛倫茲力提供向心力，有qvB＝eq\f（mv2，r)，r＝eq\f(mv,qB)①運動的周期為T＝eq\f（2πr，v）＝eq\f(2πm，qB)②由于帶電粒子做勻速圓周運動的周期與半徑和速率均沒有關系，這說明了它在磁場中運動的時間僅與軌跡所對的圓心角大小有關．由圖可以發現帶電粒子從入射邊進入，又從入射邊飛出，其軌跡所對的圓心角最大，那么,帶電粒子從ad邊飛出的軌跡中，與ab相切的軌跡的半徑也就是它所有可能軌跡半徑中的臨界半徑r0:r＞r0,在磁場中運動時間是變化的，r≤r0，在磁場中運動的時間是相同的，也是在磁場中運動時間最長的．由上圖可知，三角形O2EF和三角形O2OE均為等腰三角形，所以有∠OO2E＝eq\f（π,3).軌跡所對的圓心角為a＝2π－eq\f（π,3)＝eq\f（5π,3)運動的時間t＝eq\f（Ta,2π）＝eq\f（5πm，3qB)由圖還可以得到r0＋eq\f(r0，2）＝eq\f（L,2）,r0＝eq\f(L，3)≥eq\f(mv，qB）得v≤eq\f(qBL,3m）帶電粒子在磁場中飛行時間最長是eq\f(5πm，3qB）；帶電粒子的速度應符合條件v≤eq\f（qBL,3m）。16.eq\f（3m2g,2q2B2）解析由分析知:當小球靜止在斜面頂端時，小球受重力mg、電場力Eq，且mg＝Eq，可得E＝eq\f（mg，q）當電場反向時，小球由于受到重力和電場力作用而沿斜面下滑，產生速度，同時受到洛倫茲力的作用，F＝qvB，方向垂直斜面向上．速度v是在不斷增大的，直到mg和Eq的合力在垂直斜面方向上的分力等