磁场 0708寒假补课复习用.docx
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磁场0708寒假补课复习用
《磁场》补充训练一
1.关于磁感应强度的大小,以下说法中正确的是( )
A.一段通电导线在磁场中某处所受安培力大(小),该处磁感应强度就大(小)
C.磁感线密集处磁感应强度就大
C.通电导线在磁场中受安培力为零处,磁感应强度一定为零
D.磁感应强度B反比于检验电流元IL
2.如图所示,两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上,当导线环中通有同向电流时(如右图),两导线环的运动情况是( )
A.互相吸引,电流大的环其加速度也大
B.互相排斥,电流小的环其加速度较大
C.互相吸引,两环加速度大小相同
D.互相排斥,两环加速度大小相同
3.如图所示,长直导线与矩形闭合导线框处于同一竖直平面内,长直导线固定不动,矩形闭合导线框可以自由运动。
开始时长直导线与矩形闭合导线框的竖直边平行,线框静止不动。
若直导线和导线框中同时通有图中所示方向的电流,那么矩形闭合导线框的运动情况是( )
A. 靠近通电长直导线 B. 远离通电长直导线
C. 保持静止不动 D. 顺时针(俯视)方向转动
4.下面四图中各段通电导线均处于匀强磁场中,方位如图。
导线中电流均为I,导线长度为L或在图中标出。
在各图中标出各导线所受安培力的方向,并写出安培力的大小。
FA= FB= FC= FD=
5.如图所示,一根长度为L的均匀金属棒用两根倔强系数都为k的轻质弹簧水平悬挂在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。
当金属棒中通有由右向左、强度为I的电流时,两弹簧比原长缩短了ΔX1后金属棒平衡;保持电流的大小不变,而将方向反转,则两弹簧比原长伸长了ΔX2后金属棒平衡。
则此匀强磁场的磁感应强度是B= 。
5题图
6题图
6.如图,两光滑的平行金属轨道与水平面成θ角,两轨道间距为L,一金属棒垂直两轨道水平放置。
金属棒质量为m,电阻为R,轨道上端的电源电动势为ε,内阻为r。
为使金属棒能静止在轨道上,可加一方向竖直向上的匀强磁场,求该磁场的磁感应强度B应是多大?
7.由左手定则判断磁场中的通电导体的受力方向时( )
A.若F与I垂直,F与B垂直,则I与B必定垂直
B.若两根通电导体互相垂直,处在同一磁场中,两导体受到安培力一定互相垂直
C.若两根通电导体互相平行,且与磁感线平行,受到的安培力也一定互相平行
D.无论I与B是否垂直,F与I,F与B一定互相垂直
8.倾角为α的光滑斜面上,放一根长L,质量为m的导体棒,通以右图所示方向电流I,为使其静止在斜面上,可加一个强度、方向适当的匀强磁场,这磁场可以是( )
A.垂直于斜面向上,B=mgsinα/IL B.垂直于斜面向下,B=mgsinα/IL
C.竖直向下,B=mgtgα/IL D.水平向左,B=mg/IL
8题图
9题图
9.在图中,悬挂着的通电圆环能绕竖直对称轴自由转动.在圆环正下方有垂直于纸面的固定直导线,当直导线中通有流向纸内电流时,通电圆环将如何动?
10.如图所示,在空间有三根同样的直导线,相到之间的距离相等,各自通以相同强度、相同方向的电流、设除了相互作用的磁场力之外,其它作用力忽略不计,则这三根导线运动情况如何?
10题图
11题图
11.如图,在条形磁铁的正上方悬挂着一个环形线圈,开始时线圈与条形磁铁处在同一竖直面中,当线圈中通以逆时针方向的电流时,线圈将如何动?
12.在物理学中,通过引入检验电流来了解磁场力的特性,对检验电流要求是( )
A.将检验电流放入磁场,测量其所受的磁场力F,导线长度L、通电电流强度I、应用公式B=
,即可测得磁感应强度B
B.检验电流电流强度不宜太大
C.利用检验电流,运用公式B=
,只能适用于匀强磁场
D.只要满足长度L很短、电流强度I很小、将其垂直放入磁场的条件,公式B=
对任何磁场都适用
13.如图所示,两根平行放置的导线轨道,间距为L,顿角为θ,轨道间接有电动势为E(内阻不计)的电源.现将一根质量为m,电阻为R的金属杆ab与轨道垂直放于导电轨道上静止.轨道的摩擦和电阻均不计,要使ab杆静止,磁感应强度应多大?
《磁场》补充训练二
14.如图所示,足够长的光滑三角形绝缘槽,与水平面的夹角分别为α和β(α<β),加垂直于纸面向里的磁场.分别将质量相等、带等量正、负电荷的小球a、b依次从两斜面的顶端由静止释放,关于两球的槽上运动的说法正确的是( )
A.在槽上,a、b两球都做匀加速直线运动,且aA>bB
B.在槽上,a、b两球都做变加速运动,但总有aA>bB
C.a、b两球沿直线运动的最大位移是sA、sB,则sA<sB
D.a、b两球沿槽运动的时间为tA和tB,则tA<tB
14题图
15题图
15.如图所示,平行线PQ、MN之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场,电子从P沿平行于PQ且垂直于磁场方向射入磁场,其中速率υ1的电子与MN成60°角、速率为υ2的电子与MN成45°角射出磁场,υ1/υ2等于( )
A.(2-
)/1 B.(
-1)/1 C.
/1 D.
/
16.处于地球赤道上某处的地磁场方向水平向北,该处存在的电场方向竖直向下,如在该处发射一电子,沿直线飞行而不偏转,则这电子的飞行方向是( )
A.水平向东 B.水平向西 C.竖直向上 D.竖直向下
17.在光滑绝缘水平面上,一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动,磁场方向竖直向下,其俯视图如图所示,若小球运动到A点时,绳子突然断开,关于小球在绳断开后可能的运动情况,以下说法正确的是( )
A.小球仍做逆时针匀速圆周运动,半径不变
B.小球仍做逆时针匀速圆周运动,但半径减小
C.小球做顺时针匀速圆周运动,半径不变
D.小球做顺时针匀速圆周运动,半径减小
18.一束带电粒子沿水平方向飞行,如果把原静止水平方向的小磁针移近粒子束的下方,磁针的S极将向西偏转.这束带电粒子原来的飞行方向和种类可能是( )
A.由北向南飞的正离子束 B.由南向北飞的正离子束
C.由北向南飞的负离子束 D.由南向北飞的负离子束
19.初速度为υ0的电子,沿平行于通电长直导线的方向射出,直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示,则( )
A.电子将向右偏转,速率不变
B.电子将向左偏转,速率改变
C.电子将向左偏转,速率不变
D.电子将向右偏转,速率改变
20.质量和电量都相同的两个带电粒子,沿着图所示的方向.从a点垂直射入正方形abcd区域,分别由c点和d点沿图示方向离开.已知正方形区域时有图示方向的匀强磁场.若由c点离开磁场的粒子速度为υ1,它在磁场中运动的时间为t1;由d点离开磁场的粒子速度为υ2,它在磁场中运动的时间为t2.则( )
A.υ2=2υ1,t1=t2 B.υ2=2υ1,t2=2t1
C.υ1=2υ2,t1=t2 D.υ1=2υ2,t2=2t1
20题图
21题图
21.正离子束先后通过电场E和磁场B,最后打在荧光屏上的第Ⅲ象限中(如图所示),则电场E和磁场B的方向是( )
A.E向上,B向上 B.E向下、B向下
C.E向上、B向下 D.E向下、B向上
22.如图所示的区域内,充满了垂直于xOy平面指向里的匀强磁场.现有一对正负电子以一定速率沿着与x轴成30°角的方向自原点O垂直于磁场方向射入磁场中,则正电子与负电子在磁场中的运动时间之比t1∶t2为( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶
D.1∶1
22题图
23题图
23.两平行板电容器PQ、MN水平置于图所示的匀强电场中.已知P、Q之间和M、N之间的距离均为D,板间电压均为U,板长均为L.今有一电子以速度υ从P、Q两板的中点沿水平方向进入并匀速穿过电容器,然后转到M、N板间进入另一电容器.然后又回到P、Q板间,循环往复.由此可知( )
A.P、Q、M、N所带电荷分别为正、负、正、负
B.P、Q、M、N所带电荷分别为正、负、负、正
C.P、Q、M、N所带电荷分别为负、正、负、正
D.P、Q、M、N所带电荷分别为负、正、正、负
24.一个带电粒子在空间运动时没有发生偏转,则这个空间( )
A.一定不存在磁场 B.如果存在磁场,必定同时存在电场
C.可能存在电场 D.电、磁场可能同时存在
25.一束带电粒子流以同一方向垂直射入一磁感应强度为B的匀强磁场中,在磁场中分成两条轨迹1和2,如图所示,那么它们的速度υ,动量p,电荷电量q,荷质比q/m的关系可以肯定的是( )
A.若q1/m1=q2/m2,则υ1<υ2 B.若q1/m1>q2/m2,则υ1=υ2
C.若q1=q2,则p1<p2且都带正电 D.若p1=p2,则q1>q2且都带负电
25题图
26题图
26.将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒,而从整体来就呈中性)喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压。
在磁极配置如图所示情况下,下列说法中正确的是( )
A.金属板A上聚集正电荷,金属板B上聚集负电荷
B.金属板A上聚集负电荷,金属板B上聚集正电荷
C.金属板B的电势UB大于金属板A的电势UA
D.通过电阻R的电流方向是由a→b
27.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示,离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零),经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场,到达记录它的照相底片P上,设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x,可以判断( )
A.若离子束是同位素,则x越大,离子质量越大
B.若离子束是同位素,则x越大,离子质量越小
C.只要x相同,则离子质量一定相同
D.只要x相同,则离子质量的荷质比一定相同
27题图
28题图
28.如图所示,在两个平行金属板间有正交的匀强电场和匀强磁场,一个带电粒子垂直于电磁场方向射入场中,射出时发现粒子的动能减少了.为使粒子射出比射入时动能有所增加,不计重力的情况下,可采取的办法是( )
A.增大粒子射入时的速度 B.减小磁场的磁感强度
C.增大电场的电场强度 D.改变粒子的带电性质
29.空间某区域有匀强磁场,方向垂直纸面向外,一个垂直磁场方向入射的带电粒子,其弧形轨迹如图所示(不计重力),关于粒子的入射点的分析正确的有( )
A.若粒子带正电,则它是从B点射入 B.若粒子带正电,则它是从A点射入
C.若粒子带负电,则它是从B点射入 D.若粒子带负电,则它是从A点射入
29题图
30.如图所示是一种自动跳闸的闸刀开关,O是固定转动轴,A是绝缘手柄,C是闸刀卡口,M、N是通电的电极,闸刀处在垂直纸面向里的磁感应强度B=1T的匀强磁场中,CO间距离是10cm,C处最大静摩擦力是0.1N,今通以图示方向的电流,要使闸刀能自动跳闸,其通电电流至少为 A.
30题图 31题图
31.如图所示,质量为m的带电粒子,重力可以不计,以初速度υ0从匀强电场的左边正中央垂直于电场方向射入电场中,恰好从上极板的边缘a处射出,射出时速度为υ.现保持原来的电场不变,在两极板之间沿垂直于纸面向里的方向加一个匀强磁场后,带电粒子恰好从下极板边缘b处射出,这时带电粒子动能为 .
32.如图所示,质量为m,电量为+q的小球,可在半径为R的半圆形光滑的绝缘轨道两端点M、N之间来回滚动,磁场B垂直于轨道平面,小球在M(N)处速度为零.若小球在最低点的最小压力为零,则B= ,小球对轨道最低点的最大压力为 .
32题图 33题图
33.一个质量为m的带负电的油滴从高h处自由落下,进入一个正交的匀强电场和匀强磁场加的区域.匀强电场方向竖直下,磁场的磁感应强度为B,进入场区后油滴恰好做圆周运动,其轨迹如图所示.因此可知匀强电场的场强大小E= ,所加磁场的方向是 ,油滴做圆周运动的半径R= .
34.如图所示,A、B为两块水平放置的不带电的金属板,长为5d,相距为d,B板接地,两板间有垂直纸面向里的匀强磁场.现有宽度为d的电子束从两板的左侧沿水平方向入射,每个电子的质量为m,电量为e,速度为υ0.要使电子不会从两板间射出,磁感应强度B的范围为 .
34题图 35题图
35.如图所示,a、b、c、d是竖直向下的匀强磁场中平行于磁场方向的圆上的四个点,a、c点与圆心O位于同一水平线上,b、d点与圆心O位于同一竖直线上;一根长直导线通过圆心O与圆面垂直,其中的电流I的方向垂直于纸面向里,则a、b、c、d四点中, 点的磁感应强度最大, 点的磁感应强度最小.
36.如图所示,边长为L的正方形区域abcd内有磁感应强度为B的匀强磁场.一束电子在a处沿ab方向射入磁场,已知电子质量为m,电量为e,则电子在磁场中可能飞行的最长时间为 .
36题图
37题图
38题图
37.一种测量血管中血流速度的仪器原理如图所示,在动脉血管两侧分别安装电极,并放入磁场,设血管直径2mm,磁感应强度为0.08T,电压表示数0.01mV,则血流速度为 m/s.
38.带电粒子a在垂直于匀强磁场的平面中做匀速圆周运动(如图),轨道半径为r;在P点,带电粒子a与原来静止在P点的带电粒子b相碰后结合在一起运动,其轨道也是半径为r的圆,只是转动方向由逆时针变为顺时针.试回答(填空)下列问题:
(1)粒子a原来带 电,b原来带 电;它们的带电量之比qA∶qB= ∶ .
(2)粒子a做圆周运动的周期T1,a、b结合后做圆周运动的周期T2,它们的大小关系是T1 T2(填大于、小于或等于).若a、b的质量相等,则T1与T2的关系是 .(提示:
a、b相碰时动量守恒,电荷也守恒).
39.一质量为m,带电量为Q的点电荷P,在磁感强度为B的匀强磁场中,沿垂直于磁场方向绕另一固定的点电荷做匀速圆周运动,已知P所受电场力为磁场力的2倍,则P运动的角速度大小可能为 .
40.如图所示,一束电子(电量为e)以速度υ垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,穿透磁场时速度方向与原入射方向成夹角为30°,则电子的质量是 ,穿过磁场时间是 .
40题图
41题图
41.一带电粒子,以速度υ从平面直角坐标原点O点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 .
42.如图所示,ABCD是一个正方形的匀强磁场区域,经相等加速电压加速后的甲、乙两种带电粒子分别从A、D射入磁场,均从C点射出,则它们的速率υ甲∶υ乙= ,它们通过该磁场所用时间t甲∶t乙= .
42题图
43题图
43.匀强磁场分布在半径为R的圆内,磁感应强度为B,CD是圆的直径.质量为m、电量为q的带正电粒子,由静止开始经加速电场加速后,沿着与直径CD平行且相距0.6R的直线从A点进入磁场,如图所示.若带电粒子在磁场中运动的时间是
.求加速电场的加速电压.
44.如图所示,OO′的右边为匀强磁场,左边为匀强磁场和匀强电场,两者垂直,两边磁场的方向和强度一样.一个质量为12g、电量为2.4×10-2C的带负电小球A以10m/s的初速度向相距0.2m的小球B运动,B球的质量为18g,不带电,两球正碰后并粘合在一起.已知B=0.5T,E=0.5N/C.求:
(1)两球碰后的速度多大?
(2)两球碰后在水平面上运动的时间.
44题图
45题图
45.在图中,虚线MN是一垂直纸面的平面与纸面的交线,在平面右侧的半空间存在一磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向外.O是MN上的一点,从O点可以向磁场区域发射电量为+q、质量为m、速率为υ的粒子,粒子射入磁场时的速度可向纸面内各个方向.已知先后射入的两个粒子恰好在磁场中给定的P点相遇,P到O的距离为l.不计重力及粒子间的相互作用.
(1)求所考察的粒子在磁场中的轨道半径.
(2)求这两个粒子从O点射入磁场的时间间隔.
46.如图所示,为回旋回速器示意图,在D形盒上半面出口处有一正离子源,试问该离子在下半盒中每相邻两轨道半径之比为多少?
46题图
47题图
47.如图所示,回旋回速器D形盒的半径为R,用来加速质量为m,电量为q的质子,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出,求:
(1)加速器中匀强磁场B的方向和大小;
(2)设两D形盒间距离为d,其间电压为U,电场视为匀强电场,质子每次经电场加速后能量增加,加速到上述能量所需回旋周数是多少;
(3)加速到上述能量所需时间为多少.
48.如图所示,直线MN与x轴夹角为30°,在其两侧有与坐标平面垂直但方向相反的匀强磁场,且B1=2B2,质量为m、电量为q的正离子从坐标原点沿y轴正方向进入B1磁场区,在图中画出该粒子运动轨迹示意图,并求粒子运动周期.
48题图
49题图
49.在相互垂直的匀强磁场和匀强电场中,有一足够长的光滑绝缘斜面,倾角为θ,磁感强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上,有一质量为m、带电量为+q的小球静止在斜面顶端,这时小球对斜面的正压力恰好为零,如图所示.若迅速把电场方向竖直向下时,小球能在斜面上的连续滑行多远?
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