磁场经典习题
高二物理《磁场》--练习题(答案)
磁场练习题1.下列说法中正确的是 ( ) A.磁感线可以表示磁场的方向和强弱B.磁感线从磁体的N 极动身,终止于磁体的S 极C.磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场D.放入通电螺线管内的小磁针,依据异名磁极相吸的原则,小磁针的N 极肯定指向通电螺线管的S 极2.关于磁感应强度,下列说法中错误的是 ( ) A.由B =ILF可知,B 与F 成正比,与IL 成反比 B.由B=ILF可知,一小段通电导体在某处不受磁场力,说明此处肯定无磁场 C.通电导线在磁场中受力越大,说明磁场越强 D.磁感应强度的方向就是该处电流受力方向3.关于磁场和磁感线的描述,正确的说法是 ( ) A 、磁感线从磁体的N 极动身,终止于S 极B 、磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向C 、沿磁感线方向,磁场渐渐减弱D 、在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小 4.首先发觉电流磁效应的科学家是( )A. 安培B. 奥斯特C. 库仑D. 伏特 5.两根长直通电导线相互平行,电流方向相同.它们的截面处于一个等边三角形ABC 的A 和B 处.如图所示,两通电导线在C 处的磁场的磁感应强度的值都是B ,则C 处磁场的总磁感应强度是( )A.2BB.BC.0D.3B6.如图所示为三根通电平行直导线的断面图。
若它们的电流大小都相同,且ab=ac=ad ,则a 点的磁感应强度的方向是 ( ) A. 垂直纸面指向纸里B. 垂直纸面指向纸外C. 沿纸面由a 指向bD. 沿纸面由a 指向d7.如图所示,环形电流方向由左向右,且I 1 = I 2,则圆环中心处的磁场是( )A.最大,穿出纸面B.最大,垂直穿出纸面C.为零D.无法确定8.如图所示,两个半径相同,粗细相同相互垂直的圆形导线圈,可以绕通过公共的轴线xx′自由转动,分别通以相等的电流,设每个线圈中电流在圆心处产生磁感应强度为B,当两线圈转动而达到平衡时,圆心O处的磁感应强度大小是()(A)B (B)2B (C)2B (D)0磁场对电流的作用1.关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向,正确的说法是( )A.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行B.跟磁场方向垂直,跟电流方向平行C.既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直D.既不跟磁场方向垂直,又不跟电流方向垂直2.如图所示,直导线处于足够大的匀强磁场中,与磁感线成θ=30°角,导线中通过的电流为I,为了增大导线所受的磁场力,可实行下列四种方法,其中不正确的是( )A.增大电流IB.增加直导线的长度C.使导线在纸面内顺时针转30°D.使导线在纸面内逆时针转60°3.如图所示,长为L的直导线在竖直方向的磁场B中,且与水平面的夹角为α,通以电流I则所受的磁场力是______.4.如图所示,在垂直于纸面的磁场B中,通有电流I的导线长为L,与水平方向夹角为α,则这根通电导线受到的安培力是______.5.在两个倾角均为α光滑斜面上,放有一个相同的金属棒,分别通有电流I1和I2,磁场的磁感强度大小相同,方向如图中所示,两金属棒均处于平衡状态,则两种状况下的电流强度之比I1:I2为6.直导线ab与线圈的平面垂直且隔有一小段距离,其中直导线固定,线圈可自由运动,当通过如图所示的电流方向时(同时通电),从左向右看,线圈将( )A.不动B.顺时针转动,同时靠近导线C.顺时针转动,同时离开导线D.逆时针转动,同时靠近导线7.如图所示,有一通电导线放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动,当导线通过电流I时,从上往下看,导线的运动状况是( )A.顺时针方向转动,同时下降B.顺时针方向转动,同时上升C.逆时针方向转动,同时下降D.逆时针方向转动,同时上升8.有两个相同的圆形线圈,通以大小不同但方向相同的电流,如图所示,两个线圈在光滑的绝缘杆上的运动状况是( )A.相互吸引,电流大的加速度较大B.相互排斥,电流大的加速度较大C.相互吸引,加速度相同D.以上说法都不正确9.如图所示,一根长直导线穿过有恒定电流的金属环的中心且垂直圆环的平面。
物理中的磁场与电磁波练习题
物理中的磁场与电磁波练习题在我们的日常生活和现代科技中,磁场与电磁波无处不在,发挥着极其重要的作用。
从手机通信到医疗诊断,从电力传输到太空探索,磁场与电磁波的知识贯穿其中。
为了更好地理解和掌握这部分内容,让我们一起来看看一些相关的练习题。
一、磁场相关练习题1、一根长为 L 的直导线,通有电流 I,放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,且导线与磁场方向垂直。
求导线所受的安培力大小。
这道题考查的是安培力的计算公式 F = BIL。
因为导线与磁场方向垂直,所以直接代入公式即可得出答案。
2、一个矩形线圈,面积为 S,匝数为 N,放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,以角速度ω 匀速转动。
求线圈中产生的感应电动势的最大值。
这道题需要用到法拉第电磁感应定律。
感应电动势的最大值为 E =NBSω。
3、如图所示,在匀强磁场中有一个闭合的金属圆环,磁场方向垂直于圆环平面。
当磁场的磁感应强度 B 随时间 t 均匀增大时,分析圆环中感应电流的方向。
对于这道题,我们要根据楞次定律来判断。
由于磁场均匀增大,穿过圆环的磁通量增加,所以感应电流产生的磁场要阻碍磁通量的增加,从而得出感应电流的方向。
二、电磁波相关练习题1、电磁波在真空中的传播速度是多少?其频率为 f 的电磁波,波长λ 是多少?电磁波在真空中的传播速度约为 3×10^8 m/s。
根据公式 c =λf(其中 c 为光速),可以得出波长λ = c / f 。
2、以下哪种波属于电磁波?A 声波 B 光波 C 水波 D 地震波光波属于电磁波,而声波、水波和地震波都不是电磁波。
3、某电磁波的频率为 5×10^6 Hz,求其周期是多少?根据周期 T = 1 / f ,可算出该电磁波的周期。
三、综合练习题1、如图所示,空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场,一带正电粒子(不计重力)从 O 点以速度 v 射入磁场,经过时间 t 从 A 点射出磁场。
若粒子速度变为 2v,求粒子在磁场中运动的时间。
第四章磁场习题(1)
第四章习题1.是非题〔1〕在均匀无穷大媒介质中,磁场强度的数值不仅与电流的大小和导体的形状有关,还与媒介质的性质有关.〔2〕两根靠得很近相互平行的直导线,若通以相反方向的电流,则它们互相吸引. 〔3〕如果通过某一截面的磁通为零,则该截面处的磁感应强度一定为零.〔4〕通电线圈在磁场中的受力方向,可以用左手定则判别,也可以用楞次定律判别. 〔5〕由自感系数定义式可知:当空心线圈中通过的电流i越小,自感系数L就越大. 〔6〕磁感应线的方向总是从N极指向S极.〔7〕磁导率是一个用来表示媒介质导磁性能的物理量,对于不同的物质就有不同的磁导率.〔8〕互感电动势的方向与线圈的绕向是有关的.〔9〕磁路中的欧姆定律是:磁感应强度与磁动势成正比,而与磁阻成反比.〔10〕线圈中感应电动势的大小跟穿过线圈的磁通的变化成正比,这个规律叫做法拉第电磁感应定律.〔11〕在同一变化磁通的作用下,感应电动势极性相同的端子叫做同名端.〔12〕线圈的铁心不是整块金属,而是许多薄硅钢片叠压而成,这是为了节约金属材料.2.选择题〔1〕如图所示,六根导线互相绝缘,所通电流均为I,区域A、B、C、D均为相等的正方形,那么,指向纸内的磁通量最大的区域是〔〕A.A区域B.B区域C.C区域D.D区域〔2〕如图所示,在研究自感现象的实验中,由于线圈L的作用,〔〕A.电路接通时,白炽灯不会发光B.电路接通时,白炽灯不能立即达到正常亮度C.电路切断瞬间,白炽灯突然发出比较强的光D.电路接通后,白炽灯发光比较暗〔3〕两个互感线圈反串时,等效电感为〔〕A.0≥反L B.0≤反L C.0=反L D.不能确定〔4〕在电磁感应现象中,下列说法正确的是〔〕A.导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流B.导体作切割磁感应线运动,导体内一定会产生感应电流C.穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就一定有感应电流D.闭合电路在磁场内作切割磁感应线运动,电路中就一定有感应电流〔5〕如图所示,A、B是两个用细线悬着的闭合铝环,当合上开关S的瞬间〔〕A.A环向右运动,B环向左运动B.A环向左运动,B环向右运动C.A、B环都向右运动D.A、B环都向左运动〔6〕如图所示,多匝线圈的电阻和电源的内电阻可忽略,两个电阻器的阻值都是R.S原来断开,电路中电流REI2=.现闭合S将一电阻器短路,于是线圈中有自感电动势产生,这自感电动势〔〕A.有阻碍电流的作用,最后电流由I0减为零B.有阻碍电流的作用,最后电流总小于I0C.有阻碍电流增大的作用,因而电流保持I0不变D.有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是要增大到2I0〔7〕如图所示,在匀强磁场中,两根平行的金属导轨上放置两条平行的金属导线ab、cd,假定它们沿导轨运动的速度分别为v1和v2,且v2>v1.现要使回路中产生最大的感应电流,且方向为ba→,那么ab、cd的运动情况应为〔〕A.背向运动B.相向运动C.都向右运动D.都向左运动〔8〕在图中,当S闭合瞬间,B线圈中a、b电位的关系为〔〕A.bavv<B.bavv>C .b a v v =D .不能确定〔9〕如图所示,闭合电路ABCD 竖直放在匀强磁场中, 磁场方向垂直纸面向外,AB 段可沿导轨自由向下滑动, 当AB 由价值开始向下滑动时,则〔 〕 A .A 端电位较低,B 端电位较高B .AB 段在重力和磁场力的作用下最后匀速下滑C .AB 段在磁场力作用下,以大于g 的加速度下滑D .AB 段在磁场力作用下,速度逐渐减小〔10〕如图所示,L 为足够大的电感,电阻可忽略不计, EL1和EL2是两个相同的小白炽灯,如将S 闭合, 待灯亮度稳定后再断开.则随着S 的闭合和断开, EL1和EL2的亮度将是〔 〕A .S 闭合:EL2很亮、EL1不亮,S 断开:EL1、EL2即熄灭B .S 闭合:EL1很亮、EL2逐渐亮,最后一样亮,S 断开:EL2即灭、EL1逐渐灭C .S 闭合:EL1、EL2同时亮,然后EL1灭、EL2不变,S 断开:EL2即灭、EL1亮一下后灭D .S 闭合:EL1、EL2都亮, EL1从亮变暗至灭,EL2则同时变得更亮, S 断开:EL2即灭、EL1亮一下后灭〔11〕相同长度、相同截面积的两段磁路,a 段为气隙,磁阻为ma R ,b 段为铸钢,磁阻为mb R ,则〔 〕A .mb ma R R =B .mb ma R R =C .mb ma R R >D .条件不够,不能比较〔12〕如图所示,磁极中间通电直导体A 的受力方向为〔 〕 A .垂直向上 B .垂直向下 C .水平向左 D .水平向右3.填空题〔1〕如果环形线圈的匝数和流过它的电流不变,只改变线圈中的媒介质,则线圈内磁场强度将________,而磁感应强度将___________.〔2〕所谓磁滞现象,就是_______的变化总是落后于________的变化;所谓剩磁现象,就是当_________为零时,________不等于零.〔3〕如图所示,长10cm 的导线ab,通有3A 电流,电流方向从a 到b.将导线ab 沿垂直磁感应线方向放在一匀强磁场中,测得ab 所受磁场力为0.15N,则该区域的磁感应强度为________,磁场对导线ab 作用力的方向为_________.若导线ab 中的电流为零,那么该区域的磁感应强度为______.〔4〕有一空心环形螺旋线圈的平均周长为31.4cm,截面积为252cm ,线圈共绕有1000匝,若在线圈中通入2A 的电流,那么,该磁路中的磁阻为______,通过的磁通为______. 〔5〕有两根相互平行的长直导线A 、B,其中A 通有稳恒电流,B 是闭合电路的一部分,当它们互相靠近时,B 中产生的感应电流方向与A 中的电流方向______;互相远离时,B 中产生的感应电流方向与A 中的电流方向______. 〔6〕如图所示,如果线圈的电阻不计, 分析下述四种情况下,C 、D 两点电位的高低.①S 未接通时,________; ②S 闭合的瞬间,________;③S 闭合后,________; ④S 断开的瞬间,________.〔7〕在图示的螺线管中,放有一条形磁铁, 磁极已在图中标出.当磁铁突然向左抽出时, 端点A 的电位将比端点B 的电位_______; 当磁铁突然向右抽出时,端点A 的电位将 比端点B 的电位________.〔8〕一个线圈铁心的截面积为2.52cm ,线圈的匝数为2000匝,当线圈中电流由零增至2A 时,线圈从外电路共吸收能量0.4J,那么,该线圈的电感是_______,通过线圈的磁通为_______,线圈中的磁感应强度为_______.〔9〕图示出了A 、B 、C 三个线圈在铁心上的绕向,那么,可以确定端子________〔或端子_________〕为同名端.〔10〕两个相互靠近的线圈,已知甲线圈中电流的变化率为100A/s,在乙线圈中引起0.5V 的互感电动势,那么,两线圈间的互感系数为______.又若甲线圈中的电流是10A,那么甲线圈产生而与乙线圈交链的磁链是______.〔11〕自感线圈的横截面积为202cm ,共1000匝,通入图示的电流,在头2s 内产生的感应电动势为1V ,则线圈的自感系数为_______,1s 末线圈内部的磁感应强度 为_____,第3、4s 内线圈的自感电动势为_______, 第5s 内线圈中的自感电动势 为_______.〔12〕在匝数为1500匝的环形线圈中通以0.9A 的电流,测得其中的磁感应强度为0.9T,圆环的截面积为22cm ,那么,环形线圈中的磁通为_______,线圈的自感系数为_______,储存在线圈中的磁场能量是_______. 4.问答和计算题〔1〕把一根通有4A 电流、长为30cm 的导线放在匀强磁场中,当导线和磁感应线垂直时,测得所受的磁场力是0.06N,求:①磁场的磁感应强度;②如果导线和磁场方向成30º角,导线所受到的磁场力的大小.〔2〕如图所示,矩形线圈ab=cd=50cm,ad=bc=20cm,共有100匝,通以0.2A 的电流,方向如图所示.①为使线圈abcd 按图示方向转动,电磁铁上的线圈哪一端〔A 或B 〕接在直流电源正极上?哪一端接在负极上?②若线圈在图示位置所受的磁场力矩为0.2N •m,求匀强磁场的磁感应强度.〔3〕导线ab 可在导电轨道上无摩擦滑动,如图所示.Ab 长1m,匀强磁场的磁感应强度为0.8T,电源电动势E=2V,内阻不计,电阻R=5Ω.①当导线ab 运动的速度达到1m/s 时,它受多大的力?②导线ab 的最大速度可达多少?③若要使导线ab 以3m/s 的速度向右运动,则必须对ab 施以多大的力?〔4〕有一平均周长为80cm,截面直径为4cm 的环形螺旋线圈,线圈的匝数为5000匝,当线圈中通入5A 的电流,产生2105.7-⨯Wb 的磁通,求线圈铁心的相对磁导率. 〔5〕有一环形空心螺旋线圈,其外径为32cm,内径为28cm,线圈匝数为1500匝,其中电流为4.5A,求线圈中的磁通为多大?〔6〕如图所示,一矩形导电框架两端各串一电阻,Ω=11R ,Ω=22R ,放在匀强磁场中,其磁感应强度B=5T,方向如图所示.今有一导体AB,长0.2m,以1m/s 的速度在框架上向右滑动,求:①通过R1、R2的电流大小②磁场对导体AB 的作用力③电阻R1、R2上消耗的功率④外力作用于AB 做功的功率. 〔7〕如图所示,AB 、CD 是平行的金属导轨,ab 、mn 是压在导轨上的两条金属滚棒,磁场方向垂直纸面向外.当滚棒ab 向左运动时,mn 滚棒受力是什么方向?为什么? 〔8〕如图所示,当可变电阻触点M 向右移动时,①标出L 2上感应电流的方向 ②指出AB 、CD 相互作用力的方向 ③指出线圈GHJK 的转动方向 〔9〕如图所示,有一匀强磁场,磁感应强度为3102-⨯T,在垂直于磁场的平面内,有一金属棒绕平行于磁场的O 轴按逆时针转动,转速为5r/s,已知棒长0.4m.求:①金属棒上产生的感应电动势多大?②O 、A 两端哪端电位高?〔10〕一个平行长度为15cm 、截面积为22cm 的铁氧体环形磁心上均匀分布500匝线圈,测出其电感为0.6H,试求磁心的相对磁导率.如果其它条件不变而匝数增加为2000匝,试求此线圈的电感. 〔11〕标出图中开关S 闭合瞬间互感电动势的极性.〔12〕如图所示的电路中,R 1=10Ω,R 2=20Ω,R 3=30Ω,U=12V ,L=20mH,C=50F μ,电路处于稳态,求:①L 中的电流和两端电压 ②C 上的电流和电压. 5.实验题〔1〕有两位同学,各自在一铁棒上绕一些导电线圈制成电磁铁.通电时电流都是从右端流入,从左端流出.但甲同学制成的电磁铁,左端时N 极,右端时S 极;而乙同学制成的电磁铁,恰好左端是S 极,右端是N 极.那么,他们各是怎样绕导线的?用简图表示出来. 〔2〕在研究电磁感应现象的实验中,如图所示.①首先把单刀双掷开关S1掷向A,待指针一摆动便立即断开,目的是_____________________________.②若测得电流从电流计的哪边接线柱进入,指针就向哪边偏转.当S1掷向B,再闭合S2时,电流计指针将________________;又当断开S2时,指针将______________③若把条形磁铁的S 极向线圈L1中插入时,指针将____________________;条形磁铁插入后不动时,指针将___________________.〔3〕分别用万用表欧姆档来测量阻值很大的电阻器、电容器、电感线圈〔其直流电阻很小〕三种元件时,指针的偏转情况各有什么不同?〔4〕读者可亲自动手做个小实验,观察电磁感应现象和验证楞次定律.类似《电工基础》〔第 2版,周绍敏主编〕第6章中图6-5所示,用薄金属片〔最好是铝片,质量轻,导电性能也较好〕弯成一个闭合圆环,用细线悬起,当磁铁〔条形磁铁或马蹄形磁铁〕的一端穿进环心时,环将随磁铁一起运动.当从环心抽出磁铁时,环仍然随磁铁同向移动.如果圆环不闭合,则无此现象产生.试用楞次定律来解释这个实验现象.。
磁场习题(含答案解析)
磁场典型例题(一)磁通量的大小比较与磁通量的变化例题1. 如图所示,a、b为两同心圆线圈,且线圈平面均垂直于条形磁铁,a的半径大于b,两线圈中的磁通量较大的是线圈___________。
解析:b 部分学生由于对所有磁感线均通过磁铁内部形成闭合曲线理解不深,容易出错。
例题2. 磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右,一面积为S的线圈abcd如图所示放置,平面abcd与竖直面成θ角。
将abcd绕ad轴转180º角,则穿过线圈的磁通量的变化量为()A. 0B. 2BSC. 2BSc osθD. 2BSs inθ解析:C部分学生由于不理解关于穿过一个面的磁通量正负的规定而出现错误。
(二)等效分析法在空间问题中的应用例题3. 一个可自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置,且两个圆线圈的圆心重合,当两线圈都通过如图所示的电流时,则从左向右看,线圈L1将()A. 不动B. 顺时针转动C. 逆时针转动D. 向纸外平动解析:C 本题可把L1、L2等效成两个条形磁铁,利用同名磁极相斥,异名磁极相吸,即可判断出L1将逆时针转动。
(三)安培力作用下的平衡问题例题4. 一劲度系数为k的轻质弹簧,下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd,bc边长为l。
线框的下半部处在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与线框平面垂直,在图中垂直于纸面向里。
线框中通以电流I,方向如图所示。
开始时线框处于平衡状态。
令磁场反向,磁感应强度的大小仍为B,线框达到新的平衡。
在此过程中线框位移的大小=__________,方向_____________。
解析:,向下。
本题为静力学与安培力综合,把安培力看成静力学中按性质来命名的一个力进行受力分析,是本题解答的基本思路。
例题5. 如图所示,两平行光滑导轨相距为20cm,金属棒MN质量为10g,电阻R=8Ω,匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向下,大小为0.8T,电源电动势为10V,内阻为1Ω。
几种常见的磁场练习题及答案解析
1.关于磁现象的电本质,下列说法正确的是( )A.一切磁现象都起源于运动电荷,一切磁作用都是运动电荷通过磁场而发生的B.除永久磁铁外,一切磁场都是由运动电荷产生的C.据安培的分子电流假说,在外界磁场的作用下,物体内部分子电流取向变得大致相同时,物体就被磁化,两端形成磁极D.有磁必有电,有电必有磁解析:选AC.任何物质的原子的核外电子绕核运动形成分子电流,分子电流使每个物质分子相当于一个小磁体.当各分子电流的取向大致相同时,物质对外显磁性,所以一切磁现象都源于运动电荷,A、C正确,B错误.静电场不产生磁场,D错误.2.关于磁感线下列说法正确的是( )A.磁感线是磁场中实际存在的线B.条形磁铁磁感线只分布于磁铁外部C.当空中存在几个磁场时,磁感线有可能相交D.磁感线上某点的切线方向就是放在这里的小磁针N极受力的方向解析:选D.磁感线是假想的线,故A错;磁感线是闭合的曲线,磁铁外部、内部均有磁感线,故B错;磁感线永不相交,故C错;根据磁感线方向的规定知D对.3.图3-3-15如图3-3-15所示,带负电的金属圆盘绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在盘左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( )A.N极竖直向上B.N极竖直向下C.N极沿轴线向右D.N极沿轴线向左解析:选C.等效电流的方向与转动方向相反,由安培定则知轴线上的磁场方向向右,所以小磁针N极受力向右,故C正确.4.图3-3-16(2011年深圳中学高二检测)如图3-3-16所示,两根非常靠近且互相垂直的长直导线,当通以如图所示方向的电流时,电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的( )A.区域ⅠB.区域ⅡC.区域ⅢD.区域Ⅳ解析:选A.根据安培定则可判断出区域Ⅰ的磁场是一致且向里的.5.如图3-3-17所示,图3-3-17线圈平面与水平方向夹角θ=60°,磁感线竖直向下,线圈平面面积S= m2,匀强磁场磁感应强度B= T,则穿过线圈的磁通量Φ为多少?解析:法一:把S投影到与B垂直的方向,则Φ=B·S cos θ=××cos 60° Wb= Wb.法二:把B分解为平行于线圈平面的分量B∥和垂直于线圈平面的分量B⊥,B∥不穿过线圈,且B⊥=B cos θ,则Φ=B⊥S=B cos θ·S=××cos 60° Wb= Wb.答案: Wb一、选择题1.下列关于磁通量的说法,正确的是( )A.磁通量是反映磁场强弱和方向的物理量B.某一面积上的磁通量是表示穿过此面积的磁感线的总条数C.在磁场中所取的面积越大,该面上磁通量越大D.穿过任何封闭曲面的磁通量一定为零解析:选BD.磁通量Φ是磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积,即Φ=BS,亦表示穿过磁场中某面积S的磁感线的总条数,Φ只有大小,没有方向,是标量.由此可知选项A错误,B正确。
(完整)人教版初中磁现象磁场练习题
人教版初中磁现象磁场练习题一、填空题1、磁悬浮列车是利用同名磁极相互的原理来实现悬浮的;可以自由转动的磁体,当其静止时,指向南方的 是磁极的(选填“南”或“北”)极.2、关于磁场和磁感线,小明总结了如下几点:(1)磁场看不见摸不着,但是可以借助小磁针感知它的存在;(2)磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线;(3)磁感线是铁屑组成的;(4)地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近,以上总结中正确的有(选填序号即可).3、a 、b 为两个条形磁体的两个磁极,根据如图所示的磁感线方向,可以判断a 为极,小磁针上端为极.4、与磁现象有关的我国古代四大发明之一是5、物体能够吸引铁、钻、镍等物质的性质叫做物体叫做磁体.6、磁极间的相互作用是同名磁极相互7、指南针是我国古代四大发明之一。
指南针能够指南北,是因为本身具有磁性的指南针受到了的作用。
8、磁带和磁卡能够记录信息是利用了它们能够被的原理。
9、磁性材料已经在现代生活和科学技术中广泛使用,下列元器件中,不是应用磁性材料的是()A 、VCD 光盘B 电脑存储软盘C.银行磁卡D 录音带10、如图2所示,AB 为一钢针,拿一条形磁铁用图中所示的方式进行摩擦,若钢针被磁化后,用来制作指南针,则下列说法中正确的是()A. A 端指南B. B 端指南C.可能A 端指南,也可能是B 端指南D.无法确定11、放在水平桌上的小磁针,静止时指北的一端是小磁针的极。
地球本身是一个巨大的磁体,在地磁场的磁感线从地理的极附近出来,回到地理的极附近。
12、桌面上放有一定量的铁屑,现将两根完全相同的条形磁铁A 的N 极和磁铁B 的S 极如图20甲所示放置在靠近铁屑的上方,吸附一定量的铁屑。
若将吸附有铁屑的两极靠在一起,则吸附在连接处的铁屑会____(选填“增加”、“不变”或“减少”);如图乙所示,将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒,轻轻搁在两磁铁上,则被吸附的铁屑会(选填:“增加”、“不变”或“减少”)。
高中物理磁场练习题(含解析)
D.库仑通过与万有引力类比,在实验的基础上验证得出库仑定律
4.电磁炮是利用电磁系统中电磁场产生的安培力来对金属炮弹进行加速,使其达到打击目标所需的巨大动能,如图甲所示。原理图可简化为如图乙所示,其中金属杆表示炮弹,磁场方向垂直轨道平面向上,则当弹体中通过如图乙所示的电流时,炮弹加速度的方向为( )
高中物理磁场练习题
学校:___________姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同,这个力就叫作那几个力的合力,以下概念的建立方法与合力相同的是( )
A.瞬时速度B.交流电的有效值
C.电场强度D.磁通量
2.如图所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,匀强电场方向竖直向下,有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域。不计重力,则( )
16.“用霍尔元件测量磁场”的实验中,把载流子为带负电的电子e的霍尔元件接入电路如图,电流为I,方向向左,长方体霍尔元件长宽高分别为 、 、 ,处于竖直向上的恒定匀强磁场中。
(1)前后极板M、N,电势较高的是___________。(选填“M板”或“N板”)
(2)某同学在实验时,改变电流的大小,记录了不同电流下对应的 值,如下表
14.如图所示,面积为10m2的正方形导线框处于磁感应强度为 的匀强磁场中。在线框平面以ad边为轴转过180°的过程中,线圈中________感应电流产生(选填“有”或“无”),整个过程中,磁通量变化量为________Wb。
四、实验题
15.奥斯特研究电和磁的关系的实验中,通电导线附近的小磁针发生偏转的原因是______ 实验时为使小磁针发生明显偏转,通电前导线应放置在其上方,并与小磁针保持______ 选填“垂直”、“平行”、“任意角度” .元电荷的电量是______C.
磁现象 磁场 习题(含答案)
磁现象磁场习题(含答案)一、单选题(本大题共9小题,共18.0分)1.图所示是通电螺线磁感线分布的形,其磁感线方向正确的是)A. B. C.D.2.如图是研磁围磁场时的铁屑分布情况.验时,、、三个位置所对应的极可能是)A.N、N、NB.N、S、SC.N、N、SD.S、N、S3.图是两极磁感线的分图.下关于两磁极的法正确的是()A.左边是N极,右边是N极B.左边是S极,右边是S极 C.左边是S极,右边是N极 D.左边是N极,右边是S极4.指南是我国四大发明之,关于指,下列说法正确是()A.指南针可以仅具有一个磁极B.指南针的指向不会受附近磁铁块的干扰C.指南针能够指南北,说明地球具有磁场D.指南针所指的南北方向与地理的两极是重合的5.地极和地磁的极并不重合,最记这一现象的人的是()A.沈括B.牛顿C.奥斯特D.法拉第6.下列说法中正确是)A.磁感线是磁场中真实存在的一些曲线,还可以通过实验来模拟B.磁体周围的磁感线从磁体的S极出来,回到磁体的N极,构成闭合曲线C.磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相反D.磁感线分布越密的地方,其磁场越弱7.小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条线悬挂起来,使它平衡并呈水平状态,悬线系住磁体位置应在()A.磁体重心处B.磁体的某磁极处 C.磁体重心的北侧 D.磁体重心的南侧8.下列关于磁场知识的说法中,正确的是()A.磁感线是磁场中真实存在的一些曲线 B.磁体周围的磁感线都是从磁体S极出来,回到磁体N极 C.磁体周围的磁场是真实存在的 D.磁极间的相互作用不都是通过磁场发生的9.下列关于磁场和磁感线的说法正确的是()A.将小磁针放在地球周围某一空间,若小磁针静止时偏离南北方向,说明这个空间存在磁场B.在研究磁场强弱分布时,放不放铁屑磁感线都存在C.在磁场中某点放一小磁针,小磁针静止时,其S极的指向为该点磁场方向D.在磁体外部,磁感线总是从S极出发回到N极二、填空题(本大题共6小题,共12.0分)10.小针静时总是指南北,是因球周围存在着______ .对小磁有______ 作用.11.指南针是我国古大发明之一,实质就是一个小磁针它有NS极,使时指南那端是______ 极.指南能够指南北是因为球周的空间存着______ .12.明同学用硬纸板大头针制作底,把两根缝衣针磁化后,过按扣的个孔在底座针,制成了一个如图所示的指南针.指南针能北说明地球周围着______ .该指南止后,针尖指南方,针尖是指针的______ (选填“N“S”)极.13.心片磁针石,不指南方不肯休”表达了文天祥强烈的爱国精地场的______ 极在地球的南极附诗句指南方的应磁针石的______ 极.14.如图所示的悬浮地球仪,地球和底座都是利用磁性材料制成的,它利用了同名磁极相互______ 的原理,从而能够悬浮于空中静止或旋转,生动地展现了地球在空间的状态,完美地诠释了科技的魔力;地球也有磁场,地磁的南极在地理的______ 极附近.15.图中弹簧测力计的下端吊一铁球,当它们在水平放置的条形磁铁的上方沿水平直线从左端移到右端的过程中,弹簧测力计的示数将______ .三、作图题(本大题共3小题,共15.0分)16.如图所示,闭合开关S后,请画出螺线管周围的磁感线分布和标出小磁针的N极.17.如图所示,请标出图中小磁针静止时N极的指向及通电螺线管的磁感线.18.在图中标出磁感线的方向和线圈中电流的方向.四、简答题(本大题共1小题,共5.0分)19.将铁块挂在螺旋弹簧下端并悬挂在螺线管的正上方,此时弹簧的长度为12cm,如图所示.小英同学用如图所示的装置做实验,其实验过程与发生的现象,已填入表中.实验操做过程弹簧长度/cm步骤1闭合开关12.52向左移动滑动变阻器滑片P133在螺线管中插入铁心15请你依据实验过程,认真分析实验现象,写出与磁现象有关的两条结论:(1)______ .(2)______ .五、综合题(本大题共1小题,共10.0分)20.如图1所示,小明在蹄形磁体的磁场中放置一根与螺线管连接的导体棒ab,当ab 棒水平向右运动时,发现小磁针N极转至右边,根据课堂上学习的相关知识,请你在图2上标出小磁针的北极.根据ab切割磁感线产生电流的现象我们发明了______ .磁现象磁场习题(含答案)【答案】1. C2. B3. C4. C5. A6. C7. C8. C9. A10. 磁场;磁力11. S;地磁场12. 磁场;S13. N;S14. 排斥;北15. 先变小再变大16. 解:由图可知,电流由左端流入,右端流出,则用右手握住螺线管,四指沿电流方向,则大拇指向右,即螺线管的右端为N极;当小磁针静止时,根据磁极间的作用规律可知,相互靠近的一定是异名磁极,因此可以确定小磁针的左端为S极,右端为N极;在磁体的周围磁感线从磁体的N极出发回到S极,所以磁感线的方向是向左的.答案如图所示:17. 解:由图可知电流由左侧流入,则由右手螺旋定则可得螺线管右侧为N极;因磁体的外部磁感线由N极指向S极,小磁针所在位置的磁场向左,故小磁针的左端是N极,右端应为S极;如图所示:18. 解:电磁铁的左侧为S极,则外部磁感线由N指向S极;由安培定则可得电流由左侧流入,即电源左端为正极,右端为负极,在磁体外部,磁感线的方向是从N极指向S极,如图:19. 通电导体周围存在磁场.;通电螺线管的磁性随电流的增大而增大20. 发电机【解析】1.解:C、电源左为正极,电流由左侧流入,由安培则得线的右侧,左侧为S极,外部磁感由N指向S故A错误、C正确;BD、源侧为正极,则电流由右侧流入安定则螺管的为N极,右侧为S极,外部磁线由N 指向S其中D的最左端头注方错误,故BD错误.故选.由电方向可知电流方向,由安培则可判出磁方向磁方向.安定则为判线管极性、方向、磁场方向等的重要方,熟应用.2.解:任何一磁体有两个极由此可知,ab一定为异名磁极,AC选项错;观磁感的状可知、c一定为同名磁极,D选项错误,选项正;故B.铁屑是磁性物质,能被磁吸引而每个体两个位的磁最,叫磁极条形磁两个磁极在其两端,吸引铁物质越说明该处磁性越强反,越弱;同磁极相互排斥,名磁极相互引.题考查学生对于场的识,属于基础.3.解:根据在磁体的部,磁感从磁N出来,到S极可,左边S,右边是N极,故C确符合题意.故选.要解决题,需要掌握磁感线的特点在磁体外部,磁感线从磁体N极,到极.题主要考查了感线分布及点,要掌磁感线的方向.4.解:磁偏角说地理南北极与地南北极并重,D错误.南针是一个磁体磁体两个磁极,故A错误;指南能够指南北,地球具磁场,故C正确;选:C地是一个大磁,地磁南极在地理北极附近,极在地理南附近,由于到地磁的用,放入地的磁体都受到地磁的作用.地球是一个大磁体地球周围存地场,这客观存在.5.解:北宋学者沈括在《梦溪笔载指南指向常微信东,不全也”,是第一位指地磁偏角的科学,故A符意;牛顿发现关运动三律和万有引定律,故B不符合题意;法拉第发现著名的电磁定律,D不合题意.故选.据历史上地磁场记载及理常识解答此题.物理学史也物理考试经出现的一,求学生熟记著名科学家的贡献.6.解:磁线不存在,而是一些假想的线,所以A说法错误;磁感分布越密的,其磁场越强,所以D说法.磁线某一点的切方向与放点小磁针静止时所指的方向一致,南极所的方向相反,所以C 说法正确.故C.要解决此题,需要握并理解感线.磁线是了述磁而引入不是际存在的.感的方向代表磁场的方向,磁感线的密程代表磁场的强弱.在磁体外部,感线从体的极出来,回到极.要住几个方向:感线方向、磁的向、磁针静止时北的指向磁针北极受力方一致.此题要查了对磁感线的理解.知磁感线假想的线,不真实存的.在磁体外从北极来回南极.7.解:如图,地球是个大磁体,北京在北半球,北半球的磁感线是斜向下的.则条形磁体的上端是N极,向下微倾,要使质地均匀的条形磁体水平平衡,悬线系在磁体重心的北侧.故选C.地球是个大磁体,北京在北半球,条形磁体在地磁场中受到磁力作用,根据图示可以判断悬线的位置.分析地球周围的磁场,知道条形磁体在地磁场的作用下的大致方向,方可判断悬线挂的位置.本题可以拓展到在赤道上、在南半球等.8.解:A、磁感线是人们为了研究磁场分布规律,假想的存在于磁体周围空间的封闭曲线,实际不存在.故A错误;B、在磁铁的外部,磁感线从N极出发进入S极,在磁铁的内部,磁感线从S极指向N 极.故B错误;C、磁场虽然看不到、摸不着,但客观存在于磁体周围空间.故C正确;D、磁极间的相互作用都是通过磁场发生的.故D错误.故选C.①磁体周围存在磁场,磁体间的相互作用通过磁场发生;②磁感线是人为假想的曲线,不是磁场中实际存在的曲线.在磁铁的外部,磁感线从N 极出发进入S极,在磁铁的内部,磁感线从S极指向N极.本题考查对磁感线、磁场的认识,要注意磁场是客观存在的物质,而磁感线不是客观存在的物质,是人为假想的曲线.9.解:A、因为小磁针静止时,指向南北方向,所以如果偏离南北方向,一定有磁场作用,故A选项正确;B、磁感线是科学家为了研究起来形象、直观,是通过想象而描绘出来的,所以不是真实存在的,故B选项错误;C、在磁场中某点放一小磁针,小磁针静止时,其N极的指向方向为该点磁场方向,故C说法错误;D、磁体外部的磁感线是从N极出发,回到S极的,但磁体内部的磁感线是从S极出发,回到磁体N极的,故D选项错误.故选A.(1)根据磁极间的相互作用进行分析,即磁场的方向可以通过放入小磁针的指向进行判断;(2)根据理想模型方法的思路进行分析,即为了人们可以形象直观的认识磁场,科学家通过想象引入了磁感线;(3)磁场方向的规定:磁场中某点的磁场方向与放在该处的小磁针N极所指的方向相同;(4)根据磁场的特点进行分析,磁场包括磁体内部和外部.解此题要知道磁场的基本性质;知道磁场是客观存在的,磁感线是人为加上去的;知道磁场方向是怎么规定的等.10.解:地球的周围在磁场所以地球围小磁针(指南)都要受到地磁力的作用而指向南北向.故答案为:场;力.磁场的基本性质是对放入的磁体产磁力的作用,地球是一个大,地磁南在理北极近,地磁北极在地理南附近磁在地球这个磁体磁场即可指南北.道地是大磁体,地的周围存在磁场,叫磁,地磁场的用下,小磁针自由止时可以指南北.11.解:由地磁的北极南极附近,地磁的南极在地理的北极附近根据同名极相互排斥,异名磁性互引可知,小磁针静止时指南端极;由此可知,指南针能指南是因为地球周围的空存在着.故答案:S;地场.于的北极在地理的南极附近地磁的南极在地理的北极附近;同名磁极排斥,异名磁极相引,判断小针指向.只要握了地磁场特点和磁极间相互作的规律就能顺决此题目.12.解:地球是一个大磁体,南指北的原因是由于受到了用;指南止时,指向南的一端是磁体的南(S);指的一端是磁体北(N)极,针尖南,所以针尖S极.故答案为:场S.指南据地磁场的作用工的,磁的南极在理北极附近地磁的北在地理的南附近,再根磁间的作用规律,可判断指南针的指向.本题考查指南针指南北的原因比单.13.解:磁体周存在场,地球也是一个磁体,围有地磁.小磁针静止时南地理的南极,根据同名极互相吸引,明磁的北极在地理的附近;地磁场地球的南出发进入球的北极指南针在地球的表面,受力方向向北S受力方向向,所指南针指向南的应是小磁针的S极.故案为:;S.地球是一个巨大的场,周围在着地磁,地北极和地理南北极是相反的,磁北极在理南极附近,磁南极在理北极近;磁针石就是指南针,向南方的是小磁针的S极不极.题要考查地磁场和磁的质,于基础知识考查,也是学生错的内容.14.解:因为球体与底座是相互分离的,所以球体与底座之间是相互排斥的,即该悬浮地球仪是利用的同名磁极相互排斥的原理制成的;地球本身是一个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理的北极附近.故答案为:排斥;北.从图可知:球体与底座是相互分离的,故可判断球体与底座是相互排斥的;地球是一个大磁体,地磁的南、北极与地理的南、北极正好相反,而且不重合.此题考查了磁极间相互作用的规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;考查地磁两极与地理两极的关系,注意不要答成“地磁北极在地理北极附近,地磁南极在地理的南极附近”.15.解:磁体上的不同部位的磁性强弱并不一样,磁体两端(磁极)处的磁性最强,而中间的磁性最弱,因而铁球在条形磁体的N极和S极处受到的吸引力最大,在正中处受到的吸引力最小,所以从左开始,弹簧测力计的示数是先变小,到中间位置时,是最小的示数,然后再变大.故答案为:先变小再变大.本题应根据磁体的性质分析:每个磁体有两个磁极,而磁极的磁性最强,对于条形磁体来说,两端分别是两个磁极,中间的磁性最弱,可以得出铁球的受力情况.本题考查了磁体的性质:每个磁体有两个磁极,而磁极的磁性最强.16.利用螺线管中电流的方向和线圈的绕向,根据安培定则确定螺线管的NS极;然后利用磁极间的作用规律:同名磁极性互排斥,异名磁极相互吸引确定小磁针的N、S极;在磁体的周围,磁感线从N极流出回到S极,由此可以确定磁感线的方向.此题考查了磁极间的作用规律、安培定则、磁感线的方向等几个知识点.小磁针的N、S极是由螺线管的N、S极来确定的,因此确定螺线管的N、S极是解决此题的突破口.17.由右手螺旋定则可判出螺线管的磁极,由外部磁感线的特点可知小磁针所在位置的磁场方向,则可知小磁针的指向.右手螺旋定则属于考查的重点,要求我们能熟练应用右手螺旋定则根据电流方向判断磁极方向,或根据磁极方向判电流方向.18.本题已知电磁铁的极性方向,则可得出磁感线的方向,由安培定则可求得电流方向.在磁体外部,磁感线的方向是从N极指向S极.对于电磁铁,不论是告诉电流方向判磁极方向还是由磁极方向判电流方向,都由安培定则进行判定.19.解:(1)已知“铁块挂在螺旋弹簧下端并悬挂在螺线管的正上方,此时弹簧的长度为12cm”闭合开关后,弹簧长度伸长为12.5cm,说明通电导体周围存在磁场吸引铁块,然后将弹簧拉长了,(2)当向左移动滑动变阻器滑片P,此时电路中的电阻减小,电流增大,弹簧长度伸长为13cm,说明通电螺线管的磁性随电流的增大而增大.(3)当在螺线管中插入铁心,吸引力更大,铁块拉弹簧的力越大,弹簧伸长的越长,说明在通电螺线管中插入铁芯后磁性大大增强.故答案为:(1)通电导体周围存在磁场.(2)通电螺线管的磁性随电流的增大而增大.(3)在通电螺线管中插入铁芯后磁性大大增强.首先看清题意,然后根据表中提供的信息,明确以下两点:(1)电磁铁的磁性强弱跟电流的大小、线圈的多少、有无铁芯有关.电流越大,线圈越多,有铁芯,电磁铁的磁性越强.(2)电磁铁的磁性强弱用对铁块吸引力的大小来反映,吸引力越大,铁块拉弹簧的力越大,弹簧伸长的越长.这种方法是转换法.(1)掌握电磁铁的磁性强弱的影响因素和利用转换法探究电磁铁磁性强弱的影响因素.(2)根据实验数据能总结实验结论.20.解:ab水平向左运动切割磁感线,蹄形磁体的磁场方向不变,导体棒运动方向相反,产生的感应电流反向,螺线管产生的磁场方向反向,由磁极间的相互作用可知,上面的小磁针N极转至右边,如图所示:装置图是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,通过灵敏电流计来显示电流,在实验过程中,消耗的机械能,得到了电能.此现象应是电磁感应现象,发电机就是根据这一原理制成的.故答案为:发电机.(1)导体棒运动,切割磁感线产生了感应电流,电流流过螺线管,在螺旋管中电流产生的磁场作用下,小磁针发生偏转;(2)如果导体棒切割磁感线的运动方向或蹄形磁体的磁场方向与原来的方向相反,导体棒切割磁感线产生的感应电流方向就与原来的感应电流的方向相反,小磁针的偏转方向就与原来的偏转方向相反,小磁针N极能向左偏转,发电机根据电磁感应原理制成的.本题把电磁感应现象、感应电流方向的影响因素、螺旋管的电流和磁极关系、磁极间的相互作用放在同一个实验中进行考查,比较新颖,有一些难度.。
初中物理磁场练习题及答案
初中物理磁场练习题及答案【典型例题】类型一、磁概念1.(2015•杭州中考)甲铁棒能吸引小磁针,乙铁棒能排斥小磁针,若甲、乙铁棒相互靠近,则两铁棒()A.一定互相吸引B.一定互相排斥C.可能无磁力的作用D.可能互相吸引,也可能排斥【思路点拨】(1)磁铁具有吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质。
(2)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
【答案】D【解析】用甲去靠近小磁针,甲能吸引小磁针,说明甲可能没有磁性,也可能具有的磁性和小磁针靠近的磁极的磁性相反;乙能排斥小磁针,说明乙一定有磁性,且和小磁针靠近的磁极的磁性相同.由于小磁针有两个不同的磁极,所以甲、乙铁棒相互靠近,可能相互吸引,也可能相互排斥.故选D。
【总结升华】(1)掌握磁体的吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质。
(2)掌握磁极间的相互作用。
2.如图所示,将挂着铁块的弹簧测力计在水平放置的条形磁铁上自左端向右逐渐移动时,测力计的示数将。
【思路点拨】需要注意A是铁块,其没有磁性,它与下面磁铁的力的关系只需考虑条形磁体的磁性,条形磁体的磁性两端最强,中间最弱。
【答案】先减小后变大。
【解析】磁体的不同位置磁性的强弱不同,其中,两端最强称为磁极,中间最弱,几乎没有磁性。
所以当铁块从条形磁铁的左端移动到右端过程中,在到达磁体中间的过程中,磁体对铁块的吸引力变小;从中间到最右端的过程中,磁体对铁块的吸引力变大。
【总结升华】认识磁体上不同部位磁性的强弱不同是解决此题的关键。
举一反三【变式】(2015•淮北模拟)如图所示,甲乙两根外形完全相同的钢棒,用甲的一端接触乙的中间,下列说法中正确的是()A.若甲、乙相互吸引,则甲、乙均有磁性B.若甲、乙相互间没有吸引,则甲一定没有磁性,乙可能有磁性C.若甲、乙相互间没有吸引,则甲、乙均没有磁性D.若甲、乙相互吸引,则甲有磁性乙一定没有磁性【答案】B类型二、磁场、磁感线3.关于磁体和磁场,以下说法中错误的是()A.悬挂起来的小磁针静止时,小磁针的北极指向地理的北极附近B.铁、铜、铝等金属材料都能够被磁化C.磁体之间的相互作用力是通过磁场而发生的D.通电导体周围一定存在磁场【答案】B【解析】磁体的指向性是由于地磁场的作用,小磁针静止时,南极指南,北极指北,故A正确;能够被磁化的物质一定磁性材料,而铜、铝均不能被磁化,故B错误;C、D的说法均是正确的。
物理磁场练习题(含答案)
物理高二磁场练习题一、单选题1.关于电场强度和磁感应强度,下列说法正确的是A.电场强度的定义式适用于任何电场B.由真空中点电荷的电场强度公式可知,当r→0时,E→无穷大C.由公式可知,一小段通电导线在某处若不受磁场力,则说明此处一定无磁场D.磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向2.如图所示,条形磁铁放在水平粗糙桌面上,它的正中间上方固定一根长直导线,导线中通过方向垂直纸面向里(即与条形磁铁垂直)的电流,和原来没有电流通过时相比较,磁铁受到的支持力N和摩擦力f将A、N减小,f=0B、N减小,f≠0C、N增大,f=0D、N增大,f≠03、有电子、质子、氘核、氚核,以同样速度垂直射入同一匀强磁场中,它们都作匀速圆周运动,则轨道半径最大的粒子是A.氘核 B.氚核 C.电子 D.质子4.一带正电荷的小球沿光滑、水平、绝缘的桌面向右运动,如图所示,速度方向垂直于一匀强磁场,飞离桌面后,最终落在地面上. 设飞行时间为t1、水平射程为s1、着地速率为v1;现撤去磁场其它条件不变,小球飞行时间为t2、水平射程为s2、着地速率为v2.则有:A、 v1=v2B、 v1>v2C、 s1=s2D、t1<t25.有一个带正电荷的离子,沿垂直于电场方向射入带电平行板的匀强电场.离子飞出电场后的动能为Ek,当在平行金属板间再加入一个垂直纸面向内的如图所示的匀强磁场后,离子飞出电场后的动能为Ek/,磁场力做功为W,则下面各判断正确的是A、EK <EK',W=0B、EK >EK',W=0C、EK =EK',W=0D、EK>EK',W>06.图是质谱仪的工作原理示意图。
带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。
速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。
平板S 上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。
平板S下方有强度为B0的匀强磁场。
14章磁场例题习题
第十四章 稳恒磁场例题例14-1 在真空中,电流由长直导线1沿垂直于底边bc 方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的正三角形金属线框,再由b 点从三角形框流出,经长直导线2沿cb 延长线方向返回电源(如图).已知长直导线上的电流强度为I ,三角框的每一边长为l ,求正三角形的中心点O 处的磁感强度B.解:令1B 、2B 、acb B 和ab B分别代表长直导线1、2和三角形框ac 、cb 边和ab 边中的电流在O点产生的磁感强度.则 ab acb B B B B B21 1B :由于O 点在导线1的延长线上,所以1B= 0.2B :由毕-萨定律)60sin 90(sin 402 d I B 式中 6/330tan 21l l Oe d)231(34602 lI B )332(40 l I 方向:垂直纸面向里.acb B 和ab B:由于ab 和acb 并联,有 acb acb ab ab R I R I又由于电阻在三角框上均匀分布,有21cb ac ab R R acb ab ∴ acb ab I I 2 由毕奥-萨伐尔定律,有ab acb B B 且方向相反. ∴ )332(402lIB B ,B的方向垂直纸面向里.例14-2 如图所示,一无限长载流平板宽度为a ,线电流密度(即沿x 方向单位长度上的电流)为 ,求与平板共面并且距离平板一边为b 的任意点 P 的磁感强度. 解:利用无限长载流直导线的公式求解. (1) 取离P 点为x 宽度为d x 的无限长载流细条,它的电流 x i d d(2) 这载流长条在P 点产生的磁感应强度 xiB2d d 0 xx2d 0方向垂直纸面向里.(3) 所有载流长条在P 点产生的磁感强度的方向都相同,所以载流平板在P 点产生的磁感强度B B dba bxdx x20b b a x ln 20 方向垂直纸面向里.abIIO1 2 e例14-1图ObxaP例14-2图例14-3 如图所示,半径为R ,线电荷密度为 (>0)的均匀带电的圆线圈,绕过圆心与圆平面垂直的轴以角速度 转动,求轴线上任一点的B的大小及其方向.解: R I 2/32230)(2y R R B B yB的方向与y 轴正向一致.例14-4 平面闭合回路由半径为R 1及R 2 (R 1 > R 2 )的两个同心半圆弧和两个直导线段组成(如图).已知两个直导线段在两半圆弧中心O 处的磁感强度为零,且闭合载流回路在O 处产生的总的磁感强度B 与半径 为R 2的半圆弧在O 点产生的磁感强度B 2的关系为B = 2 B 2/3,求R 1与R 2的关系.解:由毕奥-萨伐尔定律可得,设半径为R 1的载流半圆弧在O 点产生的磁感强度为B 1,则 1014R IB同理, 2024R IB∵ 21R R ∴ 21B B 故磁感强度 12B B B 204R I104R I206R I∴ 213R R例14-5 在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L 1、L 2,圆周内有电流I 1、I 2,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中L 2回路外有电流I 3,P 1、P 2为两圆形回路上的对应点,则:[ ] (A)1d L l B2d L l B,21P P B B(B)1d L l B 2d L l B ,21P P B B .(C)1d L l B2d L l B,21P P B B .(D)1d L l B 2d L l B,21P P B B .例14-6 在安培环路定理 i LI l B 0d 中, i I 是指 ;B是指 .例14-3图例14-4图1 2I 3(a) (b)⊙例14-5图例14-7 如图,一条任意形状的载流导线位于均匀磁场中,试证明导线a 到b 之间的一段上所受的安培力等于载同一电流的直导线ab 所受的安培力.证明:由安培定律 B l I f d d ,ab 整曲线所受安培力为 b aB l I f fd d因整条导线中I 是一定的量,磁场又是均匀的,可以把I 和B提到积分号之外,即 b aB l I f d B l I ba)d (B ab I载流相同、起点与终点一样的曲导线和直导线,处在均匀磁场中,所受安培力一样.例14-8 判断下列说法是否正确,并说明理由:(1) 若所取围绕长直载流导线的积分路径是闭合的,但不是圆,安培环路定理也成立.(2) 若围绕长直载流导线的积分路径是闭合的,但不在一个平面内,则安培环路定理不成立.例14-9 如图所示,一半径为R 的均匀带电无限长直圆筒,面电荷密度为 .该筒以角速度 绕其轴线匀速旋转.试求圆筒内部的磁感强度.解:如图所示,圆筒旋转时相当于圆筒上具有同向的面电流密度i , R R i )2/(2作矩形有向闭合环路如右图中所示.从电流分布的对称性分析可知,在ab 上各点B 的大小和方向均相同,而且B的方向平行于ab ,在bc 和fa 上各点B 的方向与线元垂直,在de , cd fe ,上各点0 B.应用安培环路定理 I l B 0d可得 ab i ab B 0 R i B 00 圆筒内部为均匀磁场,磁感强度的大小为 R B 0 ,方向平行于轴线朝右. 例14-10 如右图,匀强磁场中有一矩形通电线圈,它的平面与磁场平行,在磁场作用下,线圈发生转动,其方向是 [ ](A) ab 边转入纸内,cd 边转出纸外.(B) ab 边转出纸外,cd 边转入纸内.(C) ad 边转入纸内,bc 边转出纸外.(D) ad 边转出纸外,bc 边转入纸内.例14-11 如图,长载流导线ab 和cd 相互垂直,它们相距l ,ab 固定不动,cd 能绕中点O 转动,并能靠近或离开ab .当电流方向如图所示时,导线cd 将[ ] (A) 顺时针转动同时离开ab . (B) 顺时针转动同时靠近ab .例14-7图例14-9图例14-10图例14-11图(C) 逆时针转动同时离开ab . (D) 逆时针转动同时靠近ab .例14-12 两个同心圆线圈,大圆半径为R ,通有电流I 1;小圆半径为r ,通有电流I 2,方向如图.若r << R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场),当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为[ ](A)R r I I 22210 . (B)Rr I I 22210 .(C) rR I I 22210 . (D) 0.例14-13 载流平面线圈在均匀磁场中所受的力矩大小与线圈所围面积 ;在面积一定时,与线圈的形状 .(填: 有关、无关)习题14-1 边长为l 的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方形共面),在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为[ ](A) 01 B ,02 B .(B) 01 B ,lIB 0222.(C) l I B0122 ,02 B . (D) l I B 0122 ,lIB 0222 . 14-2 在真空中,电流I 由长直导线1沿垂直bc 边方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,再由b 点沿平行ac 边方向流出,经长直导线2返回电源(如图).三角形框每边长为l ,则在该正三角框中心O 点处磁感强度的大小为 ;磁感强度的方向为 。
高中物理磁场经典习题(题型分类)含答案
高中物理磁场经典习题(题型分类)含答案题组一1.在xOy平面内,y≥0的区域有垂直于平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。
一质量为m、带电量大小为q的粒子从原点O沿与x轴正方向成60°角方向以速度v射入。
粒子的重力不计。
求带电粒子在磁场中运动的时间和带电粒子离开磁场时的位置。
2.如图所示,abcd是一个正方形的盒子,在cd边的中点有一小孔e。
盒子中存有沿ad方向的匀强电场,场强大小为E。
一粒子源不断地从a处的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子,粒子的初速度为v,经电场作用后恰好从e处的小孔射出。
现撤去电场,在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B。
粒子仍恰好从e孔射出。
不考虑带电粒子的重力和粒子之间的相互作用。
1)所加的磁场的方向是什么?2)电场强度E与磁感应强度B的比值是多少?题组二4.如图所示的坐标平面内,在y轴的左侧存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B1 = 0.20 T的匀强磁场,在y轴的右侧存在垂直纸面向里、宽度d=0.125 m的匀强磁场B2.某时刻一质量为m=2.0×10^-8 kg、电量为q=+4.0×10^-4 C的带电微粒(重力可忽略不计),从x轴上坐标为(-0.25 m,0)的P点以速度v=2.0×10^3 m/s沿y轴正方向运动。
试求:1)微粒在y轴的左侧磁场中运动的轨道半径;2)微粒第一次经过y轴时速度方向与y轴正方向的夹角;3)要使微粒不能从右侧磁场边界飞出,B2应满足的条件。
5.图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为U;两板之间有匀强磁场,磁场应强度大小为B,方向平行于板面并垂直于纸面朝里。
图中右边有一边长为a的正三角形区域EFG(EF边与金属板垂直),在此区域内及其边界上也有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里。
假设一系列电荷量为q的正离子沿平行于金属板面,垂直于磁场的方向射入金属板之间,沿同一方向射出金属板之间的区域,并经EF边中点H射入磁场区域。
磁场练习题
磁场练习题第一节:磁现象和磁场1.奥斯特实验说明了( )A.磁场的存在 B.磁场具有方向性C.通电导线周围存在磁场 D.磁体间有相互作用2.(多选)下列说法正确的是( )A.磁体磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极B.磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场发生的C.在地球表面各点磁场强弱相同D.地球地理两极与地磁两极并不重合3.把一个条形磁铁悬挂起来,则条形磁铁的N极应指向( )A.地理正北极 B.地理正南极 C.地磁北极 D.地磁南极4.下列说法正确的是( )A.指南针指出的“北”不是真正的北,两者有一定的差别B.地球两极与地磁两极不重合,地磁南极在地球南极附近,地磁北极在地球北极附近C.在任何星球上都能利用指南针进行方向判断D.我国是最早在航海上使用指南针的国家5.(多选)下列说法正确的是( )A.磁体磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极B.磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场发生的C.在地球表面各点磁场强弱相同D.地球地理两极与地磁两极并不重合6.在做奥斯特实验时,下列操作中现象最明显的是( )A.沿电流方向放置小磁针,使小磁针在导线的延长线上B.沿电流方向放置小磁针,使小磁针在导线的正下方C.导线沿南北方向放置在小磁针的正上方D.导线沿东西方向放置在小磁针的正上方第二节:磁感应强度1.下列关于磁场力、磁感应强度的说法中正确的是( )A.通电导线不受磁场力的地方一定没有磁场B.将I、L相同的通电导线放在同一匀强磁场中的不同位置,所受磁场力一定相同C.通电导线所受磁场力的方向就是磁感应强度的方向D.以上说法都不正确2.关于磁感应强度B、电流强度I、导线长度L和导线所受磁场力F的关系,下列正确的是( )A.在B=0的地方,F一定等于零B.在F=0的地方,B一定等于零C.若B=1T,I=1A,L=1m,则F一定等于1ND.若L=1m,I=1A,F=1N,则B一定等于1T3.以下说法中正确的是( )A.通电导线在某处所受磁场力为零,那么该处的磁感应强度必定为零B.若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F,则该处的磁感应强度必为FILC.如果将一段短导线(有电流)放入某处,测得该处的磁感应强度为B,若撤去该导线,该处的磁感应强度为零4.(多选)某地的地磁场强度大约是4.0×10-5T,一根长为500 m的导线,通入大小为10 A的电流,该导线可能受到的磁场力为( )A.0B.0.1 NC.0.3 ND.0.4 N5.先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线,导线与磁场方向垂直,如图所示,图中a、b两线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系。
高中物理磁场习题200题(带答案解析)
WORD 格式整理专业资料值得拥有1 .如图所示,一电荷量为 力的是()K~~X~~X~~X SK X XX --XX XXA.工 x M 篦B.【答案】C【解析】由图可知,ABD 图中带电粒子运动的方向都与粗糙度方向垂直,所以受到的洛伦兹力都 等于qvB,而图C 中,带电粒子运动的方向与磁场的方向平行,所以带电粒子不受洛伦 兹力的作用.故 C 正确,ABD 昔误.故选C.2 .如图所示为电流产生磁场的分布图,其中正确的是 ( )【答案】D 【解析】A 中电流方向向上,由右手螺旋定则可得磁场为逆时针(从上向下看),故A 错误;B 图 电流方向向下,由右手螺旋定则可得磁场为顺时针(从上向下看) ,故B 错误;C 图中电流为环形电流,由由右手螺旋定则可知,内部磁场应向右,故C 错误;D 图根据图示电流方向,由右手螺旋定则可知,内部磁感线方向向右,故 D 正确;故选D. 点睛:因磁场一般为立体分布,故在判断时要注意区分是立体图还是平面图,并且要能 根据立体图画出平面图,由平面图还原到立体图^3 .下列图中分别标出了一根放置在匀强磁场中的通电直导线的电流I 、磁场的磁感应根据左手定则的内容:伸开左手,使大拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一 个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是 通电导线在磁场中所受安培力的方向,可得:A 、电流与磁场方向平行,没有安培力,故 A 错误;B 、安培力的方向是垂直导体棒向下的,故 B 错误;评卷人 得分、选择题q 的负电荷以速度 v 射入匀强磁场中.其中电荷不受洛仑兹PC~~X —X~~X R y [一X X X X」 V :•: C.【解析】C、安培力的方向是垂直导体棒向上的,故C正确;D、电流方向与磁场方向在同一直线上,不受安培力作用,故D错误.故选C. 点睛:根据左手定则直接判断即可,凡是判断力的方向都是用左手,要熟练掌握,是一道考查基础的好题目.4.如图所示,水平地面上固定着光滑平行导轨,导轨与电阻R连接,放在竖直向上的匀强磁场中,杆的初速度为V%不计导轨及杆的电阻,则下列关于杆的速度与其运动位移之间的关系图像正确的是()V【答案】C【解析】导体棒受重力、支持力和向后的安培力;感应电动势为:E=BLv感应电流为:安培力为: - —故:一 =求和,有:—=故:一二故v与x是线性关系;故C正确,ABD昔误;故选:C.5.如图所示,直角三角形ABC中存在一匀强磁场,比荷相同的两个粒子沿AB方向射入磁场,粒子仅受磁场力作用,分别从AC边上的P、Q两点射出,则()A.从P射出的粒子速度大B. 从Q射出的粒子速度大C.从P射出的粒子,在磁场中运动的时间长D. 两粒子在磁场中运动的时间一样长【答案】BD【解析】试题分析:粒子在磁场中做圆周运动,根据题设条件作出粒子在磁场中运动的轨迹,根据轨迹分析粒子运动半径和周期的关系,从而分析得出结论.粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据几何关系(图示弦切角相等),粒子在磁场中偏转试卷第2页,总139页WORD格式整理的圆心角相等,根据粒子在磁场中运动的时间:又因为粒子在磁场中圆周运动的周期可知粒子在磁场中运动的时间相等,故D正确,C错误;如图,粒子在磁场中做圆周运动,分别从P点和Q点射出,由图知,粒子运动的半径,又粒子在磁场中做圆周运动的半径知粒子运动速度,故A错误B正确;【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时,洛伦兹力充当向心力,从而得出半径公式周期公式-,运动时间公式-,知道粒子在磁场中运动半径和速度有关,运动周期和速度无关,画轨迹,定圆心,找半径,结合几何知识分析解题,6.在等边三角形的三个顶.点a、b、c处,各有一条长直导线垂直纸面放置,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示.过c点的导线所受安培力的方向()除:上A.与ab边平行,竖直向上B. 与ab边垂直,指向右边C.与ab边平行,竖直向下D. 与ab边垂直,指向左边【答案】D【解析】试题分析:先根据右手定则判断各个导线在c点的磁场方向,然后根据平行四边形定则,判断和磁场方向,最后根据左手定则判断安培力方向导线a在c处的磁场方向垂直ac斜向下,b在c处的磁场方向垂直bc斜向上,两者的和磁场方向为竖直向下,根据左手定则可得c点所受安培力方向为与ab边垂直,指向左边,D正确;7.下列说法中正确的是()A.电场线和磁感线都是一系列闭合曲线8.在医疗手术中,为防止麻醉剂乙醛爆炸,医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套,这样做是为了消除静电C.奥斯特提出了分子电流假说D.首先发现通电导线周围存在磁场的科学家是安培【答案】B【解析】电场线是从正电荷开始,终止于负电荷,不是封闭曲线,A错误;麻醉剂为易挥发性物品,遇到火花或热源便会爆炸,良好接地,目的是为了消除静电,这些要求与消毒无关,B正确;安培发现了分子电流假说,奥斯特发现了电流的磁效应,CD错误;9.在如图所示的平行板电容器中,电场强度E和磁感应强度B相互垂直,一带正电的粒子q以速度v沿着图中所示的虚线穿过两板间的空间而不偏转(忽略重力影响)。
14章磁场 例题习题
第十四章 稳恒磁场例题1--30、在真空中,电流由长直导线1沿垂直于底边bc 方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的正三角形金属线框,再由b 点从三角形框流出,经长直导线2沿cb 延长线方向返回电源(如图).已知长直导线上的电流强度为I ,三角框的每一边长为l ,求正三角形的中心点O 处的磁感强度B.解:令1B 、2B 、acb B 和ab B分别代表长直导线1、2和三角形框ac 、cb边和ab 边中的电流在O 点产生的磁感强度.则 ab acb B B B B B+++=211B :由于O 点在导线1的延长线上,所以1B= 0. 2B :由毕-萨定律)60sin 90(sin 402︒-︒π=dI B μ 式中 6/330tan 21l l Oe d =︒⋅==)231(34602-⋅π=lI B μ)332(40-π=lIμ 方向:垂直纸面向里.acb B 和ab B:由于ab 和acb 并联,有 a c b a c b ab ab R I R I ⋅=⋅又由于电阻在三角框上均匀分布,有21=+=cbac ab R R acbab ∴ acb ab I I 2=由毕奥-萨伐尔定律,有ab acb B B =且方向相反. ∴ )332(402-π==lIB B μ,B的方向垂直纸面向里.27、如图所示,一无限长载流平板宽度为a ,线电流密度(即沿x 方向单位长度上的电流)为δ ,求与平板共面并且距离平板一边为b 的任意点P 的磁感强度. 解:利用无限长载流直导线的公式求解.(1) 取离P 点为x 宽度为d x 的无限长载流细条,它的电流 x i d d δ=(2) 这载流长条在P 点产生的磁感应强度 xiB π=2d d 0μxxπ=2d 0δμ方向垂直纸面向里.(3) 所有载流长条在P 点产生的磁感强度的方向都相同,所以载流平板在P 点产生的磁感强度 ==⎰B B d ⎰+πba bxdx x20δμbb a x+π=ln20δμ 方向垂直纸面向里.例题34、如图所示,半径为R ,线电荷密度为λ (>0)的均匀带电的圆线圈,绕过圆心与圆平面垂直的轴以角速度ω 转动,求轴线上任一点的B的大小及其方向.解: λωR I = 2/32230)(2y R R B B y +==λωμB的方向与y 轴正向一致.例题35、平面闭合回路由半径为R 1及R 2 (R 1 > R 2 )的两个同心半圆弧和两个直导线段组成(如图).已知两个直导线段在两半圆弧中心O 处的磁感强度为零,且闭合载流回路在O 处产生的总的磁感强度B 与半径 为R 2的半圆弧在O 点产生的磁感强度B 2的关系为B = 2 B 2/3,求R 1与R 2的关系.解:由毕奥-萨伐尔定律可得,设半径为R 1的载流半圆弧在O 点产生的磁感强度为B 1,则 1014R I B μ= 同理, 2024R IB μ=∵ 21R R > ∴ 21B B < 故磁感强度 12B B B -= 204R I μ=104R I μ-206R I μ=∴ 213R R =13、在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L 1、L 2,圆周内有电流I 1、I 2,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中L 2回路外有电流I 3,P 1、P 2为两圆形回路上的对应点,则: (A) =⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B,21P P B B = (B) ≠⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B,21P P B B =. (C) =⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B,21P P B B ≠.(D)≠⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B,21P P B B ≠. [ C ]31、在安培环路定理∑⎰⋅=i LI l B 0d μ 中,∑i I 是指 ;B是指 .环路L 所包围的所有稳恒电流的代数和 环路L 上的磁感强度例题32、如图,一条任意形状的载流导线位于均匀磁场中,试证明导线a 到b 之间的一段上所受的安培力等于载同一电流的直导线ab 所受的安培力.I abB1 2 I 3 (a)(b)⊙证明:由安培定律 B l I f⨯=d d ,ab 整曲线所受安培力为 ⎰⎰⨯==b aB l I f f d d因整条导线中I 是一定的量,磁场又是均匀的,可以把I 和B提到积分号之外,即 ⎰⨯=b aB l I f d B l I ba⨯=⎰)d (B ab I⨯=载流相同、起点与终点一样的曲导线和直导线,处在均匀磁场中,所受安培力一样.33、判断下列说法是否正确,并说明理由:(1) 若所取围绕长直载流导线的积分路径是闭合的,但不是圆,安培环路定理也成立.(2) 若围绕长直载流导线的积分路径是闭合的,但不在一个平面内,则安培环路定理不成立. 答:第一说法对,第二说法不对.∵ 围绕导线的积分路径只要是闭合的,不管在不在同一平面内,也不管是否是圆,安培环路定理都成立.3、如图所示,一半径为R 的均匀带电无限长直圆筒,面电荷密度为σ.该筒以角速度ω绕其轴线匀速旋转.试求圆筒内部的磁感强度.解:如图所示,圆筒旋转时相当于圆筒上具有同向的面电流密度i , σωσωR R i =ππ=)2/(2作矩形有向闭合环路如右图中所示.从电流分布的对称性分析可知,在ab 上各点B 的大小和方向均相同,而且B的方向平行于ab ,在bc 和fa 上各点B的方向与线元垂直,在de , cd fe ,上各点0=B .应用安培环路定理 ∑⎰⋅=I l B 0d μ可得 ab i ab B 0μ= σωμμR i B 00== 圆筒内部为均匀磁场,磁感强度的大小为σωμR B 0=,方向平行于轴线朝右.4、如右图,匀强磁场中有一矩形通电线圈,它的平面与磁场平行,在磁场作用下,线圈发生转动,其方向是(A) ab 边转入纸内,cd 边转出纸外. (B) ab 边转出纸外,cd 边转入纸内. (C) ad 边转入纸内,bc 边转出纸外. (D) ad 边转出纸外,bc 边转入纸内. [ A ]28、如图,长载流导线ab 和cd 相互垂直,它们相距l ,ab 固定不动,cd 能绕中点O 转动,并能靠近或离开ab .当电流方向如图所示时,导线cd 将(A) 顺时针转动同时离开ab . (B) 顺时针转动同时靠近ab .(C) 逆时针转动同时离开ab . (D) 逆时针转动同时靠近ab . [ D ]9、两个同心圆线圈,大圆半径为R ,通有电流I 1;小圆半径为r ,通有电流I 2,方向如图.若r << R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场),当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为 (A) RrI I 22210πμ. (B)Rr I I 22210μ.(C)rRI I 22210πμ. (D) 0. [ D ]14、载流平面线圈在均匀磁场中所受的力矩大小与线圈所围面积 ;在面积一定时,与线圈的形状.(填: 有关、无关)有关 无关习题22、边长为l 的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方形共面),在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为(A) 01=B ,02=B . (B) 01=B ,lI B π=0222μ.(C) lI B π=0122μ,02=B . (D) lI B π=0122μ,lI B π=0222μ. [ C ]10、在真空中,电流I 由长直导线1沿垂直bc 边方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,再由b 点沿平行ac 边方向流出,经长直导线2返回电源(如图).三角形框每边长为l ,则在该正三角框中心O 点处磁感强度的大小为 ;磁感强度的方向为 。
磁场高中练习题
磁场高中练习题磁场是物质固有的性质,它可以感应出物体之间的相互作用力。
在高中物理学习中,磁场是一个重要的概念,它与电流、电磁感应等有着密切的关系。
下面是几道关于磁场的高中练习题,帮助大家巩固对磁场的理解。
(题目一)1. 两根平行的电流直导线,电流方向分别为I1和I2。
它们之间的磁场强度如何?(题目二)2. 在给定磁场B下,一名运动带电粒子受到的洛伦兹力的大小与哪些因素有关?(题目三)3. 两根平行导线之间距离为d,电流分别为I1和I2,两根导线之间的相对运动速度为v。
求其中一根导线上感受到的感应电动势。
(题目四)4. 一只电荷为q的正电子,在磁感应强度为B的磁场中以速度v垂直于磁场方向运动。
求正电子受到的洛伦兹力大小和方向。
(题目五)5. 磁感应强度为B的磁场中,有一导线形成一个半径为R、电流为I的圆环。
求圆环中心的磁场强度。
(题目六)6. 一根弯折的导线形成一个半径为R的圆环,圆环上通过电流I。
求圆环中心的磁感应强度。
(题目七)7. 带电粒子进入匀强磁场后,将做哪些运动?(题目八)8. 两个长度相等的蓄电池,其电动势分别为ε1和ε2。
将它们通过相同的正电荷通过相同的导线连接后,电动势的大小将如何变化?(题目九)9. 已知单个电子的电量为e,以速度v匀速运动。
在给定的磁场中,若电子受到的洛伦兹力与重力平衡。
求这个磁场的磁感应强度。
(题目十)10. 一个导体棒的长度为L,电阻为R,质量为m。
当导体棒通过电源提供的电流为I时,它在给定的磁场中受到的磁感应力大小。
以上是关于磁场的高中练习题,通过解答这些问题,可以巩固对磁场的理解,为进一步学习电磁学打下坚实的基础。
希望本文对你有所帮助。
稳恒磁场习题课
y
p (0, a)
I
对于导线1:
B1
0 I
p
0 I
p
a
O
I
1
x
2
4 π a sin a
4 π a p
0 I
1 cosa
2
1 sin 垂直向外 4 π a cos
垂直向里
0 I
B2
0 I
p
sin ada
0 I
4πa
B B1 B2
0 I 0 I p Bb (cos cos p) 4πa 2 4πa
方向垂直向里
P a b c d
稳恒磁场一
第九章 稳恒磁场
5 .一质点带电 q=8.0×10-10C ,以速度 u=3.0×105m/s 在 半 径 为 R=6.00×10-3m 的 圆 周 上 , 作 匀 速 圆 周 运 动.该带电质点在轨道中心所产生的磁感强度B=___, 该带电质点轨道运动的磁矩pm =_______.
2 πd R
向外为正时,
O R
0 I 2 1 0 I1 B B1 B2 B3 1 2 R p 2 πd R
I1 d
I2
稳恒磁场一
第九章 稳恒磁场
3.半径为R的导体球壳表面流有沿同一绕向均匀分布 的面电流,通过垂直于电流方向的每单位长度的电流为 K.求球心处的磁感强度大小.
I
稳恒磁场一
第九章 稳恒磁场
4.一条无限长载流导线折成如图示形状,导线上通有 电流I=10A.P点在cd的延长线上,它到折点的距离a = 2 cm,则P点的磁感强度B =_________ 5.0×10-5T.
磁现象 磁场 习题
三、作图题(本大题共2小题,每小题4分,共8分) 18.(2010·广安中考)请在图中标出磁感线的方向和小 磁针的N、S极.
【解析】根据磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出 发,回到磁体的S极,可标出磁感线的方向;根据小 磁针静止时N极的指向与该点磁感线的方向一致,可 标出小磁针的N、S极. 答案:
5.在加拿大东海岸,有一个神奇而令人生畏的世百尔岛,它是由大 量含有磁铁矿的大青石构成的.来往的船只只要一靠近它,不但船 上的指南针失灵,而且船还会奇迹般自动地向下沉并向大青石撞去, 造成触礁沉没.那么船上的指南针失灵的原因是因为含有磁铁矿的 大青石周围具有_________. 【解析】指南针失灵的原因是因为含有磁铁矿的大青石周围具有磁 场,指南针受到了该磁场的磁场力的作用. 答案:磁场
【解析】选A.若小磁针的一端被推开,说明钢条的一端和小磁针的 一端是同名磁极,则钢条一定是磁体,A正确,D错;若钢条没有 磁性,由于小磁针有吸铁性,小磁针的一端也会被吸过来,B错; 若钢条有磁性,小磁针的一端与钢条的一端为异名磁极,小磁针的 一端也会被吸过来,C错.
7.(2010·宜昌中考)如图所示,小磁针静止在图示的位 置,请标出磁体的磁极和磁感线的方向.
【解析】根据小磁针静止时N极的指向与该点磁感线的 方向一致,可标出磁感线的方向;根据磁体周围的磁感 线都是从磁体的N极出来,回到磁体的S极,可确定磁体 的磁极. 答案:
8.2005年世界物理年,也是爱因斯坦发表相对论100周年.爱因斯坦 不仅对物理学的发展做出了巨大贡献,还给我们留下了许多宝贵的 科学精神和思想财富.爱因斯坦曾经说过:“磁场在物理学家看来 正如他坐的椅子一样实在.”这句话形象地说明了( ) A.磁场是为研究物理问题而假想的 B.磁场是真实存在的一种物质 C.椅子一定是磁场 D.磁场和椅子一样是看得见、摸得着的
稳恒磁场练习题及答案
稳恒磁场练习题及答案一、 选择题1、在一个平面内,有两条垂直交叉但相互绝缘的导线,流过每条导线的电流相等,方向如图所示。
问哪个区域中有些点的磁感应强度可能为零 ( D ) (A )仅在象限1 (B )仅在象限2(C )仅在象限1、3 (D )仅在象限2、42、关于洛仑兹力,下列说法错误的是:( D ) (A )带电粒子在磁场中运动,不一定受洛仑兹力 (B )洛仑兹力不做功(C )洛仑兹力只改变粒子运动方向(D )当磁场方向与粒子运动方向一致时,洛仑兹力对粒子作正功 3、一电量为q 的粒子在匀强磁场中运动,下面哪种说法是正确的:( B ) (A )只要速度大小相同,粒子所受的洛仑兹力就相同(B )在速度不变的前提下,若电荷电量q 变为-q ,则粒子受力方向相反,数值不变 (C )粒子进入磁场后,其动量和动能都不改变(D )洛仑兹力与速度方向垂直,所以带电粒子运动的轨迹一定是圆4、由磁场的高斯定理可知 (D )(A )穿入闭合曲面的磁感应线条数必然多于穿出的磁感应线条数; (B )穿入闭合曲面的磁感应线条数必然少于穿出的磁感应线条数; (C )一根磁感应线可以始于闭合曲面外,终止在闭合曲面内; (D )一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。
5、对于某一回路L ,安培环路积分等于零,则可以断定(D )(A) 回路L 内一定有电流。
(B) 回路L 内可能有电流,且代数和不为零。
(C) 回路L 内一定无电流。
(D) 回路L 内可能有电流,但代数和为零。
6、电流I 1穿过一回路L ,而电流I 2则在回路的外面,于是有 ( C )(A) L 上各点的磁感应强度及积分⎰⋅Ll d B都只与I 1有关。
(B) L 上各点的磁感应强度B 只与I 1有关,积分⎰⋅Ll d B与I 1、I 2有关。
(C) L 上各点的磁感应强度B 与I 1、I 2有关,积分⎰⋅L l d B只与I 1有关。
(D) L 上各点的磁感应强度B 及积分⎰⋅Ll d B都与I 1、I 2有关。
大学物理磁场考试练习题含解析
大学物理磁场考试练习题一、选择题1.空间某点的磁感应强度的方向,一般可以用下列几种办法来判断,其中哪个是错误的?() (A )小磁针北(N )极在该点的指向;(B )运动正电荷在该点所受最大的力与其速度的矢积的方向;(C )电流元在该点不受力的方向;(D )载流线圈稳定平衡时,磁矩在该点的指向。
2.下列关于磁感应线的描述,哪个是正确的?() (A )条形磁铁的磁感应线是从N 极到S 极的; (B )条形磁铁的磁感应线是从S 极到N 极的; (C )磁感应线是从N 极出发终止于S 极的曲线; (D )磁感应线是无头无尾的闭合曲线。
3.磁场的高斯定理说明了下面的哪些叙述是正确的?()a 穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数;B⎰⎰=⋅0S d Bb 穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数;c 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内;d 一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。
(A )ad ;(B )ac ;(C )cd ;(D )ab 。
4.如图所示,在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S ,当曲面S 向长直导线靠近时,穿过曲面S 的磁通量和面上各点的磁感应强度B 将如何变化?() (A )增大,B 也增大; (B )不变,B 也不变; (C )增大,B 不变; (D )不变,B 增大。
5.两个载有相等电流I 的半径为R 的圆线圈一个处于水平位置,一个处于竖直位置,两个线圈的圆心重合,则在圆心o 处的磁感应强度大小为多少?() (A )0;(B ); (C );(D )。
ΦΦΦΦΦR I 2/0μR I 2/20μR I /0μISIIo二、填空题1.如图所示,均匀磁场的磁感应强度为B =0.2T ,方向沿x 轴正方向,则通过abod 面的磁通量为_________,通过befo 面的磁通量为__________,通过aefd 面的磁通量为_______。
2.真空中一载有电流I 的长直螺线管,单位长度的线圈匝数为n ,管内中段部分的磁感应强度为________,端点部分的磁感应强度为__________。
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磁场经典习题1.指南针静止时,其位置如图中虚线所示.若在其上方放置一水平方向的导线,并通以恒定电流,则指南针转向图中实线所示位置.据此可能是(B )A.导线南北放置,通有向北的电流B.导线南北放置,通有向南的电流C.导线东西放置,通有向西的电流D.导线东西放置,通有向东的电流2.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示.它的核心部分是两个D 形金属盒,两盒相距很近,分别和高频交流电源相连接,两盒间的窄缝中形成匀强电场,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速。
两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,带电粒子在磁场中做圆周运动,通过两盒间的窄缝时反复被加速,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。
如果用同一回旋加速器分别加速氚核(H 31)和α粒子(e H 42)比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,有(B )A.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能也较大B.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能较小C.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能也较小D.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能较大3.如图所示,铜质导电板置于匀强磁场中,通电时铜板中电流方向向上.由于磁场的作用,则(A )A.板左侧聚集较多电子,使b 点电势高于a 点电势B.板左侧聚集较多电子,使a 点电势高于b 点电势C.板右侧聚集较多电子,使a 点电势高于b 点电势D.板右侧聚集较多电子,使b 点电势高于a 点电势 4.如图,空间有垂直于xoy 平面的匀强磁场.t =0的时刻,一电子以速度v 0经过x 轴上的A 点,方向沿x 轴正方向.A 点坐标为(2R-,0),其中R 为电子在磁场中做圆周运动的轨道半径.不计重力影响,则(D )①电子经过y 轴时,速度大小仍为v 0②电子在06v Rt π=时,第一次经过y 轴③电子第一次经过y 轴的坐标为(0,R 232-) ④电子第一次经过y 轴的坐标为(0,R 232--) 以上说法正确的是bA.①③B.①④C.①②③D.①②④5.如图所示,在某空间同时存在着相互正交的匀强电场E 和匀强磁场B ,电场方向竖直向下,有质量分别为m 1、m 2的a 、b 两带负电的微粒,a 的电量为q 1,恰能静止于场中空间的c 点,b 的电量为q 2,在过c 点的竖直平面内做半径为r 的匀速圆周运动,在c 点a 、b 相碰并粘在一起后做匀速圆周运动,则(D )A.a 、b 粘在一起后在竖直平面内以速率B q q m m r ()1212++做匀速圆周运动B.a 、b 粘在一起后仍在竖直平面内做半径为r 的匀速圆周运动C.a 、b 粘在一起后在竖直平面内做半径大于r 的匀速圆周运动D.a 、b 粘在一起后在竖直平面内做半径为q q q r 212+的匀速圆周运动 6.一个带电粒处于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电荷量与质量之比,则只需要知道(D )A.运动速度v 和磁感应强度B C.轨道半径R 和运动速度vB.轨道半径R 和磁感应强度B D.磁感应强度B 和运动周期T 7.如图所示,宽h =2cm 的有界匀强磁场,纵向范围足够大,磁感应强度的方向垂直纸面向内,现有一群正粒子从O 点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场,若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r =5cm ,则(AD )A.右边界:-4cm<y <4cm 有粒子射出B.右边界:y >4cm 和y <-4cm 有粒子射出C.左边界:y >8cm 有粒子射出D.左边界:0<y <8cm 有粒子射出8.如图所示,三根通电直导线P 、Q 、R 互相平行,通过正三角形的三个顶点,三条导线通入大小相等,方向垂直纸面向里的电流;通电直导线产生磁场的磁感应强度B=KI/r ,I 为通电导线的电流强度,r 为距通电导线的距离的垂直距离,K 为常数;则R 受到的磁场力的方向是(A ) A.垂直R ,指向y 轴负方向 B.垂直R ,指向y 轴正方向 C.垂直R ,指向x 轴正方向D.垂直R ,指向x 轴负方向 9.如图所示,两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内,左右两端点等高,分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中.两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放.M 、N 为轨道的最低点,则下列说法中正确的是(BD ) A.两个小球到达轨道最低点的速度v M <v NB.两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力F M >F NC.小球第一次到达M 点的时间大于小球第一次到达N 点的时间D.在磁场中小球能到达轨道的另一端最高处,在电场中小OB ME N M N OB球不能到达轨道另一端最高处10.如图,在一水平放置的平板MN 的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B ,磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为m 带电量为+q 的粒子,以相同的速率v 沿位于纸面内的各个方向,由小孔O 射入磁场区域.不计重力,不计粒子间的相互影响。
下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中BqmvR .哪个图是正确的?(A )11.如图所示圆形区域内,有垂直于纸面方向的匀强磁场,一束质量和电荷量都相同的带电粒子,以不同的速率,沿着相同的方向,对准圆心O 射入匀强磁场,又都从该磁场中射出,这些粒子在磁场中的运动时间有的较长,有的较短,若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用,则在磁场中运动时间较长的带电粒子(A )A.速率一定越小C.在磁场中通过的路程越长B.速率一定越大 D.在磁场中的周期一定越大12.把长L =0.15m 的导体棒置于磁感应强度B =1.0×10-2T场中,使导体棒和磁场方向垂直,如图所示。
若导体棒中的电流I =方向向左,则导体棒受到的安培力大小F = N 直向 .(选填“上”或“下”) 答案:3.0×10-3,下13.在同时存在匀强电场合匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz (z 轴正方向竖直向上),如图所示。
已知电场方向沿z 轴正方向,场强大小为E ;磁场方向沿y 轴正方向,磁感应强度的大小为B ;重力加速度为g .问:一质量为m 、带电量为+q 的从原点出发的质点能否在坐标轴(x 、y 、z )上以速度v 做匀速运动?若能,m 、q 、E 、B 、v 及g 应满足怎样的关系?若不能,说明理由.答:能沿x 周轴正向:Eq+Bqv=mg ;能沿x 周轴负向:Eq=mg+Bqv ;能沿y 轴正向或负向:Eq=mg ; 不能沿z 轴,因为电场力和重力的合力沿z 轴方向,洛伦兹力沿x 轴方向,合力不可能为零.14.正电子发射计算机断层(PET )是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术,它为临床诊断和治疗提供全新的手段.⑴PET 在心脏疾病诊疗中,需要使用放射正电子的同位素氮13示踪剂.氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的,反应中同时还产生另一个粒子,试写出该核反应方程.LA B C D⑵PET 所用回旋加速器示意如图,其中置于高真空中的金属D 形盒的半径为R ,两盒间距为d ,在左侧D 形盒圆心处放有粒子源S ,匀强磁场的磁感应强度为B ,方向如图所示.质子质量为m ,电荷量为q .设质子从粒子源S 进入加速电场时的初速度不计,质子在加速器中运动的总时间为t (其中已略去了质子在加速电场中的运动时间),质子在电场中的加速次数于回旋半周的次数相同,加速质子时的电压大小可视为不变.求此加速器所需的高频电源频率f 和加速电压U.⑶试推证当R >>d 时,质子在电场中加速的总时间相对于在D 形盒中回旋的时间可忽略不计(质子在电场中运动时,不考虑磁场的影响).⑴e H N H O 4213711168+→+ ⑵mqB f π2=,t BR U 22π=⑶电场中2/1v ndt =,磁场中v d n t π=2,故1221<<=Rd t t π,t 1可忽略不计.15.图中MN 表示真空室中垂直于纸面的平板,它的一侧 有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小 为B .一带电粒子从平板上的狭缝O 处以垂直于平板的初 速v 射入磁场区域,最后到达平板上的P 点。
已知B 、v以及P 到O 的距离l ,不计重力,求此粒子的电荷e 与质量m 之比. 答案:Bl v m q 2=16.如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a 、b 相距d =0.10m ,a 、b 间的电场强度为E =5.0×105N/C ,b 板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B =6.0T 、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m =4.8×10-25kg 、电荷量为q =1.6×10-18C 的带正电的粒子(不计重力),从贴近a 板的左端以v 0 =1.0×106m/s 的初速度水平射入匀强电场,刚好从狭缝P 处穿过b 板而垂直进入匀强磁场,最后粒子回到b 板的Q 处(图中未画出).求P 、Q 之间的距离L .解:粒子a 板左端运动到P 处,由动能定理得 2022121mv mv qEd -=代入有关数据,解得s m v /103326⨯=vv0cos =θ,代入数据得θ=300粒子在磁场中做匀速圆周运动,圆心为O ,半径为r , 如图.由几何关系得030sin 2r L=,又r v m qvB 2=联立求得qBmvL =BBv bB代入数据解得L =5.8cm.17.如图所示,在磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一个电子源,它向垂直磁场的各个方向等速率发射电子,已知电子质量为m ,电量为e ,垂直于磁感线的同一平面内的S 、P 两点间距离为L .求:⑴为使电子击中P 点,电子的最小速率v min =?⑵若电子的速率为上问中的最小速率的4倍,则击中P 点的电子在S 点时的速度 方向与SP 线段所夹的锐角为多大? 答案:⑴m BeLv 2min =⑵41arcsin =θ 18.如图所示,电容器两极板相距为d ,两板间电压为U ,极板间的匀强磁场的磁感应强度为B 1,一束电荷量相同的带正电的粒子从图示方向射入电容器,沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B 2的匀强磁场,结果分别打在a 、b 两点,两点间距离为△R .设粒子所带电量为q ,且不计粒子所受重力,求打在a 、b 两点的粒子的质量之差△m 是多少?URd B qB m 221∆=∆19.如图所示,一个质量为m ,带电量为+q 的粒子以速度v 0从O 点沿y 轴正方向射入磁感应强度为B 的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场区域后,从点b 处穿过x轴,速度方向与x 轴正方向的夹角为300.粒子的重力不计,试求:(1)圆形匀强磁场区域的最小面积. (22222min43B q v m r S ππ==) (2)粒子在磁场中运动的时间. (23mt qBπ=) (3)b 到O 的距离. (qBmv R d 033==)20.如图,在xOy 平面内,MN 和x 轴之间有平行于y 轴的匀强电场和垂直于xOy 平面的匀强磁场。