磁场综合测试题答案
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地理磁场测试题及答案一、选择题1. 地球的磁场是如何形成的?A. 由地球内部的岩石圈产生的B. 由地球内部的液态外核产生的C. 由地球表面的大气层产生的D. 由太阳风与地球磁场相互作用产生的答案:B2. 磁极与地理极点是否完全重合?A. 是的,完全重合B. 不是,存在一定的偏差C. 磁极是固定的,地理极点会移动D. 地理极点是固定的,磁极会移动答案:B3. 下列哪个现象与地球磁场无关?A. 指南针的使用B. 极光的形成C. 地球的自转D. 磁暴现象答案:C二、填空题4. 地球磁场的南北极与地理的南北极相反,这种现象称为________。
答案:磁偏角5. 地球磁场的变化可能会对________产生影响。
答案:导航系统三、简答题6. 简述地球磁场对人类活动的影响。
答案:地球磁场对人类活动有着重要的影响。
首先,它保护地球免受太阳风的直接冲击,维持了地球表面的环境稳定。
其次,地球磁场对导航定位系统至关重要,如指南针的使用。
此外,地球磁场的变化会影响无线电通信,以及在某些情况下,可能会对电力系统造成干扰。
四、论述题7. 论述地球磁场的起源及其对地球生态系统的重要性。
答案:地球磁场的起源主要来自于地球内部的液态外核。
由于外核主要由铁和镍组成,这些金属在高温高压下具有流动性,从而产生电流,根据电磁学原理,电流的流动形成了磁场。
地球磁场对地球生态系统具有至关重要的作用。
它不仅保护地球免受宇宙射线和太阳风的侵害,还对生物的导航系统有着深远的影响,例如候鸟和海龟等动物依赖地磁场进行迁徙。
此外,地球磁场的存在还对地球气候和大气层的稳定起到了关键作用。
地理磁场测试题及答案高中一、选择题1. 地球的磁场是由什么产生的?A. 地球表面的岩石B. 地球内部的液态金属C. 太阳风D. 地球大气层答案:B2. 地磁北极和地理北极的位置关系是什么?A. 完全重合B. 完全相反C. 略有偏差D. 相隔很远答案:C3. 地磁场的强度在地球表面分布是均匀的吗?A. 是的,分布均匀B. 不是,地磁场强度在不同地区有差异C. 只在赤道最强D. 只在两极最强答案:B4. 地磁场对人类生活有哪些影响?A. 影响指南针的使用B. 影响无线电通信C. 影响鸟类迁徙D. 所有以上选项答案:D5. 地磁场的磁偏角是如何形成的?A. 地球自转B. 地球公转C. 地磁场与地理极的不重合D. 太阳活动答案:C二、填空题6. 地球的磁场是由地球内部的液态________产生的。
答案:金属7. 地磁场的磁偏角是指地磁北极与地理北极之间的________。
答案:角度8. 地磁场对________有重要的导航作用。
答案:鸟类9. 地磁场的强度在地球表面的变化可以影响________。
答案:地球的气候10. 地磁场的磁偏角在历史上曾经发生过________。
答案:变化三、简答题11. 简述地磁场的磁偏角对航海导航的影响。
答案:磁偏角的存在使得指南针的指向与地理北极不完全一致,航海者在导航时需要根据地磁偏角进行校正,以确保航行方向的准确性。
12. 描述地磁场如何影响地球的大气层。
答案:地磁场可以阻挡太阳风中的带电粒子,保护地球大气层不受其直接冲击,维持大气层的稳定,同时也影响大气层中的某些化学反应。
四、论述题13. 论述地磁场对现代通信技术的影响。
答案:地磁场对现代通信技术有着重要的影响。
例如,地磁场可以影响无线电波的传播路径,特别是在高频通信中,地磁场的存在可以导致无线电波的偏转,影响信号的传输质量。
此外,地磁场的变化也可能对某些通信设备的性能产生影响,需要在设计时考虑地磁场的因素。
结束语:通过本测试题,我们对地理磁场有了更深入的了解,认识到地磁场在自然界和人类社会中的重要作用。
2020年普通高等学校招生全国统一考试磁场能力测试二、选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.下列关于磁场的说法中,正确的是( )A. 磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质B. 磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C. 磁极与磁极间是直接发生作用的D. 磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生15.长为10 cm的通电直导线,通以1 A的电流,在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4 N,则该磁场的磁感应强度( )A.等于4 T B.大于或等于4 TC.小于或等于4 T D.上述说法都错误16、关于磁感应强度B=FIL和电场强度E=Fq,下列说法中正确的是( )A.一小段通电直导线在某处不受磁场力作用,说明此处一定无磁场B.一试探电荷在某处不受电场力作用,说明此处一定无电场C.一小段通电导线在磁场中所受磁场力越大,说明此处的磁场越强D.磁感应强度的方向与该处一小段通电导线所受磁场力的方向可能相同17.如图所示是等腰直角三棱锥,其中侧斜面abcd为边长为L的正方形,abef和ade均为竖直面,dcfe为水平面。
将次等腰直角三棱锥安图示方式放置于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,下面说法中正确的是A.通过abcd面的磁通量大小为BL²B.通过dcfe面的磁通量大小为BL²C.通过ade的磁通量为零D.通过abfe面的磁通量大小为BL²18.电流天平是一种测量磁场力的装置,如图所示。
两相距很近的通电平行线圈Ⅰ和Ⅱ,线圈Ⅰ固定,线圈Ⅱ置于天平托盘上。
当两线圈均无电流通过时,天平示数恰好为零。
下列说法正确的是A.当天平示数为负时,两线圈电流方向相同B.当天平示数为正时,两线圈电流方向相同C.线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力大于线圈Ⅱ对线圈Ⅰ的作用力D.线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力与托盘对线圈Ⅱ的作用力是一对相互作用19、如图为显像管原理示意图,电子束经电子枪加速后,进入偏转磁场偏转,不加磁场时,电子束打在荧光屏正中的O点。
磁场基础测试题及答案高中一、选择题1. 磁场的基本性质是什么?A. 磁场对电荷有作用力B. 磁场对电流有作用力C. 磁场对磁体有作用力D. 所有以上选项2. 磁感应强度的单位是什么?A. 牛顿B. 特斯拉C. 安培D. 库仑3. 地磁场的方向是怎样的?A. 从地球内部指向外部B. 从地球外部指向内部C. 从北极指向南极D. 从南极指向北极4. 磁通量的定义是什么?A. 磁感应强度与面积的乘积B. 磁感应强度与线圈的乘积C. 磁感应强度与线圈面积的正弦值的乘积D. 磁感应强度与线圈面积的余弦值的乘积5. 洛伦兹力的方向如何确定?A. 与电荷运动方向相同B. 与电荷运动方向相反C. 垂直于电荷运动方向和磁场方向D. 与磁场方向相同二、填空题6. 地球的磁场是由______产生的。
7. 磁感应强度的定义式是______。
8. 磁场中某点的磁感应强度为1T,一个面积为1m²的线圈在该点垂直放置,则磁通量为______。
9. 磁铁的两个磁极分别是______和______。
10. 洛伦兹力的大小公式为______。
三、简答题11. 请简述安培环路定理的内容。
12. 描述磁铁在磁场中受力的情况。
四、计算题13. 一个长为2米的直导线,通有10安培的电流,求在距离导线1米处的磁感应强度。
答案:一、选择题1. D2. B3. C4. D5. C二、填空题6. 地球内部的液态外核7. B= \frac {F}{IL}8. 1Wb9. N极和S极10. F=qvB三、简答题11. 安培环路定理指出,穿过闭合回路的总磁通量等于该回路周围电流的代数和乘以磁常数μ₀。
12. 磁铁在磁场中受力的方向与磁场方向和磁铁的磁极有关,通常为磁铁的N极指向磁场方向,S极远离磁场方向。
四、计算题13. 根据毕奥-萨法尔定律,磁感应强度B= \frac {μ₀I}{2πr},其中μ₀为磁常数,I为电流,r为距离。
将数值代入公式得:B= \frac {4π×10^{-7}×10}{2π×1} = 2×10^{-6}T。
大学物理磁场试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 磁场的基本特性是()。
A. 有方向性B. 有大小和方向C. 只有方向性D. 只有大小答案:B2. 根据安培环路定理,穿过闭合回路的磁通量与()。
A. 回路的面积成正比B. 回路的面积成反比C. 回路的面积无关D. 回路的面积的平方成正比答案:C3. 磁感应强度的方向是()。
A. 电流方向B. 电流方向的相反方向C. 垂直于电流方向D. 与电流方向成任意角度答案:C4. 磁通量的大小由()决定。
A. 磁场的强度B. 面积的大小C. 磁场与面积的夹角D. 以上所有因素答案:D5. 磁感应强度的单位是()。
A. 特斯拉B. 高斯C. 安培/米D. 以上都是答案:D二、填空题(每题2分,共10分)1. 一个长直导线产生的磁场,其磁感应强度与导线距离的平方成______。
答案:反比2. 地球的磁场可以近似看作是一个______。
答案:条形磁铁3. 根据洛伦兹力公式,一个带电粒子在磁场中运动时受到的力的方向与______。
答案:磁场方向和粒子速度方向都垂直4. 磁通量的基本单位是______。
答案:韦伯5. 磁感应强度的定义式为______。
答案:B = F/IL三、计算题(每题10分,共30分)1. 一个长为L的直导线,通有电流I,求在距离导线r处的磁感应强度。
答案:B = (μ₀I)/(2πr)2. 一个半径为R的圆形线圈,通有电流I,求其轴线上距离线圈中心d处的磁感应强度。
答案:B = (μ₀I)/(2R² + d²)^(3/2)3. 一个长为L的直导线,通有电流I,求在距离导线r处的磁通量,假设导线上方有一面积为A的平面与磁场垂直。
答案:Φ = B * A = (μ₀I * A)/(2πr)四、简答题(每题5分,共10分)1. 简述磁感应强度和磁通量的区别。
答案:磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,其大小和方向由磁场本身决定,与测试电荷无关。
磁测试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10题)1. 磁铁的南极和北极相互吸引的规律是什么?A. 同性相斥,异性相吸B. 异性相斥,同性相吸C. 同性相吸,异性相斥D. 同性相吸,异性相斥答案:A2. 地球的磁场是由什么产生的?A. 地球内部的液态铁B. 地球表面的岩石C. 地球大气层D. 太阳风答案:A3. 磁感应强度的单位是什么?A. 特斯拉B. 安培C. 欧姆D. 伏特答案:A4. 以下哪个现象不是由磁场引起的?A. 指南针指向北方B. 磁悬浮列车的悬浮C. 电流通过导线产生的热量D. 电子在磁场中的偏转答案:C5. 磁极间的相互作用力与它们之间的距离如何变化?A. 与距离成正比B. 与距离成反比C. 与距离的平方成正比D. 与距离的平方成反比答案:D6. 磁铁的磁化过程是什么?A. 磁铁内部的分子电流重新排列B. 磁铁内部的分子电流消失C. 磁铁内部的分子电流不变D. 磁铁内部的分子电流随机排列答案:A7. 磁通量的变化率与感应电动势的关系是什么?A. 没有关系B. 感应电动势与磁通量的变化率成正比C. 感应电动势与磁通量的变化率成反比D. 感应电动势与磁通量的变化率无关答案:B8. 磁共振成像(MRI)技术中使用的磁场强度是多少?A. 0.5特斯拉B. 1.5特斯拉C. 3特斯拉D. 7特斯拉答案:B9. 磁铁的磁极性是由什么决定的?A. 磁铁的形状B. 磁铁的材料C. 磁铁的温度D. 磁铁的重量答案:B10. 磁悬浮技术的原理是什么?A. 利用磁极间的排斥力B. 利用磁极间的吸引力C. 利用重力D. 利用摩擦力答案:A二、多项选择题(每题3分,共5题)1. 以下哪些因素会影响磁场的强度?A. 磁铁的大小B. 磁铁的形状C. 磁铁的材料D. 磁铁的温度答案:A, C, D2. 磁悬浮列车的优点包括哪些?A. 运行速度快B. 运行成本低C. 噪音小D. 维护简单答案:A, C3. 磁铁在工业中的应用包括哪些?A. 电动机B. 发电机C. 变压器D. 指南针答案:A, B, C, D4. 磁共振成像(MRI)技术的优势是什么?A. 无辐射B. 高分辨率C. 可以提供三维图像D. 价格低廉答案:A, B, C5. 以下哪些现象是磁场对电流的作用?A. 电感B. 电磁感应C. 电流的热效应D. 电流的化学效应答案:A, B结束语:以上是磁测试题及答案的全部内容,希望对您的学习有所帮助。
磁场基础测试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 磁场的基本单位是:A. 牛顿B. 特斯拉C. 伏特D. 安培答案:B2. 地球的磁场是由以下哪个原因产生的?A. 地球表面物质的磁性B. 地球内部的液态铁流动C. 地球大气层的电离D. 地球自转产生的离心力答案:B3. 根据安培定律,以下哪项不是磁场的特性?A. 磁场线是闭合的B. 磁场线不相交C. 磁场线是直线D. 磁场线密度表示磁场强度答案:C4. 一个通电导线在磁场中受到的力与以下哪项无关?A. 导线中的电流B. 导线的长度C. 导线与磁场的夹角D. 磁场的强度答案:B5. 洛伦兹力的方向由以下哪个定律确定?A. 右手定则B. 左手定则C. 右手螺旋定则D. 左手螺旋定则答案:A二、填空题(每空1分,共10分)1. 磁场中某点的磁场强度为1特斯拉,表示该点的磁感应强度为________特斯拉。
答案:12. 磁场中,当一个带电粒子以垂直于磁场方向运动时,它受到的洛伦兹力大小为________,其中q为粒子的电荷量,v为粒子的速度,B为磁场强度。
答案:qvB3. 地球的磁场大致指向地理北极的是________极,指向地理南极的是________极。
答案:地磁南极;地磁北极4. 根据法拉第电磁感应定律,当一个闭合电路中的磁通量发生变化时,电路中会产生一个感应电动势,其大小与磁通量变化率成正比,感应电动势的方向遵循________定律。
答案:楞次定律5. 一个条形磁铁的磁场线从磁铁的北极出发,回到磁铁的南极,这说明磁场线具有________性。
答案:闭合三、简答题(每题10分,共20分)1. 描述磁场对运动电荷的作用力,并解释为什么这种力总是垂直于电荷的运动方向。
答案:磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力,其大小为qvBsinθ,其中q为电荷量,v为电荷速度,B为磁场强度,θ为速度向量与磁场向量之间的夹角。
这种力总是垂直于电荷的运动方向,因为当θ=0°时,sinθ=0,洛伦兹力为零,即电荷在磁场中平行于磁场方向运动时不受洛伦兹力作用。
磁场测试题及答案一、选择题1. 磁场的基本单位是:A. 牛顿B. 特斯拉C. 安培D. 库仑2. 地球的磁场是由什么产生的?A. 地球的自转B. 地球的公转C. 地球内部的液态铁D. 太阳风3. 以下哪个现象不是由磁场引起的?A. 指南针指向北方B. 磁铁吸引铁钉C. 电流通过导线产生热量D. 磁悬浮列车的悬浮二、填空题4. 磁场中某点的磁场强度B可以通过公式_______来计算,其中H是磁场强度,I是电流,l是导线长度。
5. 磁感应强度的单位是_______,它表示磁场对运动电荷的作用力。
三、简答题6. 简述磁场对运动电荷的作用。
7. 描述一下磁铁的两极以及它们之间的相互作用。
四、计算题8. 一个长为0.5米的直导线,通过电流为10安培,求在距离导线0.1米处的磁场强度。
9. 如果将上述导线弯曲成半径为0.2米的圆形,求圆心处的磁场强度。
五、论述题10. 论述地球磁场对人类生活的影响。
答案:一、选择题1. B2. C3. C二、填空题4. B = μ₀I/(2πl)5. 特斯拉(T)三、简答题6. 磁场对运动电荷的作用表现为洛伦兹力,其大小与电荷的速度、电荷量和磁场强度有关,作用方向垂直于电荷速度和磁场方向。
7. 磁铁的两极分别是N极和S极,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
四、计算题8. 根据公式B = μ₀I/(2πd),其中μ₀是真空的磁导率,大约为4π×10⁻⁷ T·m/A,d是距离,I是电流。
代入数值得B =(4π×10⁻⁷ T·m/A × 10 A) / (2π × 0.1 m) ≈ 2×10⁻⁵ T。
9. 对于圆形导线,圆心处的磁场强度B = (μ₀I)/(2R),代入数值得B = (4π×10⁻⁷ T·m/A × 10 A) / (2 × 0.2 m) ≈ 10⁻⁵ T。
磁场测试题及答案解析一、选择题1. 磁场的基本性质是()。
A. 对电流有力的作用B. 对电荷有力的作用C. 对电流和电荷都有力的作用D. 对电流和电荷都没有力的作用答案:C解析:磁场的基本性质是对电流和电荷都有力的作用。
磁场对电流的作用力称为安培力,对运动电荷的作用力称为洛伦兹力。
2. 磁场的方向规定为()。
A. 从磁北极指向磁南极B. 从磁南极指向磁北极C. 从磁北极指向磁南极,外部由磁南极指向磁北极D. 从磁南极指向磁北极,外部由磁北极指向磁南极答案:B解析:磁场的方向规定为从磁南极指向磁北极。
在磁体外部,磁场的方向是从磁北极指向磁南极。
3. 磁场的强度单位是()。
A. 特斯拉B. 高斯C. 奥斯特D. 韦伯答案:A解析:磁场的强度单位是特斯拉(T)。
高斯(Gs)和奥斯特(Oe)也是磁场强度的单位,但特斯拉是国际单位制中的标准单位。
4. 磁场线是()。
A. 实际存在的线B. 理想化的线C. 表示磁场方向的线D. 表示磁场强度的线答案:B解析:磁场线是理想化的线,用于描述磁场的分布和方向。
磁场线不是实际存在的线,而是一种用于形象化磁场的辅助工具。
二、填空题1. 磁场的基本性质是对________和________都有力的作用。
答案:电流;电荷2. 磁场的方向规定为从________指向________。
答案:磁南极;磁北极3. 磁场的强度单位是________。
答案:特斯拉4. 磁场线是________的线,用于描述磁场的分布和方向。
答案:理想化三、简答题1. 请简述磁场对电流的作用力——安培力的计算公式。
答案:安培力的计算公式为F = BILsinθ,其中 F 代表安培力,B 代表磁场强度,I 代表电流强度,L 代表导线长度,θ 代表磁场方向与电流方向之间的夹角。
2. 请简述磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力的计算公式。
答案:洛伦兹力的计算公式为F = qvBsinθ,其中 F 代表洛伦兹力,q 代表电荷量,v 代表电荷的速度,B 代表磁场强度,θ 代表磁场方向与电荷速度方向之间的夹角。
磁场综合测试题答案
1.答案:C
解析:电场线与磁感线分别是为了形象描述电场、磁场而引入的假想线,实际不存在,A 错.两种场线的切线方向均表示相应的场方向,两种场线都不会相交,B 错.电场线起始于正电荷、终止于负电荷,而磁感线在磁体外部由N 极指向S 极,在磁体内部由S 极指向N 极,组成闭合曲线,C 对.电场线越密,表示该处电场越强,同一试探电荷在此处受电场力越大;磁感线越密,表示该处磁场越强,但试探电荷受到的磁场力大小还与其运动方向和运动快慢有关,故电荷受到的磁场力不一定大,D 错. 2.答案:ABD
解析:只有当通电导线和磁场平行时,才不受安培力的作用,而A 、D 中导线均与磁场垂直,B 中导线与磁场方向夹角为60°,因此受安培力的作用,故正确选项为A 、B 、D. 3.答案:A
解析:用双线绕成的螺丝管,双线中的电流刚好相反,其在周围空间产生的磁场相互抵消,所以螺线管内部磁感应强度为零. 4.答案:C
解析:通电后,弹簧的每一个圈都相当一个环形电流,且各线圈都通以相同方向的电流,根据同向电流相互吸引,弹簧收缩,下端脱离水银面,使电路断开,电路断开后,弹簧中的电流消失,磁场作用失去,弹簧在弹力和自身重力作用下下落,于是电路又接通,弹簧又收缩……如此周而复始,形成弹簧上下跳动.正确答案为C. 5.答案:AB
解析:如果是小磁针的N 极顺时针排列,说明磁场方向为顺时针,由安培定则可知,电流应是竖直向下,即该阴雨云带正电荷;如果是小磁针的S 极顺时针排列,说明磁场方向为逆时针,由安培定则可知,电流方向为竖直向上,即该阴雨云带负电荷,故选项A 、B 正确. 6.答案:B
解析:洛伦兹力永远不做功,使粒子动能减小的原因主要是空气阻力对粒子做负功,由半径公式R =m v /qB 知,南北两极的磁感应强度增强也是一个主要因素. 7.答案:BD
解析:粒子最后射出时的旋转半径为D 形盒的最大半径R ,R =m v qB ,E k =12m v 2=q 2B 2R 22m .可
见,要增大粒子的动能,应增大磁感应强度B 和增大D 形盒的半径R ,故正确答案为B 、D.
8.答案:AC
解析:两块磁铁原来静止,则磁铁所受静摩擦力大于或等于磁铁间的吸引力,当电梯突然向下开动,由于失重,最大静摩力会减小,当最大静摩擦力减小到小于磁铁间的吸引力时,
两磁铁会相互靠近而碰在一起,故A 对B 错;若电梯向上开动,当电梯在最后减速运动时,磁铁同样处于失重状态,故C 对D 错.本题主要考查最大静摩擦力与压力之间的关系,失重时压力减小则最大静摩擦力减小是解题的要点. 9.答案:CD
解析:在A 图中刚进入复合场时,带电小球受到方向向左的电场力、向右的洛伦兹力、竖直向下的重力,在重力的作用下,小球的速度要变大,洛伦兹力也会变大,所以水平方向受力不可能总是平衡,A 选项错误;B 图中小球要受到向下的重力、向上的电场力、向外的洛伦兹力,小球要向外偏转,不可能沿直线通过复合场,B 选项错误;C 图中小球受到向下的重力、向右的洛伦兹力、沿电场方向的电场力,若三力的合力恰好为零,则小球将沿直线匀速通过复合场,C 正确;D 图中小球只受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力可以沿直线通过复合场,D 正确. 10.答案:AC
解析:要使粒子不打在板上,那么粒子经过磁场后,
可在板的右边或者左边穿出磁场,依据题意, 粒子打在板上的临界状态,如图所示,
即从板左边B 点或者右边A 点穿出磁场. 根据几何关系,有:r 1=L
4
r 22=L 2
+(r 2-L 2)2得r 2=54
L , 根据r =m v Bq ,则v 1=Bqr 1m =qBL 4m ,v 2=Bqr 2m =5BqL 4m
那么欲使粒子不打到极板上,v <BqL /4m 或v >5BqL /4m 11.答案:2nIBL
k
;向下
解析:设线框的质量为m ,bc 边受到的安培力为F =nBIL .当电流如图所示时,设弹簧伸长量为x 1,平衡时mg -F =kx 1,当电流反向后,设弹簧伸长量为x 2,平衡时mg +F =kx 2,所以线圈中电流反向后线框的位移大小为Δx =x 2-x 1=2F k =2nIBL
k
,方向向下. 12.答案:πdU
4B
解析:由qE =q U d =qB v ,可得v =U Bd ,Q =S v =π⎝⎛⎭⎫d 22v =πd 24 U Bd =πUd 4B
13.答案:1
解析:要使物体匀速通过磁场区域必须满足条件
mg =q v B
v =mg qB =0.01×100.05×1
m/s =2m/s
物块进入磁场前的加速度a =μmg
m =2m/s 2
∴x =v 2
2a =1m
14.答案: 3.33A
解析:甲同学的错误原因:认为物体速度为零时,一定处于平衡位置,或者认为偏角最大时为平衡位置.
乙同学的错误原因:将安培力表达式误写为 F 安=BIl sin37°,应为:F 安=BIl . 正确的解法如下:铜棒向外偏转过程中 F 安做功:W F =Fx 1=BIl ×l sin37°
重力做功:W G =-mgx 2=-mgl (1-cos37°) 由动能定理得:W F +W G =0 代入数据解得:I =10
3A ≈3.33A.
15.答案:(1)
2eU 1
m
(2)B 1d 2eU 1m (3)1
B 2
2U 1m
e
解析:(1)在a 中,e 被加速电场U 1加速,由动能定理有eU 1=1
2
m v 2,得v =
2eU 1
m
(2)在b 中,e 受的电场力和洛伦兹力大小相等,即e U 2
d =
e v B 1,代入v 值得U 2=B 1d
2eU 1
m (3)在c 中,e 受洛伦兹力作用而做圆周运动,回转半径R =m v B 2e ,代入v 值得R =
1
B 2
2U 1m
e
16.答案:(1)
(2)2L
(L 2+d 2
)
2mU
q
解析:(1)作粒子经电场和磁场中的轨迹图,如图
(2)设粒子在M 、N 两板间经电场加速后获得的速度为v ,由动能定理得: qU =1
2
m v 2①
粒子进入磁场后做匀速圆周运动,设其半径为r ,则: q v B =m v 2
r
②
由几何关系得:r 2=(r -L )2+d 2③ 联立求解①②③式得: 磁感应强度B =2L
(L 2+d 2
)
2mU
q
. 17.答案:(1)8×10-
4N (2)21m/s
解析:(1)设小球在最高点的速度为v ,则小球在最高点所受洛伦兹力F =q v B ①
方向竖直向上;由于小球恰好能通过最高点,故小球在最高点由洛伦兹力和重力共同提供向心力,即
mg -F =m v 2R
②
将①代入②式求解可得v =1m/s ,F =8×10-
4N
(2)由于无摩擦力,且洛伦兹力不做功,所以小球在运动过程中机械能守恒,由机械能守恒定律可得
12m v 20=mgh +1
2m v 2③ 其中h =2R ④ 求解可得v 0=21m/s. 18.答案:(1)1.2m (2)2.48m
解析:(1)由题意可知,微粒所受的重力
G =mg =8×10-
3N
电场力大小F =Eq =8×10-
3N
因此重力与电场力平衡.
微粒先在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动, 则q v B =m v 2R
解得R =m v
Bq =0.6m
由T =2πR v 解得T =10πs
则微粒在5πs 内转过半个圆周,再次经直线OO ′时与O 点的距离L =2R =1.2m.
(2)微粒运动半周后向上匀速运动,后再做反方向匀速圆周运动,匀速运动的时间t=5πs,位移大小s=v t=0.6πm=1.88m
因此,微粒离开直线OO′的最大高度h=s+R=2.48m.。