磁场习题1

衡水学院 理工科专业 《大学物理B 》 稳恒磁场 习题解答一、填空题（每空1分）1、电流密度矢量的定义式为：dI j n dS ⊥=v v，单位是：安培每平方米（A/m 2） 。

2、真空中有一载有稳恒电流I 的细线圈，则通过包围该线圈的封闭曲面S 的磁通量? = 0 ．若通过S 面上某面元d Sv的元磁通为d ?，而线圈中的电流增加为2I 时,通过同一面元的元磁通为d ?＇，则d ?∶d ?＇= 1:2 。

3、一弯曲的载流导线在同一平面内，形状如图1(O 点是半径为R 1和R 2的两个半圆弧的共同圆心，电流自无穷远来到无穷远去)，则O 点磁感强度的大小是2020100444R IR IR IB πμμμ-+=。

4、一磁场的磁感强度为k c j b i a B ϖϖϖϖ++= (SI)，则通过一半径为R ，开口向z 轴正方向的半球壳表面的磁通量的大小为πR 2c Wb 。

5、如图2所示通有电流I 的两根长直导线旁绕有三种环路；在每种情况下，等于：对环路a ：d B l ⋅⎰v v Ñ=____μ0I __；对环路b ：d B l ⋅⎰vv Ñ=___0____； 对环路c ：d B l ⋅⎰v v Ñ =__2μ0I __。

6、两个带电粒子，以相同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场，它们的质量之比是1∶4，电荷之比是1∶2，它们所受的磁场力之比是___1∶2__，运动轨迹半径之比是_____1∶2_____。

二、单项选择题（每小题2分）（ B ）1、均匀磁场的磁感强度B v垂直于半径为r 的圆面．今以该圆周为边线，作一半球面S ，则通过S 面的磁通量的大小为A. 2?r 2BB.??r 2BC. 0D. 无法确定的量（ C ）2、有一个圆形回路1及一个正方形回路2，圆直径和正方形的边长相等，二者中通有大小相等的电流，它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为A. B. C. D.（ D ）3、如图3所示，电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路，汇合于b 点．若ca 、bd 都沿环的径向，则在环形分路的环心处的磁感强度A. 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内B. 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外C ．方向在环形分路所在平面内，且指向aD ．为零（ D ）4、在真空中有一根半径为R 的半圆形细导线，流过的电流为I ，则圆心处的磁感强度为A.R 140πμ B. R120πμ C ．0 D ．R140μ （ C ）5、如图4，边长为a 的正方形的四个角上固定有四个电荷均为q 的点电荷．此正方形以角速度??绕AC 轴旋转时，在中心O 点产生的磁感强度大小为B 1；此正方形同样以角速度??绕过O 点垂直于正方形平面的轴旋转时，在O 点产生的磁感强度的大小为B 2，则B 1与B 2间的关系为A. B 1 = B 2B. B 1 = 2B 2 C ．B 1 =21B 2 D ．B 1 = B 2 /4 （ B ）6、有一半径为R 的单匝圆线圈，通以电流I ，若将该导线弯成匝数N = 2的平面圆线圈，导线长度不变，并通以同样的电流，则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的 (A) 4倍和1/8． (B) 4倍和1/2． (C) 2倍和1/4． (D) 2倍和1/2． 三、判断题（每小题1分，请在括号里打上√或×）（ × ）1、电源的电动势是将负电荷从电源的负极通过电源内部移到电源正极时，非静电力作的功。

高二物理选修3-1学案编写人：楚文明学案类型：限时训练习题使用时间：2012年11月1日——11月3日带电粒子在匀强磁场中的运动（1）1.如图所示，在x轴的上方(y≥0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为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=________.2、如图所示一电子以速度v垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向夹角30°，求电子运动时间和质量3.如图所示为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹.室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面向里)，由此可知此粒子( ).(A)一定带正电(B)一定带负电(C)不带电(D)可能带正电，也可能带负电4、如图，在x＞0、y＞0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B。

现有一质量为m电量为q的带电粒子，在x轴上到原点的距离为x0的P点，以平行于y 轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场。

不计重力的影响。

由这些条件可知（）A、不能确定粒子通过y轴时的位置B、不能确定粒子速度的大小C、不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间D、以上三个判断都不对5、如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。

一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场。

若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是（）A、在b、n之间某点B、在n、a之间某点C、a点D、在a、m之间某点6、边长为a的正方形，处于有界磁场中，如图所示，一束电子以v0水平射入磁场后，分别从A处和C处射出，则v A:v C= ，所经历的时间之比t A:t B= 。

第1节磁现象磁场一、单选题1.将缝衣针在一块磁体上沿同一方向摩擦20次左右，照图甲那样将缝衣针穿插在制好的泡沫塑料块上，再用涂上颜色的三角形套在缝衣针两端。

放在水面上时，会看到缝衣针停留在南北方向上。

针对该实验，以下说法错误的是（）A.该实验说明缝衣针能够被磁化B.该实验说明磁体具有指示南北的性质C.该实验说明缝衣针是磁性材料D.该实验说明缝衣针是由铁制成的2.关于磁场，下列说法中正确的是（）A.将小磁针放在某一空间，若小磁针偏离南北方向，说明这个空间存在磁场B.磁极间的相互作用不都是通过磁场发生的C.物理学中，把小磁针静止时S极所指的方向规定为该点磁场的方向D.在磁体的外部，磁感线都是从磁体的南极出发回到北极3. 如图所示，两个铁钉的一端被条形磁体的S极吸住，那么两根铁钉的另一端将（）A.相互排斥，如图甲，钉帽是S极B.相互吸引，如图丙，钉帽是S极C.既不排斥也不吸引，如图乙D.相互排斥，如图甲，钉帽是N极4.如图所示是三根形状相同的钢棒用细线悬挂静止后的位置，由此可以判定（）A.它们原来都是磁体B.它们原来都不是磁体C.至少有两个是磁体D.只能有两个不是磁体5.下列有关现象说法中，错误的是（）A.磁感线是闭合曲线，磁体外部和内部的磁感线都是从N极出发回到S极B.通电螺线管的极性与螺线管中电流方向有关，可用安培定则判定C.产生感应电流的条件是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动D.光纤通信是利用光波在光导纤维中不断反射来传递信息的6.下列关于磁感线的说法，正确的是（）A.磁感线分布越密的地方，磁场越弱B.磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，还可以通过实验来模拟C.磁体周围的磁感线从磁体的S极出发，回到磁体的N极，构成闭合曲线D.磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相反7.小嫦利用手中的条形磁体做了几个小实验，其中结论正确的是（）A.同名磁极相互吸引B.条形磁体吸引小铁钉，小铁钉不吸引磁铁C.将条形磁体用细线悬挂起来，当它在水平面静止时南极会指向地理南方D.条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就不可能有相互作用了8.两个磁极间的磁感线分布如图所示，小磁针在B点静止。

磁场计算专题1例1.如图所示，导体棒ab 长0.5m ，质量为0.1kg ，电阻R=5.5Ω，电源的电动势E=3V ，r=0.5Ω，整个装置放在一磁感应强度B=2T 的磁场中，磁场方向与导体棒垂直且与水平导轨平面成53°角，导体棒静止．求：导体棒受到的摩擦力和支持力（不计导轨电阻）．（sin53°=0.8）例2.如图所示，水平放置的光滑的金属导轨M 、N ，平行地置于匀强磁场中，间距为d ，金属棒ab 的质量为m ，电阻为r ，放在导轨上且与导轨垂直。

磁场的磁感应强度大小为B ，方向与导轨平面成夹角α 且与金属棒ab 垂直，定值电阻为R ，电源及导轨电阻不计。

当电键闭合的瞬间，测得棒ab 的加速度大小为a ，则电源电动势为多大？例3. 如图所示，以MN 为界的两匀强磁场，磁感应强度122B B ，方向垂直纸面向里。

现有一质量为m 、带电量为q 的正电粒子，从O 点沿图示方向进入1B 中。

求：（1）试画出粒子的运动轨迹（2）求经过多长时间粒子重新回到O 点？2B1B M v例4.在xoy平面内，x轴的上方有匀强磁场，磁感应强度为B，方向如图所示，x轴的下方有匀强电场，电场强度为E，方向与y轴的正方向相反。

今有电量为-q 、质量为m的粒子（不计重力），从坐标原点沿y轴的正方向射出，射出以后，第三次到达x轴时（出发点O不包括在这三次内），它与O点的距离为L，问：Array（1）粒子射出时的速度多大?（2）粒子运动的总路程为多少？例5.（2008•天津）在平面直角坐标系xOy中，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第四象限存在垂直于坐标平面向外磁场，磁感应度为B．一质量为m，电荷量为q带正电粒子从y轴正半轴上M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上N点与x轴正成60°角射入磁场，最后从y轴负半上P点垂直于y轴射出磁场，如图所示．不计粒子重力，求（1）M、N两点间电势差U MN；（2）粒子磁场运动轨道半径r；（3）粒子从M点运动到P点总时间t．例 6. 例7.例 8.例 9.例10.多选例12.答案解析：例1. 解：通过导体棒的电流 I=E R+r=3 5.5+0.5A=0.5A导体棒受到的安培F=BIL=2×0.5×0.5N=0.5N由受力分析f=Fsinθ=0.4N ，水平向右；N=mg+Fcosθ=1.3N ，竖直向上；例2.、αsin )(BL r R ma E +=例3、22qB m π例4、（1）L ＝4R-------------------------------------------------------------2分设粒子初速度为v ，q v B=m v 2/R ----------------------------------------------------2分 可得 v =qBL/4m ------------------------------------------------------2分（2）设粒子进入电场作减速运动的最大路程为L'，加速度为a ， v 2=2a L'----2分qE=m a -----2分 粒子运动的总路程s=2πR+2L'=πL/2+qB2L 2/(16mE)-----------------------2分例5、3mv 02/2q; 2mv 0/Bq; (3√3+2π)m/3Bq例6、C。