周日磁场试题详案
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初三物理磁场试题答案及解析1.如图所示,请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的方向.【答案】如图所示:【解析】安培定则的内容:伸出右手,四指指向螺线管中电流方向,大拇指所指的一端为螺线管的N极,由安培定则知螺线管的左端为N极,右端为S极;而在磁体的周围,磁感线从磁体的N 极出发回到S极。
作图如图所示。
【考点】安培定则,磁感线的方向2.奥斯特实验证明,通电导线周围存在,地球本身就是一个磁体,我们手里的小磁针水平静止时北极指向地理极(选填“南”或“北”)附近.【答案】磁场北【解析】奥斯特实验的内容:是把通电导体平行的放在小磁针的上方,发现小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在磁场;地球本身是一个巨大的磁体,地球周围的磁场叫做地磁场;地磁北极在地理南极附近;地磁南极在地理北极附近。
由同名磁极相斥,异名磁极相吸可知,小磁针水平静止时北极指向地理北极.【考点】电流的磁效应;地磁场3.如图所示为蹄形磁体周围的磁感线分布图,在a、b、c、d四点中,磁场最强的是A.a点B.b点C.c点D.d点【答案】B【解析】磁体两级磁性最强,磁感线最密集。
离两极越近的位置磁性越强。
观察图可见,在a、b、c、d四点中,b点离磁极距离最近,磁场最强,B选项符合题意,选填B.【考点】磁体周围磁场分布特点4.如图所示,把小磁针放在桌面上,将一根直导线平行架在静止的小磁针上方,当导线中有电流通过时,小磁针就会发生偏转。
请运用场的观点解释小磁针发生偏转的原因:。
【答案】因为电流具有磁效应,通电导体周围有磁场,磁场能使小磁针发生偏转。
【解析】磁体周围存在着一种物质,能使小磁针偏转,这种物质看不见,摸不着,我们把它叫做磁场。
通电导体周围有磁场,磁场的方向跟电流的方向有关,这种现象叫做电流的磁效应。
小磁针发生偏转的原因是“因为电流具有磁效应,通电导体周围有磁场,磁场能使小磁针发生偏转。
”【考点】电流的磁效应,磁场特点。
5.关于磁场,下列说法正确的是()A.它只存在于磁铁周围B.它是真实存在的并且有方向的物质C.它对周围的物体都有磁力的作用D.它是假想的实际并不存在【答案】B【解析】通电导线和磁体周围都存在磁场,A错;磁场是磁体周围空间存在的一种物质,因为放入其中的小磁针受到力的作用,B对D错;磁场只对放入其中的磁性材料产生力的作用,C错;【考点】磁场6.(2分)如图所示请你在图中标出通电螺线管的N、S极和磁感线方向.【答案】如图所示【解析】根据右手螺旋定则,用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极,在外部磁感线方向是N极到S极.【考点】磁感线及其特点7.关于电磁现象,下列说法中正确的是A.磁场是由疏密不同的磁感线组成的B.奥斯特实验说明了电流周围存在磁场C.通电线圈在磁场中受力转动的过程中,机械能转化为电能D.磁场中某点的磁场方向可以由放在该点的小磁针静止时的指向来判定【答案】BD【解析】磁感线是不存在的,是人们为了研究磁场方便而假想的,A错;奥斯特实验说明电流周围存在磁场,且磁场方向与电流方向有关,B对;通电线圈在磁场中受力转动,电能转化成机械能,C错;磁场中某点的磁场方向与放在该点的小磁针的N即所指的方向一致,D对。
可编辑修改精选全文完整版磁场典型例题解析一、磁场与安培力的计算【例题1】两根无限长的平行直导线a 、b 相距40cm ,通过电流的大小都是3.0A ,方向相反。
试求位于两根导线之间且在两导线所在平面内的、与a 导线相距10cm 的P 点的磁感强度。
【解说】这是一个关于毕萨定律的简单应用。
解题过程从略。
【答案】大小为×10−6T ,方向在图9-9中垂直纸面向外。
【例题2】半径为R ,通有电流I 的圆形线圈,放在磁感强度大小为B 、方向垂直线圈平面的匀强磁场中,求由于安培力而引起的线圈内张力。
【解说】本题有两种解法。
方法一:隔离一小段弧,对应圆心角θ ,则弧长L = θR 。
因为θ → 0(在图9-10中,为了说明问题,θ被夸大了),弧形导体可视为直导体,其受到的安培力F = BIL ,其两端受到的张力设为T ,则T 的合力ΣT = 2Tsin 2θ再根据平衡方程和极限xxsin lim0x →= 0 ,即可求解T 。
方法二:隔离线圈的一半,根据弯曲导体求安培力的定式和平衡方程即可求解…【答案】BIR 。
〖说明〗如果安培力不是背离圆心而是指向圆心,内张力的方向也随之反向,但大小不会变。
〖学员思考〗如果圆环的电流是由于环上的带正电物质顺时针旋转而成(磁场仍然是进去的),且已知单位长度的电量为λ、环的角速度ω、环的总质量为M ,其它条件不变,再求环的内张力。
〖提示〗此时环的张力由两部分引起:①安培力,②离心力。
前者的计算上面已经得出(此处I = ωπλ•π/2R 2 = ωλR ),T 1 = B ωλR 2 ;后者的计算必须..应用图9-10的思想,只是F 变成了离心力,方程 2T 2 sin 2θ =πθ2M ω2R ,即T 2 =πω2R M 2 。
〖答〗B ωλR 2 + πω2R M 2 。
【例题3】如图9-11所示,半径为R 的圆形线圈共N 匝,处在方向竖直的、磁感强度为B 的匀强磁场中,线圈可绕其水平直径(绝缘)轴OO ′转动。
Oxy V 0 a b《磁场》单元练习一.选择题:每小题给出的四个选项中,每小题有一个选项、或多个选项正确。
1、如图所示,两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M 和N ,通有同向等值电流;沿纸面与直导线M 、N 等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab ,则通电导线ab 在安培力作用下运动的情况是 A.沿纸面逆时针转动 B.沿纸面顺时针转动C.a 端转向纸外,b 端转向纸里D.a 端转向纸里,b 端转向纸外2.两根长直通电导线互相平行,电流方向相同.它们的截面处于一个等边三角形ABC 的A 和B 处.如图所示,两通电导线在C 处的磁场的磁感应强度的值都是B ,则C 处磁场的总磁感应强度是( )A.2BB.BC.0D.3B3、空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向(垂直纸面向里)的匀强磁场,如图所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下,从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动,到达B点时速度为零,C 为运动的最低点.不计重力,则 A.该离子带负电B.A 、B 两点位于同一高度C.C 点时离子速度最大D.离子到达B 点后,将沿原曲线返回A 点4、一带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中,则不受磁场影响的物理量是: A 、速度 B 、加速度 C 、动量 D 、动能5、MN 板两侧都是磁感强度为B 的匀强磁场,方向如图,带电粒子(不计重力)从a 位置以垂直B 方向的速度V 开始运动,依次通过小孔b 、c 、d ,已知ab = bc = cd ,粒子从a 运动到d 的时间为t ,则粒子的荷质比为: A 、tB π B 、tB 34π C 、π2tB D 、tBπ3 6、带电粒子(不计重力)以初速度V 0从a 点进入匀强磁场,MN a bc dVB B如图。
运动中经过b 点,oa=ob 。
若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场,仍以V 0从a 点进入电场,粒子仍能通过b 点,那么电场强度E 与磁感强度B 之比E/B 为: A 、V 0 B 、1 C 、2V 0 D 、2V 7、如图,MN 是匀强磁场中的一块薄金属板,带电粒子(不计重力)在匀强磁场中运动并穿过金属板,虚线表示其运动轨迹,由图知:A 、粒子带负电B 、粒子运动方向是abcdeC 、粒子运动方向是edcbaD 、粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长8、带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O 点在匀强磁场中摆动,当小球每次通过最低点A 时: A 、摆球受到的磁场力相同 B 、摆球的动能相同 C 、摆球的动量相同D 、向右摆动通过A 点时悬线的拉力大于向左摆动通过A 点时悬线的拉力9、如图,磁感强度为B 的匀强磁场,垂直穿过平面直角坐标系的第I 象限。
磁场试题及答案
1. 磁场的基本性质是什么?
答案:磁场的基本性质包括:(1) 磁场对放入其中的磁体有力的作用;(2) 磁场对电流有作用力;(3) 磁场的方向与磁场线的方向一致。
2. 磁场的方向是如何定义的?
答案:磁场的方向是指小磁针静止时N极所指的方向。
3. 磁场的强度是如何计算的?
答案:磁场的强度可以通过安培环路定理来计算,即穿过闭合环路
的总磁通量与环路的面积之比。
4. 请描述奥斯特实验的基本原理。
答案:奥斯特实验的基本原理是通电导线周围存在磁场,磁场的方
向与电流的方向垂直。
5. 什么是磁通量?
答案:磁通量是指磁场线穿过某个面积的总数量,其大小等于磁场
强度与面积的乘积。
6. 磁感应强度的单位是什么?
答案:磁感应强度的单位是特斯拉(T)。
7. 地球磁场的南北极与地理南北极的关系是怎样的?
答案:地球磁场的南北极与地理南北极是相反的,即地球磁场的北
极位于地理南极附近,地球磁场的南极位于地理北极附近。
8. 请解释洛伦兹力。
答案:洛伦兹力是指带电粒子在磁场中运动时受到的力,其大小与带电粒子的电荷量、速度以及磁场强度有关。
9. 磁化过程是如何进行的?
答案:磁化过程是指磁性材料在外磁场的作用下,内部的磁畴排列一致,从而产生磁性的过程。
10. 磁悬浮列车的原理是什么?
答案:磁悬浮列车的原理是利用磁场的排斥力使列车悬浮在轨道上,从而减少摩擦力,提高运行速度。
磁场典型例题(一)磁通量的大小比较与磁通量的变化例题1. 如图所示,a、b为两同心圆线圈,且线圈平面均垂直于条形磁铁,a的半径大于b,两线圈中的磁通量较大的是线圈___________。
解析:b 部分学生由于对所有磁感线均通过磁铁内部形成闭合曲线理解不深,容易出错。
例题2. 磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右,一面积为S的线圈abcd如图所示放置,平面abcd与竖直面成θ角。
将abcd绕ad轴转180º角,则穿过线圈的磁通量的变化量为()A. 0B. 2BSC. 2BSc osθD. 2BSs inθ解析:C部分学生由于不理解关于穿过一个面的磁通量正负的规定而出现错误。
(二)等效分析法在空间问题中的应用例题3. 一个可自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置,且两个圆线圈的圆心重合,当两线圈都通过如图所示的电流时,则从左向右看,线圈L1将()A. 不动B. 顺时针转动C. 逆时针转动D. 向纸外平动解析:C 本题可把L1、L2等效成两个条形磁铁,利用同名磁极相斥,异名磁极相吸,即可判断出L1将逆时针转动。
(三)安培力作用下的平衡问题例题4. 一劲度系数为k的轻质弹簧,下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd,bc边长为l。
线框的下半部处在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与线框平面垂直,在图中垂直于纸面向里。
线框中通以电流I,方向如图所示。
开始时线框处于平衡状态。
令磁场反向,磁感应强度的大小仍为B,线框达到新的平衡。
在此过程中线框位移的大小=__________,方向_____________。
解析:,向下。
本题为静力学与安培力综合,把安培力看成静力学中按性质来命名的一个力进行受力分析,是本题解答的基本思路。
例题5. 如图所示,两平行光滑导轨相距为20cm,金属棒MN质量为10g,电阻R=8Ω,匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向下,大小为0.8T,电源电动势为10V,内阻为1Ω。
门河中学九年级第一周 物理 双休日作业——16.1 磁体与磁场姓名 班级 .学习指导1.磁体表现出三个方面的性质:⑴吸铁性:可以吸引铁质物质(铁、钴、镍);⑵指向性:将磁体支起来或悬挂起来使其自由转动,当磁体静止时总是一端指南一端指北;⑶磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.利用磁体的这些性质可以帮助我们判断一个物体是否具有磁性.2.磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极,磁极在磁体的两端;磁极分南极(S )和北极(N ).①磁体两端磁性最强,中间几乎没有磁性.②可在水平面内自由转动的条形磁体或磁针,静止后总是一个磁极指南另一个磁极指北,指南的叫南极,指北的叫北极.3.判别条形磁铁极性的两种方法:①用细线系住条形磁铁中间悬挂起来,使其自由转动,静止时指北的一端为N 极,指南的一端为S 极;②用一已知磁极的磁体靠近它,相吸的一端为异名磁极,相斥的一端为同名磁极.4.磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化.只有铁质物质才能被磁化. 5.磁体周围的空间存在磁场,磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质.磁场的基本性质是:磁场对放在其中的磁体有力的作用.磁场是有方向的.人们把放在某点的小磁针静止时北极所指的方向称为该点的磁场方向.6.正确认识磁感线:按照实验时放在磁场中铁屑排列的情况,画出一条光滑的曲线,并在曲线上标出箭头;在磁体的外部磁感线是从它的N 极出来回到它的S 极的;磁感线是用来描述磁场的假想的曲线,实际当中并不存在;几种常见的磁体的磁感线如图16.1所示,同名磁极异名磁极条形磁体 图16.17.地磁场:地球本身是一个巨大的磁体,在地球周围的空间存在着磁场,叫地磁场.地磁北极在地理的南极附近,地磁南极在地理的北极附近.地理两极跟地磁两极并不重合,而是稍有偏离.此现象最早是由我国的科学家沈括发现的.典型范例例1.将条形磁铁的一端去靠近某钢棒的一端,发现它们互相吸引,能否据此判断钢棒有磁性?如它们互相排斥,能否判断钢棒有磁性?精析:钢棒和条形磁铁相互吸引有两种情况:钢棒没有磁性但条形磁铁有磁性;条形磁铁有磁性,钢棒也有磁性,恰好靠近的是异名磁极.如果排斥则可判断钢棒有磁性,因为没有磁性不会相互排斥的.全解:磁铁一端靠近钢棒的一端,如果相互吸引,不能判断钢棒有磁性;如果排斥则能确定钢棒有磁性.点评:熟悉磁体的性质和磁极间的相互作用,全方位地看待问题.培养自己综合分析问题的能力.例2.在一个圆纸盒里放着一个条形磁铁,在盒子周围放置一些小磁针(小磁针涂黑端为N极),这些小磁针静止时的指向如图16.2甲所示,则图16.2乙中能正确反映盒中条形磁铁放置情况的是( )精析:条形磁体外部的磁感线是从N 极出来回到S 极,同时静止在磁场中的小磁针N 极的指向即为该点磁感线切线的方向.将图中小磁针N 极用线条连接起来可得到磁感线的分布,从而判断出盒中条形磁铁的情况. 全解:A .点评:要善于把实验现象和问题联系起来.从形象、直观的实验现象过渡到抽象的问题,在学习中逐步培养这种知识迁移的能力.ABCD甲乙图16.2思考与练习一、填空题1.磁体上存在两个的部分叫磁极.将一个磁体用线悬挂起来,静止时指南的磁极叫,指北的磁极叫.2.当两个磁极靠近时,它们表现出来的作用规律是.3.磁场是磁体周围的一种能传递的特殊物质.我们把小磁针在磁场中静止时极所指的方向,规定为该点的磁场方向.4.用磁感线可以形象地描述磁场的方向和磁场的强弱分布.磁感线越密的地方磁场越,磁感线越疏的地方磁场越.5.地球本身就是一个巨大的磁体.水平放置、能自由转动的小磁针之所以在地球表面指向南北,就是因为受到的影响.最早发现地磁两极与地理两极并不重合的科学家是我国宋代的.二、选择题6.一条形磁铁不慎从中间断为两段,则两段的磁性是()A.两段都没吸磁性B.一段只有N极,一段只有S极C.每段都有N、S极D.以上三种情况都有可能7.在地球表面的某位置,发现能自由转动的小磁针静止时沿竖直方向,且S极向下,则该位置在()A.地球北极附近B.地球南极附近C.地球赤道附近D.无法确定8.缓慢转动指南针的罗盘时,罗盘内的小磁针()A.将随罗盘一起转动B.不随罗盘一起转动,几乎仍在原来位置不动C.将转动得比罗盘快些D.将转动得比罗盘慢些9.关于磁感线的描述,下列说法中正确的是()A.磁感线在磁场中是客观存在的,只不过眼睛看不见罢了B.磁感线是一种假想的曲线C.磁感线是一系列曲线,不可能是直线D.有磁感线的地方不一定有磁场10.钢条AB的A端靠近小磁针的北极,它们相互吸引;钢条B端靠近小磁针南极,它们也相互吸引,则()A.钢条一定有磁性,且A端为北极B.钢条一定有磁性,且A端为南极C.钢条一定无磁性D.钢条可能有磁性,也可能无磁性三、简答题11.两根外形完全相同的钢棒,已知其中一根有磁性,另一根没有磁性,如果不用其它器具,怎样才能知道哪一根有磁性,哪一根没有磁性?。
高三物理磁场基本性质常见磁场试题答案及解析1.如图,两根平行长直导线相距2l,通有大小相等、方向相同的恒定电流:a、b、c是导线所在平面内的三点,左侧导线与它们的距离分别为、l和3l。
关于这三点处的磁感应强度,下列判断正确的是A.a处的磁感应强度大小比c处的大B.b、c两处的磁感应强度大小相等C.a、c两处的磁感应强度方向相同D.b处的磁感应强度为零【答案】AD【解析】由右手定则可以判断,a、c两处的磁场是两电流在a、c处产生的磁场相加,但a距离两导线比c近,故a处的磁感应强度大小比c处的大,A对;b、c与右侧电流距离相同,故右侧电流对此两处的磁场要求等大反向,但因为左侧电流要求此两处由大小不同、方向相同的磁场,故b、c两处的磁感应强度大小不相等,B错;由右手定则可知,a处磁场垂直纸面向里,c处磁场垂直纸面向外,C错;b与两导线距离相等,故两磁场叠加为零,D对。
【考点】磁场叠加、右手定则2.彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面,下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是【答案】AB【解析】由安培定则可以判断,A中I1在线圈位置产生的磁场方向垂直纸面向里,I2在线圈位置产生的磁场方向向外,穿过线圈的磁通量可能为零,同理可以判断B中,I1在线圈位置产生的磁场方向垂直纸面向外,I2在线圈位置产生的磁场方向垂直纸面向里,穿过线圈的磁通量可能为零,A、B正确;C中I1、I2在线圈位置产生的磁场方向都垂直纸面向里,D中I1,I2在线圈位置产生的磁场方向都垂直纸面向外,C、D中穿过线圈的磁通量不可能为零.【考点】通电直导线周围磁场的方向。
3.如图所示,带负电的金属环绕轴OO/以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后静止时A.N极竖直向上B.N极竖直向下C.N极沿轴线向左D.N极沿轴线向右【答案】C【解析】因为带负电的金属环绕轴OO/以角速度ω匀速旋转,根据右手定则可知此环形电流产生的磁场方向沿着O/-O的方向沿轴线向左,故小磁针最后静止时N极沿轴线向左,选项C 正确。
《磁场》单元过关(鲁科版)一选择题(每题 5 分,共 50 分。
在每题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
所有选对的得 5 分,选不全的得 3 分,有选错或不答的得0 分。
)1、如图 1 所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平搁置着一根长直流导线,电流方向指向读者,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中:A、a、b两点磁感觉强度同样 C 、a点磁感觉强度最大B、c、d两点磁感觉强度大小相等 D 、 b 点磁感觉强度最大2、如图 2 所示,直角三角形通电闭合线圈ABC处于匀强磁场中,磁场垂直纸面向里,则线圈所受磁场力的协力为:A、大小为零B、方向竖直向上C、方向竖直向下D、方向垂直纸面向里3、质量为m,电荷量为q的带电粒子以速率v垂直射入磁感强度为 B 的匀强磁场中,在磁场力作用下做匀速圆周运动,带电粒子在圆形轨道上运动相当于一环形电流,则:A、环形电流跟q成正比B、环形电流跟v成正比C、环形电流跟 B 成反比D、环形电流跟m成反比4、如图 4 所示,要使线框abcd在遇到磁场力作用后,ab边向纸外,cd边向纸里转动,可行的方法是:A、加方向垂直纸面向外的磁场,通方向为a→b→c→d→a的电流B、加方向平行纸面向上的磁场,通以方向为a→b→c→d→a电流C、加方向平行于纸面向下的磁场,通以方向为a→b→c→d的电流D、加方向垂直纸面向内的磁场,通以方向为a→d→c→b→a的电流5、如图 5 所示,用绝缘细线悬吊着的带正电小球在匀匀强磁场中做简谐运动,则A、当小球每次经过均衡地点时,动能同样B、当小球每次经过均衡地点时,速度同样C、当小球每次经过均衡地点时,丝线拉力同样D、取消磁场后,小球摇动周期变化6、如下图,在加有匀强磁场的地区中,一垂直于磁场方向射入的带电粒子轨迹如下图,因为带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞,带电粒子的能量渐渐减小,从图中能够看出:A、带电粒子带正电,是从 B 点射入的B、带电粒子带负电,是从 B 点射入的C、带电粒子带负电,是从 A 点射入的D、带电粒子带正电,是从 A 点射入的7( 06Ⅰ) . 图中为一“滤速器”装置表示图。
第八章 磁场填空题 (简单)1、将通有电流为I的无限长直导线折成1/4圆环形状,已知半圆环的半径为R,则圆心O点的磁感应强度大小为 。
08IRμ2、磁场的高斯定理表白磁场是 无源场 。
3、只要有运动电荷,其周围就有 磁场 产生;4、(如图)无限长直导线载有电流I 1,矩形回路载有电流I 2,I 2回路的AB 边与长直导线平行。
电流I1产生的磁场作用在I 2回路上的合力F 的大小为,F的方向 水平向左 。
(综01201222()I I L I I La ab μμππ-+合) 5、有一圆形线圈,通有电流I,放在均匀磁场B 中,线圈平面与B垂直,则线圈上P点将受到 安培 力的作用,其方向为 指向圆心 ,线圈所受合力大小为 0 。
(综合)6、 是 磁场中的安培环路定理 ,它所反应的物理意义∑⎰==⋅n i i lI l d B 00μ是 在真空的稳恒磁场中,磁感强度沿任一闭合途径的积分等于乘以该闭合途径所包围的各电流的代数B 0μ和。
7、磁场的高斯定理表白通过任意闭合曲面的磁通量必等于 0 。
4题图5题图8、电荷在磁场中 不一定 (填一定或不一定)受磁场力的作用。
9、磁场最基本的性质是对 运动电荷、载流导线 有力的作用。
10、如图所示,在磁感强度为B 的均匀磁场中,有二分之一径为R的半球面,B 与半球面轴线的夹角为。
求通过该半球面的磁通量为。
(综合)α2cos B R πα- 12、一电荷以速度v 运动,它既 产生 电场,又 产生 磁场。
(填“产生”或“不产生”)13、一电荷为+q,质量为m ,初速度为的粒子垂直进入磁感应强度为B 的均匀磁场中,粒子将作 匀速圆0υ周 运动,其盘旋半径R=,盘旋周期T= 。
0m Bq υ2mBqπ14、把长直导线与半径为R 的半圆形铁环与圆形铁环相连接(如图a、b 所示),若通以电流为,则 a圆心I O的磁感应强度为___0__________;图b圆心O 的磁感应强度为。
WORD格式整理一、选择题1.如图所示,一电荷量为q的负电荷以速度v射入匀强磁场中.其中电荷不受洛仑兹力的是( )A. B. C. D.【答案】C【解析】由图可知,ABD图中带电粒子运动的方向都与粗糙度方向垂直,所以受到的洛伦兹力都等于qvB,而图C中,带电粒子运动的方向与磁场的方向平行,所以带电粒子不受洛伦兹力的作用.故C正确,ABD错误.故选C.2.如图所示为电流产生磁场的分布图,其中正确的是( )A. B. C. D.【答案】D【解析】A中电流方向向上,由右手螺旋定则可得磁场为逆时针(从上向下看),故A错误;B图电流方向向下,由右手螺旋定则可得磁场为顺时针(从上向下看),故B错误;C图中电流为环形电流,由由右手螺旋定则可知,内部磁场应向右,故C错误;D图根据图示电流方向,由右手螺旋定则可知,内部磁感线方向向右,故D正确;故选D.点睛:因磁场一般为立体分布,故在判断时要注意区分是立体图还是平面图,并且要能根据立体图画出平面图,由平面图还原到立体图.3.下列图中分别标出了一根放置在匀强磁场中的通电直导线的电流I、磁场的磁感应强度B和所受磁场力F的方向,其中图示正确的是( )A. B. C. D.【答案】C【解析】根据左手定则的内容:伸开左手,使大拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向,可得:A、电流与磁场方向平行,没有安培力,故A错误;B、安培力的方向是垂直导体棒向下的,故B错误;C、安培力的方向是垂直导体棒向上的,故C正确;D、电流方向与磁场方向在同一直线上,不受安培力作用,故D错误.故选C.点睛:根据左手定则直接判断即可,凡是判断力的方向都是用左手,要熟练掌握,是一道考查基础的好题目.4.如图所示,水平地面上固定着光滑平行导轨,导轨与电阻R连接,放在竖直向上的匀强磁场中,杆的初速度为v0,不计导轨及杆的电阻,则下列关于杆的速度与其运动位移之间的关系图像正确的是()A. B. C. D.【答案】C【解析】导体棒受重力、支持力和向后的安培力;感应电动势为:E=BLv感应电流为:I=II安培力为:I=III=I 2I2II=II=I△I△I故:I 2I2II△I=I△I求和,有:I 2I2I∑I△I=I∑△I故:I 2I2II=I(I0−I)故v与x是线性关系;故C正确,ABD错误;故选:C.5.如图所示,直角三角形ABC中存在一匀强磁场,比荷相同的两个粒子沿AB方向射入磁场,粒子仅受磁场力作用,分别从AC边上的P、Q两点射出,则( )A. 从P射出的粒子速度大B. 从Q射出的粒子速度大C. 从P射出的粒子,在磁场中运动的时间长D. 两粒子在磁场中运动的时间一样长【答案】BD【解析】试题分析:粒子在磁场中做圆周运动,根据题设条件作出粒子在磁场中运动的轨迹,根据轨迹分析粒子运动半径和周期的关系,从而分析得出结论.WORD 格式整理粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据几何关系(图示弦切角相等),粒子在磁场中偏转的圆心角相等,根据粒子在磁场中运动的时间:I =I 2II ,又因为粒子在磁场中圆周运动的周期I =2II II ,可知粒子在磁场中运动的时间相等,故D 正确,C 错误;如图,粒子在磁场中做圆周运动,分别从P 点和Q 点射出,由图知,粒子运动的半径I I <I I ,又粒子在磁场中做圆周运动的半径I =II II知粒子运动速度I I <I I ,故A 错误B 正确;【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时,洛伦兹力充当向心力,从而得出半径公式I =II II ,周期公式I =2II II ,运动时间公式I =I 2I I ,知道粒子在磁场中运动半径和速度有关,运动周期和速度无关,画轨迹,定圆心,找半径,结合几何知识分析解题,6.在等边三角形的三个顶点a 、b 、c 处,各有一条长直导线垂直纸面放置,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示.过c 点的导线所受安培力的方向( )A. 与ab 边平行,竖直向上B. 与ab 边垂直,指向右边C. 与ab 边平行,竖直向下D. 与ab 边垂直,指向左边【答案】D【解析】试题分析:先根据右手定则判断各个导线在c 点的磁场方向,然后根据平行四边形定则,判断和磁场方向,最后根据左手定则判断安培力方向导线a 在c 处的磁场方向垂直ac 斜向下,b 在c 处的磁场方向垂直bc 斜向上,两者的和磁场方向为竖直向下,根据左手定则可得c 点所受安培力方向为与ab 边垂直,指向左边,D 正确;7.下列说法中正确的是( )A. 电场线和磁感线都是一系列闭合曲线B. 在医疗手术中,为防止麻醉剂乙醚爆炸,医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套,这样做是为了消除静电C. 奥斯特提出了分子电流假说D. 首先发现通电导线周围存在磁场的科学家是安培【答案】B【解析】电场线是从正电荷开始,终止于负电荷,不是封闭曲线,A 错误;麻醉剂为易挥发性物品,遇到火花或热源便会爆炸,良好接地,目的是为了消除静电,这些要求与消毒无关,B 正确;安培发现了分子电流假说,奥斯特发现了电流的磁效应,CD 错误;8.在如图所示的平行板电容器中,电场强度E 和磁感应强度B 相互垂直,一带正电的粒子q 以速度v 沿着图中所示的虚线穿过两板间的空间而不偏转(忽略重力影响)。
周日磁场小练习
1. 一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里.
许多质量为m带电量为+q的粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由小孔O射入磁场区
域. 不计重力,不计粒子间的相互影响. 下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中正
确的图是()
2.在y>0的区域内存在匀强磁场,磁场垂直于图中的Oxy平面,方向指向纸外,原点O处有一离子
源,沿各个方向射出速率相等的同价正离子,对于速度在Oxy平面内的离子,它们在磁场中做圆弧
运动的圆心所在的轨迹,可用下面给出的四个半圆中的一个来表示,其中
正确的是()
3. 如图所示,一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁
场,在ad边中点O,方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角θ = 30°、大小为v0的带正
电粒子,已知粒子质量为m,电量为q,ad边长为L,ab边足够长,粒子重力不计,
求:(1)粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围.
(2)如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制,求粒子在磁场中运动的最长时间.
4. 如图8所示,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B=0.60T,
磁场内有一块平面感光板ab,板面与磁场方向平行,在距ab的距离l=16cm处,有一个点状的α放
射源S,它向各个方向发射α粒子,α粒子的速度都是v=3.0×106m/s,已知α粒子的电荷与质量
之比q/m=5.0×107C/kg,现只考虑在图纸平面中运动的α粒子,求ab上被α粒子打中的区域的长
度。
5.如图所示,两个同心圆,半径分别为r和2r,在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强
磁场,磁感应强度为B。
圆心O处有一放射源,放出粒子的质量为m,带电量为q,假设粒子速度方向
都和纸面平行。
(1)图中箭头表示某一粒子初速度的方向,OA与初速度方向夹角为60°,要想使该粒子经过磁场
第一次通过A点,则初速度的大小是多少?
(2)要使粒子不穿出环形区域,则粒子的初速度不能超过多少?
b
c
周日磁场小练习答案
1.A
2. A
3.解:当轨迹与cd 边相切时,是粒子能从ab 边射出磁场区域时轨迹圆半径最大的情况,设此半径
为R1,如图1所示分析可知∠OO′Q=60°,则有R 1cos60°+=R 1,R 1=L 。
当轨迹圆与
ab
边相切时,
是粒子能从ab 边射出磁场区域时轨迹圆半径最小的情况,设此半径为R2,如图2所示分析可知∠OO′Q=120°,则有
R 2
sin30°+R 2=,R 2=
故粒子从ab 边射出的条件为R 2<R≤R 1,
即<R≤L。
根据qv0B=得v 0=。
所以<v 0≤
(2)由T=,则t=
∴粒子在磁场区域内做匀速圆周运动的圆心角越大,粒子在磁场中运动时间越长。
从两图中可以看出,如果粒子从cd 边射出,则圆心角最大为60°,若粒子从ab 边射出,则圆心角最大为240°,粒子从ad 边射出,圆心角最大为360°-60°=300°,由于磁场无右边界,故粒子不可能从右侧射出。
综上所述,为使粒子在磁场中运动的时间最长,粒子应从ad 边射出,如图2所示,设出射点到O 的距离为x ,从图中可以看出,P 点是离O 距离最大的出射点。
因PO=R2=
故x≤
,即出射点到O 的距离不超过
,tmax=。
4.解析:α粒子带正电,故在磁场中沿逆时针方向做匀速圆周运动,用R 表示轨道半径,有qvB=mv 2
/R ,
由此得 R=mv/qB ,代入数值得R=10cm 。
可见,2R>l>R ,如图9所示,因朝不同方向发射的α粒子的圆轨迹都过S ,由此可知,某一圆轨迹在图中N 左侧与ab 相切,则此切点P1就是α粒子能打中的左侧最远点。
为定出P1点的位置,可作平行于ab 的直线cd ,cd 到ab 的距离为R ,以S 为圆心,R 为半径,作弧交cd 于Q 点,过Q 作ab 的垂线,它与ab 的交点即为P 1。
,
再考虑N 的右侧。
任何α粒子在运动中离S 的距离不可能超过2R ,以2R 为半径、S 为圆心作圆,交ab 于N 右侧的P2点,此即右侧能打到的最远点。
由图中几何关系得
,
所求长度为 P 1P 2=NP 1+NP 2, 代入数值得 P 1P 2=20cm 。
5.解:(1)如图所示,设粒子在磁场中的轨道半径为R1,则由几何关系得
R1=
由q
1
B=m 得1=
(2)设粒子在磁场中的轨道半径为R 2,
则由几何关系(2r- R 2)2= R 22+ r 2
得R 2=3r/4 由q
2
B=m
得2=。