高中物理磁场同步测试题Word下载.doc
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高中物理磁场同步测试题Word下载.doc
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F2,A中电流方向向外
B.F1>
F2,A中电流方向向内
C.F1<
h
D.F1<
5.如图所示,质量为m、电荷量为q的带电液滴从h高处自由下落,进入一个互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面,磁感应强度为B,电场强度为E.已知液滴在此区域中做匀速圆周运动,则圆周运动的半径R为[]
A.B.C.D.
6.一带电粒子在垂直于匀强磁场方向的平面内,在磁场力的作用下做圆周运动.要想确定带电粒子的比荷,则下列说法真确的是[]
A.只需要知道磁感应强度B和运动周期T
B.只需要知道轨道半径R和磁感应强度B
C.只需要知道轨道半径R和运动速度v
D.只需要知道运动速度v和磁感应强度B
7.如图所示,带有正电荷的A、B粒子同时从匀强磁场边界的P点分别以30°
和60°
(与边界的夹角)射入磁场,又同时从磁场边界的Q点飞出,设边界上方的磁场范围足够大,下列说法中正确的是[]
P
Q
vA
vB
A.若A粒子是α粒子,则B粒子可能是质子
B.若A粒子是α粒子,则B粒子可能是氘核
C.A、B粒子的速度之比为
D.A、B粒子的速度之比为
甲
乙
a
c
b
d
8.如图,ab和cd为两条相距较远的平行直线,ab的左边和cd的右边均存在磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,虚线是由两个相同的半圆和与半圆相切的两条线段组成,甲、乙两粒子以一定初速度从如图位置开始向两边运动,轨迹正好和虚线重合,它们在C点碰撞后结合为一体向右运动,若整个过程中不计粒子重力,则下列说法正确的是[]
A.开始时甲的动量一定比乙的动量小
B.甲带的电量一定比乙带的电量多
C.甲、乙结合后运动的轨迹始终和虚线重合
D.甲、乙结合后运动的轨迹和虚线不重合
9.在回旋加速器中[]
A.电场用来加速带电粒子,磁场则使带电粒子回旋
B.电场和磁场同时用来加速带电粒子
C.在交流电压一定的条件下,回旋加速器的半径越大,同一带电粒子获得的动能越大
D.同一带电粒子获得的最大动能只与交流电压的大小有关,而与交流电压的频率无关
U
S1
S2
S3
10.一束带电粒子(可能含有多种电荷量和质量不同的粒子),从容器A下方的小孔S1飘入加速电场,然后让粒子经小孔S2、S3垂直进入匀强磁场中做匀速圆周运动,最后打在照相底片上的同一点D,如图所示.则关于这束粒子中各种粒子的电荷量、质量关系,下列说法中正确的是[]
A.电荷量与质量的比值一定相同
B.电荷量一定不同
C.质量一定相同
D.电荷量一定相同
+
_-_
11.如图所示,a、b是一对平行金属板,分别接到直流电源两级上,在a、b两板间形成匀强电场E.右边有一挡板(图中未画出),正中间开有一小孔d.在较大空间范围内存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里.现从两板左侧中点c处垂直于电场和磁场方向不断射入正离子(不计重力),这些正离子都沿直线运动到右侧,从d孔射出后分成三束,则下列判断正确的是[]
A.这三束正离子的比荷一定相同
B.这三束正离子的质量一定相同
C.这三束正离子的电荷量一定有三种不同的数值
D.这三束正离子的比荷一定有三种不同的数值
12.目前,世界上正在研究一种新型发动机叫磁流体发动机,如图所示.它的发电原理为:
将一束等离子体垂直于磁场方向射入磁场,在磁场中有两块正对金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压.如果射入的等离子体速度均为v,两金属板的长度为L,板间距离为d,板平面的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于速度方向,负载电阻为R,等离子体充满两板间的空间.当发动机稳定发电时,电流表示数为I,则板间等离子体的电阻率为[]
S
R
等离子体
A.
B.
C.
D.
二、填空题(本题共3小题,每题4分,共20分)
O
x
y
13.如图所示,三根长直通电导线b、c、d电流大小相同,b、d导线电流垂直纸面向里,c导线电流垂直于纸面向外,a点为bdI
-
的中点,ac垂直bd,且ab=ad=ac.则a点磁感应强度的方向为_________________________.
14.如图所示,在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线,则阴极射线将___________________________.
15.一带电粒子以速度v从平面直角坐标原点O沿x轴方向垂直射入宽度为d的匀强磁场区域,如图所示.粒子从磁场边缘的P点射出时速度方向偏转了60°
角,那么P点的坐标为________________
三、计算论述题(本题共4小题,共40分,解答时写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后结果不得分)
B
a
b
16.(8分)如图所示,两平行光滑导轨相距20cm,金属棒MN质量为20g,其电阻值R0=1.0Ω,匀强磁场竖直向上,磁感应强度1.0T,电源电动势12V,内阻r=1Ω,倾角θ为53°
.接通电源后,ab棒在导轨上刚好静止,求电路中串联的电阻R的值是多少?
(g取10m/s2)
E
17.(8分)如图所示的区域中,左边为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,右边是场强未知的匀强磁场,其方向平行于OC且垂直于磁场.一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从A孔以初速度v0垂直于AO进入匀强磁场中,并恰好从C孔垂直于OC射入匀强磁场,最后打在D点,已知OD=2OC,不计粒子的重力,求:
(1)粒子从A到D所用的时间t
(2)场强E的大小
(3)粒子到达D点的动能EkD
18.(12分)质量为m、电荷量为-q的小物体A放在倾角为θ=37°
(sin37°
=0.6,cos37°
=0.8)的绝缘固定斜面上,整个斜面处于范围足够大、方向水平向右的匀强电场中,如图所示.物体A在斜面上由静止开始下滑,与斜面间的动摩擦因数为μ,在电场中受到的电场力等于重力的一半.经时间t后突然在斜面区域加上范围足够大的匀强磁场,方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B,此后物体A沿斜面继续下滑L后离开斜面.已知重力加速度为g,求:
(1)加磁场前,物体A在斜面上的运动的距离s.
(2)加磁场后,物体A离开斜面时的速度v的大小.
(3)物体A在斜面上运动全过程中有多少能量转化为内能?
(结果用字母表示)
α
v0
19.(12分)如图所示区域中,x轴上方有磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,x轴下方有场强为E,方向与y轴夹角θ=45°
且斜向上匀强电场.今有一质子以速度v0由y轴A点沿y轴正方向射入磁场,质子在磁场中运动一段时间后从C点进入x轴下方的匀强电场区域,在C点速度方向与x轴正方向夹角为α=45°
.已知质子的质量为m、电荷量为q.区域内磁场和电场足够大.求:
(1)质子第三次穿越x轴时的位置D.
(2)质子从A点运动到D点所经历的时间t.
参考答案
1.B 在赤道外,地磁场方向由南向北,乌云放电电流向下,由左手定则可知避雷针受力方向正东,故B正确.
2.D 根据磁感应强度定义:
(I⊥B),当I∥B时,.B有磁场本身性质决定与试探电流元无关,故A错;
由左手定则知:
B⊥F,B错;
当F=0时,不一定B=0还可能I∥B,C错;
由磁感线性质可知D正确.
3.ACD 根据左手定则画出4种情况的受力图示:
F安
F支
G
当f=0,ACD可能平衡,故ACD正确.
F
4.D 当导线有电流时,弹簧弹力减小说明磁铁受到向右磁场力F,故压力F2>
F1,且导线受到向左的安培力如图所示.由左手定则知电流向里,故D正确.
5.AC 开始液滴做自由落体运动:
①
进入磁场后做匀速圆周运动,故②
由③
由①②③得:
,故AC正确.
6.A 由得:
要求出须知:
v、B、R;
由得:
B、T.故A正确.
OB
rB
θB
B粒子
OA
rA
θA
A粒子
7.AD 如图分别画出A、B粒子运动轨迹草图:
设:
PQ=l,则:
;
.
;
.有周期公式知:
粒子在磁场中运动时间:
由,得:
①若A为α粒子,B为质子正好满足①式,故A正确.
由半径公式得:
。
②
由①②得,故D正确
8.BC 甲、乙粒子碰撞时动量守恒且向右运动得:
①,故A错.
由图知:
甲、乙粒子r一样.②即:
③
由①②得:
,故B正确
碰后粒子整体及圆周④(q甲-q乙为整体电荷量)
由动量守恒定律得:
⑤
由②④⑤得:
,故C正确.
9.AC电场的作用是使粒子加速,磁场的作用是使粒子回旋,故A选项正确;
粒子获得的动能,对同一粒子,回旋半径越大,粒子获得的动能越大,故C选项正确.
10.A 设粒子的电荷量q,质量m开始粒子加速:
①
进入磁场做匀速圆周运动:
②由①②得
因为U、B、r一样,则一样,故A正确.
11.D 粒子在金属板(速度选择器)受到洛仑兹力f洛和电场力F,则,即:
Eq=Bqv因此可见所有正离子速度一样,但在磁场中分成三束,可见r不一样.
由∝即不一样,故D正确.
12.等离子体经过磁场时,正电荷向A板聚集,负电荷向B板聚集,进而形成由A→B的电场,当①时电流稳定.AB板电势:
ε=Ed②
Bc
Bb
Bd
由闭合电路欧姆定律得:
③(r为等离子体的电阻)
由电阻定律得:
④(d为等离子体的长度)
由①②③④得:
,D正确.
13.沿纸面由d指向b,由安拉定则画出三根导线在a点的磁感线如图,因为ab=ad=ac,所以|Bd|=|Bc|=|Bb|.由矢量合成知:
a点合磁场沿纸
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