第三章磁場,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,1.下列有關(guān)帶電粒子與靜止磁場的關(guān)系的說法正確的是()A.帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí),其所受的磁場力可能為零B.在磁場中運(yùn)動(dòng)的粒子,速度越大,其所受的磁場力越大C.在磁場中運(yùn)動(dòng)的粒子,速度越大,其所受的磁場力越小D.靜止的帶電粒子在磁場中也可能受到磁場力的作用,第三章磁場,過綜合章末鞏固綜合檢測,1.A【解題思路】帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí),如果運(yùn)動(dòng)方向與磁場平行,則不受洛倫茲力作用,故A正確;根據(jù)公式f=qvBsin,速度大,洛倫茲力不一定大,還要看的情況,故B錯(cuò)誤;根據(jù)公式f=qvBsin,速度大,洛倫茲力也不一定小,還要看的情況,故C錯(cuò)誤;根據(jù)公式f=qvBsin,靜止的帶電粒子在磁場中一定不受洛倫茲力,故D錯(cuò)誤。,答案,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,2.如圖所示,金屬圓環(huán)垂直勻強(qiáng)磁場放置,圓環(huán)有一小缺口ab,a、b分別通過導(dǎo)線、電阻R和電源構(gòu)成回路,并且b端的導(dǎo)線可在圓環(huán)上順時(shí)針滑動(dòng)、與圓環(huán)接觸良好,圓環(huán)電阻不計(jì),則在b端導(dǎo)線順時(shí)針滑動(dòng)過程中圓環(huán)受到的安培力()A.一直增大B.先增大后減小C.先減小后增大D.以上均錯(cuò)誤,第三章磁場,過綜合章末鞏固綜合檢測,2.B【解題思路】金屬圓環(huán)受到的安培力F=BIL,其中L等于導(dǎo)線兩端點(diǎn)間的距離,在b端導(dǎo)線順時(shí)針滑動(dòng)的過程中導(dǎo)線a、b兩點(diǎn)間距離先增大后減小,故選項(xiàng)B對(duì)。,答案,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,3.兩根平行放置的長直導(dǎo)線a和b,通有大小和方向相同的電流,a受到的磁場力大小為F1,當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場后,a受到的磁場力大小為F2(F2<F1),方向與未加勻強(qiáng)磁場前相同,則此時(shí)b受到的磁場力大小為()A.F2B.F1-F2C.F1+F2D.2F1-F2,第三章磁場,過綜合章末鞏固綜合檢測,3.D【解題思路】兩通電長直導(dǎo)線中電流方向相同,受到的安培力大小均為F1、相互吸引。a、b單獨(dú)在勻強(qiáng)磁場中受到的安培力方向相同、大小相等,設(shè)為F。又F2<F1,則F2=F1-F,此時(shí)b受到的磁場力為Fb=F1+F,聯(lián)立解得Fb=2F1-F2,選項(xiàng)D對(duì)。,答案,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,4.如圖所示,一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子以v0沿各圖的虛線射入場中。A中I是兩條垂直紙平面的長直導(dǎo)線中等大反向的電流,虛線是兩條導(dǎo)線垂線的中垂線;B中+Q是兩個(gè)位置固定的等量同種點(diǎn)電荷的電荷量,虛線是兩位置連線的中垂線;C中I是圓環(huán)線圈中的電流,虛線過圓心且垂直圓環(huán)平面;D中是正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,虛線垂直于電場和磁場方向,磁場方向垂直紙面向外。帶電粒子不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)的是()ABCD,第三章磁場,過綜合章末鞏固綜合檢測,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,第三章磁場,過綜合章末鞏固綜合檢測,4.B【解題思路】A中,根據(jù)安培定則判斷知虛線上合磁場的方向沿虛線方向向右,與帶電粒子的速度方向平行,所以帶電粒子不受洛倫茲力,因而帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng),故A不符合題意;B中,根據(jù)等量同種電荷的電場線分布可知電場線與虛線重合,帶電粒子所受的電場力方向與其速度方向平行,粒子做變速直線運(yùn)動(dòng),故B符合題意;C中,由安培定則知圓環(huán)線圈產(chǎn)生的磁場與虛線重合,與帶電粒子的速度方向平行,所以帶電粒子不受洛倫茲力,帶電粒子能做勻速直線運(yùn)動(dòng),故C不符合題意;D中,若粒子帶正電,粒子所受的電場力向上,由左手定則判斷知洛倫茲力方向向下,可能與電場力平衡,則帶電粒子可能做勻速直線運(yùn)動(dòng),若粒子帶負(fù)電,結(jié)論相同,故D不符合題意。,答案,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,第三章磁場,過綜合章末鞏固綜合檢測,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,第三章磁場,過綜合章末鞏固綜合檢測,答案,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,6.(多選)如圖所示,質(zhì)量為m,電荷量為+q的帶電粒子,以不同的初速度兩次從O點(diǎn)垂直于磁感線和磁場邊界向上射入勻強(qiáng)磁場,在洛倫茲力作用下分別從M、N兩點(diǎn)射出磁場,測得OMON=34,則下列說法錯(cuò)誤的是()A.兩次帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間之比為34B.兩次帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的路程長度之比為34C.兩次帶電粒子在磁場中所受的洛倫茲力大小之比為34D.兩次帶電粒子在磁場中所受的洛倫茲力大小之比為43,第三章磁場,過綜合章末鞏固綜合檢測,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,第三章磁場,過綜合章末鞏固綜合檢測,答案,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,7.(多選)在半導(dǎo)體離子注入工藝中,初速度可忽略的磷離子P+和P3+,經(jīng)電壓為U的電場加速后,垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里、有一定寬度的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,如圖所示,已知離子P+在磁場中轉(zhuǎn)過30后從磁場右邊界射出。忽略離子間的相互作用,在電場和磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí),離子P+和P3+()A.在電場中的加速度之比為11B.在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為13C.在磁場中轉(zhuǎn)過的角度之比為12D.離開電場區(qū)域時(shí)的動(dòng)能之比為13,第三章磁場,過綜合章末鞏固綜合檢測,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,第三章磁場,過綜合章末鞏固綜合檢測,答案,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,8.(多選)為了測量某化工廠的污水排放量,技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計(jì),該裝置由絕緣材料制成,長、寬、高分別為a、b、c,左右兩端開口,在垂直于上下底面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,在前后兩個(gè)表面內(nèi)側(cè)固定有金屬板作為電極,污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí),電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U。若用Q表示污水流量(單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積),下列說法正確的是()A.若污水中正離子較多,則前表面比后表面電勢高B.前表面的電勢一定低于后表面的電勢,與哪種離子多無關(guān)C.污水中離子濃度越高,電壓表的示數(shù)將越大D.污水流量Q與U成正比,與a、b無關(guān),第三章磁場,過綜合章末鞏固綜合檢測,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,第三章磁場,過綜合章末鞏固綜合檢測,答案,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,9.(8分)粗細(xì)均勻的直導(dǎo)線ab的兩端懸掛在兩根相同的輕質(zhì)彈簧下邊,ab恰好處在水平位置(如圖所示)。已知ab的質(zhì)量為m=10g,長度L=60cm,沿水平方向與ab垂直的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.4T。取重力加速度g=9.8m/s2。(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(1)要使兩根彈簧能處在自然狀態(tài),ab中應(yīng)沿什么方向、通過多大的電流?(2)當(dāng)導(dǎo)線中有方向從a到b、大小為0.2A的電流通過時(shí),兩根彈簧均被拉長了x=1mm,求彈簧的勁度系數(shù)k。,第三章磁場,過綜合章末鞏固綜合檢測,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,第三章磁場,過綜合章末鞏固綜合檢測,9.答案:(1)電流方向?yàn)橛蒩到b,大小為0.41A(2)25N/m解:(1)只有當(dāng)ab受到的磁場力方向豎直向上且大小等于ab的重力時(shí),兩根彈簧才能處于自然狀態(tài),根據(jù)左手定則,ab中的電流應(yīng)由a到b,電流的大小滿足mg=BIL(2分)解得I=0.41A(2分)(2)當(dāng)導(dǎo)線中有由a到b的電流時(shí),導(dǎo)線受到豎直向上的磁場力作用,被拉長的兩根彈簧對(duì)ab有豎直向上的拉力,同時(shí)ab受豎直向下的重力,平衡時(shí)有BIL+2kx=mg(2分)解得k=25N/m(2分),答案,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,10.(14分)如圖所示,ab和cd為紙面內(nèi)相互平行的直線,它們之間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。有一個(gè)粒子經(jīng)過一個(gè)電場從靜止開始加速后沿紙面垂直ab進(jìn)入磁場區(qū)域,在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t、偏轉(zhuǎn)=30后從cd邊界射出?，F(xiàn)在把粒子換成質(zhì)子,重復(fù)上述過程,求質(zhì)子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。,第三章磁場,過綜合章末鞏固綜合檢測,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,第三章磁場,過綜合章末鞏固綜合檢測,答案,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,第三章磁場,過綜合章末鞏固綜合檢測,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,1.如圖所示,在水平線上M、N兩點(diǎn)水平固定兩根長直導(dǎo)線,兩導(dǎo)線中通有水平方向的電流I,一內(nèi)壁光滑絕緣的長玻璃管豎直固定在M、N連線的中垂線上,一帶正電荷的小球(比管內(nèi)徑略小一點(diǎn))從MN上方的某位置P無初速釋放,Q為P關(guān)于MN連線的對(duì)稱點(diǎn),則小球從P運(yùn)動(dòng)到Q的過程中()A.小球先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)B.小球一直做勻加速運(yùn)動(dòng)C.小球?qū)鼙诘膲毫ο认蛲夂笙蚶顳.小球?qū)鼙诘膲毫ο葴p小后增大,第三章磁場,過拓展學(xué)科素養(yǎng)拓展訓(xùn)練,1.B【解題思路】M、N連線中點(diǎn)垂直平分線上磁感應(yīng)強(qiáng)度方向都向下,小球的運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向平行,不受洛倫茲力,故做自由落體運(yùn)動(dòng),ACD錯(cuò),B對(duì)。,答案,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,2.(多選)如圖所示是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)示意圖,關(guān)于磁電式儀表,下列說法正確的是()A.線圈所在處的磁場是均勻輻向磁場B.電流表刻度是均勻的C.通電后,線圈停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線圈中電流為零D.螺旋彈簧的作用是減小振動(dòng),第三章磁場,過拓展學(xué)科素養(yǎng)拓展訓(xùn)練,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,第三章磁場,過拓展學(xué)科素養(yǎng)拓展訓(xùn)練,2.AB【解題思路】根據(jù)磁電式電流表的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可知線圈所在處的磁場為均勻輻向磁場,選項(xiàng)A正確;測量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)的角度跟電流成正比,這就是說,這種電流表的刻度是均勻的,選項(xiàng)B正確;線圈停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線圈中電流受到的安培力與螺旋彈簧的彈力維持指針偏角不變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;螺旋彈簧的作用是產(chǎn)生的彈力與線圈受到的安培力形成平衡,保證通電時(shí),指針偏轉(zhuǎn)到相應(yīng)的位置,斷電時(shí),指針回到0刻度,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,答案,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,第三章磁場,過拓展學(xué)科素養(yǎng)拓展訓(xùn)練,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,第三章磁場,過拓展學(xué)科素養(yǎng)拓展訓(xùn)練,答案,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,4.(多選)如圖所示,CD為光滑絕緣的水平面上的一條直線,CD一側(cè)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場,帶負(fù)電荷的帶電小球以大小相等的水平速度v分別沿1、2、3方向從CD上的O點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場中,其中2方向與CD垂直,=30,對(duì)應(yīng)回到CD上的位置到O點(diǎn)的距離分別是s1、s2、s3,此過程中對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1、t2、t3,對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)路程分別為L1、L2、L3,則下列結(jié)果正確的是()A.s1s2s3=121B.L1L2L3=531C.t1t2t3=531D.s1s2s3=131,第三章磁場,過拓展學(xué)科素養(yǎng)拓展訓(xùn)練,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,第三章磁場,過拓展學(xué)科素養(yǎng)拓展訓(xùn)練,答案,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,第三章磁場,過拓展學(xué)科素養(yǎng)拓展訓(xùn)練,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,第三章磁場,過拓展學(xué)科素養(yǎng)拓展訓(xùn)練,答案,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,第三章磁場,過拓展學(xué)科素養(yǎng)拓展訓(xùn)練,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,第三章磁場,過拓展學(xué)科素養(yǎng)拓展訓(xùn)練,答案,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,7.如圖所示為磁流體發(fā)電機(jī),它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能,將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量的帶正電和帶負(fù)電的微粒,整體上呈中性)噴射入磁場,在場中有兩塊金屬極板A、B,這時(shí)金屬板上就會(huì)聚集電荷,產(chǎn)生電壓,如果射入磁場的等離子體的速度為v,金屬平板的面積為S0,極板間距離為d,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向與v垂直,可調(diào)節(jié)的電阻R接在兩極板之間,設(shè)電離氣體充滿兩極間的空間,其電阻率為。求:(1)通過電阻R的電流的大小和方向。(2)兩極板間的電壓。(3)兩極板間的電場強(qiáng)度最大的條件,以及最大電場強(qiáng)度值。,第三章磁場,過拓展學(xué)科素養(yǎng)拓展訓(xùn)練,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,第三章磁場,過拓展學(xué)科素養(yǎng)拓展訓(xùn)練,答案,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,第三章磁場,過拓展學(xué)科素養(yǎng)拓展訓(xùn)練,一遍過選修3-1物理RJ,第三章磁場,第三章磁場,過拓展學(xué)科素養(yǎng)拓展訓(xùn)練,答案,