磁场单元练习1
磁场单元测试题
磁场单元测试题一、选择题1、两个粒子带电量相等,在同一匀强磁场中只受磁场力而做匀速圆周运动A、若速率相等,则半径必相等;B、若质量相等,则周期必相等;C、若动量相等,则半径必相等;D、若动能相等,则周期必相等。
2、α粒子和质子垂直于磁场方向射入同一匀强磁场,若两粒子沿半径相同的轨道运动,则它们的动能之比Eα:E P为:A、4:1B、1:1C、1:2D、1:43、三个相同的带电小球1、2、3在重力场中从同一高度由静止开始落下,其中小球1通过一附加的水平方向匀强电场,小球2通过一附加的水平方向匀强磁场,设三个小球落到同一高度时的动能分别为E1、E2、E3,忽略空气阻力。
则A、E1=E2=E3B、E1>E2=E3C、E1<E2=E3D、E1>E2>E34、在同一匀强磁场中,质子和电子各自在垂直于磁场方向的平面内作半径相同的匀速圆周运动,质子的质量为m p,电子的质量为m e,则A、质子与电子的速率之比等于m e/m p;B、质子与电子的动量之比等于m e/m p;C、质子与电子的动能之比等于m e/m p;D、质子与电子的圆周运动周期之比等于m e/m p。
5、如图所示中虚线所围的区域内,存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场,已知从左方水平射入的电子,穿过这区域时未发生偏转,设重力可以忽略不计,则在这区域中的E和B的方向可能是:A、E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相同;B、E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相反;C、E垂直向上,B垂直于纸面向外;D、E垂直向上,B垂直于纸面向里。
6、如图所示,在真空中一光滑水平面上,有一直径相同的两个金属球A、C,质量m A=0.01kg,m B=0.005kg,静止在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中的C球带正电,电量q C=1.0×10-2C,在磁场外的不带电的A球以速度V0=20m/s进入磁场中与C球发生正碰后,C球对水平面的压力恰为零,则碰后A球的速度为(g=10m/s2)A、10m/SB、5m/SC、15m/SD、-20m/S7、通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,电流方向如图3所示,ab边与MN平行,关于MN的磁场对线框的作用,下列叙述正确性的是:A、框有两条边所受的安培力方向相同;B、框有两条边所受的安培力的大小相同;C、框所受的安培力的合力向左;D、d所受的安培力对ab边的力矩不为零。
单元检测磁场(一)
高三物理单元检测磁场(一)一、选择题1.一根电缆埋藏在一堵南北走向的墙里,在墙的西侧处,当放一指南针时,其指向刚好比原来旋转180°,由此可以判断,这根电缆中电流的方向为()A.可能是向北B.可能是竖直向下C.可能是向南D.可能是竖直向上2.有下列叙述:其中正确的是()A.磁场中某点B的方向,跟该点处检验电流元受磁场力方向一致B.磁感线总是起始于磁铁的N极,终于S极C.将检验电流元放在磁场中磁感应强度越大的地方,电流元受到的安培力越大D.硬磁性材料磁化后不易去磁,适合制成永久磁铁,应用在电磁式仪表、扬声器等设备中3.已知地球表面带负电,假设将一小磁针放于地球球心,则小磁针静止时N极应()A.指东B.指南C.指西D.指北4.磁性是物质的一种普遍属性,大到宇宙中的星球,小到电子、质子等微观粒子,几乎都会呈现出磁性.地球就是一个巨大的磁体,其表面附近的磁感应强度约为5103-⨯~5105-⨯T,甚至一些生物体内也会含有微量强磁性物质如Fe3O4.研究表明:鸽子正是利用体内所含的微量强磁性物质在地磁场中所受的作用来帮助辨别方向的.如果在鸽子的身上缚一块永磁体材料,且其附近的磁感应强度比地磁场更强,则()A.鸽子仍能辨别方向B.鸽子更容易辨别方向C.鸽子会迷失方向D.不能确定鸽子是否会迷失方向5.在进行奥斯特的电流磁效应的实验时,要使实验现象明显,通电直导线的放置位置应该是()A.平行西南方向,在小磁针上方B.平行东南方向,在小磁针上方C.平行东西方向,在小磁针上方D.平行南北方向,在小磁针上方6.如图所示,环中电流方向由左向右,且I1 = I2,则圆环中心O处的磁场是()A.最大、穿出纸面B.最大、垂直穿入纸面C.为0 D.无法确定7.一带电粒子在磁场中运动,只受磁场力作用,则该带电粒子可能做()A.匀速直线运动B.匀变速直线运动C.变加速曲线运动D.匀变速曲线运动8.如图所示,宇宙射线中的高能带电粒子,假如大气层被破坏,这些粒子就会到达地球,从而给地球上的生命带来危害,根据地磁场的分布特点,判断下列说法中的正确的()A.地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强,赤道附近最弱B.地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强,两极最弱C.地磁场对宇宙射线的阻挡作用地在地球周围各处相同D.地磁场对宇宙射线无阻挡作用9.将一条长度为L的直导线在中点处弯成直角,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,使导线所在平面与磁场垂直,如图所示.当导线中通电流I时,它受到的磁场力为()A.BIL22B.BIL C .BIL2D.BIL210.如图所示,一电子从a点以速度v垂直进入长为d,宽为h的矩形磁场区域,沿曲线ab 运动,通过b点离开磁场.已知电子质量为m,电量为e,磁场的磁感应强度为B,ab 弧形为s,则该电子在磁场中运动的时间为()A.vdt=B.vst=C.)2arcsin(22hddheBmt+=D.)2arccos(22hddheBmt+=11.下列说法中正确的是()A.带电粒子在磁场中运动时,只有当其轨迹为圆时才有洛伦兹力不对带电粒子做功B.不论带电粒子在磁场中做何运动,洛伦兹力均不对带电粒子做功C.因为安培力是洛伦兹力的宏观表现,因而安培力使通电导体运动时,也不对导体做功D.因为洛伦兹力对运动电荷不做功,因此带电粒子在磁场中运动时,它的动能与动量不发生变化12.如图所示,在一个半径为R的圆形区域内存在着匀强磁场,磁场方向垂直于圆面向里.一个带电粒子从磁场边界的A点以指向圆心O的方向进入磁场区域内,粒子将做圆周运动到达磁场边界的C点,但在粒子经过D点时,恰好与一个原来静止在该点的不带电的粒子碰撞后结合在一起形成新粒子,关于这个新粒子的运动情况,下列判断正确的是()A.新粒子的运动半径将减小,可能到达F点B.新粒子的运动半径将增大,可能到达E点C.新粒子的运动半径将不变,仍然到达C点D.新粒子在磁场中的运动时间将变长班级_________ 学号________ 姓名____________一、选择题1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12二、填空题13.如图所示装置是一个有趣的演示实验.由细铜丝绕制的弹簧圈一端固定在支架上,并通过导线与电源、开关、水银槽中的触针相连,弹簧圈的下端通过另一根触针刚好与槽内的水银面接触.当合上开关S后,发生的现象是___________________________________,其原因是________________________________.14.如图所示,匀强磁场中有通以同样大小电流的三根导线a、b、c,它们所受安培力大小为F a、F b、F c,则它们的大小关系为________________.15.如图所示,带电量+ q,质量m的小球从倾角为θ的光滑斜面由静止下滑,匀强磁场B垂直纸面向外.则小球在斜面上滑行的最大速度为____________,小球在斜面上运动的最大距离为_____________.若小球跟斜面的动摩擦因数为μ,则小球在斜面上运动的最大速度为_____________,跟光滑斜面比较,小球的运动时间变_________,运动距离变_____________.16.如图所示,电子射线管(A为其阴极),放在蹄形磁铁的N、S两极间,射线管的A、B两极分别在直流高压电源的_________极和_________极,此时,荧光屏上的电子束运动径迹_________偏转.(填“向上”、“向下”、“不”)17.在真空中半径为2103-⨯=r m的圆形区域内,有一匀强磁场,磁场的磁感应强度B= 0.2T,方向如图所示.一带正电粒子以速度6102.1⨯=v m/s的初速度从磁场边界上的直径ab一端a点以某个方向射入磁场,已知该粒子荷质比为310/=mq C/kg,不计重力,则该粒子在磁场中运动的最长时间为______________.18.三根平行的长直导线分别通以等大同向的电流,垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点,如图所示,现在使每根通电导线在斜面中点O处所产生的磁感应强度大小均为B,则O点实际磁感应强度的大小为__________.方向和斜边的夹角为__________.19.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间来回运动,磁场B垂直于轨道平面,小球在M、N两处速度为零.若小球在最低点的最小压力为零,则:磁感应强度B的大小为_________.小球对轨道的最大压力为_________.三、作图题20. 硫化镉(CdS )晶体是一种光敏材料,用它做成的光敏电阻有一特性:被光照射时电阻很小,当将光遮住时电阻很大.用它来控制照明灯,要求白天灯不亮,夜晚灯亮.请将图示元件连接成符合上述要求的电路.图中电磁铁上方是带铁块的铜片,其右端上下各有一组开关,当电磁铁中无电流时,弹簧将铜片拉起,使其上方的开关(双箭头a 、b 表示)闭合;当电磁欣中有电流时,铁块受磁力作用拉下铜片,下方的开关(双箭头c 、d 表示)闭合. 四、计算题21. 如图所示,一长方体绝缘容器内部高为L ,厚为d ,左右两侧装有两根开口向上的管子a 、b ,上、下两侧装有电极C (正极)和D (负极),并经开关S 与电源连接.容器中注满能导电的液体,液体的密度为0ρ,将容器置于一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,当开关断开时,竖直管子a 、b 中的液面高度相同;开关S 闭合后,a 、b 管中液面将出现高度差.问:(1) 开关闭合后,哪根管内液面高些?(2) 若在回路中接一电流表,并测得电流强度为I ,两管液面高度差为h ,则磁感应强度的大小是多少?(3) 试说明用此法测量磁感应强度B 时,欲提高测量灵敏度,可采取什么方法? 22. 在相互垂直的匀强磁场和匀强电场中,有倾角为θ的足够光滑的绝缘斜面,磁感应强度为B ,方向水平向外,电场强度E ,方向竖直向上,有一质量为m ,带电量为 + q 的小滑块,静止在斜面顶端时对斜面的正压力恰好为零,如图所示.如果迅速把电场方向转为竖直向下,求 (1) 小滑块能在斜面上连续滑行的最远距离L 和所用时间t . (2) 如果在距A 点4L远处的C 点放一个相同质量,但不带电的小物体,当滑块从A 点静止下滑到C 点时,两物体相碰并粘合在一起,则此粘合体在斜面上还能再滑行多少时间和距离?答 案1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 DDBCDCCBABCBCD13、弹簧上下振动 通电时弹簧圈中电流同向相吸,弹簧缩短,电路断开,电流消失,重力的作用又使弹簧伸长,电路又接通,如此反复。
磁场单元测试
ONS图1磁场单元过关测试题 第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、本题共10小题,每小题4分,共40分. 1.下列说法中正确的是( )A .磁极之间的相互作用是通过磁场发生的B .磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线C .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D .因为ILFB,所以某处磁感强度的大小与放在该处的小段通电导线IL 乘积成反比 2.下列关于磁电式电流表的说法中正确的是 ( )A .磁电式电流表内部的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的B .磁电式电流表的指针偏转角度的大小与被测电流的大小成反比C .磁电式电流表的优点是灵敏度高,缺点是允许通过的电流很弱D .磁电式电流表的工作原理是安培力对通电线框的转动作用3.如图1所示,蹄形磁体用悬线悬于O 点,在磁体的正下方有一水平放置的长直导线,当导线通以由左向右的电流时,蹄形磁体的运动情况将是( )A .静止不动B .向纸外运动C .N 极向纸外转动,S 级向纸内转动D .N 极向纸内转动,S 级向纸外转动4.如图2所示,在纸面内有两根长直的平行绝缘线A 和B ,它们都带有均 匀分布的正电荷,当它们沿各自的直线向相反方向运动时,绝缘线B 所 受磁力的方向是( )A .垂直纸面向里B .垂直纸面向外C .在纸面内,方向向左D .在纸面内,方向向右5.两根通电的长直导线平行放置,电流分别为I 1和I 2,且I 1>I 2,电流的方向如图3所示,在与导线垂直的平面上有a 、b 、c 、d 四点,其中a 、b 在导线横截面连线的延长线上,c 、d 在导线横截面连线的垂直平分线上,则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是 ( )A .a 点B .b 点C .c 点D .d 点6.如图4所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈上方,图3MN 与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN 垂直于纸面向外运动,可以 ( )A .将a 、c 端接在电源正极,b 、d 端接在电源负极B .将b 、d 端接在电源正极,a 、c 端接在电源负极C .将a 、d 端接在电源正极,b 、c 端接在电源负极D .将a 、c 端接在交流电源的一端,b 、d 端接在交流电源的另一端7.如图6所示,虚线框abcd 内为一矩形匀强磁场区域,ab =2bc ,磁 场方向垂直于纸面;实线框a ′b ′c ′d ′是一正方形导线框,a ′b ′ 边与ab 边平行.若将导线框匀速地拉离磁场区域,以W 1表示沿平 行于ab 的方向拉出过程中外力所做的功,W 2表示以同样速率沿平行于bc 的方向拉出过程中外力所做的功,则 ( )A .W 1=W 2B .W 2=2W 1C .W 1=2W 2D .W 2=4W 1第Ⅱ卷(非选择题 共60分)二、本题共4小题,共16分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答. 8.如图9和图10所示,长都为20cm 的直导线中的电流强度都为2A ,匀强磁场的磁感应强度都为0.5T ,图9的磁场方向水平向右,图10中磁场方向垂直纸面向里,则图9中导线所受的安培力大小为 ,方向 ,图10中导线所受的安培力大小为 ,方向 。
(精校版)高中物理磁场经典习题(题型分类)含答案
(直打版)高中物理磁场经典习题(题型分类)含答案(word版可编辑修改)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((直打版)高中物理磁场经典习题(题型分类)含答案(word版可编辑修改))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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寒假磁场题组练习题组一1.如图所示,在xOy 平面内,y ≥ 0的区域有垂直于xOy 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v 0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 ,盒子中存在着沿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 0,经电场作用后恰好从e 处的小孔射出,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 (图中未画出),粒子仍恰好从e 孔射出。
(带电粒子的重力和粒子之间的相互作用均可忽略不计)(1)所加的磁场的方向如何?(2)电场强度E 与磁感应强度B 的比值为多大?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B 1 = 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B 2。
某时刻一质量m= 2.0×10-8 kg 、电量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。
鲁科版高中物理选修3-1高二磁场单元练习
高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)高二物理磁场单元练习班级 姓名 座号 1.( )磁场中某点磁感强度的方向是A .正电荷在该点的受力方向B .运动电荷在该点的受力方向C .静止小磁针N 极在该点的受力方向D .一小段通电直导线在该点的受力方向 2.( )在无风的时候,雨滴是竖直下落的。
若雨滴带负电,则它的下落方向将是:A .东方B .西方C .南方D .北方;3.( )如图,接通电键K 的瞬间,用丝线悬挂于一点、可自由转动的通电直导线AB 将A .A 端向上,B 端向下,悬线张力不变 B .A 端向下,B 端向上,悬线张力不变C .A 端向纸外,B 端向纸内,悬线张力变小D .A 端向纸内,B 端向纸外,悬线张力变大 4.( )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下,由于磁场的作用,则A .板左侧聚集较多的电子,使b 点电势高于a 点B .板左侧聚集较多的电子,使a 点电势高于b 点C .板右侧聚集较多的电子,使a 点电势高于b 点D .板右侧聚集较多的电子,使b 点电势高于a 点 5.( )质量为m 的通电细杆置于倾角为θ的导轨上,导轨的宽度为d ,杆与导轨间的动摩擦因数为μ,有电流通过杆,杆恰好静止于导轨上。
如图所示的A 、B 、C 、D 四个图中,杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是ab I× × × × × × × × × × × × × ×× × ×× × ×× × × - + × × × × × ×第8题图v 0 B6.( )如图所示, 一束粒子从左到右射入匀强磁场B 1和匀强电场E 共存的区域,发现有些粒子没有偏转, 若将这些粒子引入另一匀强磁场B 2中发现它们又分成 几束,粒子束再次分开的原因一定是它们的A .质量不同B .电量不同C .速度不同D .电量与质量的比不同7.( )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B 的匀强磁场,一个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 .aB v 23,正电荷 B .aB v 2,正电荷C .aB v 23,负电荷D .aBv 2,负电荷8.( )质量为m ,电量为q 的带正电小物块在磁感强度为B ,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度υ0开始向左运动,如图所示.物块经时间t 移动距离S 后停了下来,设此过程中,q 不变,则A .S>g v μ220 B .S<gv μ220C .t >)(00B qv mg mv +μ D .t <)(00B qv mg mv +μ9.如图所示,直角三角形通电闭合线圈ABC 处于匀强磁场中,磁场垂直纸面向里,则线圈所受磁场力的合力为 。
新人教版选修1-1磁场单元测试题
《磁场》单元测试题班级: 姓名: 学号: 分数:(时间:100分钟 满分:100分)一、选择题1.物理实验都需要有一定的控制条件.奥斯特做电流磁效应实验时,应排除地磁场对实验的影响.关于奥斯特的实验,下列说法中正确的是( ). A .该实验必须在地球赤道上进行 B .通电直导线应该竖直放置C .通电直导线应该水平东西方向放置D .通电直导线应该水平南北方向放置2.有关磁场的物理概念,下列说法中错误的是 ( ) A .磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,是矢量 B .磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关C .磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关D .磁感线的切线方向表示磁场的方向,其疏密表示磁感应强度的大小 3.在地球赤道上空,沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流,则此导线受到的安培力方向 ( )A .竖直向上B .竖直向下C .由南向北D .由西向东4.如图1所示,两平行金属导轨CD 、EF 间距为L ,与电动势为E 的电源相连,质量为m 、电阻为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置构成闭合回路,回路平面与水平面成θ角,回路其余电阻不计。
为使ab 棒静止,需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其方向分别为A .El mgR,水平向右 B .ElmgR θcos ,垂直于回路平面向上C .El mgR θtan ,竖直向下 D .ElmgR θsin ,垂直于回路平面向下 5.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6.在隧道工程以及矿山爆破作业中,部分未发火的炸药残留在爆破孔内,很容易发生人员伤亡事故.为此,科学家制造了一种专门的磁性炸药,在磁性炸药制造过程中掺入了10%的磁性材料——钡铁氧体,然后放入磁化机磁化.使用磁性炸药一旦爆炸,即可安全消磁,而遇到不发火的情况可用磁性探测器测出未发火的炸药.已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400℃,炸药的爆炸温度约2240℃~3100℃,一般炸药引爆温度最高为140℃左右.以上材料表明( ).A .磁性材料在低温下容易被磁化B .磁性材料在高温下容易被磁化C .磁性材料在低温下容易被消磁D .磁性材料在高温下容易被消磁7.如图2所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T 的匀强磁场中,以导线为中心,半径为R 的圆周上有a 、b 、c 、d 四个点,已知c 点的实际磁感应强度为0,则下列说法中正确的是( )A .直导线中电流方向垂直纸面向里B .d 点的磁感应强度为0C .a 点的磁感应强度为2T ,方向向右D .b 点的磁感应强度为2T ,方向斜向下,与B 成450角 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情况是( )A.互相吸引,电流大的加速度较大B.互相排斥,电流大的加速度较大C.互相吸引,加速度相同D.以上说法都不正确9.质量为m 、带电量为q 的小球,从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中,其磁感应强度为B ,如图所示。
磁场单元测试题及答案
磁场单元测试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 磁场的基本性质是什么?A. 吸引金属B. 产生电流C. 对放入其中的磁体产生力的作用D. 产生热量2. 地磁场的方向是怎样的?A. 从地球北极指向地球南极B. 从地球南极指向地球北极C. 与地球表面垂直D. 与地球表面平行3. 奥斯特实验证明了什么?A. 电流的磁效应B. 磁体的电效应C. 电流的热效应D. 磁体的热效应4. 洛伦兹力的方向如何确定?A. 与电流方向相同B. 与电流方向相反C. 与电流和磁场方向垂直D. 与磁场方向垂直5. 磁感应强度的单位是什么?A. 牛顿B. 特斯拉C. 安培D. 库仑二、填空题(每题2分,共20分)6. 磁场的基本物理量是______。
7. 地球的磁场是由地球内部的______产生的。
8. 法拉第电磁感应定律表明,当磁场中的磁通量发生变化时,会在导体中产生______。
9. 根据右手定则,当导体切割磁力线时,产生的感应电流方向与______方向相同。
10. 磁通量的基本单位是______。
三、简答题(每题10分,共30分)11. 描述洛伦兹力对带电粒子在磁场中运动的影响。
12. 解释什么是磁通量,并给出其计算公式。
13. 简述电磁感应现象及其在日常生活中的应用。
四、计算题(每题15分,共30分)14. 一个长为L的直导线,通有电流I,放置在均匀磁场B中,求导线所受的安培力。
15. 已知一个闭合线圈在均匀变化的磁场中,磁通量随时间的变化率为dΦ/dt,求线圈中感应电动势的大小。
答案:一、选择题1. C2. B3. A4. C5. B二、填空题6. 磁感应强度7. 液态金属外核8. 感应电动势9. 导体运动10. 韦伯三、简答题11. 洛伦兹力对带电粒子在磁场中运动的影响是使其做圆周运动,其半径与粒子速度、电荷量和磁场强度有关。
12. 磁通量是磁场线穿过某一面积的总量,其计算公式为Φ=B·A·cosθ,其中B是磁感应强度,A是面积,θ是磁场线与面积法线之间的夹角。
《磁场》单元测试题2015.01
高二物理《磁场》单元测试题一、选择题:1.关于磁感应强度,正确的说法是 ( ) A.根据定义式ILFB,磁场中某点的磁感应强度B 与F 成正比,与IL 成反比 B.磁感应强度B 是矢量,方向与电流所受安培力的方向相同 C.磁感应强度B 是矢量,方向与通过该点的磁感线的切线方向相同 D.在确定的磁场中,同一点的B 是确定的,不同点的B 可能不同2.目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,如图所示表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的粒子,而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板A 、B ,这时金属板上就聚集了电荷.在磁极配置如图中所示的情况下,下述说法正确的是( )A .A 板带正电B .有电流从B 经用电器流向AC .金属板A 、B 间的电场方向向下D .等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力3.2014年诺贝尔物理学奖被授予了日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二,以表彰他们发明蓝色发光二极管(LED ),并因此带来新型的节能光源。
在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。
下列表述符合物理学史实的是( ) A .开普勒认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比B .牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体,物体就不会再落在地球上C .奥斯特发现了电磁感应现象,这和他坚信电和磁之间一定存在着联系的哲学思想是分不开的D .安培首先引入电场线和磁感线,极大地促进了他对电磁现象的研究 4.如下左图所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平放置着一根长直流导线,电流方向指向读者,a 、b 、c 、d 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( ) A .a 、b 两点磁感应强度相同B.a 点磁感应强度最大C.c 、d 两点磁感应强度大小相等D.b 点磁感应强度最大5.如上右图所示,直角三角形通电闭合线圈ABC 处于匀强磁场中,磁场垂直纸面向里,则线圈所受磁场力的合力为 ( )A.大小为零B.方向竖直向上C.方向竖直向下D.方向垂直纸面向里6.用安培提出的分子电流假说可以解释下列哪些现象( )A.永久磁铁的磁场B.直线电流的磁场C.环形电流的磁场D.软铁棒被磁化的现象7.两个相同的圆形线圈,通以方向相同但大小不同的电流I1和I2,如图所示。
单元测试 第三章 磁场 (人教版选修3-1)
第三章磁场单元测试(人教版选修3-1)(时间:90分钟满分:100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)1.下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是( )A.磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B.磁感线是磁场中客观存在的线C.磁感线总是从磁铁的N极出发,到S极终止D.实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线2.发现通电导线周围存在磁场的科学家是( )A.洛伦兹B.库仑C.法拉第D.奥斯特3.如图1所示,带负电的金属环绕其轴OO′匀速转动时,放在环顶部的小磁针最后将( )图1A.N极竖直向上B.N极竖直向下C.N极水平向左D.小磁针在水平面内转动4.如图2,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直.给导线通以垂直纸面向里的电流,用F N表示磁铁对桌面的压力,用F f表示桌面对磁铁的摩擦力,则导线通电后与通电前相比较( )图2A.F N减小,F f=0 B.F N减小,F f≠0C.F N增大,F f=0 D.F N增大,F f≠05.在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根通电长直导线,电流的方向垂直于纸面向里.如图3所示,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( )图3A.c、d两点的磁感应强度大小相等B.a、b两点的磁感应强度大小相等C.c点的磁感应强度的值最小D.b点的磁感应强度的值最大6.一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图4所示,径迹上的每一小段可近似看成圆弧.由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变).从图中可以确定( )图4A.粒子从a到b,带正电B.粒子从b到a,带正电C.粒子从a到b,带负电D.粒子从b到a,带负电7.“月球勘探者号”空间探测器运用高科技手段对月球近距离勘探,在月球重力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新成果.月球上的磁场极其微弱,通过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹,可分析月球磁场的强弱分布情况,图5是探测器通过月球表面a、b、c、d四个位置时,拍摄到的电子运动轨迹照片.设电子速率相同,且与磁场方向垂直,则可知四个位置的磁场从强到弱的排列正确的是( )图5A.B b→B a→B d→B c B.B d→B c→B b→B aC.B c→B d→B a→B b D.B a→B b→B c→B d8.如图6所示,一圆形区域内存在匀强磁场,AC为直径,O为圆心,一带电粒子从A 沿AO方向垂直射入磁场,初速度为v1,从D点射出磁场时的速率为v2,则下列说法中正确的是(粒子重力不计)( )图6A.v2>v1,v2的方向必过圆心B.v2=v1,v2的方向必过圆心C.v2>v1,v2的方向可能不过圆心D.v2=v1,v2的方向可能不过圆心9.每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来如图7所示,地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义.假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来,在地磁场的作用下,它将( )图7A.向东偏转B.向南偏转C.向西偏转D.向北偏转10.如图8所示,质量为m,带电荷量q的小球从P点静止释放,下落一段距离后进入正交的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向左,磁场方向垂直纸面向里,则小球在通过正交的电场和磁场区域时的运动情况是( )图8A.一定做曲线运动B.轨迹一定是抛物线C.可能做匀速直线运动D.可能做匀加速直线运动二、填空题(本题共3小题,共14分)11.(4分)将长为1 m的导线ac从中点b折成如图9所示的形状,放入B=0.08 T的匀强磁场中,abc平面与磁场垂直.若在导线abc中通入25 A的直流电,则整个导线所受安培力大小为________ N.图912.(5分)如图10所示,有一质量为m、电荷量为q的带正电的小球停在绝缘平面上,并且处在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中.为了使小球飘离平面,匀强磁场在纸面内移动的最小速度为____________,方向为____________.图1013.(5分)如图11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O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m,电荷量为q 的正离子,速率都为v.对那些在xOy平面内运动的离子,在磁场中可能到达的最大值为x=________,y=________.图11三、计算题(本题共4小题,共46分)14.(10分)如图12所示,在倾角为37°的光滑斜面上水平放置一条长为0.2 m的直导线PQ,两端以很软的导线通入5 A的电流.当加一个竖直向上的B=0.6 T的匀强磁场时,PQ恰好平衡,则导线PQ的重力为多少?(sin 37°=0.6)图1215.(12分)如图13所示,质量为m、带电荷量为+q的粒子,从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入.已知两极间距为d,磁感应强度为B,这时粒子恰能沿直线穿过电场和磁场区域.今将磁感应强度增大到某值,则粒子将落到极板上.已知粒子重力不计,则粒子落到极板上时的动能为多少?图1316.(10分)如图14所示,直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场.一电子(质量为m、电荷量为e)以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中,求:图14(1)电子从磁场中射出时距O点多远;(2)电子在磁场中运动的时间为多少.17.(14分)质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,该粒子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L,如图15所示.已知M、N两板间的电压为U,粒子的重力不计.图15(1)正确画出粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹图(用直尺和圆规规范作图);(2)求匀强磁场的磁感应强度B.参考答案1.A [磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想线,它可以描述磁场的强弱和方向,A 对,B错.磁铁的外部,磁感线从N极到S极,内部从S极到N极,内外部磁感线为闭合曲线,C错.实验中观察到的铁屑的分布只是模拟磁感线的形状,不是磁感线,磁感线是看不到的,D错.]2.D [洛伦兹研究了磁场对运动电荷的作用力,库仑发现库仑定律,法拉第发现法拉第电磁感应规律,奥斯特通过实验发现电流的周围存在磁场,提出电流可以产生磁场的理论,故D正确.]3.C [带电金属环形成逆时针电流(从右向左看),据安培定则可以确定,通过金属环轴OO′处的磁场方向水平向右,小磁针处的磁场方向水平向左,故小磁针N极最后水平指向左方,C项正确.]4.C [由于磁铁在导线所在处的磁感应强度方向水平向左,由左手定则知,磁铁对通电导线的作用力竖直向上,由牛顿第三定律可知,通电导线对磁铁的作用力竖直向下,使磁铁与桌面间的压力变大;由于通电导线对磁铁的作用力竖直向下,因此磁铁没有水平运动趋势,故C正确.]5.C [通电直导线在c点的磁感应强度方向与B0的方向相反,b、d两点的电流磁场与B 0垂直,a 点电流磁场与B 0同向,由磁场的叠加知c 点的合磁感应强度最小.] 6.B7.D [电子在磁场中做匀速圆周运动,由题图可知在a 、b 、c 、d 四图中电子运动轨迹的半径大小关系为R d >R c >R b >R a ,由半径公式R =mvqB可知,半径越大,磁感应强度越小,所以B a >B b >B c >B d ,D 正确.]8.B [由于洛伦兹力对带电粒子不做功,故v 2=v 1,由几何关系可知v 2的方向必过圆心,故B 正确,A 、C 、D 错误.]9.A [赤道附近的地磁场方向水平向北,一个带正电的射线粒子竖直向下运动时,据左手定则可以确定,它受到水平向东的洛伦兹力,故它向东偏转,A 正确.]10.A [小球从P 点静止释放,下落一段距离后进入正交的匀强电场和匀强磁场中后一定会受到电场力和洛伦兹力.电场力和重力会对小球做正功,洛伦兹力不做功.小球的动能会增加,即速度变大,且速度的方向也会发生变化.洛伦兹力也会变大,方向也会改变.小球运动的速度和加速度的大小、方向都会改变.所以运动情况是一定做曲线运动.] 11. 3解析 折线abc 受力等效于a 和c 连线受力,由几何知识可知ac = 32m ,F =ILB sin θ=25×0.08×32×sin 90° N = 3 N .12.mgqB水平向左 解析 由左手定则可以判断出,当小球相对于磁场向右运动时,带正电的小球所受的洛伦兹力方向向上,当其与重力平衡时,小球即将飘离平面.设此时速度为v ,则由力的平衡可知mg =qvB ,所以最小速度v =mgqB.小球相对于磁场向右运动,而小球静止,则磁场向左运动. 13.2mv qB 2mv qB解析 正离子在匀强磁场中做匀速圆周运动,其偏转方向为顺时针方向,射到y 轴上最远的离子是沿x 轴负方向射出的离子.而射到x 轴上最远的离子是沿y 轴正方向射出的离子.这两束离子可能到达的最大x 、y 值恰好是圆周的直径,如图所示. 14.0.8 N解析 对通电导线受力分析如图所示.由平衡条件得: F 安=mg tan 37°, 又F 安=BIL , 代入数据得:G =mg =BILtan 37°=0.6×5×0.234N =0.8 N .15.12mv 2-12qvBd 解析 带电粒子做匀速直线运动时,有q Ud=qvB ,qU =qvBd.磁感应强度增大,则磁场力增大,粒子向磁场力方向偏转.当粒子到达极板时,电场力做负功,则-q U 2=E k -12mv 2.得E k =12mv 2-12qU =12mv 2-12qvBd16.(1)mv Be (2)πm3Be解析 (1)由左手定则可判断出电子应落在ON 之间,根据几何关系可解得圆心角为60°,则电子出射点距O 点的距离等于电子的运动半径 mveB.(2)电子在磁场中的运动时间应为t =16T =πm3Be17.(1)轨迹图见解析 (2)2L L 2+d2 2mUq解析 (1)作粒子经电场和磁场的轨迹图,如图(2)设粒子在M 、N 两板间经电场加速后获得的速度为v ,由动能定理得:qU =12mv 2①粒子进入磁场后做匀速圆周运动,设其半径为r ,则:qvB =m v 2r②由几何关系得:r 2=(r -L)2+d 2③ 联立①②③式得:磁感应强度B =2L L 2+d 22mUq.。
磁场单元测试题(含详解答案)doc高中物理
磁场单元测试题(含详解答案)doc高中物理时刻:90分钟总分值:100分第一卷选择题一、选择题(此题包括10小题,共40分,每题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不选的得0分) 1.20世纪50年代,一些科学家提出了地磁场的〝电磁感应学讲〞,认为当太阳强烈活动阻碍地球而引起磁暴时,磁暴在外地核中感应产生衰减时刻较长的电流,此电流产生了地磁场.连续的磁暴作用可坚持地磁场,那么外地核中的电流方向为(地磁场N极与S极在地球表面的连线称为磁子午线)()A.垂直磁子午线由西向东B.垂直磁子午线由东向西C.沿磁子午线由南向北D.沿磁子午线由北向南解析:地磁场由南向北,地球内部磁场由北向南,依照安培定那么可判定,外地核中电流方向由东向西.答案:B图12.如图1所示,两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流,a受到的磁场力大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力的大小变为F2,那么现在b受到的磁场力的大小变为()A.F2B.F1-F2C.F2-F1D.2F1-F2解析:对a导线,原先b导线对a导线作用力为F1,方向向左,假设加入的匀强磁场垂直向里,如图2甲所示,那么a导线受外加匀强磁场的作用力为F′,那么F1、F′、F2之间有以下关系:图2F2=F1-F′(F′=F1-F2)同理对b导线分析受力,如图2乙所示,故现在导线b受磁场作用力:F=F1-F′=F1-(F1-F2)=F2此题正确的答案为A.答案:A3.带电体表面突出的地点电荷容易密集.雷雨天当带电云层靠近高大建筑物时,由于静电感应,建筑物顶端会集合异种电荷,避雷针通过一根竖直导线接通大地而幸免雷击.你假设想明白竖直导线中的电流方向,进而判定云层所带电荷,安全可行的方法是() A.在导线中接入电流表B .在导线中接入电压表C .在导线中接入小灯泡D .在导线旁放一可自由转动的小磁针解析:依照小磁针静止时N 极的指向判定出其所在处的磁场方向,然后依照安培定那么判定出电流方向,既安全又可行.答案:D4.以下关于磁感线的讲法正确的选项是( )A .磁感线能够形象地描述磁场中各点的磁场方向,它每一点的切线方向都与小磁针放在该点静止时S 极所指的方向相同B .磁感线总是从磁体的N 极动身,到磁体的S 极终止C .磁场的磁感线是闭合曲线D .磁感线确实是细铁屑在磁铁周围排列成的曲线,没有细铁屑的地点就没有磁感线 解析:磁感线的切线方向确实是该点的磁场方向,磁场的方向规定为小磁针N 极受力的方向,也确实是小磁针静止时N 极的指向,因此A 项错误.在磁体的外部,磁感线从N 极动身指向S 极.在磁体的内部,磁感线从S 极指向N 极,同时内、外形成闭合曲线,因此B 项错误,C 项正确.尽管磁感线是为了研究咨询题的方便人为引入的,我们也能够用细铁屑形象地〝显示〞磁感线,但不能讲没有细铁屑的地点就没有磁感线,因此D 项是错误的.答案:C图35.如图3所示,一带负电的质点在固定的正点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动,周期为T 0,轨道平面位于纸面内,质点的速度方向如图中箭头所示.现加一垂直于轨道平面的匀强磁场,轨道半径并不因此而改变,那么( )A .假设磁场方向指向纸里,质点运动的周期将大于T 0B .假设磁场方向指向纸里,质点运动的周期将小于T 0C .假设磁场方向指向纸外,质点运动的周期将大于T 0D .假设磁场方向指向纸外,质点运动的周期将小于T 0解析:因电荷在电场力作用下做匀速圆周运动,依照圆周运动知识有F 电=m (2πT 0)2r ,假设所加的磁场指向纸里,因电荷所受的洛伦兹力背离圆心,电荷所受的向心力减小,因此质点运动的周期将增大,大于T 0.假设所加的磁场指向纸外,因电荷所受的洛伦兹力指向圆心,电荷所受的向心力增大,因此质点运动的周期将减小,小于T 0,正确选项为A 、D.答案:AD图46.在某地上空同时存在着匀强的电场与磁场,一质量为m 的带正电小球,在该区域内沿水平方向向右做直线运动,如图4所示.关于场的分布情形可能的是( )A .该处电场方向和磁场方向重合B .电场竖直向上,磁场垂直纸面向里C .电场斜向里侧上方,磁场斜向外侧上方,均与v 垂直D .电场水平向右,磁场垂直纸面向里解析:带电小球在复合场中运动一定受重力和电场力,是否受洛伦兹力需具体分析.A选项中假设电场、磁场方向与速度方向垂直,那么洛伦兹力与电场力垂直,假如与重力的合力为零就会做直线运动.B 选项中电场力、洛伦兹力都向上,假设与重力合力为零,也会做直线运动.C 选项电场力斜向里侧上方,洛伦兹力向外侧下方,假设与重力合力为零,就会做直线运动.D 选项三个力合力不可能为零,因此此题选A 、B 、C.答案:ABC图57.(2007年天津卷)如图5所示,在x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场,一个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.假设粒子穿过y 轴正半轴后在磁场中到x 轴的最大距离为a ,那么该粒子的比荷和所带电荷的正负是( ) A.3v 2aB ,正电荷 B.v 2aB,正电荷 C.3v 2aB ,负电荷 D.v 2aB ,负电荷 图6解析:带电粒子在磁场中的运动轨迹如图6所示,依照左手定那么可知粒子带负电荷.由图可知:sin30°=a -R R 可得R =23a 又由q v B =m v 2R 得q m =3v 2Ba. 应选项C 正确.图7 答案:C8.如图7所示,两平行金属板的间距等于极板的长度,现有重力不计的正离子束以相同的初速度v 0平行于两板从两板正中间射入.第一次在两极板间加恒定电压,建立场强为E 的匀强电场,那么正离子束刚好从上极板边缘飞出.第二次撤去电场,在两极间建立磁感应强度为B 、方向垂直于纸面的匀强磁场,正离子束刚好从下极板边缘飞出,那么E 和B 的大小之比为( )A.54v 0B.12v 0C.14v 0 D .v 0解析:依照题意d =L ① 两板间为匀强电场时,离子做类平抛运动.设粒子在板间的飞行时刻为t ,那么水平方向:L =v 0t ②竖直方向:d 2=12at 2=qE 2mt 2③ 两板间为匀强磁场时,设偏转半径为r由几何关系有r 2=(r -d 2)2+L 2④ 又q v 0B =m v 20r⑤ ①②③④⑤联立得E B =5v 04. 答案:A图89.如图8所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5 T 的匀强磁场,一质量为0.2 kg 且足够长的绝缘塑料板静止在光滑水平面上.在塑料板左端无初速度放置一质量为0.1 kg 、带电荷量为+0.2 C 的滑块,滑块与绝缘塑料板之间的动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力.现对塑料板施加方向水平向左、大小为0.6 N 的恒力,g 取10 m/s 2,那么( )A .塑料板和滑块一直做加速度为2 m/s 2的匀加速运动B .滑块开始做匀加速运动,然后做加速度减小的加速运动,最后做匀速直线运动C .最终塑料板做加速度为2 m/s 2的匀加速运动,滑块做速度为10 m/s 的匀速运动D .最终塑料板做加速度为3 m/s 2的匀加速运动,滑块做速度为10 m/s 的匀速运动 解析:滑块随塑料板向左运动时,受到竖直向上的洛伦兹力,和塑料板之间的正压力逐步减小.开始时,塑料板和滑块加速度相同,由F =(M +m )a 得,a =2 m/s 2,对滑块有μ(mg -qvB )=ma ,当v =6 m/s 时,滑块恰好相关于塑料板有相对滑动,开始做加速度减小的加速运动,当mg =q v B ,即v =10 m/s 时滑块对塑料板的压力为零F N =0,塑料板所受的合力为0.6 N ,那么a ′=F M=3 m/s 2,B 、D 正确. 答案:BD10.环形对撞机是研究高能粒子的重要装置,其核心部件是一个高度真空的圆环状的空腔.假设带电粒子初速度可视为零,经电压为U 的电场加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B .带电粒子将被限制在圆环状空腔内运动.要坚持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动,以下讲法中正确的选项是( )A .关于给定的加速电压,带电粒子的比荷q /m 越大,磁感应强度B 越大B .关于给定的加速电压,带电粒子的比荷q /m 越大,磁感应强度B 越小C .关于给定的带电粒子和磁感应强度B ,加速电压U 越大,粒子运动的周期越小D .关于给定的带电粒子和磁感应强度B ,不管加速电压U 多大,粒子运动的周期都不变解析:带电粒子通过加速电场后速度为v =2Uq m ,带电粒子以该速度进入对撞机的环状空腔内,且在圆环内做半径确定的圆周运动,因此R =m v Bq =2Um B 2q,关于给定的加速电压,即U 一定,那么带电粒子的比荷q /m 越大,磁感应强度B 应越小,A 错误,B 正确;带电粒子运动周期为T =2πm Bq,与带电粒子的速度无关,因此就与加速电压U 无关,因此,关于给定的带电粒子和磁感应强度B ,不管加速电压U 多大,粒子运动的周期都不变.答案:BD第二卷 非选择题二、填空与实验题(此题包括5小题,每题12分,共60分.把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)图911.在原子反应堆中抽搐液态金属时,由于不承诺转动机械部分和液态金属接触,常使用一种电磁泵.如图9所示是这种电磁泵的结构示意图,图中A 是导管的一段,垂直于匀强磁场放置,导管内充满液态金属.当电流I 垂直于导管和磁场方向穿过液态金属时,液态金属即被驱动,并保持匀速运动.假设导管内截面宽为a 、高为b ,磁场区域中的液体通过的电流为I ,磁感应强度为B ,求:(1)电流I 的方向;(2)驱动力对液体造成的压强差.解析:(1)驱动力即安培力方向与流淌方向一致,由左手定那么可判定出电流I 的方向由下向上.(2)把液体看成由许多横切液片组成,因通电而受到安培力作用,液体匀速流淌,因此有安培力F =Δp ·S ,Δp =F S =BIb ab =BI a ,即驱动力对液体造成的压强差为BI a. 答案:(1)电流方向由下向上 (2)BI a图1012.一种半导体材料称为〝霍尔材料〞,用它制成的元件称为〝霍尔元件〞,这种材料有可定向移动的电荷,称为〝载流子〞,每个载流子的电荷量大小为q =1.6×10-19 C ,霍尔元件在自动检测、操纵领域得到广泛应用,如录像机中用来测量录像磁鼓的转速、电梯中用来检测电梯门是否关闭以及自动操纵升降电动机的电源的通断等.在一次实验中,一块霍尔材料制成的薄片宽ab =1.0×10-2 m 、长bc =4.0×10-2 m 、厚h=1.0×10-3 m ,水平放置在竖直向上的磁感应强度B =2.0 T 的匀强磁场中,bc 方向通有I =3.0 A 的电流,如图10所示,由于磁场的作用,稳固后,在沿宽度方向上产生1.0×10-5 V 的横向电压.(1)假定载流子是电子,ad 、bc 两端中哪端电势较高?(2)薄板中形成电流I 的载流子定向运动的速率为多大?(3)这块霍尔材料中单位体积内的载流子个数为多少?解析:(1)由左手定那么可判定,电子受洛伦兹力作用偏向bc 边,故ad 端电势高.(2)稳固时载流子在沿宽度方向上受到的磁场力和电场力平稳q v B =q U ab ,v =U Bab =1.0×10-52.0×1.0×10-2 m/s =5×10-4 m/s. (3)由电流的微观讲明可得:I =nq v S .故n =I /qvS =3.75×1027个/m 3.答案:(1)ad 端 (2)5×10-4 m/s (3)3.75×1027个/m 313.在电子显像管内部,由酷热的灯丝上发射出的电子在通过一定的电压加速后,进入偏转磁场区域,最后打到荧光屏上,当所加的偏转磁场的磁感应强度为0时,电子应沿直线运动打在荧光屏的正中心位置.但由于地磁场对带电粒子运动的阻碍,会显现在未加偏转磁场时电子束偏离直线运动的现象,因此在周密测量仪器的显像管中常需要在显像管的外部采取磁屏蔽措施以排除地磁场对电子运动的阻碍.电子质量为m 、电荷量为e ,从酷热灯丝发射出的电子(可视为初速度为0)通过电压为U 的电场加速后,沿水平方向由南向北运动.假设不采取磁屏蔽措施,且地磁场磁感应强度的竖直向下重量的大小为B ,地磁场对电子在加速过程中的阻碍可忽略不计,在未加偏转磁场的情形下,(1)试判定电子束将偏向什么方向;(2)求电子在地磁场中运动的加速度的大小;(3)假设加速电场边缘到荧光屏的距离为l ,求在地磁场的作用下使到达荧光屏的电子在荧光屏上偏移的距离.解析:(1)依照左手定那么,能够判定出电子束将偏向东方.(2)设从加速电场射出的电子速度为v 0,那么依照动能定理有:12m v 20=eU 从加速电场射出的电子在地磁场中受到洛伦兹力的作用而做匀速圆周运动,设电子的加速度为a ,依照牛顿第二定律,e v 0B =ma由以上各式解得a =eB m 2eU m. (3)设电子在地磁场中运动的半径为R ,依照牛顿第二定律e v 0B =m v 20R 得R =m v 0eB图11设电子在荧光屏上偏移的距离为x ,依照图中的几何关系,有:x =R -R 2-l 2 结合以上关系,得x =1B 2mU e -2mU eB 2-l 2. 答案:(1)东方 (2)eB m 2eU m(3)1B 2mU e -2mU eB 2-l 2图1214.(2007年全国卷Ⅰ)两平面荧光屏互相垂直放置,在两屏内分不取垂直于两屏交线的直线为x 轴和y 轴,交点O 为原点,如图12所示.在y >0、0<x <a 的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场,在y >0、x >a 的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,两区域内的磁感应强度大小均为B .在O 点处有一小孔,一束质量为m 、带电量为q (q >0)的粒子沿x 轴经小孔射入磁场,最后打在竖直和水平荧光屏上,使荧光屏发亮.入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值.速度最大的粒子在0<x <a 的区域中运动的时刻与在x >a 的区域中运动的时刻之比为2∶5,在磁场中运动的总时刻为7T /12,其中T 为该粒子在磁感应强度为B 的匀强磁场中做圆周运动的周期.试求两个荧光屏上亮线的范畴(不计重力的阻碍).解析:设粒子在磁场中半径为r ,那么q v B =m v 2r 图13假设速度较小的粒子将会在x <a 的区域内运动,最后垂直打在y 轴(竖直荧光屏)上,那么半径范畴为从0到a ,屏上发亮的范畴从0~2a ; 假设速度较大的粒子会进入右侧的磁场速度最大的粒子轨迹如图13中实线所示,左边圆弧的圆心在y 轴上,用C 表示,右边圆弧的圆心为C ′,由对称性可知,C ′在x =2a 直线上.设粒子在左、右两磁场中运动的时刻分不为t 1、t 2.由题意,得:t 1t 2=25t 1+t 2=712T 可得:t 1=T 6,t 2=512T 由几何关系可得 ∠OCM =60°,∠MC ′P =150°.故∠NC ′P =150°-60°=90°即NP 为14圆弧,C ′在x 轴上. 设速度最大的粒子半径为R ,由几何关系可知2a =R ·sin60°.故OP =2(1+33)a (水平荧光屏发光范畴的右边界) 又因为粒子进入右侧磁场的最小半径R min =a ,如图中虚线所示,现在粒子在右侧的圆轨迹与x 轴的D 点相切,那么OD =2a .(水平荧光屏发光范畴的左边界).答案:水平荧光屏上亮线范畴是2a <x <2(1+33)a ,竖直屏上亮线范畴是0<y <2a .图1415.(2007年全国卷Ⅱ)如图14所示,在坐标系xOy 的第一象限中存在沿y 轴正方向的匀强电场,场强大小为E .在其他象限中存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里.A 是y 轴上的一点,它到坐标原点O 的距离为h ;C 是x 轴上的一点,到O 的距离为l .一质量为m 、电荷量为q 的带负电的粒子以某一初速度沿x 轴方向从A 点进入电场区域,继而通过C 点进入磁场区域,并再次通过A 点,现在速度方向与y 轴正方向成锐角.不计重力作用.试求:(1)粒子通过C 点时速度的大小和方向.(2)磁感应强度B 的大小.解析:(1)粒子在电场中做类平抛运动,设加速度为a ,那么qE =ma ①设粒子从A 点进入电场时初速度为v 0,从A 运动到C 点时刻为t ,那么h =12at 2② l =v 0·t ③图15设粒子在C 点时的速度为v ,v 垂直于x 轴的重量为v ⊥,那么v ⊥=2ah ④由于v =v 20+v 2⊥⑤ ①~⑤式联立,得v =qE (4h 2+l 2)2mh⑥ 设粒子通过C 点时速度与x 轴夹角为α.由tan α=v ⊥v 0⑦ 将②③④代入⑦式,得tan α=2h l⑧ 即α角的正切值是2h l. (2)粒子进入磁场后做圆周运动的半径为R ,那么q v B =m v 2R设圆心为P ,那么PC 必与过C 点的速度垂直,且有PC =P A =R .用β表示P A 与y 轴的夹角,由几何关系得R cos β=R cos α+h ⑩R sin β=l -R sin α⑪由⑧⑩⑪式解得R =h 2+l 22hl4h 2+l 2⑫ 由⑥⑨⑫式得B =l h 2+l22mhE q .答案:(1)qE(4h2+l2)2mh与x轴夹角为arctan2hl(2)lh2+l22mhE q。
高二下册物理磁场单元练习
高二下册物理磁场单元练习高二下册物理磁场单元练习物理在经典时代是由与它极相像的自然哲学的研究所组成的,直到十九世纪物理才从哲学中分离出来成为一门实证科学。
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基础运用1.将小磁针放入磁场中的某一点,磁场对小磁针有_________的作用,小磁针静止后N极所指的方向就是该点的_________的方向。
磁场的基本性质是它对放入其中的_________有_________的作用。
2.用条形磁铁的磁极去靠近磁针时,它们并没有接触,就发生了力的相互作用,是因为磁体的周围空间存在着.磁铁周围的磁感线都是从磁铁的极出来,回到磁铁的极.3.地球本身是一个巨大的磁体,地磁的'北极在地理,地磁的南极在地理.地磁场的磁感线是从地理极出来,回到地理极. 鳗鲡、海龟、鸽子等动物就是靠来导航的.4. 我国宋代的学术著作《梦溪笔谈》中有一段叙述:方家(指精通某种学问的行家)以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不令南也(不是正南方向).以上叙述的现象证明地球是一个_______,并且以事实说明了地球的地理南北极与地磁南北极______重合的(选填是或不是).5.下列关于磁感线的说法中,正确的是()A.磁感线是由小铁屑形成的B.磁场中有许多曲线,这些曲线叫磁感线C.小磁针在磁感线上才受力,在两条磁感线之间不受力D.磁感线是人们为了形象地描述磁场的分布而假想出来的,实际并不存在6.关于磁场和磁感线,下列说法中错误的是 ()A.磁场是有方向的B.磁感线只是用来描述磁场的一些假象曲线C.地球的磁场叫做地磁场D.地理的北极就是地磁场的北极7.在一根条形磁铁附近平行放置一根与磁铁形状完全相同的棒状物体XY后,其周围磁场磁感线的分布情况,将XY两端对调以后,磁感线分布情况未发生改变,如图9-5乙所示.则棒状物体XY可能是()A.软铁棒B.条形磁铁,其中X端为N极C.铜棒D.条形磁铁,其中Y端为N极8.在地球表面的某位置,发现自由转动的小磁针静止时沿竖直方向,且S极向下(提示:指向地心为下,远离地心为上),则小磁针所在位置在地球的()A.北磁极附近B.南磁极附近C.赤道附近D.以上均有可能9.根据指南针能指方向的事实,下列说法中不正确的是()A.地磁场的形状与条形磁铁相似B.地球周围空间中存在着磁场C.指南针北极所指的方向就是地磁北极D.地磁的北极在地理南极附近能力拓展1.1991年《新闻晚报》报道一则消息:上海的信鸽从内蒙古放飞,历经20余天,返回上海市区鸽巢. 信鸽这种惊人的远距离辨认方向的本领,实在令人称奇. 人们对信鸽有高超的认识本领提出了如下猜想:A.信鸽对地形地貌有超强的记忆力B.信鸽能发射并能接收某种超声波C.信鸽能发射并能接收某种次声波D.信鸽体内有磁性物质,它能借助地磁场辨别方向那么信鸽究竟靠什么辨别方向呢?科学家们曾做过一个实验:把几百只训练有素的信鸽分成两组,在一组信鸽的翅膀下各缚一块小铁块,而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块,然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞,结果绝大部分缚铜块的信鸽都能飞回到鸽舍,而缚着铁块的信鸽却全部飞散了.(1)科学家的实验结果支持上述哪个猜想?__________(填字母)(2)缚铜块的信鸽能从很远的陌生地方飞回鸽巢是因为铜_______________磁性物质.高中是人生中的关键阶段,大家一定要好好把握高中,编辑老师为大家整理的高二下册物理磁场单元练习,希望大家喜欢。
新人教高一物理选修3-1第三章 磁场单元测试
选修3-1第三章磁场单元测试一、选择题1.安培的分子环流假设,可用来解释 [ ]A.两通电导体间有相互作用的原因B.通电线圈产生磁场的原因C.永久磁铁产生磁场的原因D.铁质类物体被磁化而具有磁性的原因2.如图12-62所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则[ ]A.磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用B.磁铁对桌面压力减小,受到桌面的摩擦力作用C.磁铁对桌面压力增大,不受桌面的摩擦力作用D.磁铁对桌面压力增大,受到桌面的摩擦力作用3.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4.两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中.设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径,T1、T2是它们的运动周期,则[ ]A.r1=r2,T1≠T2 B.r1≠r2,T1≠T2 C.r1=r2,T1=T2 D.r1≠r2,T1=T25.在垂直于纸面的匀强磁场中,有一原来静止的原子核.该核衰变后,放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图12-63中a、b所示.由图可以判定[ ]A.该核发生的是α衰变B.该核发生的是β衰变C.磁场方向一定是垂直纸面向里D.磁场方向向里还是向外不能判定6.如图12-64有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ,如果这束正离子束流在区域Ⅰ中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径又相同,则说明这些正离子具有相同的[ ]A.速度B.质量C.电荷D.荷质比7.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12-65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B.A点和B点位于同一高度C.离子在C点时速度最大D.离子到达B点后,将沿原曲线返回A点8.如图12-66所示,在正交的匀强电场和磁场的区域内(磁场水平向内),有一离子恰能沿直线飞过此区域(不计离子重力) [ ]A.若离子带正电,E方向应向下B.若离子带负电,E方向应向上C.若离子带正电,E方向应向上D.不管离子带何种电,E方向都向下9.三个速度大小不同的同种带电粒子,沿同一方向从图12-67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°.则它们在磁场中运动时间之比为 [ ]A.1∶1∶1B.1∶2∶3C.3∶2∶110.如图12-68所示,电场E的方向竖直向下,磁场B和B′的方向分别垂直纸面向内和向外,在两板左端有甲、乙、丙、丁四个正离子垂直于B、E所决定的平面入射,已知离子所带的在量相等,且有m甲=m乙<m丙=m丁,运动速度关系是v甲<v乙=v丙<v丁.由图可知[ ]A.P1处是甲离子B.P2处是乙离子C.P3处是乙离子D.P4处是丙离子二、填空题11.一质子及一α粒子,同时垂直射入同一匀强磁场中.(1)若两者由静止经同一电势差加速的,则旋转半径之比为______;(2)若两者以相同的动量进入磁场中,则旋转半径之比为______;(3)若两者以相同的动能进入磁场中,则旋转半径之比为______;(4)若两者以相同速度进入磁场,则旋转半径之比为_______.12.两块长5d,相距d的水平平行金属板,板间有垂直于纸面的匀强磁场.一大群电子从平行于板面的方向、以等大小的速度v从左端各处飞入(图12-69).为了不使任何电子飞出,板间磁感强度的最小值为______.13.如图12-70所示,M、N为水平位置的两块平行金属板.板间距离为d,两板间电势差为U.当带电量为q、质量为m的正离子流以速度v0沿水平方向从两板左端的中央O点处射入,因受电场力作用,离子作曲线运动.偏向M板(重力忽略不计).今在两板间加一匀强磁场,使从中央O处射入的正离流在两板间作直线运动.则磁场的方向是______,磁感强度B=______.14.如图12-71所示,质量为m,带电量为+q的粒子,从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入.已知两板间距为d,磁感强度为B,这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域(重力不计).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______.15.如图12-72所示,绝缘光滑的斜面倾角为θ,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.16.三个带等量正电荷的粒子a、b、c(所受重力不计)以相同的初动能水平射入正交的电场磁场中,轨迹如图12-73,则可知它们的质量ma、mb、mc大小次序为______,入射时的初动量大小次序为______.三、问答题17.一个负离于,质量为m,电量大小为q,以速率v垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中,如图12-74所示,磁感强度B的方向与离子的运动方向垂直,并垂直于纸面向里.(1)求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离.(2)如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P,试证明直线OP与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系是18.如图12-75所示,AB为一段光滑绝缘水平轨道,BCD为一段光滑的圆弧轨道,半径为R,今有一质量为m、带电为+q的绝缘小球,以速度v0从A点向B点运动,后又沿弧BC做圆周运动,到C点后由于v0较小,故难运动到最高点.如果当其运动至C点时,忽然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场,使其能运动到最高点,且贴着轨道做匀速圆周运动,求:(1)匀强电场的方向和强度;(2)磁场的方向和磁感强度.19.如图12-76所示,质量m、电量q的小金属块,以某一初速沿水平放置的绝缘板进入正交的电场、磁场中,已知B垂直纸面向外,E水平.金属块与板之间的摩擦因数为μ,当金属块由A端匀速滑到B端时,与挡板相碰,并打开开关,使电场消失。
高二物理选修3-1磁场单元测试题1精选. - 副本
高二物理第三章磁场测试卷班级姓名学号一单选题1 首先发现电流的磁效应的科学家是-----------------------------------------------------( )(A)安培(B)奥斯特(C)库伦(D)麦克斯韦2 如上右图所示,直角三角形通电闭合线圈ABC处于匀强磁场中,磁场垂直纸面向里,则线圈所受磁场力的合力为-------------( )(A)大小为零(B)方向竖直向上(C)方向竖直向下(D)方向垂直纸面向里3 两个相同的圆形线圈,通以方向相同但大小不同的电流I1和I2,如图所示。
先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上,问释放后它们的运动情况是------------------------------( )(A)相互吸引,电流大的加速度大(B)相互吸引,加速度大小相等(C)相互排斥,电流大的加速度大(D)相互排斥,加速度大小相等4 如图所示,要使线框abcd在受到磁场力作用后,ab边向纸外,cd边向纸里转动,可行的方法是---------------------------------------------------------------------------------( )(A)加方向垂直纸面向外的磁场,通方向为a→b→c→d→a的电流(B)加方向平行纸面向上的磁场,通方向为a→b→c→d→a电流(C)加方向平行于纸面向下的磁场,通方向为a→b→c→d的电流(D)加方向垂直纸面向内的磁场,通方向为a→d→c→b→a的电流5 长方体金属块放在匀强磁场中,有电流通过金属块,如图所示,则下面关于金属块上下表面电势高低的说法中,正确的是--------------( )(A)金属块上、下表面电势相等(B)金属块上表面电势高于下表面电势(C)金属块上表面电势低于下表面电势(D)无法比较上、下表面的电势高低二 多选题6 关于磁感应强度,正确的说法是----------------------------------------------------------( )(A)根据定义式IL F B ,磁场中某点的磁感应强度B 与F 成正比,与IL 成反比 (B)磁感应强度B 是矢量,方向与电流所受安培力的方向相同(C)磁感应强度B 是矢量,方向与通过该点的磁感线的切线方向相同(D)在确定的磁场中,同一点的B 是确定的,不同点的B 可能不同7 如下左图所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平放置着一根长直流导线,电流方向指向读者,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( )(A)a、b两点磁感应强度相同(B)a点磁感应强度最大(C)c、d两点磁感应强度大小相等(D)b 点磁感应强度最大8 一质子以速度V 穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转则--( )(A)若电子以相同速度V 射入该区域,将会发生偏转(B)无论何种带电粒子(不计重力),只要都以速度V 射入都不会发生偏转(C)若质子的速度V'<V ,它将向下偏转而做类似的平抛运动(D)若质子的速度V'>V ,它将向上偏转,其运动轨迹既不是圆弧也不是抛物线。
磁场单元测试题
磁场单元测验一、单选题1、关于磁感应强度,下列说法正确..的是A.一小段通电导体放在磁场A处,受到的磁场力比B处的大,说明A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大B.某处的磁感应强度大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比,与导线的IL成比C.一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零D.小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向2、下图中的通电导线在磁场中受力分析正确..的是3、如图所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方,磁针的S极向纸内偏转,这一带电粒子束可能是A.向右飞行的正粒子束B.向左飞行的正粒子束C.向左飞行的负离子束D.无法确定4、如图所示,由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框,垂直磁场放置,将ab两点接入电源两端,若电阻丝ab段受到的安培力大小为F,则此时三根电阻丝受到的安培力的合力大小为()A.F B.1.5FC.2F D.3F5、如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置.其核心部分是两个D型金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连。
则下列说法正确的是()A.离子做圆周运动的周期随半径增大B.离子从磁场中获得能量C.带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关D.带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关6、如图所示,在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,电荷量为q 的液滴在竖直面内做半径为R 的匀速圆周运动,已知电场强度为E ,磁感应强度为B ,则油滴的质量和环绕速度分别为( )AC7、如图所示,直线MN 上方有垂直纸面向里的匀强磁场,电子1从磁场边界上的a 点垂直MN 方向射入磁场,经t 1时间从b 点离开磁场。
之后电子2也由a 点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场,经t 2时间从a 、b 连线的中点c 离开磁场,则t 1∶t 2为( )A .2∶3B .2∶1C .3∶2D .3∶18、如图所示虚线框为一长方形区域,该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场,一束电子以不同的速率从O 点垂直于磁场方向且垂直边界线沿图中方向射入磁场后,分别从a 、b 、c 、d 四点射出磁场,比较它们在磁场中的运动时间t a 、t b 、t c 、t d ,其大小关系是( )A .t a <t b <t c < t dB .t a = t b = t c = t dC .t a = t b <t c < t dD .t a = t b >t c > t d9、如图所示,一半径为R 的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一质量为m ,电量为q 的正电荷(重力忽略不计)以速度v 沿正对着圆心O 的方向射入磁场,磁场的磁感应强度大小为( )A二、多选题10、质量和电量都相等的带电粒子M 和N ,以不同的速率经小孔s 垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述正确的是( )A .M 带负电,N 带正电B .M 的速度率大于N 的速率C .洛伦兹力对M 、N 做正功D .M 的运行时间大于N 的运行时间11、如图所示,沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝S 射入磁感应强度为B2的匀强磁场中,偏转后出现的轨迹半径之比为 R 1∶R 2=1∶2,则下列说法正确..的是 A .离子的速度之比为1∶1B .离子的电荷量之比为1∶2C .离子的质量之比为1∶2D .离子比荷之比为2∶112、如图所示的圆形区域里匀强磁场方向垂直于纸面向里,有一束速率各不相同的质子自A 点沿半径方向射入磁场,则质子射入磁场的运动速率越大,A .其轨迹对应的圆心角越大B .其在磁场区域运动的路程越大C .其射出磁场区域时速度的偏转角越小D .其在磁场中的运动时间越长13、如图所示,两个质量相等的带电粒子a 、b 在同一位置A 以大小相同的速度射入同一匀强磁场,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°,经磁场偏转后两粒子都经过B 点, AB 连线与磁场边界垂直,则A .a 粒子带正电,b 粒子带负电BCD14、如图所示为一个质量为m 、电荷量为+q 的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,不计空气阻力,现给圆环向右的初速度v 0,在以后的运动过程中,圆环运动的速度图象可能是下图中的( )三、计算题15、如图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B.方向垂直纸面向里.电量为q,质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏转了60°角.试确定:(1)粒子做圆周运动的半径;(2)粒子的入射速度.16、如图所示,匀强电场的电场线竖直向上,电场区域的宽度OP为L,A点到直线OP的距是直线OP延长线上的一点,PQ的长度也等于L;直线PQ的下方存在有理想边界的矩形匀强磁场区域,磁感应强度方向垂直于纸面向外(图中未画出),现有一质量为m、电荷量为-e的电子(不计重力),从A点以与电场线垂直的初速度v0射入电场,并从P点射出电场,射出电场后电子经过磁场偏转到达Q点时速度方向与电场线垂直,求:(1)匀强电场的电场强度为E的大小;(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小和电子在磁场中运动的时间;(3)矩形有界匀强磁场区域的最小面积.参考答案15、(1)粒子做圆周运动的半径为;(2)粒子的入射速度为.解(1)粒子离开磁场区域时速度方向偏转60°角,则带电粒子轨迹对应的圆心角也等于60°,画出轨迹,如图,根据几何关系∴(2)设洛仑兹力提供向心力即有∴v=16、(123解(1)电子在电场中做类平抛运动,垂直电场方向:L=v 0t(2)根据题意,射出电场的电子经过磁场偏转后到达Q 点时速度方向与电场线垂直,过Q点做PQ 的垂线,此为轨迹圆半径所在的直线,如图所示,根据(1)中可知电子离开电场时的偏转角为600,由几何关系可知轨迹圆的半径:电子在磁场中运动的轨迹所对的圆心角为2400,所以在磁场中运动的时间为:(3。
高三物理磁场单元测试
高三物理磁场单元测试河南宏力学校 姚海军一、选择题(大题共8小题;每小题4分,共32分.每题给出的四个选项中至少有一个选项是正确的,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选或不答的得0分).1.如图所示,通电圆线圈套在条形磁铁右端,磁场对通电圆线圈作用的结果,使得 ( ) A .圆线圈面积有被拉大的倾向 B .圆线圈面积有被压小的趋势 C .线圈将向右平移D .线圈将向左平移2.矩形导线框abcd 中通有恒定的电流I ,线框从如图所示位置开始绕中心轴OO ′ 转动90°,在此过程中线框始终处于水平方向的匀强磁场中,以下说法中正确的是 ( )A .ad 、bc 两边所受磁场力始终为零B .ab 、cd 两边所受磁场力的合力始终为零C .ab 、cd 两边均受到恒定磁场力D .线框所受的磁场力的合力始终为零3.在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场。
取坐标如图。
一带电粒子沿x 轴正方向进入此区域,在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转。
不计重力的阻碍,电场强度E 和磁感强度B 的方向可能是 ( ) A . E 和B 都沿x 轴正方向 B . E 沿y 轴正向,B 沿z 轴正向 C . E 沿x 轴正向,B 沿y 轴正向 D . E 、B 都沿z 轴正向4.电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(在单位时刻内通过管内横截面的流体的体积)。
为了简化,假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道,其中空部分的长、宽、高分别为图中的a 、b 、c ,流量计的两端与输送液体的管道相连接(图中虚线)。
图中流量计的上下两面是金属材料,前后两面是绝缘材料,现于流量计所在处加磁感应强度为B 的匀强磁场,磁场方向垂直于前后两面。
当导电液体稳固地流经流量计时,在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R 的电流表的两端连接,I 表示测得的电流值。
已知流体的电阻率为ρ,不计电流表的内阻,则可求得流量为 ( ) A .)(a c bR B I ρ+ B .)(cbaR B I ρ+ C .)(b a cR B I ρ+ D .)(abc R B I ρ+5.如图示,连接平行金属板P 1和P 2(板面垂直于纸面)的导线的一部分CD 和另一连接电池的回路的一部分GH 平,CD和GH 均在纸平面内,金属板置于磁场中,磁场方向垂直于纸面向里,当一束等离子体射入两金属板之间时,CD 段导线将受到力的作用. ( )A .等离子体从右方射入时,CD 受力的方向背离GHB .等离子体从右方射入时,CD 受力的方向指向GHC .等离子体从左方射入时,CD 受力的方向背离GHD .等离子体从左方射入时,CD 受力的方向指向GH 6.如图所示,长方形abcd 长ad=0.6m ,宽ab=0.3m ,O 、e 分别是ad 、bc 的中点,以ad 为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场),磁感应强度B=0.25T 。
高二实验班物理磁场单元测试题(含答案解析)
高二实验班物理磁场单元测试题注意:本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共52分)一、选择题(本题共13小题,每小题4分,共52分。
在每小题给出的四个选项中,1-8小题只有一个选项正确,9-13小题有多个选项正确。
全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
)1.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 极出发,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,磁场逐渐减弱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解析:选D 磁感线是一些闭合的曲线,没有出发点和终止点,A 选项错;磁场的方向与通电导体在磁场中某点受磁场力的方向垂直,B 选项错;磁感线的疏密可定性表示磁场强弱,不是沿磁感线方向磁场减弱,C 选项错;通电导体在磁场中受的安培力最小为零,最大为BIL ,同一通电导体在不同的磁场中安培力在零到BIL 之间,由此可见D 选项正确。
2.由磁感应强度的定义式ILF B 可知,磁场中某处的磁感应强度的大小 ( D ) A .随通电导线中的电流I 的减小而增大B .随IL 乘积的减小而增大C .随通电导线所受磁场力F 的增大而增大D .跟F 、I 、L 的变化无关3.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,以下说法中不正确的是 BA.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4.回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D 形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示。
高二物理磁场单元检测题
第三章磁场单元检测题一、选择题:(每题4分,共40分)1、如图所示,垂直纸面放置的两根固定长直导线a和b中通有大小相等的稳恒直流电流I,在a`、b连线的中垂线上放置另一段可自由运动的直导线c,当c中通以如图所示的直流电流时,结果c不受磁场力,则a、b中电流方向可能是()A、a中电流向里,b中电流向里B、a中电流向外,b中电流向外C、a中电流向里,b中电流向外D、a中电流向外,b中电流向里2、电子以速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则()A、磁场对电子的作用力始终不做功B、磁场对电子的作用力始终不变C、电子的动能始终不变D、电子的速度始终不变3、如图所示是磁感受应强度B、负电荷运动速度v和磁场对运动电荷的作用力f三者方向的相互关系图,其中正确的是(B、f和v两两垂直)()4、如图所示,两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动,设有大小不同的电流按如图所示的方向通入两铝环,则两铝环的运动情况是()A、都绕圆柱体运动B、彼此相向运动,且具有大小相等的加速度C、彼此相向运动,电流大的加速度大D、彼此相向运动,电流小的加速度大5、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和磨擦力f 将()A、N减小,f=0B、N减小,f≠0C、N增大,f=0D、N增大,f≠06、由磁感线强度的定义式B=ILF可知()A、通电导线L所在处受到磁场力F为零,该处的磁感应强度B也一定为零B、磁感应强度B的方向与F的方向一致C、该定义式只适用于匀强磁场D、只要满足L很短、I很小的条件,该定义式对任何磁场都适用7、一个带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场,粒子经过的轨迹如图所示,轨迹上的每一小段都可以近似看成圆弧,由于带电粒子使沿途空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电量不变),从图中可以确定粒子的运动方向和电性是()A、粒子从a到b,带负电B、粒子从b到a,带负电C、粒子从a到b,带正电D、粒子从b到a,带负电8、、一不计重力的带电粒子垂直射入左向右逐渐增强的磁场中,由于周围气体的阻碍作用,其运动轨迹恰为一段圆弧,则从如图所示可以判断()A、粒子从A点射入,速率逐渐减小B、粒子从B点射入,速率逐渐增大B、粒子从B点射入,速率逐渐减小D、粒子从B点射入,速率逐渐增大9、如图所示,一束质量、带电量、速率均未知的正离子射入正交的电场、磁场区域,发现有些离子毫无偏移地通过这一区域,对于这些离子来说,它们一定具有()A、相同的速率B、相同的电量C、相同的质量D、速率、电量和质量均相同10、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B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。
【单元练】高中物理必修3第九章【静电磁场及其应用】测试(1)
一、选择题1.如图所示,三个点电荷q 1、q 2、q 3固定在一直线上,q 2与q 3的距离为q 1与q 2距离的2倍,每个点电荷的电荷量之比q 1:q 2:q 3为( )A .9:4:9B .4:9:4C .(-9):4:(-36)D .4:9:36C解析:C三个电荷处于平衡时两边电性相同和中间相反,若q 1带负电,则q 2带正电,q 3应带负电;若q 1带正电,则q 2带负电,q 3应带正电。
由于三个电荷均处于平衡状态,设q 1与q 2距离为r ,则q 2与q 3的距离为2r ,所以 对q 1有 ()1312223q q q q kk r r = 对q 2有 ()2312222q q q q kk r r = 对q 3有 ()()23132223q q q q kk r r =联立可解得 1239436q q q =::::所以每个点电荷的电荷量之比123q q q ::为()9436-::或()()9436--::,故选C 。
2.如图,某位置Q 固定一带正电的点电荷,A 、B 、C 是斜而上间距相等的三个点,Q 、B 连线垂直于斜面,在A 点无初速度释放一带有恒定电荷的小物块,已知小物块沿绝缘的斜面运动到C 点时停下。
下列说法正确的是( )A .小物块一定带正电B .小物块运动过程,电势能先增大后减小C .小物块运动过程经过B 点时的滑动摩擦力最大D .小物块从B 点运动到C 点过程机械能不断减少D解析:DA .小物块能在C 点停下,说明小物块受到引力,所以小物块带负电,A 错误;B .从A到C,小物块先靠近Q后远离Q,所以库仑力先做正功后做负功,电势能先减小后增大,B错误;C.在B点时,库仑力最大,支持力最小,所以摩擦力最小,C错误;D.根据功能关系,小物块从B点运动到C点非重力(库仑力和摩擦力)都做负功,所以机械能减小,D正确。
故选D。
3.遵义市科技馆有一个法拉第笼(FaradayCage),它是一个由金属制成的球形状笼子,其笼体与大地连通。
高考物理 一轮复习——磁场单元练习(有答案)
北京农大附中 高三复习《磁场》检测(1)考试时间:45min 满分100分一、不定项选择题(本大题共有11个小题,每小题5分,共55分。
每小题至少有一个正确答案,漏选得3分,错选不得分。
)1.由磁感应强度的定义式B=F/IL 可知( )A .若某处的磁感应强度为零,则通电导线放在该处所受安培力一定为零B .通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时,则该处的磁感应强度一定为零C .同一条通电导线放在磁场中某处所受的磁场力是一定的D .磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线无关2.如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线,当导线中通以图示方向的电流时( )A .磁铁对桌面的压力增大,且受到向右的摩擦力作用B .磁铁对桌面的压力减小,且受到向右的摩擦力作用C .磁铁对桌面的压力增大,且受到向左的摩擦力作用D .磁铁对桌面的压力减小,且受到向左的摩擦力作用3、如图所示,三根长直导线中的电流强度相同,导线b 和d 的电流方向垂直纸面向外,导线c 的电流方向垂直纸面向里,a 点为bd 连线的中点ac 垂直bd ,且ab=ad=ac ,则a 点处的磁感应强度的方向为( )A .垂直纸面向外B .垂直纸面向里C .沿纸面由a 指向cD .沿纸面由a 指向d4.极光是由来自太阳的高能量带电粒子流高速冲进高空稀薄大气层时,被地球磁场俘获,从而改变原有运动方向,向两极做螺旋运动而形成的.科学家发现并证实,向两极做螺旋运动的这些高能粒子的旋转半径是不断减小的,这主要与下列哪些因素有关( ) A .洛伦兹力对粒子做负功,使其动能减小 B .空气阻力做负功,使其动能减小 C .南、北两极的磁感应强度增强 D .太阳对粒子的引力做负功5.一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图25所示。
径迹上的每一小段都可近似看成圆弧。
由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电量不变)从图中情况可以确定( ) A .粒子从a 到b ,带正电 B .粒子从b 到a ,带正电 C .粒子从a 到b ,带负电 D .粒子从b 到a ,带负电6.如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a 、b 、c ,以不同的速率对准圆心O 沿着AO 方向射入磁场,其运动轨迹如图。
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a
b A B
C D
磁场单元练习(1)
班级_____________姓名_________________
1.关于磁场和磁感线,下列说法中正确的是 ( ) A .磁场看不见、摸不到,但在磁体周围确实存在着磁场;而磁感线是一种假想曲线,是不存在的 B .磁场对放入其中的磁体产生力的作用,当其中没放入磁体时,则无力的作用,也就不存在磁场 C .在磁场中画出磁感线处存在磁场,在磁感线间的空白处不存在磁场
D .磁体周围的磁感线是从磁体北极出来,回到南极,所以磁体内部不存在磁场,也画不出来 2.如图所示,电流从A 点分两路通过环形支路再汇合于B 点,已知两个支路的金属材料相同,但截面积不相同,上面部分的截面积较大,则环形中心O 处的磁感应强度方向 ( ) A .垂直于环面指向纸内 B .垂直于环面指向纸外 C .磁感应强度为零 D .斜向纸内
3.如图所示,有一正三角形线圈ABC ,通有逆时针方向的电流,现有一水平方向的匀强磁场沿BC 方向向右,则线圈运动情况是 ( ) A .以底边BC 为轴转动,A 向纸外 B .以中心G 为轴,在纸面内逆时针转动 C .以中线为轴,俯视逆时针转动 D .受合力为零,故不转动
4.从阴极射线管发射出的一束电子,通过图示的磁场,以下四幅图中能正确描绘电子偏转情况的是
( )
5.如图所示,水平直导线中通有恒定电流I ,导线的正上方处有一电子初速度v 0,其方向与电流方向
相同,以后电子将 ( ) A .沿路径a 运动,曲率半径变小 B .沿路径a 运动,曲率半径变大
C .沿路径b 运动,曲率半径变小
D .沿路径b 运动,曲率半径变大
6.如图所示,一重力不计的带电粒子在磁感应强度B =0.8T 的匀强磁场中运动,速度方向与磁场方向垂直,从a 到b 所需时间为2×10-
4s ,从b 到a 所需时间为1×10-
3s 。
已知a 、b 两点距离为0.3m ,
则该粒子 ( ) A .速度大小为1.57×103m/s B .速度大小为7.85×103m/s C .比荷为6.54×103
C/kg D .比荷为1.31×104C/kg
7.如图所示,以O 为圆心、MN 为直径的圆的左半部分内有垂直纸面向里的匀强磁场,三个不计重力、质量相同、带电量相同的带正电粒子a 、b 和c 以相同的速率分别沿aO 、bO 和cO 方向垂直于磁场射入磁场区域,已知bO 垂直MN ,aO 、cO 和bO 的夹角都为30°,a 、b 、c 三个粒子从射入磁场到射出磁场所用时间分别为t a 、t b 、t c ,则下列给出的时间关系可能正确的是 ( )
M N
a
c b d
B B
c
A .t a <t b <t c
B .t a >t b >t c
C .t a =t b <t c
D .t a =t b =t c
8.MN 板两侧是磁感应强度大小均为B 的匀强磁场,方向如图所示,一带电粒子(不计重力)从小孔a 以垂直磁场方向的速度v 开始运动,依次通过小孔b 、c 、d ,已知ab =bc =cd ,已知粒子从a 运动到d 的时间为t ,则粒子的比荷为 ( )
A .
Bt 2π B .Bt π C .Bt 34π D .Bt π3
9.右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A 1A 2,平板S 下方有强度为B 0的匀强磁场。
下列表述正确的是 ( ) A .质谱仪是分析同位素的重要工具 B .速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C .能通过狭缝P 的带电粒子的速率等于B
E
D .粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ,粒子的荷质比越小
10.一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v ,若加上一个垂直纸面指向读者方向的磁场,则滑到底端时 ( ) A .v 变大 B .v 变小 C .v 不变
D .不能确定v 的变化
11.如图所示,一带电小球从两竖直的带电平行板上方某高度处自由落下,两板间匀强磁场方向垂直纸面向外,则小球通过电场、磁场空间时
( ) A .可能做匀加速直线运动 B .一定做曲线运动 C .只有重力做功
D .电场力对小球一定做正功
12.如图所示,在长方形abcd 区域内有正交的电磁场,2ab =bc ,一带电粒子从ad 的中点垂直于电场和磁场方向射入,恰沿直线从bc 边的中点P 射出,若撤去磁场,则粒子从c 点射出;若撤去电场,则粒子将(重力不计) ( )
A .从b 点射出
B .从b 、P 间某点射出
C .从a 点射出
D .从a 、b 间某点射出
13.如图所示,在沿水平方向向里的匀强磁场中,带电小球A 与B 在同一直线上,其中小球B 带正电荷并被固定,小球A 与一水平放置的光滑绝缘板C 接触而处于静止状态。
若将绝缘板C 沿水平方向抽去后,以下说法正确的是 ( ) A .小球A 仍可能处于静止状态 B .小球A 将可能沿轨迹1运动 C .小球A 将可能沿轨迹2运动
D .小球A 将可能沿轨迹3运动
14.如图所示,在倾角θ=37°的光滑斜面上有一根长L=0.4m、质量m=60g的直导线,导线中的电流强度I=1A,方向垂直纸面向外。
导线用平行斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在磁感应强度的变化率k=0.4T/s、方向竖直向上的磁场中。
设t=0时,B=0,则需要多长时间,斜面对导线的支持力为零?(g取10m/s2)
15.如图所示,一足够长的矩形区域abcd内,有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。
现从矩形区域ab边的中点O处垂直磁场射入一速度方向与ad边夹角θ=30º、大小为v的带正电粒子。
已知带电粒子的质量为m,电量为q,ad边长为L,重力影响忽略,要求粒子能从ab边射出磁场,求v的范围。
16.如图所示,在x轴下方的区域内存在方向沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E。
在x轴上方以原点O为圆心、R为半径的半圆形区域内,存在着方向垂直于xOy平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场,y轴下方的A点与O点的距离为d。
一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A 点由静止释放,经电场加速后从O点射入磁场,不计粒子的重力作用。
(1)求粒子在磁场中运动的轨道半径;
(2)要使粒子进入磁场之后不再经过x轴,求电场强度的最小值E0;
(3)若电场强度E等于第(2)问中E0的2
3
,求粒子经过x轴时的位置。