高中物理磁场练习附答案文档格式.docx
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B.通过dcfe平面的磁通量大小为
L2B
C.通过abfe平面的磁通量大小为零
D.通过整个三棱柱的磁通量为零
4、(双选)如图所示,在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c,各导线中的电流大小相同,其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外,b导线中的电流方向垂直纸面向内,每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用,则关于每根导线所受安培力的合力,以下说法正确的是( )
A.导线a所受合力方向水平向右
B.导线c所受合力方向水平向右
C.导线c所受合力方向水平向左
D.导线b所受合力为零
5、如图为电视机显像管的偏转线圈示意图,线圈中心O处的黑点表示电子枪射出的电子,它的方向垂直纸面向外,当偏转线圈中的电流方向如图所示时,电子束应( )
A.向左偏转B.向上偏转
C.向下偏转D.不偏转
6、(双选)1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是( )
A.离子由加速器的中心附近进入加速器
B.离子由加速器的边缘进入加速器
C.离子从磁场中获得能量
D.离子从电场中获得能量
7、在匀强磁场中某处P放一个长度为L=20cm、通电电流I=0.5A的直导线,测得它受到的最大磁场力F=1.0N,其方向竖直向上.现将该通电导线从磁场中撤走,则P处的磁感应强度为( )
A.零
B.10T,方向竖直向上
C.0.1T,方向竖直向下
D.10T,方向肯定不沿竖直向上的方向
8、一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置B和位置C的过程中,下列对磁通量变化判断正确的是( )
A.一直变大B.一直变小
C.先变大后变小D.先变小后变大
9、如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒.在导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是( )
A.B=mg
方向垂直斜面向上
B.B=mg
方向垂直斜面向下
C.B=mg
D.B=mg
10、如图所示,在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形滑道,水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直,一个带负电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点M滑下到最右端,则下列说法中正确的是( )
A.滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大
B.滑块从M点到最低点的加速度比磁场不存在时小
C.滑块经过最低点时对轨道的压力比磁场不存在时小
D.滑块从M点到最低点所用时间与磁场不存在时相等
11、如图所示,有一混合正离子束先后通过正交的匀强电场、匀强磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ,如果正离子束在区域Ⅰ中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径r相同,则它们一定具有相同的( )
A.速度B.质量
C.电荷量D.动能
12、如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平,某同学在实验室里,用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度,他测得的数据记录如下所示,请你算出通电螺线管中的磁感应强度B.
已知:
CD段导线长度:
4×
10-2m
天平平衡时钩码重力:
10-5N
通过导线的电流:
0.5A
13、长L=60cm、质量m=6.0×
10-2kg、粗细均匀的金属棒,两端用完全相同的弹簧挂起,放在磁感应强度B=0.4T、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示,若不计弹簧重力(g取10m/s2),问:
(1)要使弹簧不伸长,金属棒中电流的大小和方向如何?
(2)若在金属棒中通入自左向右、大小为I=0.2A的电流,金属棒下降x1=1cm;
若通入金属棒中的电流仍为0.2A,但方向相反,这时金属棒下降了多少?
14、如图所示,质量为m=1kg、电荷量为q=5×
10-2C的带正电的小滑块,从半径为R=0.4m的光滑绝缘
圆弧轨道上由静止自A端滑下.整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中.已知E=100V/m,水平向右;
B=1T,方向垂直纸面向里.求:
(1)滑块到达C点时的速度;
(2)在C点时滑块对轨道的压力.(g取10m/s2)
答案
AC [磁场虽看不见、摸不着,但其是客观存在的,不随人的意志而转移,它是一种特殊的物质形态,最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用.]
C [磁感应强度B是矢量,所以其合成适用平行四边形定则,B=
=
T=5T.]
A.通过abcd平面的磁通量大小为L2
B
BCD [abcd平面在垂直于B方向的投影S⊥=
L2,所以Φ=BS⊥=
L2B,A错误;
dcfe平面与B垂直,S=
L2,所以Φ=
L2B,B正确;
abfe平面与B平行,S⊥=0,Φ=0,C正确;
整个三棱柱穿进的磁感线和穿出的磁感线条数相等,抵消为零,所以Φ=0,D正确.]
BD [由安培定则确定电流磁场方向,再由磁场的叠加判定a、b、c处合磁场方向,由左手定则可得出导线a受合力方向向左,导线c受合力方向向右,导线b受安培力合力为零,故选B、D.]
C [由安培定则可以判断出两个线圈的左端是N极,磁感线分布如图所示,再由左手定则判断出电子束应向下偏转,C正确.
]
AD [离子从加速器的中间位置进入加速器,最后由加速器边缘飞出,所以A对,B错.加速器中所加的磁场是使离子做匀速圆周运动,所加的电场由交流电提供,它用以加速离子.交流电的周期与离子做圆周运动的周期相同.故C错,D对.]
D [导体受到的是最大磁场力F=1.0N,可判知导体与磁场方向垂直,由B=
解得B=10T.由于磁场力的方向是竖直向上的,故可判定磁场的方向一定不会竖直向上,因为二者是互相垂直的关系,方向可有多种情况.撤走导线后,P处的磁感应强度不变,仍为10T.故正确答案为D.]
C [由题图可知,线圈由A经过B到C的过程中,线圈垂直磁场方向的面积先增大后减小,通过线圈的磁通量为Φ=BS,可见通过线圈的磁通量先变大后变小.]
A [由左手定则可知,要使棒受力平衡,磁场方向应为垂直斜面向上.对棒由平衡条件可得mgsinα=BIL,解得B=mg
A正确.]
D [由于洛伦兹力不做功,故与磁场不存在时相比,滑块经过最低点时的速度不变,A错误;
由a=
与磁场不存在时相比,滑块经过最低点时的加速度不变,B错误;
由左手定则可知,滑块经最低点时受的洛伦兹力向下,而滑块所受的向心力不变,故滑块经最低点时对轨道的压力比磁场不存在时大,C错误;
由于洛伦兹力始终与运动方向垂直,滑块经过任意一点时的速度与磁场不存在时相等,D正确.]
A [离子束在区域Ⅰ中不偏转,一定是qE=qvB,v=
A正确.进入区域Ⅱ后,做匀速圆周运动的半径相同,由r=
知,因v、B相同,只能是比荷相同,故B、C、D错误.]
[解析] 由题意知,I=0.5A,G=4×
10-5N,L=4×
10-2m.
电流天平平衡时,导线所受磁场力的大小等于钩码的重力,即F=G.
由磁感应强度的定义式B=
得:
B=
T=2.0×
10-3T.
所以通电螺线管中的磁感应强度为2.0×
[答案] 2.0×
10-3T
[解析]
(1)要使弹簧不伸长,则重力应与安培力平衡,所以安培力应向上,据左手定则可知电流方向应向右,因mg=BLI,所以I=
=2.5A.
(2)因在金属棒中通入自左向右、大小为I=0.2A的电流,金属棒下降x1=1cm,由平衡条件得mg=BLI+2kx1.当电流反向时,由平衡条件得mg=-BLI+2kx2.
解得x2=1.17cm.
[答案]
(1)2.5A 向右
(2)1.17cm
[解析] 以滑块为研究对象,自轨道上A点滑到C点的过程中,受重力mg,方向竖直向下;
电场力qE,水平向右;
洛伦兹力F洛=qvB,方向始终垂直于速度方向.
(1)滑块滑动过程中洛伦兹力不做功,由动能定理得
mgR-qER=
mv
得vC=
=2m/s,方向水平向左.
(2)在C点,滑块受到四个力作用,如图所示,由牛顿第二定律与圆周运动知识得
FN-mg-qvCB=m
得FN=mg+qvCB+m
=20.1N
由牛顿第三定律知:
滑块在C点处对轨道的压力FN′=FN=20.1N,方向竖直向下.
[答案]
(1)2m/s 方向水平向左
(2)20.1N 方向竖直向下
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