1、人教版高二物理选修31第3章 磁场练习含答案(高二)人教物理选修31第3章 磁场练习含答案人教选修31第三章 磁场1、如图所示,将一根刨光的圆木柱固定在一个木制的圆盘底座C上,将两个内径略大于圆木柱直径、质量均为m的磁环A、B套在圆木柱上,且同名磁极相对,结果磁环A悬浮后静止。已知重力加速度为g。这时磁环B对底座C的压力FN的大小为()AFNmg BFN2mgCFN2mg DmgFN2mg DmgFN2mgB以A、B整体为研究对象,由平衡条件可知,C对B的支持力为2mg,再由牛顿第三定律知,B对C的压力大小也是2mg,B项正确。2、下列关于磁场中某点磁感应强度的方向的说法不正确的是()A该点的
2、磁场的方向B该点小磁针静止时N极所指方向C该点小磁针N极的受力方向D该点小磁针S极的受力方向D磁场方向为小磁针N极受力方向,或者说小磁针静止时N极所指方向,同时磁感应强度方向就是磁场的方向。3、图中的四幅图为电流产生磁场的分布图,其中正确的是()A BC DC由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向,正确,错误。和为环形电流,注意让弯曲的四指指向电流的方向,可判断出正确,错误。故正确选项为C。4、如图所示,放在台秤上的条形磁铁两极未知,为了探明磁铁的极性,在它中央的正上方固定一导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则()A如果台秤的示数增大,说明磁铁左端是北极B如果台秤的示数增
3、大,说明磁铁右端是北极C无论如何台秤的示数都不可能变化D以上说法都不正确A如果台秤的示数增大,说明导线对磁铁的作用力竖直向下,由牛顿第三定律知,磁铁对导线的作用力竖直向上,根据左手定则可判断,导线所在处磁场方向水平向右,由磁铁周围磁场分布规律可知,磁铁的左端为北极,A正确,B、C、D错误。5、截面为矩形的载流金属导线置于磁场中,如图所示,将出现下列哪种情况()A在b表面聚集正电荷,而a表面聚集负电荷B在a表面聚集正电荷,而b表面聚集负电荷C开始通电时,电子做定向移动并向b偏转D两个表面电势不同,a表面电势较高A金属导体靠电子导电,金属正离子并没有移动,而电流由金属导体中的自由电子的定向移动(向
4、左移动)形成。应用左手定则,四指应指向电流的方向,让磁感线垂直穿过手心,拇指的指向即为自由电子的受力方向。也就是说,自由电子受洛伦兹力方向指向a表面一侧,实际上自由电子在向左移动的同时,受到指向a表面的作用力,并在a表面进行聚集,由于整个导体是呈电中性的(正、负电荷总量相等),所以在b的表面“裸露”出正电荷层,并使b表面电势高于a表面电势。6、(双选)有两个匀强磁场区域和,中的磁感应强度是中的k倍。两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。与中运动的电子相比,中的电子()A. 运动轨迹的半径是中的k倍B加速度的大小是中的k倍C做圆周运动的周期是中的k倍D做圆周运动的角速度与中的相等AC两速
5、率相同的电子在两匀强磁场中做匀速圆周运动,且磁场磁感应强度B1是磁场磁感应强度B2的k倍。A:由qvB得r,即中电子运动轨迹的半径是中的k倍,选项A正确。B:由F合ma得aB,所以,选项B错误。C:由T得Tr,所以k,选项C正确。D:由得,选项D错误。正确选项为A、C。7、下列说法中正确的是()A磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值,即BB通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C磁感应强度B只是定义式,它的大小取决于场源以及导线在磁场中的位置,与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关D通电导
6、线所受磁场力的方向就是磁场的方向C根据磁感应强度的定义,通电导线应为“在磁场中垂直于磁场方向的通电导线”,只有在这个方向导线所受磁场力才最大,本题A选项未注明导线放置的方向,所以是错误的。通电导线若放置方向与磁场平行时,不受磁场力作用,所以B选项也是错误的。在磁场场源稳定的情况下,磁场内各点的磁感应强度(含大小和方向)都是唯一确定的,与放入的检验通电导线无关,选项C正确。磁场力方向与磁感应强度方向垂直,选项D错误。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
7、C磁通量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)通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内,如图所示,ab边与MN平行。关于MN的磁场对线框的作用力,下列说法正确的是()A线框有两条边所受到的安培力方向相同B线框有两条边所受的安培力大小相等C线框所受的安培力的合力方向向左D线框所受的安培力的合力方向向右BD由安培定则可知导线MN在线框处所产生的磁场方向垂直于纸面向外,再由左手定则判断出bc边和ad边所受安培力大小相等,方向相反。ab边受到向右的安培力Fab,cd边受到向左的安培力Fcd。
8、因ab所处的磁场强,cd所处的磁场弱,故FabFcd,线框所受合力方向向右。10、(多选)在如图所示的正交电场和磁场中,有一粒子沿垂直于电场和磁场的方向飞入其中,并沿直线运动(不考虑重力作用),则此粒子()A可能带正电 B可能带负电C可能不带电 D一定不带电ABC带电粒子在电场中受电场力,在磁场中受洛伦兹力,而带电粒子做直线运动,根据电场力方向及洛伦兹力方向判定,可知两力必反向且与运动速度垂直,正电、负电、不带电粒子都满足题设条件,A、B、C正确。11、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
9、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()A0.1 C/kg B0.2 C/kgC0.3 C/kg D0.4 C/kgB粒子运动轨迹如图所示:由几何知识得:rOA,解得:r5 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:qvBm,解得:0.2 C/kg,故B正确。12、如图所示,两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场;金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。带电荷量为q、质量为m的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,并进入磁场做匀速圆周运动
10、。忽略重力的影响,求:(1)匀强电场场强E的大小;(2)粒子从电场射出时速度v的大小;(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。解析(1)匀强电场场强E。(2)根据动能定理Uqmv20解得v。(3)根据洛伦兹力提供向心力得Bqvm解得R。答案(1)(2)(3)13、如图所示,空间存在一方向垂直于纸面、磁感应强度为B的正方形匀强磁场区域,一电荷量为q的粒子(不计重力)从A点沿AB方向以速度v射入磁场,粒子从BC边上的E点离开磁场,且AE2BE2d。求:(1)磁场的方向;(2)带电粒子的质量及其在磁场区域的运动时间。解析(1)粒子沿弧AE运动,从带电粒子所受洛伦兹力的方向可判断出磁场的方向垂直纸面向里。(2)如图所示,连接AE,作线段AE的中垂线,交AD的延长线于O点,O即为圆心,为弦切角,因AE2BE2d,所以30。为圆弧轨迹的圆心角,260。AOE为等边三角形,R2d,由qvBm得,mT,所以粒子在磁场区域的运动时间t。答案(1)垂直纸面向里(2)