高中物理选修3-1磁场
1．下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是()
A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大
B．通电导线在磁感应强度大的地方所受安培力一定大
C．放在匀强磁场中各处的通电导线，所受安培力大小和方向处处相同
D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线所受安培力的大小和方向无关
2.在赤道上某处有一支避雷针。

当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电形成
瞬间电流，则地磁场对避雷针的作用力的方向为()
A．正东B．正西
C．正南D．正北
3.如图所示，三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同方向如图的电
流，ac⊥bd，且ab＝ac＝ad，则a点处磁场方向为( )
A．垂直于纸面向外
B．垂直于纸面向里
C．沿纸面由a向d
D．沿纸面由a向c
4.(2012·昆明一模)如图所示，光滑的平行导轨与电源连接后，与水平方向成θ角倾斜放置，
导轨上另放一个质量为m的金属导体棒。

当S闭合后，在棒所在区域内加一个合适的匀强磁场，
可以使导体棒静止平衡，图中分别加了不同方向的磁场，其中一定不能平衡的是()
5. （多选）回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接
的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加
速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子
射出时的动能，则下列说法中正确的是( )
A．增大电场的加速电压，其他保持不变
B．增大磁场的磁感应强度，其他保持不变
C．减小狭缝间的距离，其他保持不变
D．增大D形金属盒的半径，其他保持不变
6. （多选）长为L的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为
B，板间距离为L，板不带电．一质量为m、电荷量为q带正电的粒子(不计重力)，从左边极板
间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用
的方法是( )
A．使粒子的速度v<
BqL
4m
B．使粒子的速度v>
BqL
4m
C．使粒子的速度v>
5BqL
4m
D．使粒子的速度
BqL
4m
<v<
5BqL
4m
7.如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L＝0.25 m的平行金属导轨，在导轨上
端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g的金属棒ab
与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直
于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑
的，取g＝10 m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：
(1)金属棒所受到的安培力大小；
(2)通过金属棒的电流；
(3)滑动变阻器R 接入电路中的阻值．
8.如图所示，无重力空间中有一恒定的匀强磁场，
磁感应强度的方向垂直于xOy 平面向外、大小为B ，沿x 轴放置一个垂直于xOy 平面的较大的荧光屏，P 点位于荧光屏上，在y 轴上的A 点放置一放射源，可以不断地沿平面内的不同方向以大小不等的速度放射出质量为m 、电荷量为＋q 的同种粒子，这些粒子打到荧光屏上能在屏上形成一条亮线，P 点处在亮线上，已知OA ＝OP ＝l ，求：
(1)若能打到P 点，则粒子速度的最小值为多少？
(2)若能打到P 点，则粒子在磁场中运动的最长时间为多少？
高中物理选修3-1磁场
7.解析：(1)F 安＝mg sin30°，得F 安＝0.1 N.
解得I ＝
F 安
BL
＝0.5 A. (3)设滑动变阻器接入电路的阻值为R 0，根据闭合电路欧姆定律得：
E ＝I (R 0＋r )
解得R 0＝E I
－r ＝23 Ω.
答案：(1)0.1 N (2)0.5 A (3)23 Ω
8.解析：(1)粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，设粒子的速度大小为v 时，其在磁场中的运动半径为R ，则F ＝qB v
由牛顿运动定律有：F ＝m v 2
R
若粒子以最小的速度到达P 点时，其轨迹一定是以AP 为直径的圆(如图中圆O 1所示) 由几何关系知：s AP ＝2l
R ＝s AP 2
＝ 22
l
则粒子的最小速度v ＝2qBl
2m
. (2)粒子在磁场中的运动周期T ＝
2πm
qB
设粒子在磁场中运动时其轨迹所对应的圆心角为θ，则粒子在磁场中的运动时间为： t ＝θ
2πT ＝θm qB
由图可知，在磁场中运动时间最长的粒子的运动轨迹如图中圆O 2所示，此时粒子的初速度方向竖直向上
则由几何关系有：θ＝3
2
π
则粒子在磁场中运动的最长时间：t ＝
3πm
2qB
. 答案：(1)2qBl 2m (2)3πm
2qB。