电场和磁场练习题
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电场和磁场练习题一、选择题:1、如图所示,水平导线中通有稳恒电流I,导线正下方的电子e的初速度方向与电流方向相同,其后电子将A.沿路径a运动,轨迹是圆。
B.沿路径a运动,曲率半径变小。
C.沿路径a运动,曲率半径变大。
D.沿路径b运动,曲率半径变小。
2、有一小段通电导线,长为10cm,电流强度为5mA,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度B一定是A.B = 2T B.B≤2T C.B≥2T D.以上情况均有可能。
3、如图18-1所示,弹簧秤下挂一条形磁铁,其中条形磁铁N极的一部分位于未通电的螺线管内,下列说法正确的是①若将a接电源正极,b接负极,弹簧秤示数减小②若将a接电源正极,b接负极,弹簧秤示数增大③若将b接电源正极,a接负极,弹簧秤示数增大④若将b接电源正极,a接负极,弹簧秤示数减小A、①②B、①③C、②③D、②④4.如图18-3所示,连接平行板金属板的导线的一部分CD与另一连接电池的回路的一部分EF平行,CD、EF均在纸面内,金属板与纸面垂直,板间有垂直于于纸面向里的磁场。
当一束等离子体射入两金属板中间时,关于CD段导线将受到力的作用,下列说法正确的是:A.等离子体从右方射入,CD受力的方向背离EFB.等离子体从右方射入,CD受力的方向指向EFC.等离子体从左方射入,CD受力的方向背离EFD.等离子体从左方射入,CD受力的方向指向EF5、带电粒子(不计重力)可能所处的状态是()①在磁场中处于平衡状态②在电场中做匀速圆周运动③在匀强磁场中做抛体运动④则在匀强电场中做匀速直线运动:A、①②B、①③C、②③D、②④6、一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图6所示匀强磁场中,此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力.欲使悬线中张力为零,可采用的方法有A.适当增大电流,方向不变 B.适当减小电流,并使它反向C.电流大小、方向不变,适当增强磁场 D.使原电流反向,并适当减弱磁场7、如图7所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN垂直纸面向外运动,可以A.将a、c端接在电源正极,b、d端接在电源负极B.将b、d端接在电源正极,a、c端接在电源负极C.将a、d端接在电源正极,b、c端接在电源负极D.将a、c端接在交流电源的一端,b、d接在交流电源的另一端8、带电为+q的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是A.只要速度大小相同,所受洛仑兹力就相同B.如果把+q改为-q,且速度反向大小不变,则洛仑兹力的大小,方向均不变C.洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直D.粒子只受到洛仑兹力作用,其运动的动能、动量均不变9、关于磁现象的电本质,下列说法中正确的是A.有磁必有电荷,有电荷必有磁B.一切磁现象都起源于电流或运动电荷,一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用C.除永久磁铁外,一切磁场都是由运动电荷或电流产生的D.根据安培的分子环流假说,在外界磁场作用下,物体内部分子电流取向大致相同时,物体就被磁化,两端形成磁极10、如图所示,圆环上带有大量的负电荷,当圆环以轴心沿如图方向转动时,则a、b、c、d四个小磁针的运动情况是A.a、b、d不动,c的N极朝纸外。
B.a、b、d的N极朝纸内,c的N极朝纸外。
C.d不动,c的N极朝纸外。
a、b的N极朝纸内D.a、b、d的N极朝纸外,c的N极朝纸内。
11、如图17-6所示,单摆的摆线是绝缘的,长L,摆球带正电,摆悬挂于O点,当它摆过竖直线OC时便进入匀强磁场,磁场方向垂直于单摆的摆动平面,下列说法正确的是A.A与B处于同一水平面B.在A与B点,线上张力相等C.单摆的振动周期g2>TπLD.单摆连续两次通过p点时,摆线的张力一样大12、如图4所示,将通电线圈悬挂在磁铁N极附近:磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内,且磁铁的轴线经过线圈圆心,线圈将A.转动同时靠近磁铁B.转动同时离开磁铁C.不转动,只靠近磁铁D.不转动,只离开磁铁13、一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方,并与磁针指向平行,能使磁针的S极转向纸内,如图所示,那么这束带电粒子可能是A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束C.向右飞行的负离子束D.问左飞行的负离子束14、关于磁场和磁感线的描述,正确的说法有A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种物质B.磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向C.磁感线总是从磁铁的北极出发,到南极终止D.磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线,没有细铁屑的地方就没有磁感线15、当放在同一平面内的长直导线MN和金属框通以如图所示电流时,MN固定不动,金属框的运动情况是A.金属框将靠近MNB.金属框将远离MNC.金属框将以XX/为轴转动D.金属框将以yy/为轴转动16、如图所示。
金属板abcd置于匀强磁场中,通以水平向左的恒定电流,当达到稳定状态后A.电子向cd边偏转,使ab边电势高于cd边电势B.电子向cd边偏转,使ab边电势低于cd边电势C.电子不再发生偏转,但ab边电势高于cd边电势D.电子不再发生偏转,但ab边电势低于cd边电势二、填空题18、三个速率不同的同种带电粒子,如图所示沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入,从下边缘飞出时,对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°它们在磁场中运动时间比为。
19、一束离子能沿入射方向通过互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域,然后进入磁感应强度为B′的偏转磁场内做半径相同的匀速圆周运动,则这束离子必定有相同的____,相同的_ .20、为使从炽热灯丝发射的电子(质量m、电量e、初速为零)能沿入射方向通过互相垂直的匀强电场(场强为E)和匀强磁场(磁感强度为B)区域,对电子的加速电压为___ ___.21、一个电子匀强磁场中运动而不受到磁场力的作用,则电子运动的方向是______.22、一质量为m、电量为q的带电粒子在磁感强度为B的匀强磁场中作圆周运动,其效果相当于一环形电流,则此环形电流的电流强度I=____.23、匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线,它与磁场方向垂直,当通过3A的电流时,受到60×10-2N的磁场力,则磁场的磁感强度是特;当导线长度缩短一半时,磁场的磁感强度是特;当通入的电流加倍时,磁场的磁感强度是特.24、导体中的电流是5μA,那么在3.2S内有______ C的电荷定向移动通过导体的横截面,相当于______个电子通过该截面。
25、电路中有一段导体,给它加20mV的电压时,通过它的电流为5mA,可知这段导体的电阻为______Ω,如给它加30mV的电压时,它的电阻为______Ω;如不给它加电压时,它的电阻为______Ω。
26、如图2所示,甲、乙分别是两个电阻的I-U图线,甲电阻阻值为______Ω,乙电阻阻值为______Ω,电压为10V时,甲中电流为______A,乙中电流为______A27、图3所示为两个电阻的U-I图线,两电阻阻值之比R1∶R2=______,给它们两端加相同的电压,则通过的电流之比I1∶I2______。
28、某电路两端电压不变,当电阻增至3Ω时,电流降为原来的29、设金属导体的横截面积为S,单位体积内的自由电子数为n,自由电子定向移动速度为v,那么在时间t内通过某一横截面积的自由电子数为______;若电子的电量为e,那么在时间t内,通过某一横截面积的电量为______;若导体中的电流I,则电子定向移动的速率为______。
30、某电解槽内,在通电的2s内共有3C的正电荷和3C的负电荷通过槽内某一横截面,则通过电解槽的电流为______A。
三、计算题31、如图6所示,ab,cd为两根相距2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,通以5A的电流时,棒沿导轨作匀速运动;当棒中电流增加到8A 时,棒能获得2m/s2的加速度,求匀强磁场的磁感强度的大小;32、如图7所示,通电导体棒AC静止于水平导轨上,棒的质量为m长为Ι,通过的电流强度为Ι,匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角,求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大?33、如图所示,在足够长的竖直放置的绝缘真空管中,有一电量为4×10—4C、质量为0.1g的带正电的小圆柱体,恰好可在管内部自由滑动。
将此管放在相互垂直的水平匀强磁场和水平匀强电场中,已知E=10N/C,B=5T,小圆柱体与管壁的动摩擦因数μ=0.2。
设圆柱体在管内静止下落,(1)试说明小圆柱体运动的性质;(2)下落过程中最大和最小的加速度及与此相对应的速度大小为多少?34、如图12--10所示,X轴上方和下方各存在一个匀强磁场B1和B2,B1的方向垂直纸面向外,B2的方向垂直于纸面向里,且B1>B2,有一个质子(质量为m,电量为e)以垂直于x轴和磁场方向的速度v,从原点O射向磁场B1区域内,先后经过磁场B1和B2后偏转一次,则质子由B2区域进入B1区域时穿过x轴的坐标是多少?35、在竖直平面内半圆形光滑绝缘管处在如图17-12所示的匀强磁场中,B=1.1T,管道半径R=0.8m,其直径AOB在竖直线上。
在管口A处以2m/s水平速度射入一个小带电球,其电量为10-4C,问:(1)小球滑到B处的速度为多少?(2)若小球从B处滑出的瞬间,管子对它的压力恰好为零,小球质量为多少?(g=10m/s2)36、以速率v垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中,如图14所示,磁感强度B的方向与离子的运动方向垂直,并垂直于纸面向里.(1)求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离.(2)如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P,试证明:直线OP与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系是37、如图所示,质量为m的带正电的小球能沿着竖直墙竖直滑下,磁感应强度为B的匀强磁场,方向水平并与小球运动方向垂直,若小球带正电量q,球与墙面,则小球下落的最大速度为多大?的动摩擦因数为38、摆线长为L,摆球质量为m带正电量q的单摆从如图所示位置A摆下,到最低处时便在一个磁感应强度为B的匀强磁场中运动,摆动平面垂直磁场,若图中,摆球从A起第一次到最低处时,摆线上的拉力为多少?39、图12-11中,一个不计重力、带电量为q、质量为m的负的带电粒子,垂直飞入一宽度为d、磁感强度为B的匀强磁场,要使粒子能穿过该磁场区域,问(1)粒子的速度至少应多大?(2)相应地粒子在磁场中所经历的时间至多为多长?40、如图所示,半径为r应强度为B。
现有一带电离子(不计重力)从A以速度v沿圆形区域的直径射入磁场,已知离子从C点射出磁场的方向间的夹角为60ºArray(1)该离子带何种电荷;(2)求该离子的电荷量与质量之比q/m41、如图16所示,AB为一段光滑绝缘水平轨道,BCD为一段光滑的圆弧轨道,从A点向B点运动,半径为R,今有一质量为m、带电为+q的绝缘小球,以速度v较小,故难运动到最高点.如果当其运后又沿弧BC做圆周运动,到C点后由于v动至C点时,忽然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场,使其能运动到最高点此时轨道弹力为0,且贴着轨道做匀速圆周运动,求:(1)匀强电场的方向和强度;(2)磁场的方向和磁感应强度.。