高二磁场练习卷

高二磁场练习卷1、质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab与导轨间的擦因数为μ，有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图a所示。

图b中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是2、把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用，关于安培力的方向，下列说法中正确的是A、安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同B、安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直C、安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度方向垂直D、安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直，又跟电流方向垂直3、如图所示，重力均为G的两条形磁铁分别用细线A和B悬挂在水平的天花板上，静止时，A线的张力为F1，B线的张力为F2，则A、F1=2G，F2=GB、F1=2G，F2>GC、F1<2G，F2>GD、F1>2G，F2>G4、如图所示，一个带少量正电的小球沿着光滑、水平、绝缘的桌面向右运动，其速度方向垂直于一个水平方向的匀强磁场，小球飞离桌面边缘后最后落到水平地板上。

设其在空中飞行时间为t1，水平射程为s1，着地时速率为v1；撤去磁场，其余条件不变。

小球飞行时间为t2，水平射程为s2，着地时速率为v2，若不计空气阻力，则以下答案正确的是A、s1>s2B、t1>t2C、v1>v2D、v1=v25、如图所示，用绝缘轻绳悬吊一个带正电的小球，放在匀强磁场中。

现把小球拉至悬点右侧a点，轻绳被水平拉直，静止释放后，小球在竖直平面内来回摆动。

在小球运动过程中，下列判断正确的是A、小球摆到悬点左侧的最高点与a点应在同一水平线上B、小球每次经过最低点时所受洛伦兹力大小相等C、小球每次经过最低点时所受洛伦兹力方向相同D、小球每次经过最低点时轻绳所受拉力大小相等6、如图所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，并且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。

质量相同的甲、乙、丙三个小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电，现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则A、经过最高点时，三个小球的速度相等B、经过最高点时，甲球的速度最小C、甲球的释放位置比乙球的高D、运动过程中三个小球的机械能均保持不变7、如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m ，带电量为q ，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中，设小球电量不变，小球由棒的下端以某一速度上滑的过程中一定有A 、小球加速度一直增大B 、小球速度一直增大，直到最后匀速C 、杆对小球的弹力一直减少D 、小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变8、如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，滑动变阻器电阻为R ，开关闭合。

两平行金属极板a 、b 间有垂直纸面向里的匀强磁场，一带正电粒子正好以速度v 匀速穿过两板。

不计带电粒子的重力，以下说法正确的是A 、保持开关闭合，将滑片P 向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出B 、保持开关闭合，将滑片P 向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出C 、保持开关闭合，将a 极板向下移一点，粒子将继续沿直线穿出D 、如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出9、在水平地面上有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里。

现将一个带正电的金属小球从M 点以初速度v 0水平抛出，小球着地时的速度为v 1，在空中飞行的时间为t 1。

若将磁场撤除，其它条件均不变，那么小球着地时的速度为v 2，在空中飞行的时间为t 2。

小球所受空气阻力可忽略不计，则关于v 1和v 2、t 1和t 2的大小比较，以下判断正确的是A 、v 1>v 2，t 1>t 2B 、v 1<v 2，t 1<t 2C 、v 1=v 2，t 1<t 2D 、v 1=v 2，t 1>t 210、如图所示，I 、II 、III 、是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道，k 为轨道最低点，I 处于匀强磁场中，II 和III 处于匀强电场中，三个完全相同的带正电小球a 、b 、c 从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点k 的过程中，下列说法中正确的有 A 、在k 处球b 速度最大 B 、在k 处球c 对轨道压力最大C 、球b 需时最长D 、球c 机械能损失最多11、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 方向自A 点射入磁场，分从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12、如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O 和y 轴上的点a （0，L ）。

一质量为m 、电荷量为e 的电子从a 点以初速度v 0平行于x 轴正方向射入磁场，并从x 轴上的b 点射出磁场，此时速度方向与x 轴正方向的夹角为60°。

下列说法中正确的是A 、电子在磁场中运动的时间为πL v 0B 、电子在磁场中运动的时间为2πL3v 0C、磁场区域的圆心坐标（3L2，L2）D、电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为（0，-2L）13、如图所示，Q1、Q2带等量正电荷，固定在绝缘水平面上，在其连线上有一光滑的绝缘杆、杆上套一带正电的小球，杆所在的区域存在一个匀强磁场，方向已标出，小球重力不计，将小球从静止开始释放，在小球运动过程中，下列说法哪些是不正确的A、小球所受的洛伦兹力大小变化，但主向不变B、小球的加速度不断变化C、小球所受的洛伦兹力不断变化D、小球速度一直增大14、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，由于某种原因，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15、如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。

一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x＝2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y＝处的P3点。

不计重力。

求（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。

16、如图所示，在直角坐标系的第I象限0≤x≤4区域内，分布着场强E=28⨯106N/C的匀强电场，方向竖直向上；第II象限中的两个直角三角形区域内，分布着磁感应强度均为B=5.0⨯10-2T的匀强磁场，方向分别垂直纸面向外和向里。

质量为m=1.6⨯10-27kg、电荷量为q=3.2⨯10-19C的带电粒子（不计粒子重力），从坐标点M（-4，2）处，以2⨯107m/s 的速度平行于x轴向右运动，并先后通过匀强磁场区域和匀强电场区域。

（1）求带电粒子在磁场中的运动半径（2）求粒子在两个磁场及电场区域偏转所用的总时间（3）在图中画出粒子从直线x=-4到x=4之间的运动轨迹，并求出轨迹与y轴和直线x=4交点的纵坐标17、如图所示，在一底边长为2L 、θ=45°的等腰三角区域内（0为底边中点）有垂直纸面向外的匀强磁场。

现有一质量为m 、电量为q 的带正电粒子从静止开始经过电势差为U 的电场加速后，从O 点垂直于AB 进入磁场，不计重力与空气阻力的影响。

（1）粒子经电场加速射入磁场时的速度？（2）磁感应强度B 为多少时，粒子能以最大的圆周半径偏轨后打到OA 板？（3）增加磁感应的大小，可以再延长粒子在磁场中的运动时间，求粒子在磁场中运动的极限时间。

（不计粒子与AB 板碰撞的作用时间，设粒子与AB 碰撞前后，电量保持不变并以相同的速率反弹）参考答案1、AB2、D3、B4、ABD5、AB6、CD7、BD8、B9、D 10、C 11、BC 12、BC 13、AD 14、ACD 15、22m v qh0，045；0m v qh16、【解析】 （1）带电粒子在磁场中偏转，由洛伦兹力提供向心力qvB ＝mv 2r 解得r ＝mv qB代入数据得r ＝2mC（2）带电粒子在磁场中的运动周期T ＝2πr v ＝2πm qB＝6.28×10－7s带电粒子在磁场中的运动时间t 1＝T /4＝1.57×10－7s带电粒子在电场中的运动时间t 2＝Δx v ＝42×107s ＝22×10－7s ＝2.83×10－7s 带电粒子在磁场和电场中偏转所用的总时间t ＝t 1＋t 2＝4.40×10－7s （3）如图所示。

通过分析可知，粒子在方向向外的磁场中恰好沿顺时针方向运动了1/8周，下移了(2－1)m ；由对称性可知粒子在方向向里的磁场中恰好沿逆时针方向运动了1/8周，又下移了(2－1)m ；故轨迹与y 轴交点的纵坐标y 1＝2－2(2－1)＝2－2(m )，在电场中竖直方向加速度a ＝qEm＝2/4×1014m /s 2轨迹与直线x ＝4交点的纵坐标y 2＝y 1＋12at 22＝(2－2)m ＋12×2/4×1014×(22×10－7)2m ＝2m17、（1）依题意，粒子经电场加速射入磁场时的速度为v 由 221mv qU =① （2分）得mqU v 2=② （1分）（2）要使圆周半径最大，则粒子的圆周轨迹应与AC 边相切，设圆周半径为R 由图中几何关系：L R R =+θsin ③（3分）由洛仑兹力提供向心力：RvmqvB 2= ④（2分）联立②③④解得qLUqm B 2)21(+=⑤（2分）（3）设粒子运动圆周半径为r ， qBmv r =，当r 越小，最后一次打到AB 板的点越靠近A 端点，在磁场中圆周运动累积路程越大，时间越长。

当r 为无穷小，经过n 个半圆运动，最后一次打到A 点。

有rL n 2= ⑥（2分）圆周运动周期：v r T ⋅=π2 ⑦（2分）最长的极限时间2T nt m = ⑧ （2分）由⑥⑦⑧式得：qUm L vL t m 222⋅=⋅=ππ （2分）CC。