人教版高中物理選修3-1磁場(chǎng)專項(xiàng)練習(xí)和解析.doc

選修3-1磁場(chǎng)專項(xiàng)練習(xí)2一選擇題（共7小題）1（2013上海）如圖，通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣當(dāng)MN中電流突然減小時(shí)，線圈所受安培力的合力方向（）A向左B向右C垂直紙面向外D垂直紙面向里解：金屬線框abcd放在導(dǎo)線MN上，導(dǎo)線中電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，根據(jù)安培定則判斷可知，線框abcd左右兩側(cè)磁場(chǎng)方向相反，線框左側(cè)的磁通量小于線框右側(cè)的磁通量，磁通量存在抵消的情況若MN中電流突然減小時(shí)，穿過線框的磁通量將減小根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙磁通量的變化，則線框abcd感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，再由左手定則可知，左邊受到的安培力水平向右，而左邊的安培力方向也水平向右，故安培力的合力向右故B正確，ACD錯(cuò)誤故選B2（2009廣東）表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中質(zhì)量為m、帶電量為+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確的是（）A滑塊受到的摩擦力不變B滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小無(wú)關(guān)C滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下DB很大時(shí)，滑塊可能靜止于斜面上解答：解：小滑塊受力如圖所示；A、F洛=QVB，滑動(dòng)摩擦力F=FN=（mgcos+QvB），隨速度增加而變大，A錯(cuò)誤B、若滑塊滑到底端已達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，摩擦力F=mgsin=（mgcos+QvB），則v=（cos），可看v隨B的增大而減小，B越大滑塊動(dòng)能越小；若在滑塊滑到底端時(shí)還處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則B越大時(shí)，滑動(dòng)摩擦力F越大，滑塊克服阻力做功越多，由動(dòng)能定理可知，滑塊到達(dá)斜面底端的速度越小，動(dòng)能越小，B錯(cuò)誤C、滑塊沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，由左手定則可知，洛倫茲力垂直于斜面向下，故C正確；D、滑塊之所以開始能動(dòng)，是因?yàn)橹亓Φ难匦泵娴姆至Υ笥谀Σ亮?，B很大時(shí)，一旦運(yùn)動(dòng)，不會(huì)停止，最終做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤故選C3（2011西城區(qū)模擬）如圖所示，正確標(biāo)明了通電導(dǎo)線所受安培力F方向的是（B）ABCD4（2009金山區(qū)二模）如圖所示，矩形線框abcd，與條形磁鐵的中軸線位于同一平面內(nèi)，線框內(nèi)通有電流I，則線框受磁場(chǎng)力的情況（）Aab和cd受力，其它二邊不受力Bab和cd受到的力大小相等方向相反Cad和bc受到的力大小相等，方向相反D以上說法都不對(duì)解：A、各邊都處在磁場(chǎng)中，各邊電流方向都與磁場(chǎng)方向不平行，都受到安培力的作用，故A錯(cuò)誤；B、ab邊所處位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大，cd邊所處位置磁感應(yīng)強(qiáng)度小，而兩邊電流大小相等，由F=BILsin可知兩邊所受安培力不相等，故B錯(cuò)誤；C、ad邊與bc邊關(guān)于條形磁鐵對(duì)稱，它們所處的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，兩邊長(zhǎng)度與電流大小相等，由F=BILsin可知，兩邊所受安培力大小相等，由左手定則可知安培力的方向相同，故C錯(cuò)誤；D、由上可知，故D正確，5（2014宿州一模）如圖所示，兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向相同，以虛線MN為理想邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2今有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從MN上的P點(diǎn)沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1中，其運(yùn)動(dòng)軌跡為如圖虛線所示的“心”形圖線則以下說法正確的是（）A電子的運(yùn)行軌跡為PDMCNEP B電子運(yùn)行一周回到P用時(shí)為T=CB1=4B2 DB1=2B2解：A、根據(jù)左手定則可知：電子從P點(diǎn)沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1時(shí)，受到的洛倫茲力方向向上，所以電子的運(yùn)行軌跡為PDMCNEP，故A正確；B、電子在整個(gè)過程中，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1中運(yùn)動(dòng)兩個(gè)半圓，即運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期，所以T=+，故B錯(cuò)誤；C、由圖象可知，電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1中運(yùn)動(dòng)半徑是勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中運(yùn)動(dòng)半徑的一半，根據(jù)r=可知，B1=2B2，故C錯(cuò)誤，D正確故選：AD6（2011海南）空間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖中的正方形為其邊界一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場(chǎng)的方向從O點(diǎn)入射這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子不計(jì)重力下列說法正確的是（）A入射速度不同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同B入射速度相同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同C在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的粒子，其運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同D在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的粒子，其軌跡所對(duì)的圓心角一定越大解：A、入射速度不同的粒子，若它們?nèi)肷渌俣确较蛳嗤?，則它們的運(yùn)動(dòng)也一定相同，雖然軌跡不一樣，但圓心角卻相同故A錯(cuò)誤；B、在磁場(chǎng)中半徑，運(yùn)動(dòng)圓弧對(duì)應(yīng)的半徑與速率成正比，故B正確；C、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間：（為轉(zhuǎn)過圓心角），雖圓心角可能相同，但半徑可能不同，所以運(yùn)動(dòng)軌跡也不同，故C錯(cuò)誤；D、由于它們的周期相同的，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的粒子，其軌跡所對(duì)的圓心角也一定越大故D正確；故選：BD二解答題（共5小題）7（2014南充一模）如圖所示，一根足夠長(zhǎng)的光滑絕緣桿MN，與水平面夾角為37，固定在豎直平面內(nèi)，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B充滿桿所在的空間，桿與B垂直，質(zhì)量為m的帶電小環(huán)沿桿下滑到圖中的P處時(shí)，對(duì)桿有垂直桿向上的拉力作用，拉力大小為0.4mg，已知小環(huán)的帶電荷量為q，問（sin370.6；cos370.8）（1）小環(huán)帶什么電？（2）小環(huán)滑到P處時(shí)的速度多大？解：（1）環(huán)所受洛倫茲力與桿垂直，只有洛倫茲力垂直于桿向上時(shí)，才能使環(huán)向上拉桿，由左手定則可知環(huán)帶負(fù)電（2）設(shè)桿拉住環(huán)的力為T，由題可知：T=0.4mg 在垂直桿的方向上對(duì)環(huán)有：qvB=T+mgcos37即qvB=0.4mg+0.8mg解得：答：（1）小環(huán)帶負(fù)電；（2）小環(huán)滑到P處時(shí)的速度為：8（2008西城區(qū)模擬）如圖，一根絕緣細(xì)桿固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，桿和磁場(chǎng)垂直，與水平方向成角桿上套一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的小球小球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為從A點(diǎn)開始由靜止釋放小球，使小球沿桿向下運(yùn)動(dòng)設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域很大，桿很長(zhǎng)已知重力加速度為g求：（1）定性分析小球運(yùn)動(dòng)的加速度和速度的變化情況；（2）小球在運(yùn)動(dòng)過程中最大加速度的大?。唬?）小球在運(yùn)動(dòng)過程中最大速度的大小解：（1）由于洛倫茲力作用下，導(dǎo)致壓力減小，則滑動(dòng)摩擦力也減小，所以加速度增加，當(dāng)洛倫茲力大于重力的垂直于桿的分力時(shí)，導(dǎo)致滑動(dòng)摩擦力增大，從而出現(xiàn)加速度減小，直到處于受力平衡，達(dá)到勻速直線運(yùn)動(dòng)因此小球先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng) （2）當(dāng)桿對(duì)小球的彈力為零時(shí)，小球加速度最大小球受力如圖1所示 根據(jù)牛頓第二定律 mgsin=ma 解得：a=gsin （3）當(dāng)小球所受合力為零時(shí)，速度最大，設(shè)最大速度為vm小球受力如圖2所示 根據(jù)平衡條件 qvmB=N+mgcos mgsin=f 滑動(dòng)摩擦力 f=N 解得：答：（1）先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（2）小球在運(yùn)動(dòng)過程中最大加速度的大小gsin；（3）小球在運(yùn)動(dòng)過程中最大速度的大小為 9質(zhì)量m=1.0104kg的小物體，帶有q=5104C的電荷，放在傾角為37絕緣光滑斜面上，整個(gè)斜面置于B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向如圖所示，物塊由靜止下滑，滑到某一位置時(shí)，開始離開斜面，斜面足夠長(zhǎng)，g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8求：（1）物塊帶何種電荷；（2）物塊離開斜面時(shí)的速度；（3）物塊在斜面上滑行的最大距離解：（1）由題意可知：小滑塊受到的安培力垂直斜面向上根據(jù)左手定則可得：小滑塊帶負(fù)電（2）當(dāng)物體離開斜面時(shí)，彈力為零，因此有：Bqv=mgcos，故故物塊離開斜面時(shí)的速度為3.2m/s（3）由于斜面光滑，物體在離開斜面之前一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故有：v2=2al mgsin=ma所以代人數(shù)據(jù)解得：l0.85m故物塊在斜面上滑行的最大距離為：l0.85m10（2008天津）在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第I象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第IV象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成60角射入磁場(chǎng)，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場(chǎng)，如圖所示不計(jì)粒子重力，求（1）M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UMN； （2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；（3）粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t解：（1）粒子在第一象限內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入第四象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng)設(shè)粒子過N點(diǎn)的速度為v，有得：v=2v0粒子從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過程，由動(dòng)能定理有：解得：（2）粒子在磁場(chǎng)中以O(shè)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（如圖所示），半徑為ON，有：解得：（3）由幾何關(guān)系得：ON=rsin設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，則有：ON=v0t1 粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為：設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，有：得：運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為：t=t1+t2即：11（2014資陽(yáng)模擬）如圖，xOy平面的第象限的某一區(qū)域有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=1T，磁場(chǎng)區(qū)域的邊界為矩形，其邊分別平行于x、y軸有一質(zhì)量m=1012kg、帶正電q=107C的a粒子從O點(diǎn)以速度v0=105m/s，沿與y軸正向成=30的方向射入第象限，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，從y軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射入第象限，P點(diǎn)縱坐標(biāo)為yP=3m，y軸右側(cè)和垂直于x軸的虛線左側(cè)間有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，a粒子將從虛線與x軸交點(diǎn)Q進(jìn)入第象限，Q點(diǎn)橫坐標(biāo)xQ=6m，虛線右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小仍為1T不計(jì)粒子的重力，求：（1）磁場(chǎng)B1的方向及a粒子在磁場(chǎng)B1的運(yùn)動(dòng)半徑r1；（2）矩形磁場(chǎng)B1的最小面積S和電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；（3）如在a粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)B1的同時(shí)，有另一帶電量為q的b粒子，從y軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場(chǎng)，a、b粒子將發(fā)生迎面正碰，求M點(diǎn)縱坐標(biāo)yM以及相碰點(diǎn)N的橫坐標(biāo)xN12（2009天津）如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)為B，方向垂直xOy平面向里，電場(chǎng)線平行于y軸一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開電場(chǎng)和磁場(chǎng)，MN之間的距離為L(zhǎng)，小球過M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸的方向夾角為不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；（2）小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大小；（3）A點(diǎn)到x軸的高度h解答：解：（1）小球在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，說明電場(chǎng)力和重力平衡，則有 qE=mg，得到E= 重力的方向豎直