高二物理测试题(磁场)
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磁场练习题1.下列说法中正确的是 ( ) A.磁感线可以表示磁场的方向和强弱B.磁感线从磁体的N 极动身,终止于磁体的S 极C.磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场D.放入通电螺线管内的小磁针,依据异名磁极相吸的原则,小磁针的N 极肯定指向通电螺线管的S 极2.关于磁感应强度,下列说法中错误的是 ( ) A.由B =ILF可知,B 与F 成正比,与IL 成反比 B.由B=ILF可知,一小段通电导体在某处不受磁场力,说明此处肯定无磁场 C.通电导线在磁场中受力越大,说明磁场越强 D.磁感应强度的方向就是该处电流受力方向3.关于磁场和磁感线的描述,正确的说法是 ( ) A 、磁感线从磁体的N 极动身,终止于S 极B 、磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向C 、沿磁感线方向,磁场渐渐减弱D 、在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小 4.首先发觉电流磁效应的科学家是( )A. 安培B. 奥斯特C. 库仑D. 伏特 5.两根长直通电导线相互平行,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.3B6.如图所示为三根通电平行直导线的断面图。
若它们的电流大小都相同,且ab=ac=ad ,则a 点的磁感应强度的方向是 ( ) A. 垂直纸面指向纸里B. 垂直纸面指向纸外C. 沿纸面由a 指向bD. 沿纸面由a 指向d7.如图所示,环形电流方向由左向右,且I 1 = I 2,则圆环中心处的磁场是( )A.最大,穿出纸面B.最大,垂直穿出纸面C.为零D.无法确定8.如图所示,两个半径相同,粗细相同相互垂直的圆形导线圈,可以绕通过公共的轴线xx′自由转动,分别通以相等的电流,设每个线圈中电流在圆心处产生磁感应强度为B,当两线圈转动而达到平衡时,圆心O处的磁感应强度大小是()(A)B (B)2B (C)2B (D)0磁场对电流的作用1.关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向,正确的说法是( )A.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行B.跟磁场方向垂直,跟电流方向平行C.既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直D.既不跟磁场方向垂直,又不跟电流方向垂直2.如图所示,直导线处于足够大的匀强磁场中,与磁感线成θ=30°角,导线中通过的电流为I,为了增大导线所受的磁场力,可实行下列四种方法,其中不正确的是( )A.增大电流IB.增加直导线的长度C.使导线在纸面内顺时针转30°D.使导线在纸面内逆时针转60°3.如图所示,长为L的直导线在竖直方向的磁场B中,且与水平面的夹角为α,通以电流I则所受的磁场力是______.4.如图所示,在垂直于纸面的磁场B中,通有电流I的导线长为L,与水平方向夹角为α,则这根通电导线受到的安培力是______.5.在两个倾角均为α光滑斜面上,放有一个相同的金属棒,分别通有电流I1和I2,磁场的磁感强度大小相同,方向如图中所示,两金属棒均处于平衡状态,则两种状况下的电流强度之比I1:I2为6.直导线ab与线圈的平面垂直且隔有一小段距离,其中直导线固定,线圈可自由运动,当通过如图所示的电流方向时(同时通电),从左向右看,线圈将( )A.不动B.顺时针转动,同时靠近导线C.顺时针转动,同时离开导线D.逆时针转动,同时靠近导线7.如图所示,有一通电导线放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动,当导线通过电流I时,从上往下看,导线的运动状况是( )A.顺时针方向转动,同时下降B.顺时针方向转动,同时上升C.逆时针方向转动,同时下降D.逆时针方向转动,同时上升8.有两个相同的圆形线圈,通以大小不同但方向相同的电流,如图所示,两个线圈在光滑的绝缘杆上的运动状况是( )A.相互吸引,电流大的加速度较大B.相互排斥,电流大的加速度较大C.相互吸引,加速度相同D.以上说法都不正确9.如图所示,一根长直导线穿过有恒定电流的金属环的中心且垂直圆环的平面。
中学物理磁场专题训练一、磁场、安培力练习题一、选择题1.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动身,到南极终止D.磁感线就是细铁屑在磁铁四周排列出的曲线,没有细铁屑的地方就没有磁感线2.一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1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3.铁心上有两个线圈,把它们和一个干电池连接起来,已知线圈的电阻比电池的内阻大得多,如图2所示的图中,哪一种接法铁心的磁性最强[]4.关于磁场,以下说法正确的是[]A.电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感强度肯定为零B.磁场中某点的磁感强度,依据公式B=F/I·l,它跟F,I,l都有关C.磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向D.磁场中任一点的磁感强度等于磁通密度,即垂直于磁感强度方向的单位面积的磁通量5.磁场中某点的磁感应强度的方向[]A.放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向B.放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向C.放在该点的小磁针静止时N极所指的方向D.通过该点磁场线的切线方向6.下列有关磁通量的论述中正确的是[]A.磁感强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大B.磁感强度越大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量越大C.穿过线圈的磁通量为零的地方,磁感强度肯定为零D.匀强磁场中,穿过线圈的磁感线越多,则磁通量越大7.如图3所示,条形磁铁放在水平桌面上,其中心正上方固定一根直导线,导线与磁铁垂直,并通以垂直纸面对外的电流,[]A.磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B.磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C.磁铁对桌面的压力增大,个受桌面摩擦力的作用D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面摩擦力的作用8.如图4所示,将通电线圈悬挂在磁铁N极旁边: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9.通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线,则有[]A.线圈所受安培力的合力为零B.线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C.线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D.线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果二、填空题10.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.11.如图5所示,abcd是一竖直的矩形导线框,线框面积为S,放在磁场中,ab边在水平面内且与磁场方向成60°角,若导线框中的电流为I,则导线框所受的安培力对某竖直的固定轴的力矩等于______.12.一矩形线圈面积S=10-2m2,它和匀强磁场方向之间的夹角θ1=30°,穿过线圈的磁通量Ф=1×103Wb,则磁场的磁感强度B______;若线圈以一条边为轴的转180°,则穿过线圈的磁能量的改变为______;若线圈平面和磁场方向之间的夹角变为θ2=0°,则Ф=______.三、计算题13.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;14.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l,通过的电流强度为I,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?一、磁场、安培力练习题答案一、选择题1.AB 2.BC 3.D 4.D5.CD 6.D 7.A 8.A 9.AB二、填空题三、计算题13.1.2T 14.mg-BIlcosθ,BI lsinθ二、洛仑兹力练习题一、选择题1.如图1所示,在垂直于纸面对内的匀强磁场中,垂直于磁场方向放射出两个电子1和2,其速度分别为v1和v2.假如v2=2v1,则1和2的轨道半径之比r1:r2及周期之比T1:T2分别为 [ ] A.r1:r2=1:2,T1:T2=1:2B.r1:r2=1:2,T1:T2=1:1C.r1:r2=2:1,T1:T2=1:1D.r1:r2=1:1,T1:T2=2:12.如图2所示,ab是一弯管,其中心线是半径为R的一段圆弧,将它置于一给定的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆弧所在平面,并且指向纸外、有一束粒子对准a端射入弯管,粒子有不同的质量、不同的速度,但都是一价正离子. [ ]A.只有速度大小肯定的粒子可以沿中心线通过弯管B.只有质量大小肯定的粒子可以沿中心线通过弯管C.只有动量大小肯定的粒子可以沿中心线通过弯管D.只有能量大小肯定的粒子可以沿中心线通过弯管3.电子以初速V0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则 [ ]A.磁场对电子的作用力始终不变B.磁场对电子的作用力始终不作功C.电子的动量始终不变D.电子的动能始终不变它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场(磁场方向垂直纸面对里).在图3中,哪个图正确地表示出这三束粒子的运动轨迹?[ ]5.一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图4所示,径迹上的每一小段可近似看成圆弧.由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量渐渐减小(带电量不变).从图中可以确定 [ ]A.粒子从a到b,带正电B.粒子从b到a,带正电C.粒子从a到b,带负电 D.粒子从b到a,带负电6.三个相同的带电小球1、2、3,在重力场中从同一高度由静止起先落下,其中小球1通过一附加的水平方向匀强电场,小球2通过一附加的水平方向匀强磁场.设三个小球落到同一高度时的动能分别为E1、E2和E3,忽视空气阻力,则 [ ]A.E1=E2=E3B.E1>E2=E3C.E1<E2=E3D.E1>E2>E37.真空中同时存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面对里的匀强磁场,三个带有等量同种电荷的油滴a、b、c在场中做不同的运动.其中a静止,b向右做匀速直线运动,c向左做匀速直线运动,则三油滴质量大小关系为 [ ]A.a最大 B.b最大C.c最大 D.都相等8.一个带正电荷的微粒(重力不计)穿过图5中匀强电场和匀强磁场区域时,恰能沿直线运动,则欲使电荷向下偏转时应采纳的方法是[ ]A.增大电荷质量B.增大电荷电量C.削减入射速度D.增大磁感强度E.减小电场强度二、填空题9.一束离子能沿入射方向通过相互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(图6),则这束离子必定有相同的______,相同的______.10.为使从炙热灯丝放射的电子(质量m、电量e、初速为零)能沿入射方向通过相互垂直的匀强电场(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______.11.一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______.12.一质量为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=______.三、计算题13.一个电视显像管的电子束里电子的动能E K=12000eV.这个显像管的位置取向刚好使电子水平地由南向北运动.已知地磁场的竖直向下重量B=5.5×10-5T,试问(1)电子束偏向什么方向?(2)电子束在显像管里由南向北通过y=20cm路程,受洛仑兹力作用将偏转多少距离?电子质量m=9.1×10-31kg,电量e=1.6×10-19C.14.如图7所示,一质量m、电量q带正电荷的小球静止在倾角30°、足够长的绝缘光滑斜面.顶端时对斜面压力恰为零.若快速把电场方向改为竖直向下,则小球能在斜面上滑行多远?洛仑兹力练习题答案一、选择题1.B 2.C 3.BD 4.C5.B 6.B 7.C 8.C二、填空题三、计算题三、单元练习题一、选择题1.安培的分子环流假设,可用来说明 [ ]A.两通电导体间有相互作用的缘由B.通电线圈产生磁场的缘由C.永久磁铁产生磁场的缘由D.铁质类物体被磁化而具有磁性的缘由2.如图1所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中心的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面对外的电流,则[ ]A.磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用B.磁铁对桌面压力减小,受到桌面的摩擦力作用C.磁铁对桌面压力增大,不受桌面的摩擦力作用D.磁铁对桌面压力增大,受到桌面的摩擦力作用3.有电子、质子、氘核、氚核,以同样速度垂直射入同一匀强磁场中,它们都作匀速圆周运动,则轨道半径最大的粒子是 [ ]A.氘核 B.氚核C.电子D.质子4.两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中.设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径,T1、T2是它们的运动周期,则 [ ]A.r1=r2,T1≠T2B.r1≠r2,T1≠T2C.r1=r2,T1=T2 D.r1≠r2,T1=T25.在垂直于纸面的匀强磁场中,有一原来静止的原子核.该核衰变后,放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图2中a、b所示.由图可以判定 [ ]A.该核发生的是α衰变B.该核发生的是β衰变C.磁场方向肯定是垂直纸面对里D.磁场方向向里还是向外不能判定6.如图3有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ,假如这束正离子束流在区域Ⅰ中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径又相同,则说明这些正离子具有相同的 [ ] A.速度 B.质量C.电荷 D.荷质比7.设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面对里的匀强磁场,如图4所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下,从静止起先自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽视重力,以下说法中正确的是 [ ]A.这离子必带正电荷B.A点和B点位于同一高度C.离子在C点时速度最大D.离子到达B点后,将沿原曲线返回A点8.如图5所示,在正交的匀强电场和磁场的区域内(磁场水平向内),有一离子恰能沿直线飞过此区域(不计离子重力) [ ]A.若离子带正电,E方向应向下B.若离子带负电,E方向应向上C.若离子带正电,E方向应向上D.不管离子带何种电,E方向都向下9.一根通有电流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,可采纳的方法有 [ ]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,适当增加磁场D.使原电流反向,并适当减弱磁场10.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垂直纸面对外运动,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端接在沟通电源的一端,b、d接在沟通电源的另一端11.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.假如把+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.洛仑兹力方向肯定与电荷速度方向垂直,磁场方向肯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12.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.依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,两端形成磁极二、填空题13.一质子及一α粒子,同时垂直射入同一匀强磁场中.(1)若两者由静止经同一电势差加速的,则旋转半径之比为______;(2)若两者以相同的动进入磁场中,则旋转半径之比为______;(3)若两者以相同的动能进入磁场中,则旋转半径之比为______;(4)若两者以相同速度进入磁场,则旋转半径之比为______.14.两块长5d,相距d的水平平行金属板,板间有垂直于纸面的匀强磁场.一大群电子从平行于板面的方向、以等大小的速度v从左端各处飞入(图8).为了不使任何电子飞出,板间磁感应强度的最小值为______.15.如图9所示,M、N为水平位置的两块平行金属板,板间距离为d,两板间电势差为U.当带电量为q、质量为m的正离子流以速度V0沿水平方向从两板左端的中心O点处射入,因受电场力作用,离子作曲线运动,偏向M板(重力忽视不计).今在两板间加一匀强磁场,使从中心O处射入的正离流在两板间作直线运动.则磁场的方向是______,磁感应强度B=______.16.如图10所示,质量为m,带电量为+q的粒子,从两平行电极板正中心垂直电场线和磁感线以速度v飞入.已知两板间距为d,磁感强度为B,这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域(重力不计).今将磁感强度增大到某值,则粒子将落到极板上.当粒子落到极板上时的动能为______.17.如图11所示,绝缘光滑的斜面倾角为θ,匀强磁场B方向与斜面垂直,假如一个质量为m,带电量为-q的小球A在斜面上作匀速圆周运动,则必需加一最小的场强为______的匀强电场.18.三个带等量正电荷的粒子a、b、c(所受重力不计)以相同的初动能水平射入正交的电场磁场中,轨迹如图12,则可知它们的质量m a、m b、m c大小次序为______,入射时的初动量大小次序为______.19.一初速为零的带电粒子,经过电压为U的电场加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中,已知带电粒子的质量是m,电量是q,则带电粒子所受的洛仑兹力为______,轨道半径为______.20.如图13在x轴的上方(y≥0)存在着垂直于纸面对外的匀强磁场,磁感强度为B.在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向放射出质量为m、电量为q的正离子,速率都为v,对那些在xy平面内运动的离子,在磁场中可能到达的最大x=______,最大y=______.三、计算题21.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,并垂直于纸面对里.(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)假如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22.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,半径为R,今有一质量为m、带电为+q的绝缘小球,以速度v0从A点向B点运动,后又沿弧BC做圆周运动,到C点后由于v0较小,故难运动到最高点.假如当其运动至C点时,突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.单元练习题答案一、选择题1.CD 2.A 3.B 4.D 5.BD 6.AD7.ABC 8.AD 9.AC 10.ABD 11.B 12.BD二、填空题三、计算题21.(1)2mv/qB。
高二物理磁场练习题及答案一、选择题1. 以下哪个不是磁场中的基本物理量?A) 磁感应强度 B) 磁场强度C) 磁通量 D) 磁矩2. 在空间中,某点的磁感应强度最大,磁场强度为零,则该点的磁场中的电流线是从哪个方向来的?A) 上方 B) 下方C) 左方 D) 右方3. 在均匀磁场中,电子的轨道半径和质量均不变,将磁感应强度变为原来的4倍后,电子的运动周期将A) 减至原来的1/4 B) 减至原来的1/2C) 保持不变 D) 增至原来的2倍4. 以下哪种情况不会使磁感应强度发生变化?A) 改变导线长度 B) 改变导线截面积C) 改变导线形状 D) 引入铁芯5. 两根平行的长直导线之间的力是相互的,它们的方向是A) 互相平行 B) 互相垂直C) 互相成60度角 D) 互相成180度角二、填空题1. 测量某区域的磁场强度,使用的仪器是________。
2. 直观地表示磁场分布情况的方法是绘制________。
3. 磁感应线指示出磁场中________的方向。
4. 磁场强度是________的物理量。
5. 真空中磁场中的电流线是________的。
三、解答题1. 描述磁感线的基本特征及其与磁场强度的关系。
2. 一根长直导线通过平面内一点O,与O点的距离为d,点O的水平方向又有一根与之平行的长直导线通过。
导线间的电流为I,分别求:a) 两导线间的相互作用力;b) 对第一根导线单位长度的作用力。
3. 在一个外磁场强度为B的均匀磁场中,一个具有电荷量q,质量m的带电粒子垂直于磁场以速度v运动,由于磁场的作用,其运动轨道发生半径R的圆弧。
求推导出R和v 之间的关系。
四、高分答案1. 答案:D2. 答案:A3. 答案:C4. 答案:C5. 答案:D二、填空题1. 答案:磁力计2. 答案:磁力线3. 答案:磁场强度4. 答案:矢量5. 答案:闭合的三、解答题1. 磁感线是用来表示磁场分布的线条,具有以下特征:- 磁感线起始于北极,终止于南极,是闭合曲线。
高二物理磁场试题答案及解析1.如图所示,环形导线中通有顺时针方向的电流I,则该环形导线中心处的磁场方向为A.水平向右B.水平向左C.垂直于纸面向里D.垂直于纸面向外【答案】C【解析】图中电流为环形电流,由右手螺旋定则可得:大拇指指向电流方向,四指弯曲方向在内部向里,所以内部磁场应垂直于纸面向里.C正确,【考点】考查了右手螺旋定则点评:右手螺旋定则在应用过程中容易出现错误,要加强练习,增加熟练程度2.下列关于磁现象的叙述正确的是( )A.一切磁现象都起源于电荷的运动B.物质内部的分子电流是由原子内部电子运动产生的C.运动电荷与静止的电荷之间也有磁力作用D.磁场对静止的电荷没有磁力的作用【答案】ABD【解析】由安培的分子电流假说可知A对;物质内含有大量的自由电子,所以物质内部的分子电流是由原子内部电子运动产生的,B对;只有运动电荷才会受到洛伦兹力的作用,C错;D对;【考点】考查对分子电流假说的了解点评:本题难度较小,对分子电流假说要有所了解,知道磁场只对运动的电荷有力的作用3.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方,并与磁针指向平行,如图6所示.此时小磁针的S 极向纸内偏转,则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.向左飞行的负离子束【答案】AD【解析】小磁针静止时N极所指方向为改点的磁场方向,所以N极向外偏转,说明该点磁场方向垂直纸面向外,由右手螺旋定则可知电流方向水平向右,为向右飞行的正离子束或向左飞行的负离子束,AD正确【考点】考查磁场方向和右手螺旋定则的使用点评:本题难度较小,明确小磁针N极所指方向为该点磁场方向,能灵活应用右手螺旋定则判断问题4.当导线中分别通以图示方向的电流,小磁针静止时北极指向读者的是A B C D【答案】C【解析】由安培定则可得出A中小磁针的N极指向纸面里,B中小磁针的N极指向纸面里,C中小磁针的N极指向读者,D中小磁针的N极指向右端,故选C5.如图是质谱仪的工作原理示意图。
高二物理期末复“磁场”单元测试1、如图2所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平放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两点磁感应强度相同 B .a点磁感应强度最大 C .c、d两点磁感应强度大小相等 D .b 点磁感应强度最大2、如图所示,两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内,左右两端点等高,分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中。
两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。
M 、N 为轨道的最低点,则下列说法中正确的是( ) A .两个小球到达轨道最低点的速度v M <v NB .两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力F M >F NC .小球第一次到达M 点的时间大于小球第一次到达N 点的时间D .在磁场中小球能到达轨道的另一端最高处,在电场中小球不能到达轨道另一端最高处 3、如图3,用绝缘细线悬吊着的带正电小球在匀强磁场中做简谐运动,则( ) A .当小球每次通过平衡位置时,动能相同 B .当小球每次通过平衡位置时,速度相同 C .当小球每次通过平衡位置时,丝线拉力相同 D .撤消磁场后,小球摆动周期变化4、如图4所示,匀强电场方向竖直向上,匀强磁场的方向垂直纸面向外。
有一正离子(不计重力),恰能沿直线从左向右水平飞越此区域.则( ) A .若电子从右向左水平飞入,电子也沿直线运动 B .若电子从右向左水平飞入,电子将向上偏C .若电子从右向左水平飞入,电子将向下偏D .若电子从右向左水平飞入,电子将向外偏 5、在图5中虚线所围的区域内,存在电场强度为E 的匀强电场和磁感应强度为B 的匀强磁场,已知从左方水平射入的电子,穿过这个区域时未发生偏转,设重力可以忽略不计,则在这区域中的E 和B 的方向可能是( )A .E 和B 都沿水平方向,并与电子运动的方向相同 B .E 和B 都沿水平方向,并与电子运动的方向相反C .E 竖直向上,B 垂直纸面向外D .竖直向上,B 垂直纸面向里6、如图6所示为电视机显像管的偏转线圈的示意图。
高中物理《磁场》典型题(经典推荐含答案)高中物理《磁场》典型题(经典推荐)一、单项选择题1.下列说法中正确的是:A。
在静电场中电场强度为零的位置,电势也一定为零。
B。
放在静电场中某点的检验电荷所带的电荷量 q 发生变化时,该检验电荷所受电场力 F 与其电荷量 q 的比值保持不变。
C。
在空间某位置放入一小段检验电流元,若这一小段检验电流元不受磁场力作用,则该位置的磁感应强度大小一定为零。
D。
磁场中某点磁感应强度的方向,由放在该点的一小段检验电流元所受磁场力方向决定。
2.物理关系式不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位间的关系。
如关系式 U=IR,既反映了电压、电流和电阻之间的关系,也确定了 V(伏)与 A(安)和Ω(欧)的乘积等效。
现有物理量单位:m(米)、s(秒)、N(牛)、J (焦)、W(瓦)、C(库)、F(法)、A(安)、Ω(欧)和 T(特),由他们组合成的单位都与电压单位 V(伏)等效的是:A。
J/C 和 N/CB。
C/F 和 T·m2/sC。
W/A 和 C·T·m/sD。
W·Ω 和 T·A·m3.如图所示,重力均为 G 的两条形磁铁分别用细线 A 和B 悬挂在水平的天花板上,静止时,A 线的张力为 F1,B 线的张力为 F2,则:A。
F1=2G,F2=GB。
F1=2G,F2>GC。
F1GD。
F1>2G,F2>G4.一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,先保持线框的面积不变,将磁感应强度在 1s 时间内均匀地增大到原来的两倍,接着保持增大后的磁感应强度不变,在 1s时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半,先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为:A。
1/2B。
1C。
2D。
45.如图所示,矩形 MNPQ 区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场,有 5 个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场,在纸面内做匀速圆周运动,运动轨迹为相应的圆弧,这些粒子的质量,电荷量以及速度大小如下表所示,由以上信息可知,从图中 a、b、c 处进入的粒子对应表中的编号分别为:A。
2023-2024学年高二上物理:13.1磁场磁感线一.选择题(共8小题)1.如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图,甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的,乙棒内部各分子电流取向大致相同,则下列说法中正确的是()A.两棒均显磁性B.两棒均不显磁性C.甲棒不显磁性,乙棒显磁性D.甲棒显磁性,乙棒不显磁性2.2002年12月31日上午,举世瞩目的上海磁悬浮列车线首次试运行,它是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线.运行全程共30km,最高时速可达552km,单向运行约8min.磁悬浮列车上装有电磁体,铁路底部则安装线圈.通过地面线圈与列车上的电磁体排斥力使列车悬浮起来.地面线圈上的极性与列车上的电磁体下极性总保持()A.相同B.相反C.不能确定D.以上均不对3.有一导线南北方向放置,在其下方放一个小磁针.小磁针稳定后,给导线通上如图所示电流,发现小磁针的S 极垂直纸面向外偏转.关于此现象下列说法正确的是()A.没有通电时,小磁针的S极指向地磁场的南极B.通电后小磁针S极指向地磁场的南极C.通电导线在小磁针所在处产生的磁场方向垂直纸面向外D.通电后小磁针S极发生偏转说明通电导线周围存在磁场4.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。
”下列说法正确的是()A.地球内部不存在磁场B.地理南、北极与地磁场的南、北极完全重合C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.地磁场的南极在地理的北极附近,地磁场的北极在地理的南极附近5.关于磁场的说法正确的是()A.小磁针静止时N极所指的方向就是该处磁感应强度的方向B.电流元在磁场中某位置受到的磁场力为零,则该位置的磁感应强度一定为零C.因地磁场影响,在进行奥斯特实验时,通电导线东西放置时实验现象最明显D.导体在磁场中做切割磁感线运动时产生动生电动势,其本质是导体中的自由电荷受到洛伦兹力作用,通过洛伦兹力对自由电荷做功实现能量的转化6.如图,两平行通电直导线a、b垂直纸面放置,分别通以垂直纸面向里的电流I1、I2,另一通电电流方向垂直纸面向外的直导线c与两导线共面。
高二物理测试题一、选择题:1.一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.速率D.动能2.如图所示,一束质量、速度和电量各不相同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里,结果发现有些离子保持原来的运动方向,未发生任何偏转.如果让这些不偏转离子进入另个匀强磁场中,发现这些离子又分裂成几束.对这些进入后一磁场的离子,可得出结论( )A.它们的动能一定各不相同B.它们的电量一定各不相同C.它们的质量一定各不相同D.它们的电量与质量之比一定各不相同3.如图所示,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4.初速度为v0的电子,沿平行于通电长直导线的方向射出直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示,则( )(A)电子将向右偏转,速率不变(B)电子将向左偏转,速率改变(C)电子将向左偏转,速率不变(D)电子将向右偏转,速率改变5.目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,如图表示它的原理:将一束等离子体喷射入磁场,在磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压,以下说法不正确的是( )A.B板带正电 B.A板带正电C.其他条件不变,只增大射入速度,U AB增大D.其他条件不变,只增大磁感应强度,U AB增大6.如图所示为圆柱形区域的横截面,在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场.带电粒子(不计重力)第一次以速度v1沿截面直径从q点入射,粒子飞出磁场区域时,速度方向偏转60°角;该带电粒子第二次以速度v2从同一点沿同一方向入射,粒子飞出磁场区域时,速度方向偏转90°角.则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的A.半径之比为3∶1B.速度之比为1∶ 3C.时间之比为2∶3D.时间之比为3∶27.三个速度大小不同的同种带电粒子,沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入,当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°,则它们在磁场中运动的时间之比为: A.1:1:1B.1:2:3C.3:2:1D.1:2:38.如图所示,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.一质量为m,带电量为q的粒子以速度v0从O点沿着与y轴夹角为30°方向进入磁场,运动到A点时的速度方向平行于x轴,那么(粒子重力忽略不计)A.粒子带正电B.粒子带负电C.粒子由O到A经历时间t=πm3qBD.粒子的速度不变9.质量为m的带电小球在正交的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动,轨道平面在竖直平面内,电场方向竖直向下,磁场方向垂直圆周所在平面向里,如图所示,由此可知A.小球带正电B.小球带负电C.沿逆时针方向运动D.沿顺时针方向运动班级 学号 姓名 等级一、选择题:二、计算题:10、如图所示,在y <0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面并指向纸面外,磁感臆强度为B ,一带正电的粒子以速度v 0从O 点射入磁场,入射方向在xOy 平面内,与x 轴正向的夹角为θ.若粒子射出磁场的位置与O 点距离为L ,求该粒子的电量和质量之比q /m 。
高二物理期末复习“磁场”单元测试1.下面能从本质上解释磁场产生原因的话正确的是:()A.磁极产生磁场B.电荷产生磁场C.运动电荷产生磁场D.永久磁体产生磁场2.下面关于磁感线的说法中正确的是:()A.磁感线从磁体的N极出发,终止于磁体的S极B.小磁针静止时,南极所指的方向,就是那一点的磁场方向C.不论在什么情况下,磁感线都不会相交D.沿着磁感线的方向磁场逐渐减弱E.铁屑在磁场中分布所形成的曲线就是磁感线3.当电子由A不断运动到B的过程中,如图2所示,小磁针如何运动:(A.不动B.N极向纸里,S极向纸外旋转C.向上运动D.N极向纸外,S极向纸里旋转4.两根非常靠近且相互垂直的长直导线分别通以相同强度的电流,方向如图3所示,那么两电流所产生的磁场垂直导线平面向内且最强的在哪个区域:()A.区域1 B.区域2 C.区域3 D.区域45.如图4所示,电子沿Y轴方向向正Y方向流动,在图中Z轴上一点P的磁场方向是:()A.+X方向B.-X方向C.+Z方向D.-Z方向6.关干磁感应强度B,电流强度I和电流所受磁场力F的关系,下面说法中正确的是()A.在B为零的地方,F一定为零B.在F为零的地方,B一定为零C.F不为零时,其方向一定垂直于B也垂直于I的方向D.F不为零时,B与I的方向不一定垂直7.下列说法正确的是:()A.电荷在某处不受电场力作用,则该处电场强度为零;B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感强度一定为零;C.表征电场中某点的强度,是把一个检验电荷放到该点时受到的电场力与检验电荷本身电量的比值;D.表征磁场中某点强弱,是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线的长度8.关于磁感应强度的定义式ILFB 的理解,正确的是:()A.磁感应强度B的大小与磁场力F成正比,与电流强度I和导线长度L乘积成反比B.磁感应强度B的方向由安培力F的方向决定C.磁感应强度B的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同D.处在磁场中且与磁场方向垂直的通电导线,在任何情况下所受磁场力F与电流强度和导线长度的乘积IL的比都是恒定的,且不为零9.如图13所示,两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流,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受到的磁场力大小变为F2,则此时b受到的磁场力大小为()A.F2B.F1-F2C.F1+ F2D.2F1-F210.质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上,导轨宽度为d,杆ab与导轨间的摩擦因数为μ,有电流时,ab恰好在导轨上静止,如图14甲所示,它的四个侧视图A、B、C、D中,标出了四种可能的匀强磁场方向,其中杆的与导轨之间的摩擦力可能为零的图是()11.如图16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垂直于纸面向外运动,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端接在交流电源的另一端12.如图17所示,条形磁铁放在水平桌面上,它的上方有一与磁铁垂直的长直通电导线。
目录一、安培力方向的判定 (2)二、安培力大小的计算 (4)三、安培力的平衡、极值问题 (8)一、安培力方向的判定【基础题】1、(单选)把一小段通电直导线放入磁场中,导线受到安培力的作用,关于安培力的方向,下列说法中正确的是()A.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同B.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直,但不一定跟电流方向垂直C.安培力的方向一定跟电流方向垂直,但不一定跟磁感应强度方向垂直D.安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直,又跟电流方向垂直2、(单选)如图所示的匀强磁场中,已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向,其中正确的是()3、画出图中通电导体棒ab所受的安培力的方向(图中箭头方向为磁感线的方向).4、(单选)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和所受安培力F的方向,其中图示正确的是()【提高题】5、(单选)如图所示,两条导线相互垂直,但相隔一段距离.其中AB固定,CD能自由活动,当直线电流按图示方向通入两条导线时,导线CD将(从纸外向纸里看)()A.顺时针方向转动同时靠近导线ABB.逆时针方向转动同时离开导线ABC.顺时针方向转动同时离开导线ABD.逆时针方向转动同时靠近导线AB6、(单选)如图所示,有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方,导线可以自由移动,当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流时,有关直导线运动情况的说法中正确的是(从上往下看)()A.顺时针方向转动,同时下降B.顺时针方向转动,同时上升C.逆时针方向转动,同时下降D.逆时针方向转动,同时上升7、(单选)通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内,L1是固定的,L2可绕垂直纸面的固定转轴O转动(O为L2的中心),各自的电流方向如图所示.下列哪种情况将会发生()A.因L2不受磁场力的作用,故L2不动B.因L2上、下两部分所受的磁场力平衡,故L2不动C.L2绕轴O按顺时针方向转动D.L2绕轴O按逆时针方向转动二、安培力大小的计算【基础题】8、(单选)长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中,电流方向与磁场方向如图所示,已知磁感应强度为B,对于下列各图中,导线所受安培力的大小计算正确的是()A.F=BIL cos θB.F=BIL cos θC.F=BIL sin θD.F=BIL sin θ9、把长L=0.15 m的导体棒置于磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁场中,使导体棒和磁场方向垂直,如图所示,若导体棒中的电流I =2.0 A,方向向左,则导体棒受到的安培力大小F=________ N,安培力的方向为竖直向________.(选填“上”或“下”)【提高题】10、(单选)如图所示,长为2l的直导线折成边长相等、夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B.当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为()A.0B.0.5BIlC.BIl D.2BIl11、(单选)如图所示,一根导线位于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,其中AB=BC=CD=DE=l,且∠C=120°、∠B=∠D=150°.现给这根导线通入由A至E的恒定电流I,则导线受到磁场作用的合力大小为()A.23BIlB.(2+3 2)BIlC.(2+3)BIlD.4BIl12、(单选)如图所示,某区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一正方形刚性线圈,边长为L,匝数为n,线圈平面与磁场方向垂直,线圈一半在磁场内.某时刻,线圈中通过大小为I 的电流,则此线圈所受安培力的大小为()A.2BILB.12nBIL C.nBIL D.2nBIL13、(单选)如图,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)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.导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力()A.方向沿纸面向上,大小为(2+1)ILBB.方向沿纸面向上,大小为(2-1)ILBC.方向沿纸面向下,大小为(2+1)ILBD.方向沿纸面向下,大小为(2-1)ILB14、如图所示,在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线,电流为I,磁感应强度为B,则各导线所受到的安培力的大小分别为:F A=,F B=,F C=,F D=.15、(单选)如图所示,水平导轨接有电源,导轨上固定有三根导体棒a、b、c,c为直径与b等长的半圆,长度关系为c最长,b最短,将装置置于竖直向下的匀强磁场中,在接通电源后,三导体棒中有等大的电流通过,则三导体棒受到的安培力大小关系为()A.F a>F b>F cB.F a=F b=F cC.F b<F a<F cD.F a>F b=F c16、(单选)如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度.下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长MN相等,将它们分别挂在天平的右臂下方.线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态.若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是()17、(单选)如图所示,一个边长为L 、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中,若通以图示方向的电流(从A 点流入,从C 点流出),电流强度为I ,则金属框受到的磁场力为( )A.0B.BIL 2C.BILD.2BIL三、安培力的平衡、极值问题18、如图所示,光滑导轨与水平面成α角,导轨宽为L .有大小为B 的匀强磁场,方向垂直导轨面,金属杆长为L ,质量为m ,水平放在导轨上.当回路中通过电流时,金属杆正好能静止.求:电流的大小为多大?磁感应强度的方向如何?19、一根长L =0.2 m 的金属棒放在倾角θ=37°的光滑斜面上,并通过I =5 A 的电流,方向如图所示,整个装置放在磁感应强度B =0.6 T 竖直向上的匀强磁场中,金属棒恰能静止在斜面上,则该棒的重力为多少?(sin 37°=0.6)20、水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m、电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右上方,如图所示,问:当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?21、如图所示,在与水平方向夹角为60°的光滑金属导轨间有一电源,在相距1 m的平行导轨上放一质量为m=0.3 kg的金属棒ab,通以从b→a、I=3 A的电流,磁场方向竖直向上,这时金属棒恰好静止.求:(1)匀强磁场磁感应强度的大小;(2)ab棒对导轨的压力.(g=10 m/s2)22、(单选)如图所示,一根有质量的金属棒MN,两端用细软导线连接后悬于a、b两点,棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从M流向N,此时悬线上有拉力,为了使拉力等于零,可以()A.适当减小磁感应强度B.使磁场反向C.适当增大电流D.使电流反向23、(单选)如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在条形磁铁的左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线,当导线中通以图示方向的电流时(磁铁始终未动)()A.磁铁对桌面的压力减小,且受到向左的摩擦力作用B.磁铁对桌面的压力减小,且受到向右的摩擦力作用C.磁铁对桌面的压力增大,且受到向左的摩擦力作用D.磁铁对桌面的压力增大,且受到向右的摩擦力作用24、(单选)如图所示,用两根轻细悬线将质量为m 、长为l 的金属棒ab 悬挂在c 、d 两处,置于匀强磁场内.当棒中通以从a 到b 的电流I 后,两悬线偏离竖直方向θ角而处于平衡状态.为了使棒平衡在该位置上,所需的磁场的最小磁感应强度的大小、方向为( )A.mg Il tan θ,竖直向上B.mg Il tan θ,竖直向下C.mg Il sin θ,平行悬线向下D.mg Il sin θ,平行悬线向上。
高二物理测试题(磁场)
一、本题共6小题每小题6分,共36分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,选对的得6分,有选错或不答的得0分。
1、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
以上说法正确的是( )
A、①②
B、①③
C、②③
D、②④
2.如图所示,套在条形磁铁外的三个线圈,其面积S1>S2= S3,且“3”线圈在磁铁的正中间。
设各线圈中的磁通量依次为φ1、φ2、φ3,则它们的大小关系是( )
A、φ1>φ2>φ 3
B、φ1>φ2=φ 3
c、φ1<φ2<φ 3 D、φ1<φ2=φ3
3.如图22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、①②
B、①③
C、②③
D、②④
4.质量为m、带电量为q的小球,从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中,其磁感强度为B,如图所示。
若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,下面说法中正确的是( )
①小球带正电
②小球在斜面上运动时做匀加速直线运动
③小球在斜面上运动时做加速度增大,而速度也增大的变加速直线运动
④则小球在斜面上下滑过程中,当小球对斜面压力为零时的速率为mgcosθ/Bq
A、①②③
B、①②④
C、①③④
D、②③④
5.如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30o角从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中运动时间之比为( )
:1D、1:1
A、1:2
B、2:1
C、3
6.如图所示,Q1、Q2带等量正电荷,固定在绝缘水平面上,在其连线上有一光滑绝缘杆、杆上套一带正电的小球,杆所在的区域存在一个匀强磁场,方向已在图中标出,小球重力不计,将小球从静止开始释放,在小球运动过程中;下列说法哪些
是不正确的?( )
①小球所受的洛仑兹力大小变化、,但方向不变②小球的加速度将不断变化③小球受洛仑兹力将一直增大④小球速度一直增大
A、①②
B、①④
C、②③
D、③④
二、本题共3小题;每小题5分,共15分,把答案填在题中的横线上。
7.一质量为m、电量为q的带电粒子在磁感强度为B的匀强磁场中做圆周运动,其效果相当于一环形电流,则此环形电流的电流强度I
8.如图所示,长为1m的金属杆可绕转轴O在竖直平面内转动。
方向水平的匀强磁场磁感应强度为2T,磁场边界为一圆形区域,圆心恰为O点,直径为1m,当电流表读数为10A时,金属杆与水平
方向夹30o角,则此时磁场对金属杆作用力的力矩为。
9.一束带电量为+q、质量为m的粒子在磁感应强度为 B的匀强磁场中,以初速度υ0垂直于磁场自A点开始运动,如图所示,经时间t,粒子通过C点,连线AC与υ0间夹角θ等于。
若同种正离子以不同的速度仍沿相同方向从A点射入,这些离子(填“能、”或“不能”)到达C点。
三、本题共3小题49分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
10.(16分)如图,质量m、初速υ0的电子束从电容器左边正中间O处水平射入,在电场力的作用下以速度υ,从C点射出。
若电场不变,再加一个垂直于纸面向里的磁场,则电子从d点射出,c、d关于水平线从对称,则从d点射出时电子动能为多少?
11.(16分)在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,有一倾角为θ,足够长的光滑绝缘斜面,磁感强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上.有一质量为m,带电挝为十q的小球静止在斜面顶端,这时小球对斜面的正压力恰好为零,如图所示,若迅速把电场方向反转竖直向下,小球能在斜面上连续滑行多远?所用时间是多少?
12.(17分)如图所示,空间分布着图示的匀强电场E(宽为L)和匀强磁场B,一带电粒
子质量为m,电量为q,(不计重力)从A点由静止释放后经电场加速后进入磁场,穿过中间磁场进入右边磁场后能按某一路径再返回A点而重复前述过程.求中间磁场的宽度d和粒子的运动周期(虚线为磁场分界线,并不表示有什么障碍物)
参考答案
1、解析:由粒子的初始条件和受力条件得。
正确答案:A
2、解析:φ应是合磁通。
正确答案:C
3、解析:磁铁N极受力方向与B的方向相同,且螺线管内部B比外部大。
正确答案:B
4、解析:由题意小球受qvB应垂直斜面向上故①对,且gvB垂直斜面故②对,当N=0时有qvB=mgcosα、④对。
正
确答案:B 5、解析:qB
m T π2=
正电子磁场中时间31T t =负电子在磁场中时间62T
t = t 1:t 2=2:1 正确答案B
6、解析:带电小球将作振动。
正确答案:D
7、解析:m B e m eqB T e I ππ222=== 答案:m
B
e π22
8、解析:M=Fd=(BIL/2)×(L/4) 答案2. 5N ·m 9、解析:qB
m
T T t ππ
θ222=
=
答案:qBt/2m 不能 10、解析:电子由a 至b ,由动能定理2022121mv mv W -=电 由由a 至d ,由动能定理202
212
1mv mv W d -=
-电 2202
1mv mv E Kd -= 11、解析::电场反转前上 mg =qE ①
电场反转后,小球先沿斜面向下做匀加速直线运动,到对斜面压力减为零时开始离开斜面,此时有:q υB =(mg + qE) cos θ ② 小球在斜面上滑行距离为:S=υt/2 ③
解①②③可得:小球沿斜面滑行距离θθsin /cos 2222B q g m S =,所用时间t =mctg θ/qB. 12、解析:由题意,粒子在磁场中的轨迹应关于υ方向的直线对称,如图所示,
电场中:221
mv qEL =
① 1t m
Eq v = ②
由几何知识:sin θ=R/2R=1/2 所以θ=30o
又R=m υ/qB ③
d=Rsin60o
④ 在中间磁场的时间:qB
M
T t 32622π=⨯
=⑤ 在右边磁场的时间qB M
t 35360
3003π==
⑥ 由①③④得 qB
ELmq d 26=
qB m
qE mL t t t T 37222321π+
=++='。