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1、全国各地接二连三地发生了多起特大安全事故，造成严重的人员伤亡，特别是北京密云、吉林商厦等特大安全事故，引起了党中央和国务院的高度关注第3章 磁场一、选择题（共8小题）1关于地磁场，下列叙述正确的是A地球的地磁两极和地理两极重合B我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的北极C地磁的北极与地理的南极重合D地磁的北极在地理南极附近2如图所示为某条形磁铁磁场的部分磁感线。则下列说法正确的是A该磁场是匀强磁场Ba点的磁感应强度比b点的磁感应强度大Ca点的磁感应强度比b点的磁感应强度小Da、b两点的磁场方向相反3如图所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）
2、垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且abc=bcd=135，流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。则导线abcd所受到的磁场作用力的合力为A方向沿纸面向上，大小为B方向沿纸面向上，大小为C方向沿纸面向下，大小为D方向沿纸面向下，大小为4如图所示，金属棒MN两端由两根等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为。如果仅改变下列某一个条件，角的相应变化情况是A棒中的电流变大，角变大B两悬线等长变短，角变小C金属棒质量变大，角变大D磁感应强度变大，角变小5实验室经常使用的电流表是磁电式仪表。这种电流表的构造如图甲所示。蹄形磁铁和铁
3、芯间的磁场是均匀地辐向分布的。当线圈通以如图乙所示的电流，下列说法不正确的是A线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行B线圈转动时，螺旋弹簧被扭动阻碍线圈转动C当线圈转到图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上D当线圈转到图乙所示的位置时，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动6如图，在、两个区域内存在磁感应强度均为B的匀强磁场，磁场方向分别垂直于纸面向外和向里，AD、AC边界的夹角DAC=30，边界AC与边界MN平行，区域宽度为d。质量为m、电荷量为+q的粒子在边界AD上距A点d处垂直AD射入I区，入射速度垂直磁场，若入射速度大小为，不计粒子重力，则粒子在磁场中运动的总时间A BC D7如图所
4、示，L1和L2为平行虚线，L1上方和L2下方都有垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场，A、B两点都在L2上。带电粒子从A点以初速度v与L2成30角斜向上射出，经偏转后正好过B点，经过B点时速度的方向也斜向上，粒子重力不计。下列说法中正确的是A带电粒子经过B点时的速度一定与在A点时的速度相同B若将带电粒子在A点时的初速度变大（方向不变），它仍能经过B点C若将带电粒子在A点的初速度方向改为与L2成60角斜向上，它也一定经过B点D粒子一定带正电荷8如图甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从t=0时刻起，棒上有如
5、图乙所示的持续交流电流I，周期为T，最大值为Im，图1中I所示方向为电流正方向。则金属棒A一直先向右后向左移动B速度随时间周期性变化C受到的安培力随时间周期性变化D受到的安培力在一个周期内做正功二、填空题（共2小题）9如图所示，一面积为S的长方形线圈有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中，这时穿过线圈的磁通量为_，当线圈从图中位置转过600的瞬间， 穿过线圈的磁通量为 _，当线圈从图中位置转过90过程中穿过这个线圈的磁通量改变了_，当线圈从图中位置转过180过程中穿过这个线圈的磁通量改变了_。10如图所示，边长为L的等边三角形abc为两个匀强磁场的理想边界，三角形内的磁场方向垂直纸面向外，磁感应
6、强度大小为B，三角形外的磁场范围足够大，方向垂直纸面向里，磁感应强度大小也为B。把一粒子源放在顶点a处，它将沿a的角平分线发射质量为m，电荷量为q，初速度为的带负电粒子（粒子重力不计），带电粒子第一次到达b点的时间是_，第一次到达c点的时间是_。三、计算题（共3小题）11如图所示，直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场。一电子（质量为m、电荷量为e）以v的速度从点O与MN成30角的方向射入磁场中，求：（1）电子从磁场中射出时距O点多远？（2）电子在磁场中运动的时间为多少？12在如图所示的直角坐标系中，x轴的上方存在与x轴正方向成45角斜向右下方的匀强电场，场强的大小为E=104 V/m
7、。x轴的下方有垂直于xOy面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B=2102 T。把一个比荷为=2108 C/kg的正电荷从坐标为（0，1）的A点处由静止释放。电荷所受的重力忽略不计。（1）求电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间；（2）求电荷在磁场中做圆周运动的半径；（保留两位有效数字）（3）当电荷第二次到达x轴时，电场立即反向，而场强大小不变，试确定电荷到达y轴时的位置坐标。13如图1所示，x0的区域内有如图2所示大小不变、方向随时间周期性变化的磁场，磁场方向垂直纸面向外时为正方向。现有一质量为m、带电荷量为q的正电粒子，在t=0时刻从坐标原点O以速度v沿着与x轴正方向成75角射入。粒子运动
8、一段时间到达P点，P点坐标为（a，a），此时粒子的速度方向与延长线的夹角为30。粒子在这过程中只受磁场力的作用。（1）若B为已知量，试求粒子在磁场中运动时的轨道半径R及周期T的表达式；（2）说明在OP间运动的时间跟所加磁场的变化周期T之间应有什么样的关系才能使粒子完成上述运动；（3）若B为未知量，那么所加磁场的变化周期T、磁感强度B的大小各应满足什么条件，才能使粒子完成上述运动？（写出T及B各应满足条件的表达式）1D【解析】地球是一个大磁体，其磁北极（N极）在地理南极附近，磁南极（S极）在地理北极附近，并不重合。指南针指南的一极应该是磁针的南极（S极），选项D正确。2B【解析】匀强磁场的磁感线
9、是一些平行且等间距的直线，则该磁场不是匀强磁场，A错误；磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱，故a点的磁感应强度大于b点的磁感应强度，故B正确，C错误；磁感线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同，故a、b的磁场方向相同，故D错误。【名师点睛】通电导体在磁场中受的磁场力，就是安培力，当B与I垂直时，大小为，方向由左手定则判断。本题还可用等效法计算，有效长度即ab两端点间的距离，则。4A【解析】作出侧视图如图，并对导体棒进行受力分析，根据图可得tan =，若棒中的电流I变大，则变大，A正确；若两悬线等长变短，则不变，B错误；若金属棒的质量m变大，则变小，C错误；若磁感应强度B变大，则变大，D错
10、误。5C【解析】均匀辐向磁场的特点是大小相等，方向指向圆心或方向延长线过圆心，线圈到任意位置，其平面与磁感线平行，A正确；线圈转动时，螺旋弹簧被扭动产生弹力，弹力方向与扭动方向相反，阻碍线圈转动，B正确；由左手定则可知a端受安培力向上，b端受安培力向下所以，C错误，D正确。【名师点睛】容易题，掌握均匀辐向磁场的分布特点及电流表的工作原理是解决本题的关键。7ABC【解析】画出带电粒子运动的可能轨迹，B点的位置可能有下图中的四种情况。如图所示，粒子在位置B2、B3时速度方向也斜向上，速度跟在A点时的速度大小相等，方向相同，速度相同，A正确；根据轨迹，粒子经过边界L1时入射点与出射点间的距离与经过边
11、界L2时入射点与出射点间的距离相同，与速度无关，所以当初速度增大一点，但保持方向不变，它仍有可能经过B点，B正确；如图所示，设L1与L2之间的距离为d，则A到B2的距离为，所以，若将带电粒子在A点时初速度方向改为与L2成60角斜向上，当第一次以相同方向的速度通过L2的另一点时，两点间的距离，因为，知粒子能再次通过B点，C正确；如图分别是正负电荷的轨迹，正负电荷都可能，D错误。【名师点睛】解答带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动问题，关键是画出粒子圆周的轨迹。往往要抓住圆的对称性。就本题而言，（1）作出粒子的运动轨迹图，通过几何关系求出A、B两点间的距离。（2）质量为m的粒子从某点以初速度v与L2成
12、一定角度射出，经过偏转后，第一次以相同方向的速度通过L2的另一点时，两点间的距离，判断AB间的距离是否是x的整数倍，如果是，知粒子能再次通过B点。【名师点睛】解决本题关键先根据左手定则判断安培力的方向，导体棒在安培力作用下，先做匀加速直线运动，由于电流方向变化，所以安培力方向也是变化即与原来相反，故导体棒再在安培力作用下匀减速直线运动，根据电流周期性变化，安培力也周期性变化，速度也周期变化。9BS BS BS BS如图，当长方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中时，磁通量为：1=BS=BS，当线圈以ab为轴从图中位置转过60的瞬间，线圈在垂直于磁场方向投影的面积为S，则磁通量为2
13、=BS=BS，当线圈从图中位置转过90时，线圈与磁场平行，磁通量是0，所以该过程中穿过这个线圈的磁通量改变了：0BS=BS，大小是BS，当线圈从图中位置转过180时，磁通量的方向与原方向相反，所以是BS；该过程中穿过这个线圈的磁通量改变了：BSBS=BS，大小是BS。10 根据，可知粒子在磁场中运动的半径为L，据左手定则可知在三角形区域内粒子转动的圆心角为，第一次经过c点，运动时间，三角形外部区域经过，粒子到达b点，运动时间，则第一次到达b点，所用时间。12（1）106 s （2）0.71 m （3）（0，8）（1）如图，电荷从A点匀加速运动到x轴上C点的过程：位移s=AC=m加速度a=210
14、12 m/s2时间t=106 s（2）电荷到达C点的速度为v=at=2106 m/s速度方向与x轴正方向成45角，在磁场中运动时由得R=m即电荷在磁场中的偏转半径为0.71 m（3）轨迹圆与x轴相交的弦长为x=R=1 m，所以电荷从坐标原点O再次进入电场中，且速度方向与电场方向垂直，电荷在电场中做类平抛运动设电荷到达y轴的时间为t则：tan 45=解得t=2106 s则类平抛运动中垂直于电场方向的位移L=vt=4 my=8 m即电荷到达y轴时位置坐标为（0，8）13（1） （2）见解析（3）B=(2k1) （k=1，2，3，）（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力由牛顿第二定律得解得轨道半径为周期为（3）如图所示：OP运动过程，可能恰转过一个1/6圆周完成，若磁场变化半周期。即可能仅运动一个1/6圆周就达P点此时OP=R=a=B=若粒子运动在磁场变化的半周期的奇数倍时间内完成则（2k1）T/2=（2k1）T /6（k=1，2，3） T=T/3=由上图，此时OP=(2k1)R 所以a=（2k1）B=(2k1)（k=1，2，3，） 代入得T=（k=1，2，3，）结合得B=(2k1)结合得（k=1，2，3，）安全生产工作怎么要求都不过份，怎么重视都不过份，安全生产无小事，安全生产责任重于泰山，抓好安全生产工作是极其重要的工作
