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物理选修3-1人教版第三章 磁场一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场1.下列有关带电粒子与静止磁场的关系的说法正确的是 ()A.带电粒子在磁场中运动时,其所受的磁场力可能为零B.在磁场中运动的粒子,速度越大,其所受的磁场力越大C.在磁场中运动的粒子,速度越大,其所受的磁场力越小D.静止的带电粒子在磁场中也可能受到磁场力的作用第三章 磁场过综合章末巩固综合检测1.A【解题思路】带电粒子在磁场中运动时,如果运动方向与磁场平行,则不受洛伦兹力作用,故A正确;根据公式f=qvBsin ,速度大,洛伦兹力不一定大,还要看的情况,故B错误;根据公式f=qvBsin ,速度大,洛伦兹力也不一定小,还要看的情况,故C错误;根据公式f=qvBsin ,静止的带电粒子在磁场中一定不受洛伦兹力,故D错误。答案一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场2.如图所示,金属圆环垂直匀强磁场放置,圆环有一小缺口ab,a、b分别通过导线、电阻R和电源构成回路,并且b端的导线可在圆环上顺时针滑动、与圆环接触良好,圆环电阻不计,则在b端导线顺时针滑动过程中圆环受到的安培力 ()A.一直增大B.先增大后减小C.先减小后增大D.以上均错误第三章 磁场过综合章末巩固综合检测2.B【解题思路】金属圆环受到的安培力F=BIL,其中L等于导线两端点间的距离,在b端导线顺时针滑动的过程中导线a、b两点间距离先增大后减小,故选项B对。答案一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场3.两根平行放置的长直导线a和b,通有大小和方向相同的电流,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受到的磁场力大小为F2(F2F1),方向与未加匀强磁场前相同,则此时b受到的磁场力大小为()A.F2B.F1-F2C.F1+F2D.2F1-F2第三章 磁场过综合章末巩固综合检测3.D【解题思路】两通电长直导线中电流方向相同,受到的安培力大小均为F1、相互吸引。a、b单独在匀强磁场中受到的安培力方向相同、大小相等,设为F。又F2F1,则F2=F1-F,此时b受到的磁场力为Fb=F1+F,联立解得Fb=2F1-F2,选项D对。答案一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场4.如图所示,一个不计重力的带电粒子以v0沿各图的虚线射入场中。A中I是两条垂直纸平面的长直导线中等大反向的电流,虚线是两条导线垂线的中垂线;B中+Q是两个位置固定的等量同种点电荷的电荷量,虚线是两位置连线的中垂线;C中I是圆环线圈中的电流,虚线过圆心且垂直圆环平面;D中是正交的匀强电场和匀强磁场,虚线垂直于电场和磁场方向,磁场方向垂直纸面向外。带电粒子不可能做匀速直线运动的是 () A B CD第三章 磁场过综合章末巩固综合检测一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场第三章 磁场过综合章末巩固综合检测4.B【解题思路】A中,根据安培定则判断知虚线上合磁场的方向沿虚线方向向右,与带电粒子的速度方向平行,所以带电粒子不受洛伦兹力,因而带电粒子做匀速直线运动,故A不符合题意;B中,根据等量同种电荷的电场线分布可知电场线与虚线重合,带电粒子所受的电场力方向与其速度方向平行,粒子做变速直线运动,故B符合题意;C中,由安培定则知圆环线圈产生的磁场与虚线重合,与带电粒子的速度方向平行,所以带电粒子不受洛伦兹力,带电粒子能做匀速直线运动,故C不符合题意;D中,若粒子带正电,粒子所受的电场力向上,由左手定则判断知洛伦兹力方向向下,可能与电场力平衡,则带电粒子可能做匀速直线运动,若粒子带负电,结论相同,故D不符合题意。答案一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场第三章 磁场过综合章末巩固综合检测一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场第三章 磁场过综合章末巩固综合检测答案一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场6.(多选)如图所示,质量为m,电荷量为+q的带电粒子,以不同的初速度两次从O点垂直于磁感线和磁场边界向上射入匀强磁场,在洛伦兹力作用下分别从M、N两点射出磁场,测得OMON=34,则下列说法错误的是()A.两次带电粒子在磁场中经历的时间之比为3 4B.两次带电粒子在磁场中运动的路程长度之比为3 4C.两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为3 4D.两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为43第三章 磁场过综合章末巩固综合检测一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场第三章 磁场过综合章末巩固综合检测答案一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场7.(多选)在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的磷离子P+和P3+,经电压为U的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域,如图所示,已知离子P+在磁场中转过30后从磁场右边界射出。忽略离子间的相互作用,在电场和磁场中运动时,离子P+和P3+ ()A.在电场中的加速度之比为1 1B.在磁场中运动的轨迹半径之比为1 3C.在磁场中转过的角度之比为1 2D.离开电场区域时的动能之比为13第三章 磁场过综合章末巩固综合检测一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场第三章 磁场过综合章末巩固综合检测答案一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场8.(多选)为了测量某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口,在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场,在前后两个表面内侧固定有金属板作为电极,污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法正确的是 ()A.若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高B.前表面的电势一定低于后表面的电势,与哪种离子多无关C.污水中离子浓度越高,电压表的示数将越大D.污水流量Q与U成正比,与a、b无关第三章 磁场过综合章末巩固综合检测一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场第三章 磁场过综合章末巩固综合检测答案一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场9.(8分)粗细均匀的直导线ab的两端悬挂在两根相同的轻质弹簧下边,ab恰好处在水平位置(如图所示)。已知ab的质量为m=10 g,长度L=60 cm,沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度大小B=0.4 T。取重力加速度g=9.8 m/s2。(计算结果保留2位有效数字)(1)要使两根弹簧能处在自然状态,ab中应沿什么方向、通过多大的电流?(2)当导线中有方向从a到b、大小为0.2 A的电流通过时,两根弹簧均被拉长了x=1 mm,求弹簧的劲度系数k。第三章 磁场过综合章末巩固综合检测一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场第三章 磁场过综合章末巩固综合检测9.答案:(1)电流方向为由a到b,大小为0.41 A(2)25 N/m解:(1)只有当ab受到的磁场力方向竖直向上且大小等于ab的重力时,两根弹簧才能处于自然状态,根据左手定则,ab中的电流应由a到b,电流的大小满足mg=BIL(2分)解得I=0.41 A(2分)(2)当导线中有由a到b的电流时,导线受到竖直向上的磁场力作用,被拉长的两根弹簧对ab有竖直向上的拉力,同时ab受竖直向下的重力,平衡时有BIL+2kx=mg(2分)解得k=25 N/m(2分)答案一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场10.(14分)如图所示,ab和cd为纸面内相互平行的直线,它们之间存在垂直纸面向里的匀强磁场。有一个粒子经过一个电场从静止开始加速后沿纸面垂直ab进入磁场区域,在磁场中运动时间t、偏转=30后从cd边界射出。现在把粒子换成质子,重复上述过程,求质子在磁场中的运动时间。第三章 磁场过综合章末巩固综合检测一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场第三章 磁场过综合章末巩固综合检测答案一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场第三章 磁场过综合章末巩固综合检测一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场1.如图所示,在水平线上M、N两点水平固定两根长直导线,两导线中通有水平方向的电流I,一内壁光滑绝缘的长玻璃管竖直固定在M、N连线的中垂线上,一带正电荷的小球(比管内径略小一点)从MN上方的某位置P无初速释放,Q为P关于MN连线的对称点,则小球从P运动到Q的过程中 ()A.小球先做加速运动后做减速运动B.小球一直做匀加速运动C.小球对管壁的压力先向外后向里D.小球对管壁的压力先减小后增大第三章 磁场过拓展学科素养拓展训练1.B【解题思路】M、N连线中点垂直平分线上磁感应强度方向都向下,小球的运动方向与磁场方向平行,不受洛伦兹力,故做自由落体运动,ACD错,B对。答案一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场2.(多选)如图所示是磁电式电流表的结构示意图,关于磁电式仪表,下列说法正确的是 ()A.线圈所在处的磁场是均匀辐向磁场B.电流表刻度是均匀的C.通电后,线圈停止转动时,线圈中电流为零D.螺旋弹簧的作用是减小振动第三章 磁场过拓展学科素养拓展训练一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场第三章 磁场过拓展学科素养拓展训练2.AB【解题思路】根据磁电式电流表的结构特点,可知线圈所在处的磁场为均匀辐向磁场,选项A正确;测量时指针偏转的角度跟电流成正比,这就是说,这种电流表的刻度是均匀的,选项B正确;线圈停止转动时,线圈中电流受到的安培力与螺旋弹簧的弹力维持指针偏角不变,选项C错误;螺旋弹簧的作用是产生的弹力与线圈受到的安培力形成平衡,保证通电时,指针偏转到相应的位置,断电时,指针回到0刻度,选项D错误。答案一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场第三章 磁场过拓展学科素养拓展训练一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场第三章 磁场过拓展学科素养拓展训练答案一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场4.(多选)如图所示,CD为光滑绝缘的水平面上的一条直线,CD一侧有竖直向下的匀强磁场,带负电荷的带电小球以大小相等的水平速度v分别沿1、2、3方向从CD上的O点射入匀强磁场中,其中2方向与CD垂直,=30,对应回到CD上的位置到O点的距离分别是s1、s2、s3,此过程中对应的运动时间分别为t1、t2、t3,对应的运动路程分别为L1、L2、L3,则下列结果正确的是 ()A.s1s2s3=121B.L1L2L3 =531C.t1t2t3=531D.s1s2s3=131第三章 磁场过拓展学科素养拓展训练一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场第三章 磁场过拓展学科素养拓展训练答案一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场第三章 磁场过拓展学科素养拓展训练一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场第三章 磁场过拓展学科素养拓展训练答案一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场第三章 磁场过拓展学科素养拓展训练一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场第三章 磁场过拓展学科素养拓展训练答案一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场7.如图所示为磁流体发电机,它可以把气体的内能直接转化为电能,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量的带正电和带负电的微粒,整体上呈中性)喷射入磁场,在场中有两块金属极板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压,如果射入磁场的等离子体的速度为v,金属平板的面积为S0,极板间距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与v垂直,可调节的电阻R接在两极板之间,设电离气体充满两极间的空间,其电阻率为。求:(1)通过电阻R的电流的大小和方向。(2)两极板间的电压。(3)两极板间的电场强度最大的条件,以及最大电场强度值。第三章 磁场过拓展学科素养拓展训练一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场第三章 磁场过拓展学科素养拓展训练答案一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场第三章 磁场过拓展学科素养拓展训练一遍过选修3-1物理RJ第三章 磁场第三章 磁场过拓展学科素养拓展训练答案
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