物理磁場的基礎復習題

2021-06-13 試題

　　一.概念

　　1.下列哪些物理量是矢量( )

　　A.電場強度 B.電勢差 C.電勢能 D.磁感應強度

　　2.根據(jù)定義式，下列說法正確的是( )

　　A.B的大小與F成正比，與L、I成反比

　　B.B的方向由F的方向所決定

　　C.處在磁場中的通電導線L，在任何情況下所受磁場力F與L、I之比都恒定，且不為零

　　D.只有當B與L垂直時，定義式才有意義

　　3.磁體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的。對磁場認識正確的是

　　A.磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況

　　B.磁感線總是由N極出發(fā)指向S極

　　C.某點磁場的方向與放在該點小磁針靜止時N極所指方向一致

　　D.若在某區(qū)域內通電導線不受磁場力的作用，則該區(qū)域的磁感應強度一定為零

　　4. 下列說法中正確的有

　　A.只要帶電粒子在磁場中運動，就會受到洛侖茲力的作用

　　B.帶電粒子在空間定向運動，其周圍空間一定形成磁場

　　C.帶電粒子垂直射入磁場中，必做圓周運動

　　D.洛侖茲力總是不做功

　　二.磁場、磁感線、安培力

　　1、在長直導線AB附近，有一帶正電的小球由絕緣線懸掛在M點，如下圖所示，當導線中有恒定電流通過時，下列說法中正確的是( )

　　A.小球受到垂直紙面向里的磁場力 B.小球受到垂直紙面向外的磁場力

　　C.小球受到垂直于AB向右的磁場力 D.小球不受磁場力的作用

　　1. 如圖所示的磁場中，與磁場方向垂直放置一個含有鐵芯的小通電螺線管，給螺線管通以如圖所示的電流，則螺線管的運動情況為( )

　　A.P端向外Q端向里旋轉

　　B.P端向里Q端向外旋轉

　　C.PQ將上下平動

　　D.PQ將左右平動

　　2. 一根長度為0.1m的均勻金屬桿，兩端焊接等長的細軟導線，懸掛在同一水平高度的兩點上，abcd所在的區(qū)域內有一豎直方向的勻強磁場，當ab中通以如圖所示的電流時，金屬桿ab偏離原來的位置到兩根懸線和豎直方向的夾角為30時保持平衡，如果金屬桿ab的質量為0.086kg，其中通過的電流強度為10A.則勻強磁場的磁感應強度為______.(g取10m/s2)

　　3. 兩通電直導線的電流方向分別為ab，cd，兩導線垂直但不相交，ab水平放置，可自由移動，cd豎直放置且固定不動，如圖所示。通電后( )

　　A.ab將順時針轉動，同時靠近cd

　　B.ab將逆時針轉動，同時靠近cd

　　C.ab將順時針轉動，同時遠離cd

　　D.ab將逆時針轉動，同時遠離cd

　　三.洛倫茲力

　　1、如圖所示，在一勻強磁場中有三個帶電粒子，其中1和2為質子，3為粒子的徑跡.它們在同一平面內沿逆時針方向做勻速圓周運動，三者軌道半徑r1r3并相切于P點，設T、v、a、t分別表示它們做圓周運動的周期、線速度、向心加速度以及各自從經過P點算起到第一次通過圖中虛線MN所經歷的時間，則( )

　　A.T1=T2

　　C.a1a3 D.t1

　　2.如圖所示，勻強磁場方向垂直于紙面向里，一束電子垂直于磁場射入，則電子束將( )

　　A.向上偏轉

　　B.向下偏轉

　　C.垂直于紙面向里偏轉

　　D.垂直于紙面向外偏轉3. 一個帶電粒子沿垂直于磁場方向射入勻強磁場中，由于使沿途空氣電離而使粒子的動能逐漸減小，軌跡如圖所示。假設粒子的動量不變，下列有關粒子的運動方向和所帶電性的判斷正確的是( )

　　A.粒子由a向b運動，帶正電

　　B.粒子由a向b運動，帶負電

　　C.粒子由b向a 運動，帶正電

　　D.粒子由b向a運動，帶負電

　　4. a粒子( He)和質子( H)從勻強磁場中的'同一點，沿著與磁場垂直的方向以相同的初速率v0反向射出如圖所示。它們第一次可能相遇時所經過的路程之比為( )

　　A.2∶1 B.1∶2 C.1∶1 D.4∶1

　　5. .粒子甲的質量與電荷量分別是粒子乙的4倍與2倍，兩粒子均帶正電，讓它們從勻強磁場中同一點以大小相等、方向相反的速度開始運動.已知磁場方向垂直紙面向里，以下四個圖中，能正確表示兩粒子運動軌跡的是( )

　　6. 如圖所示，一足夠長的絕緣材料的光滑斜面與地面成角，其上端放有一塊質量為m，帶有負電荷q的金屬塊，整個裝置放在垂直于紙面向外的勻強磁場中，其磁感應強度為B，那么金屬塊開始下滑時其加速度a=______，它沿斜面的最大速度為______。

　　如圖所示，兩虛線之間的空間內存在著正交或平行的勻強電場E和勻強磁場B，有一個帶正電的小球(電荷量為+q，質量為m)從電磁復合場上方的某一高度處自由落下，那么，帶電小球可能沿直線通過的電磁復合場是( )

　　答案：CD

　　解析：在A圖中剛進入復合場時，帶電小球受到方向向左的電場力、向右的洛倫茲力、豎直向下的重力，在重力的作用下，小球的速度要變大，洛倫茲力也會變

　　大，所以水平方向受力不可能總是平衡，A選項錯誤;B圖中小球要受到向下的重力、向上的電場力、向外的洛倫茲力，小球要向外偏轉，不可能沿直線通過復合場，B選項錯誤;C圖中小球受到向下的重力、向右的洛倫茲力、沿電場方向的電場力，若三力的合力恰好為零，則小球將沿直線勻速通過復合場，C正確;D圖中小球只受到豎直向下的重力和豎直向上的電場力可以沿直線通過復合場，D正確

　　練習

　　7. 如圖所示，長方形abcd長ad=0.6 m，寬ab=0.3 m，O、e分別是ad、bc的中點，以ad為直徑的半圓內有垂直紙面向里的勻強磁場(邊界上無磁場 )，磁感應強度B=0.25 T。一群不計重力、質量m=310-7 kg、電荷量q=+210-3 C的帶電粒子以速度v=5l02 m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場射人磁場區(qū)域

　　A.從Od邊射人的粒子，出射點全部分布在Oa邊

　　B.從aO邊射人的粒子，出射點全部分布在ab邊

　　C.從Od邊射入的粒子，出射點分布在Oa邊和ab邊

　　D.從aO邊射人的粒子，出射點分布在ab邊和bc邊

　　8.如圖所示，在虛線框內存在著互相垂直的勻強電場和勻強磁場，帶負電液滴自由下落h后進入方框內，恰好做勻速圓周運動，已知勻強電場強度為E，磁感應強度為B，則電場方向為____________，磁場方向為____________，液滴做圓周運動的半徑為____________，若電磁場區(qū)域很長，液滴從開始運動到第二次離開方框區(qū)域所需時間為__________，液滴從進入電磁場到離開電磁場這一過程中的平均速度為 ____________.

　　9. 如圖所示，兩帶電平行金屬板之間有相互正交的勻強電場和勻強磁場。現(xiàn)使一個帶正電的粒子以某一初速度沿垂直于電場和磁場的方向射入兩板間，測得它飛出該場區(qū)時的動能比射入時的動能小。為使帶電粒子飛出場區(qū)時的動能比射入時的動能大，以下措施中可行的是( )

　　A.增大射入時的速度

　　B.保持金屬板所帶電荷量不變增大兩板間的距離

　　C.保持兩板間的距離不變增大兩金屬板所帶的電荷量

　　D.增大磁場的磁感應強度

　　例題：在半徑為R的半圓形區(qū)域中有一勻強磁場，磁場的方向垂直于紙面，磁感應強度為 B。一質量為m，帶有電量q的粒子以一定的速度沿垂直于半圓直徑A D方向經P點(AP=d)射入磁場(不計重力影響)。(本題難度大，欣賞)

　　⑴如果粒子恰好從A點射出磁場，求入射粒子的速度。

　　⑵如果粒子經紙面內Q點從磁場中射出，出射方向與半圓在 Q點切線方向的夾角為(如圖)。求入射粒子的速度。