磁场测试题(带答案)
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C
D
E F
UCD B I 磁场测试题
1.如图所示,在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.P为屏上的一小孔,PC与MN垂直.一群质量为m 、带电荷量为-q的粒子(不计重力),以相同的速率v,从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域.粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内,且散开在与PC夹角为θ的范围内.则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为(D )
A.2mvqB B.2mvcosθqB C.2mv1-sinθqB D.2mv1-cosθqB
2.如图所示,MN为两个匀强磁场的分界面,两磁场的磁感应强度大小的关系为B1=2B2,一带电荷量为+q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入磁感应强度为B1的磁场,则经过多长时间它将向下再一次通过O点( B )
A.2πmqB1 B.2πmqB2 C.2πmqB1+B2 D.πmqB1+B2
3.如图 所示,在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场,电场强度为E,在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等.有一个带电粒子以垂直于x轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场中,并且恰好与y轴的正方向成45°角进入磁场,又恰好垂直进入第Ⅳ象限的磁场.已知OP之间的距离为d,则带电粒子在磁场中第二次经过x轴时,在电场和磁场中运动的总时间为( D )
A.7πd2v0 B.dv0(2+5π) C.dv0(2+3π2) D.dv0(2+7π2)
4.(多选)利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I, C、D两侧面会形成电势差UCD,下列说法中正确的是( BC )
A.电势差UCD仅与材料有关
B.若霍尔元件的载流子是自由电子,则电势差UCD<0
C.仅增大磁感应强度时,电势差UCD变大
D.在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平
5.(多选)目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,如图所示表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的粒子,而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集了电荷.在磁极配置如图中所示的情况下,下述说法正确的是( BD )
A.A板带正电 B.有电流从b经用电器流向a
C.金属板A、B间的电场方向向下
D.等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力
6.如图所示,甲是一个带正电的小物块,乙是一个不带电的绝缘物块.甲、乙叠放在一起置于粗糙水平面上,水平面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场.现用一个水平恒力拉乙物块,使甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动.在共同加速阶段,下列说法中正确的是 ( B )
A.甲、乙两物块间的静摩擦力不断增大 B.甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小
C.乙物块与地面间的摩擦力大小不变 D.乙物块与地面间的摩擦力不断减小
7.(多选)一电子在匀强磁场中以一正电荷为圆心在一圆轨道上运行,磁场方向垂直于它的运动平面,电场力恰好是磁场力的3倍。电子电量为e,质量为m,磁感强度为B,那么电子运动的角速度可能为(
AC )A.4Be/m B.3Be/m C.2Be/m D.Be/m 甲
乙 F 8.(多选)回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图7所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是( BD )
A.增大匀强电场的加速电压 B.增大磁场的磁感应强度
C.减小狭缝间的距离 D.增大D形金属盒的半径
9.如图甲所示,在平面直角坐标系xOy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向内的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出);在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场.一粒子源固定在x轴上的A点,A点坐标为(-L,0).粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v的电子,电子恰好能通过y轴上的C点,C点坐标为(0,2L),电子经过磁场偏转后恰好垂直通过第一象限内与x轴正方向成15°角的射线ON(已知电子的质量为m,电荷量为e,不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用).求:
(1)第二象限内电场强度E的大小.
(2)电子离开电场时的速度方向与y轴正方向的夹角θ.
(3)圆形磁场的最小半径Rm.
(1)mv22eL (2)45° (3)6mv2eB
10.如图所示,某空间内存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,磁场方向垂直于纸面向里。一段光滑绝缘的圆弧轨道AC固定在场中,圆弧所在平面与电场平行,圆弧的圆心为O,半径R=1.8m,连线OA在竖直方向上,圆弧所对应的圆心角θ=37°。现有一质量m=3.6×10—4kg、电荷量q=9.0×10—4C的带正电的小球(视为质点),以v0=4.0m/s的速度沿水平方向由A点射入圆弧轨道,一段时间后小球从C点离开圆弧轨道。小球离开圆弧轨道后在场中做匀速直线运动。不计空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)匀强电场场强E的大小;
(2)小球刚射入圆弧轨道瞬间对轨道压力的大小。
(1) E=3.0N/C
(2)N′=N=3.2×10—3N
11..如图,在xoy平面内,I象限中有匀强电场,场强大小为E,方向沿y轴正方向,在x轴的下方有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,今有一个质量为m,电量为e的电子(不计重力),从y轴上的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场。经电场偏转后,沿着与x轴正方向成45o进入磁场,并能返回到原出发点P。
求:(1)作出电子运动轨迹的示意图,并说明电子的运动情况
(2)P点离坐标原点的距离h。
(3)电子从P点出发经多长时间第一次返回P点?
(1)进入电场从P到A,做类平抛运动(或匀变速曲线运动);进入磁场从A到C再到D,做匀速圆周运动;离开磁场从D到P,做匀速直线运动。
(2) 202mvhEe (3) 01233322mvmttttEeBe