粵教版物理選修3-1第三章磁場(chǎng)單元練習(xí)題(含詳細(xì)答案)

1、粵教版物理選修3-1 第三章磁場(chǎng)單元練習(xí)題（含詳細(xì)答案）粵教版物理選修3-1第三章 磁場(chǎng)、單選題1.如圖所示，一電子以與磁場(chǎng)方向垂直的速度V從P處沿PQ方向進(jìn)入長(zhǎng)為d、寬為h的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，從N處離開(kāi)磁場(chǎng)，若電子質(zhì)量為 m ,帶電荷量為e,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,則（）A.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=d/vB.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t = h/vC.洛倫茲力對(duì)電子做的功為BevhD.電子在N處的速度大小也是 v2 .如圖所示，在 Oxyz坐標(biāo)系所在的空間中，可能存在勻強(qiáng)電場(chǎng)或磁場(chǎng)，也可能兩者都存在或都不存在.現(xiàn)有一質(zhì)量為 m帶正電q的點(diǎn)電荷沿z軸正方向射入此空間中，發(fā)現(xiàn)它做速度為V0的勻速直線運(yùn)動(dòng).

2、不計(jì)重力.以 E和B分別表示電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的分布有可能是A. E=0, BWQ B的方向與x軸平行，B的大小可任意B. EwQ B=0, E的方向與z軸平行，E的大小可任意C. EWQ BWQ B和E的方向都平行于xy平面，且互相垂直D. Ewq Bwq B和E的方向都平行于yz平面，且互相垂直3 .如圖所示，用粗細(xì)均勻的電阻絲折成邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的平面等邊三角形框架，每個(gè)邊長(zhǎng)L的電阻均為r,三角框架的兩個(gè)頂點(diǎn)與一電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r的電源相連接，垂直于框架平面有磁感應(yīng)強(qiáng)度5 / 11為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則三角形框架受到的安培力的合力大小為（）D. 04 .現(xiàn)有甲、乙兩根鋼棒，當(dāng)把甲的一

3、端靠近乙的中部時(shí)，沒(méi)有力的作用；而把乙的一端靠近甲的中部時(shí)，二者相互吸引，則（）A.甲有磁性，乙無(wú)磁性B.甲無(wú)磁性，乙有磁性C.甲、乙均無(wú)磁性i,電流方向俯視為順時(shí)針?lè)较?，一根D,甲、乙均有磁性5 .如圖，一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的圓形線圈水平放置并通有電流固定的豎直放置直導(dǎo)線通有向上的電流I,線圈將（）A. a端向上，b端向下轉(zhuǎn)動(dòng)，且向左運(yùn)動(dòng)B. a端向上，b端向下轉(zhuǎn)動(dòng)，且向右運(yùn)動(dòng)C. a端向下，b端向上轉(zhuǎn)動(dòng)，且向左運(yùn)動(dòng)D. a端向下，b端向上轉(zhuǎn)動(dòng)，且向右運(yùn)動(dòng)6 .電動(dòng)機(jī)在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛，關(guān)于電動(dòng)機(jī)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A .電動(dòng)機(jī)是應(yīng)用通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的B.

4、直流電動(dòng)機(jī)中的換向器能使通電線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)C .電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的裝置D .電動(dòng)機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的裝置二、多選題7 .（雙選）如圖所示，通電導(dǎo)體棒靜止于水平導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為 m,長(zhǎng)為L(zhǎng),通過(guò)的電流大小為I且垂直紙面向里，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)軌平面成 。角，則導(dǎo)體棒受到的（）A.安培力大小為BIL8 .安培力大小為BILsin 0C.摩擦力大小為BILsin QD.支持力大小為mg - BILcos 08.（雙選）如圖所示，水平正對(duì)放置的帶電平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)軌道端點(diǎn)P進(jìn)入板間后

5、恰好沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)在使小球從稍低些的b點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)軌道端點(diǎn)P進(jìn)入兩板之間的場(chǎng)區(qū)。關(guān)于小球和小球從 b點(diǎn)釋放進(jìn)入金屬板間的運(yùn)動(dòng)情況以下判斷中正確的是（）X X X X X X XA.小球可能帶負(fù)電8 .小球在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程動(dòng)能增大C.小球在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程電勢(shì)能增大D.小球在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程機(jī)械能總量不變9 .（雙選）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界過(guò)原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)a（0, L）. 一質(zhì)量為 m、電荷量為e的電子從a點(diǎn)以初速度vo平行于x軸正方向射入 磁場(chǎng)，并從x軸上的b點(diǎn)射出磁場(chǎng).此時(shí)速度方向與 x軸正方向的夾角為 60

6、 ：下列說(shuō)法中正確的是（）如I一, 北A.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為三C.磁場(chǎng)區(qū)域的圓心坐標(biāo)為（華，亨） 2比B .電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為麗D.電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心坐標(biāo)為（0, 2L）10.（雙選）如圖所示，一束正離子先后通過(guò)正交電場(chǎng)磁場(chǎng)區(qū)域I和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域 n ,如果這束正離子流在區(qū)域I中不偏轉(zhuǎn)，進(jìn)入?yún)^(qū)域 n后偏轉(zhuǎn)半徑又相同，則說(shuō)明這些正離子具有相同的A.電荷C.速度D,比荷三、計(jì)算題11 .如圖所示，一個(gè)單匝線圈 abcd水平放置，面積為 S,有一半面積處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)弓雖度為B,當(dāng)線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)過(guò)30和60時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量分別是多少？12 .如圖所示，左側(cè)

7、勻強(qiáng)電場(chǎng)的區(qū)域?qū)挾葹長(zhǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左右寬度為d,磁場(chǎng)的上下區(qū)域很長(zhǎng)，一質(zhì)量為 m、帶電量為q的粒子，從電場(chǎng)的左邊界A點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，出磁場(chǎng)時(shí)與入射方向的偏角為。.（不計(jì)粒子重力）求：粵教版物理選修3-1 第三章磁場(chǎng)單元練習(xí)題（含詳細(xì)答案）(1)粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度；(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；(3)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.13 .一帶電微粒在如圖所示的正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求:(1)該帶電微粒的電性？(2)該帶電微粒的旋轉(zhuǎn)方向？(3)若已知圓的半徑為 r,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 E,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B,重力加速度為 g,則線速

8、 度為多少？五、填空題14 .如圖所示，質(zhì)量為 m、總長(zhǎng)度為L(zhǎng)的等邊三角形 ABC導(dǎo)線框，在 A處用細(xì)線豎直懸掛于輕桿 一端，水平輕桿另一端通過(guò)彈簧連接地面，離桿左端i處有一固定轉(zhuǎn)軸 O.現(xiàn)垂直于 ABC施加一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,當(dāng)在三角形 ABC導(dǎo)線框中通以逆時(shí)針?lè)较?、大小?I的電流時(shí)，AB邊受到的安培力大小是 ，此時(shí)彈簧對(duì)桿的拉力為 .15 .如圖所示，長(zhǎng)L、質(zhì)量為m的金屬桿ab,被兩根豎直的金屬絲靜止吊起，金屬桿 ab處在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)金屬桿中通有方向a-b的電流I時(shí)，每根金屬絲的拉力大小為 T.當(dāng)金屬桿通有方向 b-a的電流I時(shí)，每根金屬絲的拉力大

9、小為 2 T,則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的大 小為.X X X X XX X X X X16 .如圖所示，質(zhì)量為 m的帶正電小球能沿著豎直的絕緣墻豎直下滑，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平，并與小球運(yùn)動(dòng)方向垂直.若小球電荷量為q,球與墻間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 臼則小球下滑的最大速度為,最大加速度為.17 .勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一段長(zhǎng)為0.2 m的直導(dǎo)線，它與磁場(chǎng)方向垂直，當(dāng)通過(guò) 3 A的電流時(shí)，受到 0.06 N的磁場(chǎng)力，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是 T;當(dāng)導(dǎo)線長(zhǎng)度縮短一半時(shí)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是T;當(dāng)通入的電流加倍時(shí)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是 T.18 .如圖所示，空間有一垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的足夠大勻強(qiáng)磁場(chǎng)，

10、一質(zhì)量為0.2 kg且足夠長(zhǎng)的絕緣木板靜止在光滑水平面上，在木板左端無(wú)初速度放置一質(zhì)量為0.1 kg、電荷量q = +0.2 C的滑塊，滑塊與絕緣木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力?，F(xiàn)對(duì)木板施加方向水平向左，大小為 0.6N的恒力，g取10m/s2,則滑塊的最大速度為m/s;滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是 s。12 / 11答案解析1 .【答案】D【解析】洛倫茲力不做功，所以電子在N處速度大小也為 v, D正確、C錯(cuò)，電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t =坐g A, B均錯(cuò) V ¥ v2 .【答案】C【解析】A、E=0, BWQ B的方向與x軸平行時(shí)，由于磁

11、場(chǎng)方向與粒子速度垂直，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故 A錯(cuò)誤.B、EWQ B=0,電荷只受電場(chǎng)力，合力不可能為零，則該電荷不可能做勻速直 線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤.C、EWO, BWQ若B沿x軸正方向，E沿y軸負(fù)方向，則該電荷受到的電場(chǎng)力沿y軸負(fù)方向，洛倫茲力沿 y軸正方向，合力可能為零，可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故 C正確.D、EWQ BWQ B和E的方向都平行于 yz平面，且互相垂直，則該電荷所受的電場(chǎng)力與洛倫茲力相互垂直，合力不可能為零，不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng).故 D錯(cuò)誤；3 .【答案】A【解析】根據(jù)左手定則判斷出各段受到的安培力的方向，如圖X X M 翼 XXX _, . - ,2r- r等效電路為和2r并聯(lián)

12、后總電阻為：= T 2r 2£則路端電壓U = f + $=3"根據(jù)歐姆定律：I12 = =§I3=7 = 373ELSFL則安培力Fi = F2= BI12L=3T，F(xiàn)i、F2的夾角為120 ；根據(jù)平行四邊形定則其合力大小為:F3= BI3L= 故三角形框架受到的安培力的合力大小為:4 .【答案】B【解析】對(duì)于磁體，磁性最強(qiáng)的區(qū)域是磁極，若鋼棒有磁性，其磁性最強(qiáng)的區(qū)域是兩端，中間幾乎沒(méi)有磁性，由于甲的一端與乙的中部不吸引，則說(shuō)明甲棒無(wú)磁性，乙的一端能吸引甲的中部，則說(shuō)明乙棒有磁性，故 B正確，A、C、D錯(cuò)誤.5 .【答案】B【解析】根據(jù)安培定則可知，通電導(dǎo)線在左

13、側(cè)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外.采用電流元法，將圓環(huán)分成前后兩半，根據(jù)左手定則可知，外側(cè)半圓受到的安培力向上，內(nèi)側(cè)受到的安培力向下，圓環(huán)將轉(zhuǎn)動(dòng).再用特殊位置法：圓環(huán)轉(zhuǎn)過(guò)90時(shí)，通電直導(dǎo)線對(duì)左半圓環(huán)產(chǎn)生吸引力，對(duì)右半圓環(huán)產(chǎn)生排斥力，圓環(huán)靠近通電直導(dǎo)線.故 B正確，ACD錯(cuò)誤.6 .【答案】D【解析】電動(dòng)機(jī)的原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力，或通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)，故A正確;換向器的作用是，當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí)改變線圈中電流的方向，所以能夠使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，故B正確；電動(dòng)機(jī)通入的是電流，產(chǎn)生的是運(yùn)動(dòng)，是電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，故 C正確，D錯(cuò)誤.7 .【答案】AC【解析】以導(dǎo)體棒 AC為研究對(duì)象，分析受力，

14、如圖.其中，安培力大小 Fa=BI1,根據(jù)平衡條件得:G+Facos 0=N f=FAsin。由得：N=G+FAcos 。=mg+BIlcos 0由得：f=BIlsin 0由牛頓第三定律得，導(dǎo)軌受到AC棒的壓力和摩擦力各為：N=mg+BIlcos 。和f=BIlsin 0,所以選項(xiàng) AC正確，選項(xiàng) BD錯(cuò)誤.8 .【答案】BC【解析】小球進(jìn)入互相垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明電場(chǎng)力重力和洛倫茲力相互平衡，若粒子帶負(fù)電荷，則電場(chǎng)力豎直向下，重力豎直向下，洛倫茲力也豎直向下，無(wú)法平衡選項(xiàng)A錯(cuò)。因此小球帶正電，電場(chǎng)力洛倫茲力向上，重力向下，相互平衡。使小球從稍低些的b點(diǎn)由靜止釋放，根據(jù)動(dòng)能

15、定理，進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)的速度變小，洛倫茲力變小，洛倫茲力和電場(chǎng)力合力小于重力，小球向重力的方向偏轉(zhuǎn)，合外力做正功動(dòng)能增大，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，選項(xiàng)B對(duì)C對(duì)。由于除重力外電場(chǎng)力做功，所以機(jī)械能不守恒選項(xiàng)D錯(cuò)。9 .【答案】BC【解析】10 .【答案】CD【解析】離子在區(qū)域 I內(nèi)不偏轉(zhuǎn)，則有 qvB = qE, v =瓦，說(shuō)明離子有相同速度，C對(duì)。在區(qū)域nmvq內(nèi)半徑相同，由=，瓦知，離子有相同的比荷D對(duì)。至于離子的電荷與質(zhì)量是否相等，由題意無(wú)法確定，A、B錯(cuò)。S1 =【解析】當(dāng)線圈分別轉(zhuǎn)過(guò)30和60時(shí)，線圈平面在垂直于磁場(chǎng)方向的有效面積相同，都有S冊(cè)2,所以磁通量相同，都等于12 .【答案】(1

16、) (2) (3)(1)在電場(chǎng)中得(2)在磁場(chǎng)中有幾何關(guān)系可得(3)由周期公式及可得13 .【答案】(1)負(fù)電荷 (2)逆時(shí)針 二【解析】(1)帶電粒子在重力場(chǎng)、勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可知，帶電微粒受到的重力和電場(chǎng)力是一對(duì)平衡力，重力豎直向下，所以電場(chǎng)力豎直向上，與電場(chǎng)方向相反，故可知帶電微粒帶負(fù)電荷.(2)磁場(chǎng)方向向外，洛倫茲力的方向始終指向圓心，由左手定則可判斷粒子的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針(四指所指的方向與帶負(fù)電的粒子的運(yùn)動(dòng)方向相反).(3)由微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)可知電場(chǎng)力和重力大小相等，得：mg =qEmv帶電微粒在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：r =而聯(lián)立得：v =3I

17、L 914 .【答案】2r【解析】因三角形的總長(zhǎng)度為L(zhǎng),則AB的長(zhǎng)度為則AB邊受到的安培力 F=,同理其他兩邊的安培力均為 ??； BC邊受到的安培力豎直向上，而B(niǎo)AC段受到的等效安培力豎直向下，故三S 2S角形導(dǎo)線框受到的總安培力為0;設(shè)輕卞f長(zhǎng)為 S,則由杠桿原理可知：mg j = F y解得F=.15 .【答案】分【解析】導(dǎo)體ab受重力、磁場(chǎng)力、彈簧的拉力而平衡.當(dāng)ab中的電流方向由a至ij b時(shí)，磁場(chǎng)力向上.2T+BIL= mg 當(dāng)ab中的電流由b到a時(shí)，磁場(chǎng)力向下.4T=BIL+ mg 解方程組得b=£16 .【答案】磁g【解析】當(dāng)小球剛開(kāi)始下滑時(shí)有最大加速度，即 a=g,當(dāng)小球的加速度為零時(shí)有最大速度，即mg = F,F= qvB.熙解得v= uqB.17 .【答案】0.1 0.1 0.1【解析】根據(jù)公式 B=蕓可得當(dāng)通過(guò)3 A的電流時(shí)，受到0.0