高中物理学习材料
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人教版选修3-1 第三章 磁场单元测试题
一、选择题：（每小题至少有一个选项是正确的，请把正确的答案填入答题卡中，每小题4
分，共32分，漏选得2分，错选和不选得零分） 1．关于磁感线和电场线，下述说法正确的是
A．磁感线是闭和曲线，而静电场的电场线不是闭和曲线。
B．磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线。
C．磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷。 D．磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向。
（ ）
2．有一根竖直长直导线和一个通电三角形金属框处于同一竖直平面内，如图8-1所示，当
竖直长导线内通以方向向上的电流时，若重力不计，则三角形金属框将
A．水平向左运动 B．竖直向上 C．处于平衡位置 D．以上说法都不对
图8-1
（ ）
3．如图8-2所示，一个带少量正电的小球沿着光滑、水平、绝缘的桌面向右运动，其速度方向垂直于一个水平方向的匀强磁场，小球飞离桌面边缘后最后落到水平地板上。设其在空中飞行时间为t1，水平射程为s1，着地时速率为v1；撤去磁场，其余条件不变。小球飞行时间为t2，水平射程为s2着地时速率为v2，若不计空气阻力，则以下答案中正确的是
A．s1>s2
B．t1>t2
C．v1>v2
图8-2
（ ）
D．v1=v2
4．如图8-3所示，区域中存在着匀强磁场和匀强电场，且两者平行，但
方向相反，质量为m 电量为－q的粒子（不计重力）沿电场强度方向以v0射入，下述说法正确的是（ ） A．电荷所受洛伦兹力不变
B．电荷动量方向保持不变 C．电荷所受电场力不变
v0
2mv0D．电荷向右的最大位移为
2qE5．如图8-4所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块，a、
b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁
图8-4 场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加
速运动，在加速运动阶段 （ ） A．a、b一起运动的加速度减小。 B．a、b一起运动的加速度增大。 C．a、b物块间的摩擦力减小。
D．a、b物块间的摩擦力增大。
6．如图8-5所示，磁场方向竖直向下，通电直导线ab由水平位置1绕a点在竖直平面内转到位置2，通电导线所受安培力是（ ） A．数值变大，方向不变。 B．数值变小，方向不变。 C．数值不变，方向改变。
D．数值，方向均改变。
7．如图8-6所示质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的平行导轨上，导轨间的动摩擦因数 为μ，有电流时ab恰好在导轨上静止，如图8-7所示是沿b→a方向观察时的四个平面 图，标出了四种不同的匀强磁场方向，其中杆与导轨间的摩擦力可能为零的是（ ）
图8-6
8．利用图8-8所示装置可测磁感应强度B，矩形线圈宽为L，共N
匝，磁场垂直于纸面，当线圈中通以方向如图所示的电流I时， 天平如图示那样平衡。当电流改为反方向时（大小不变），右边 再加质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知 （ ） A．B的方向垂直纸面向里，且B =（m1－m2）g/NLI
图8-8 B．B的方向垂直纸面向里，且B = mg/2NLI
C．B的方向垂直纸面向外，且B =（m1－m2）g/NLI D．B的方向垂直纸面向外，且B = mg/2NLI
二、填空题（每空5分，共20分，请把答案填写在题中横线上）
9．如图8-9所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受
到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为 。
10．一带电微粒在正交的匀强电场和匀强磁场的竖直平面内做匀速圆周运动，如图8-10所
示。则微粒带电性质是 和环绕方向是
图8-9
图8-10
图8-11
11．两条金属导轨上水平放置一根导电棒ab，处于竖直向上的匀强磁场中，如图8-11所示。
导电棒质量为1.2kg，长为1m，当棒中通入3A电流时，它可在导轨上匀速滑动，若电流增大为5A时，棒可获得2m/s2的加速度。则该装置所在处的磁感应强度的大小为 。
三、计算题（本题共4小题，共48，解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步
骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）
12．将倾角为θ的光滑绝缘斜面放置在一个足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，
磁感应强度为B，一个质量为m、带电量为q的小物体在斜面上由静止开始下滑（设斜面足够长）如图8-12所示，滑到某一位置开始离开，求： （1）物体带电荷性质
（2）物体离开斜面时的速度及物体在斜面上滑行的长度是多少？
图8-12
－
13．如图8-13所示，质量为0.1g的小球，带有5×104C的正电荷，套在一根与水平成37o
的细长绝缘杆上，球与杆间的动摩擦因数为0.5，杆所在空间有磁感
应强度为0.4T的匀强磁场，小球由静止开始下滑的最大加速度为 m/s2，最大速率为多少？（g = 10m/s2）
图8-13
14．如图8-14所示，A是一块水平放置得铅板的截面，其厚度为d。MM′和NN′是一重力
可忽略不计，质量为m，带电量为q的粒子在匀强磁场中的运动轨迹。粒子的运动轨迹与磁场方向垂直，并且粒子垂直穿过铅板。轨迹MM′的半径为r，轨迹NN′的半径为R，且R > r。求：
（1）粒子穿过铅板时的运动方向（回答向上或向下） （2）粒子带何电荷。
（3）粒子穿过铅板时所受的平均阻力。 图8-14
15．汤姆生在测定阴极射线荷质比时采用的方法是利用电场、磁场偏转法。即测出阴极射
线在匀强电场或匀强磁场中穿过一定距离时的偏角。设匀强电场的电场强度为E，阴极射线垂直电场射入、穿过水平距离L后的运动偏角为θ（θ较小，θ≈tanθ）（如图8-15A）；以匀强磁场B代替电场，测出经过同样长的一段弧长L的运动偏角为φ（如图8-15B），试以E、B、L、θ、φ表示组成阴极射线粒子荷质比q/m的关系式（重力不计） A B 图8-15
参考答案
1．A 2．A 3．ABD 4．ACD 5 ．A、C 6．B 7．AB 8．B 9．F2 由牛顿第三定律易知，a和b是作用力和反作用力 10．带负电，逆时针 11．1.2T 提示：由
f?BI1L BI2L?f?ma得 B?1.2T
12．解析：（1）当小物体沿斜面加速下滑时，随着速度的增加，洛伦兹力逐渐增大，为了
使小物体离开斜面，洛伦兹力的方向使必须垂直于斜面向上，可见，小物体带负电。（2）小物体离开斜面时qvB = mgcosθ，解得v = mgcosθ/qB；由于只有重力做功，故系统机械能守恒，即mgLsinθ = mv2/2， 解得小物体在斜面上滑行得长度L = m2gcos2θ/2q2B2sinθ
13．解析；小球由静止释放时受力如图8-17所示，在获得速度以后
另外还受到垂直杆斜向上的洛伦兹力作用，故小球先做加速度变大的加速运动，
图8-17
待满足N = 0。即f = 0时达最大加速度，值为am = gsin37o = 6m/s2。 以后弹力反向，小球再做加速度减小的加速运动， 待a=0时速度达最大值，
即mgsin37o－μ(Bqvm－mgcos37o) = 0，得vm= 10m/s。
14．解析；①由半径r = mv/Bq可知判定r大对应的速率大，则粒子穿过铅板必须运动向上。②因为洛伦兹力总是指向曲率中心，结合左手定则，可判定粒子带正电。③由半径r = mv/Bq可知v = Bqr/m，
粒子穿过铅板过程中损失的动能?EK?1m?(BqR/m)2?(Bqr/m)2? ，
2假设平均作用力为f，由动能定理得fd??EK ，由此求得f?B2q2(R2?r2)/2md
vy15．解析：在电场中偏转L?v0t vy?at a?Eq tan??
mvx得：tan??EqL 又tan ???EqL ???22mv0mv0在磁场中偏转：设电子在磁场中做匀速圆周运动半径为R
2v0由Bqv0?m L?R?? R2联立消去v0整理得q??E
2m?BL
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