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1、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=qvB
2、sin,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
3、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,
4、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()AB 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
5、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
6、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34B.两次带电粒子在磁场中运动的路程长度之比为34C.两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为34D.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
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11B.在磁场中运动的轨迹半径之比为13C.在磁场中转过的角度之比为12D.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
8、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
9、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=10g,长度L=60cm,沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度大小B=0.4T。取重力加速度g=9.8m/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0.2A的电流通过时,两根弹簧均被拉长了x=1mm,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
10、:(1)电流方向为由a到b,大小为0.41A(2)25N/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=0.41A(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=25N/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
11、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
12、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
13、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
14、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
15、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