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高二上期末习题磁场
2010-2011学年度磁场专题练习
1.在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态,
可知()
A.一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针B.一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针
C.可能是小磁针正上方向有电子流自南向北水平通过
D.可能是小磁针正上方向有电子流自东向西水平通过
2.下列关于磁感应强度的说法中正确的是()
A.放在磁场中的通电导线,电流越大,受到的磁场力越大,该处的磁感应强度越大B.磁感线的指向就是磁感应强度的方向
C.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向
D.磁感应强度的大小、方向与放入其中的通电导线的电流大小、导线长度、导线取向等均无关
3.关于磁感线和电场线,下列说法中正确的是(A.磁感线是闭合曲线,而静电场线不是闭合曲线B.磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线
C.磁感线起始于N极,终止于S极;电场线起始于正电荷,终止于负电荷D.磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向
4.一束电子流沿水平面自西向东运动,在电子流的正上方有一点
的磁场在P点的方向为()
A.竖直向上B.竖直向下
5.安培分子电流假说可用来解释(A.运动电荷受磁场力作用的原因B.两通电导体有相互作用的原因
C.永久磁铁具有磁性的原因D.软铁棒被磁化的现象
6.如图所示,在蹄形磁铁的上方放置一个可以自由运动的通电线圈与蹄形磁铁处于同一竖直面内,则通电线圈运动的情况是(
A.ab边转向纸外,
B.ab边转向纸里,
C.ab边转向纸外,
D.ab边转向纸里,
突然发现小磁针N极向东偏转,由此
C.水平向南
)
P,由于电子运动产生
D.水平向北
abed,最初线圈平面
fr£
ed边转向纸里,同时向下运动ed边转向纸外,同时向下运动ed边转向纸里,同时向上运动ed边转向纸外,同时向上运动
7.如图所示,一根通有电流I的直铜棒MN,用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中,此时两根悬线处于紧张状态,下列哪些措施可使悬线中张力为零()
A.适当增大电流
C.保持电流I不变,适当增大B
B.使电流反向并适当减小D.使电流I反向,适当减小
KK
B/v,粒子带正电时,方向向上
B/V,粒子带负电时,方向向上
Bv,方向向下,与粒子带何种电荷无关Bv,方向向上,与粒子带何种电荷无关
B.变小
D.条件不足,无法判断
&如图所示为一速度选择器,内有一磁感应强度为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场,
一束粒子流以速度V水平射入,为使粒子流经磁场时不偏转(不计重力),则磁场区域内
必须同时存在一个匀强电场,关于这处电场场强大小和方向的说法中,正确的是()
A.大小为B.大小为C.大小为D.大小为
9.如图所示,一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为V,若加一个垂直纸面向外的匀强磁场,并保证滑块能滑至底端,则它滑至底端时的速率()
A.变大
C.不变
10.如图所示,
绝缘劈两斜面光滑且足够长,它们的倾角分别为
a、P(GVP),处在
垂直纸面向里的匀强磁场中,将质量相等,带等量异种电荷的小球的顶端由静止释放,不考虑两电荷之间的库仑力,则()
A.在斜面上两球做匀加速运动,且aVaB
B.在斜面上两球都做变加速运动
C.两球沿斜面运动的最大位移sAVSb
D.两球沿斜面运动的时间tAVtB
11.关于带电粒子在磁场中的运动,下列说法正确的是
()
A.带电粒子飞入匀强磁场后,一定做匀速圆周运动
B.带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时,速度一定不变
C.带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时,洛仑兹力的方向总和运动方向垂直D.带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时,动能一定保持不变
12.质子和a粒子在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动,由此可知,质子的动能
A.4:
1
C.1:
2
Ei和a粒子的动能E2之比Ei:
E2等于(
B.1:
1
D.2:
1
A和B同时从两斜面
n
13.
把摆球带电的单摆置于匀强磁场中,如图所示,当带电摆球最初两次经过最低点时,相同的量是(
A.小球受到的洛仑兹力
C.小球的动能
14.如图所示,比荷为为d、磁感受应强度为电子的速度至少应为(
A.2Bed/m
C.Bed/(2m)D.Bed/m
15.如图所示,空间的某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域并沿
直线运动,从C点离开场区;如果这个场区只有电场,则粒子从”
AB点离开场区;如果这个区域只有磁场,则这个粒子从D点离开,
场区。
设粒子在上述三种情况下,从A到B、从A到C和从A到一
D所用的时间分别是tl、t2和t3,比较ti、2、和t3的大小,贝(
A.tl=t2=t3B.tl=t2 16.设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略重力,以下说法中正确的是(A.这离子必带正电荷C.离子在C点时速度最大 17.如图所示,一金属直杆 ) B.A点和B点位于同一高度 D•离子到达B点后,将沿原曲线返回 MN两端接有导线,悬挂于线圈上方, ) H-+ +4+++1 XAX X X XEX X\ X X卜 XX D.tlVt2 于竖直平面内,为使MN垂直纸面向外运动,可以( A.将B.将C.将D.将 a、 c端接在电源正极, b、 b、 d端接在电源正极, a、 a、 d端接在电源正极, b、 c端接在交流电源的一端, a、 d端接在电源负极 c端接在电源负极 c端接在电源负极 b、d接在交流电源的另一端 A点 18.粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。 以下四个图中, 能正确表示两粒子子运动轨迹的是 4倍与2倍,两粒子均带正电,让它们在匀 已知磁场方向垂直纸面向里。 ( ) A B C 19•如图所示,长方形 以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场 T。 一群不计重力、质量 D abcd长ad=0.6m,宽ab=0.3m,0、e分别是ad、be的中点,(边界上无磁场),磁感应强度B=0.257_3 m=3X10kg、电荷量q=+2x10C的带电粒子以速度v=5 X102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射人磁场区域,则( A•从Od边射人的粒子,B.从aO边射人的粒子, C.从Od边射入的粒子, D.从aO边射人的粒子, 出射点全部分布在出射点全部分布在出射点分布在Oa 出射点分布在 Oa边ab边 边和ab边 ab边和bc边 B的匀强磁场。 一个 20•如图所示,在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂 直于磁场且与x轴正方向成120°角,若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a,则该粒子的比荷和所带电荷的正负是() A.空,正电荷 2aB C.,负电荷 2aB B.—,正电荷 2aB D.一「,负电荷 2aB O在匀强磁场中作逆时针方向 .若小球运动到A点时,绳子忽 () 21.在光滑绝缘水平面上,一轻绳拉着一个带电小球绕轴的匀速圆周运动,磁场方向竖直向下,其俯视图如图所示然断开•关于小球在绳断开后可能的运动情况,下列说法中正确的是A.小球仍作逆时针匀速圆周运动,半径不变B.小球仍作逆时针匀速圆周运动,但半径减小C.小球作顺时针匀速圆周运动,半径不变D.小球作顺时针匀速圆周运动,半径减小 22.19世纪20年代,以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到: 温度差会引起电流, 安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差,从而提出如下假设: 地球磁场是由地球的环形电流引起的,N极与S极在地球表面的连线)A.由西向东垂直磁午线C.由南向北沿磁子午线 23.如图所示,一位于xy平面内的矩形通电线圈只能绕与x、y轴平行,线圈中电流方向如图,当空间加上如下所述的哪种磁场时,线圈会转动起来? A.方向沿x轴的恒定磁场C.方向沿z轴的恒定磁场 24.Wb/m2为磁感强度的单位, A.N/A•m 2 C.N•A/m 则该假设中的电流方向是(注: 磁子午线是地球磁场 () B.由东向西垂直磁子午线 D.由赤道向两极沿磁子午线方向 ox轴转动,线圈的四个边分别 () B.方向沿 D.方向沿与它等价的是( B.N•A/m D.N/A•m2 y轴的恒定磁场 z轴的变化磁场 ) 25.三个速度大小不同的同种带电粒子,沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入,当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°.贝陀们在磁场中运动时间之比为( A.1: 1: 1B.1: D・1: : 点 I_»1 IXXX< : XXXI *"'n\3or 耳勺6旷9 C.3: 2: 1 26.如图所示,电场E的方向竖直向下,磁场在两板左端有甲、乙、丙、丁四个正离子垂直于的平面入射,已知离子所带的在量相等,且有 丁,运动速度关系是 B和B'的方向分别垂直纸面向内和向外, B、E所决定 =m A.Pi处是甲离子 C.P3处是乙离子 27.图中A为电磁铁, m甲=m乙vm丙 由图可知() v甲Vv乙=V丙Vv丁. B.P2处是乙离子 D.P4处是丙离子 C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总质量 ■I 为M,B为铁片、质量为m,整个装置悬挂于0点.当电磁铁A通电,铁片被吸引上升的过程中轻绳上拉力F的大小为() A.F=MgB.MgVFv(M+m)g C.F=(M+m)gD.F>(M+m)g 28.如图所示,原来静止的圆形线圈通以逆时针方向的电流I, 在其直径AB上靠近B点放一根垂直于线圈平面的、固定不动的长直导线,通以垂直平面向里的电流1’,在磁场作用下圆线 圈将() A.向左平动;B.向右平动 C.以直线AB为轴转动;D.静止不动 29.在M、N两条长直导线所在的平面内,一带电粒子的运动轨迹如图 所示,已知两条导线中只有一条通有恒定电流,,另一条导线中无电流, 关于电流方向和粒子带电情况及运动方向,可能的是(A.M中通有自上而下的恒定电流,带负电的粒子从B.M中通有自上而下的恒定电流,带正电的粒子从C.N中通有自上而下的恒定电流,带负电的粒子从D.N中通有自上而下的恒定电流,带负电的粒子从 30.如图所示,与电源断开的带电平行金属板相互正对水平放置,两板间存在着水平方向的匀强磁场,某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止开始滑下,经过轨道端点 (轨道上P点的切线沿水平方向)进入板间后恰好沿水平方向做直线运动。 若保持磁感应强度不变,使两板间距离稍减小一些,让小球从比滑下,在经过P点进入板间的运动过程中() A.洛伦兹力对小球做负功 B.小球所受电场力变大 C.小球一定做曲线运动D.小球仍可能做直线运动 31.MN板两侧都是磁感应强度为B的匀强磁场, 磁场方向的速度v开始运动,依次通过小孔 动到d的时间为t,则粒子的比荷为() a点稍微低一些的b点由静止开始 PXXXXB 方向如图,带电粒子从d,已知ab=bc=cd, a位置以垂直 粒子从a运 ■ • • LV « ■ • ■ « « B a b c d X X X X X B X X X X X M N JI A.tB B.3tB tB C. D.tB 32.如右图所示为一个质量为放置的足够长的粗糙细杆上滑动,磁场中,现给圆环向右的初速度运动的速度图象可能是下图中的( m,电荷量为+q的圆环,可在水平细杆处于磁感应强度为B的匀强v0,在以后的运动过程中,圆环 ) XX>vXBX Xmx+qXXX Av Av Vo C 33.如图所示,台秤上放一光滑平板,一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来,此时台秤读数为Ti,现在磁铁上方中心偏左位 置固定一导体棒,当导体棒中通以方向如图所示的电流后,台秤读数为T2,则(A.弹簧长度将变长 C.Ti>T2 B.弹簧长度将变短 D.Ti 34.如图所示,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,一带电粒子由入电磁场并刚好能沿ab直线运动,下列说法正确的是(A.微粒一定带负电B.微粒动能一定减小 C.微粒的电势能一定增加D.微粒的机械能一定增加 35.长方体玻璃水槽中盛有NaCI的水溶液,在水槽左、右侧壁 内侧各装一导体片,使溶液中通入沿x轴正向的电流I,沿y轴 正向加恒定的匀强磁场B,如图中a、b是垂直于z轴方向上水槽的前后两内侧面,则() A.a处电势高于b处电势 B.a处离子浓度大于b处离子浓度 C.溶液上表面电势高于下表面电势 D.溶液上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度 36.质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场,右图所示为质谱仪的原理图,设想有一个静止的质量为 a点进 ) /V\Z\N XXEXf——- XXX —k XXXBX A 带电量为q的带电粒子(不计重力),经电压为U的加速 "U* • 0— h 卜・・■・・・, O • m * P m, * Qi、 37.如图所示,光滑绝缘杆固定在水平位置上,使其两端分别带上等量同种正电荷 Q2,杆上套着一带正电小球,整个装置处在一个匀强磁场中,磁感应强度方向垂直纸面向里,将靠近右端的小球从静止开始释放,在小球从右到左的运动过程中,下列说法中正确的是() A.小球受到的洛伦兹力大小变化,但方向不变B.小球受到的洛伦兹力将不断增大 C.小球的加速度先减小,后增大D•小球的电势能一直减小 38.一台回旋加速器,当外加磁场一定时,最多可把质子的速度加速到 量为E,那么用这台加速器给氘核加速时() XXX QlX V A.获得的最大速度为V B.获得的最大能量为 V,质子获得的能 B.31 D.无法确定 C.加速时不需要改变加速电场的频率D.加速电场的频率是加速质子时的 39•欧姆在探索通过导体的电流、电压、电阻关系时因无电源和电流表,他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源,用小磁针的偏转检测电流,具体做法是: 在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方,平行于小磁针水平放置一直导线,当该导线中通有电流时,小磁针会发生偏转;当通过该导线电流为I时,小磁针偏转了30°,当他发现 小磁针偏转了60°时,通过该直导线的电流为(直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比)() A.2I C.I 场区域,已知电场方向竖直向下,两个区域的宽度相同且紧邻在一起,在带电粒子穿过电场和磁场的过程中(其所受重力忽略不计),电场和磁场对粒子所做的功为W1; 若把电场和磁场正交重叠,如图乙所示,粒子仍以初速度 y' -B 穿过重叠场区,在带电粒子穿过电场和磁场的过程中,电场 和磁场对粒子所做的总功为W2,比较W1和02,则() A•一定是W1>W2B.一定是W1=W2 C.一定是W1 41.长为L的水平通电直导线放在倾角为日的光滑的斜面上,并处在 磁感应强度为B的匀强磁场中,若磁场方向竖直向上,则电流为时导线平衡,若磁场方向垂直于斜面向上,则电流为I2时导线 平衡,那么〔1: 〔2= 42.如图所示,在x轴的上方(y》0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.在原点0有一个离子源向x轴- 上方的各个方向发射出质量为m、电量为q的正离子,速率都 为V.对那些在xy平面内运动的离子,在磁场中可能到达的最大x=,最大y= 43.如图所示,水平放置的平行金属板A带正电,B带负电,A、B 间距离为d,匀强电场场强为E,匀强磁场磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,一带电粒子在A、B间竖直平面内做半径为R的匀速 圆周运动,则带电粒子的转动方向为时针方向,速率为— 44•如图为电磁流量计的示意图,直径为d的非磁性材料制 成的圆形导管内有导电液体流动,磁感应强度为场垂直于导电液体流动方向穿过一段圆形管道。 b两点间的电势差为U,则管中导电液体的流量 45.如图所示,质量为m,带电量为+q的粒子, 极板正中央垂直电场线和磁感线以速度 为d,磁感强度为B,这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域力不计).今将磁感强度增大到某值,则粒子将落到极板上.当粒子落到极板上时的动能为 46.如图所示,绝缘光滑的斜面倾角为0,匀强磁场B方向与斜面垂直,如果一个质量为m,带电量为-q的小球A在斜面上作匀速圆周运动,则必须加一最小的场强为的匀强电场. 47.质量m、电量q带正电荷的小物块,从半径为R的1/4光 滑圆槽顶点由静止下滑,整个装置处于电场强度E,磁感强度 为B的区域内,如图所示.则当小物块滑到底端时对轨道的压力为 48. 厂 : X "7 ! E ! X V F / 尹M尹_h.广Jf'声F"严d" Rml « J► •* «• •• •E• ••► 如图所示,质量为m,带电量为q的小球套在竖直放置的绝缘杆上,球与杆间的动摩擦因数为卩,匀强电场和匀强磁场的方向如图所示,电场强度为E,磁感应强度为B,小球由静止释放后沿杆下滑,设杆足够长,电场和磁场也足够大,求运动过 49.如图所示,虚线是匀强磁场的下边界,磁感应强度为 ^4 B=9.1X104T,C、D是虚线上两点,相距d=0.05m,一速度 方向与虚线成30°的电子经C点进入磁场而后通过D点。 电子在磁场中运动的速率为m/s,电子由C点运动到D点; X X X X X X X X I 的时间 C 可为 D So (电子质量m=9.1X1^31kg,电荷量e=1.6X10^9C) 50.如图所示,在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m, 质量为6X10-2kg,的通电直导线,电流强度l=1A,方向垂直于 纸面向外,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在磁 感应强度每秒增加0.4T,方向竖直向上的磁场中,设t=0时,B=0, 则需要S,斜面对导线的支持力为零。 51•如图所示,电源电动势刍内阻为r,竖直导轨上滑接一段质量为 度为L的金属导体PQ,PQ与导轨间的最大静摩擦力为f,为了使导体 m,电阻为R,长PQ能静止于导轨 上,在导轨平面内加一个方向垂直纸面向里的匀强磁场,求此磁场磁感应强度大小的范围。 (已知fvmg,导轨电阻不计) £■ XXX XXX 52.—个负离子,质量为m,电量大小为q,以速率v垂直于屏S经过小孔着匀强磁场的真空室中,如图所示,磁感强度于纸面向里. (1)求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与 (2)如果离子进入磁场后经过时间t到达位置 角0跟t的关系是0=3_f 2m O射入存在B的方向与离子的运动方向垂直,并垂直 0点的距离. P,试证明直线0P与离子入射方向之间的夹 XXXXXXXXXX 53.如图所示,质量为m、电量为q的带正电小球,从距地面高度为m+h2处,由静止开 始下落,下落m时进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中.电场强度为E,磁感应强度 为B,落地点偏离下落点的水平距离为d.求: (1)小球落地时动能; (2)若保持电场不 变,略增加磁场强度,则小球落地时动能是大了一些,还是小了一些(设小球仍然能在场区内落地)? 电子质量为m,电量e,进入磁感应强度为BI的圆形区域内,电子初速度Vo的方向过圆形磁 PoO=L),设某一时刻电子束打到光屏上的P点, 54.如图所示为显像管电子束偏转示意图,的匀强磁场中,该磁场被束缚在直径为场的圆心0,圆心到光屏距离为L(即求PP0之间的距离。 打在两点的粒子的质量差也m为多大? P1 * f1 Fy -— r1 56. 场强沿y轴负方向;在yv0的空间中存在xy平面(纸面)向外,一电荷量为q,质量为m的带正电粒子, Pi时速率为Vo,方向沿x轴正方向;然后, y轴上y=-2h处P3点,不计重力,求: 经过x轴上x=2h处的 如图所示,在y>0的空间存在匀强电场,匀强磁场,磁场方向垂直经过y轴上y=h处的点 P2点进入磁场,并经过 (1)电场强度的大小 (2)粒子到达P2时速度的大小和方向 (3)磁感应强度的大小 I卜 P3 57.如图所示,虚线上方有场强为E的匀强电场,方向竖直向下,虚线上下有磁感应强 度相同的匀强磁场,方向垂直纸面向外,ab是一根长为I的绝缘细杆,沿电场线放置在 虚线上方的场中,b端在虚线上,将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后, p=0.3, 小球先做加速运动后做匀速运动到达b端。 已知小球与绝缘杆间的动摩擦因数 球重力忽略不计,当小球脱离杆进入虚线下方后,运动轨迹是半圆,圆的半径是 带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做的功的比值。 方向 轴的 58.在以坐标原点0为圆心,半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示,一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 交点A处以速度v沿-X方向射入磁场,它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出。 (1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷 (2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B;处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度
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