专项训练磁场测试卷.docx
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qF E =适用于任何电场B ．由真空中点电荷的电场强度公式2Q E k r=可知，当r →0时，E →无穷大 C ．由公式ILF B =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t 1、水平射程为s 1、着地速率为v 1；现撤去磁场其它条件不变，小球飞行时间为t 2、水平射程为s 2、着地速率为v 2.则有：A 、 v 1=v 2B 、 v 1>v 2C 、 s 1=s 2D 、 t 1<t 25．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E k ，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E k /,磁场力做功为W ，则下面各判断正确的是A 、E K <E K ＇,W =0B 、E K >E K ＇,W =0C 、E K =E K ＇,W =0D 、E K >E K ＇,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。
磁场专项练习题.doc
磁场专项练习题一、填空：1、如右图所示，水平放置的平行金属板AB 间距为d ，水平方向的匀强磁场为B 。
今有一带电粒子在AB 间竖直平面内作半径为R 的匀速圆周运动，则带电粒子转动方向为 时针，速率为 。
2 、有一匀强磁场，它的磁感线与一矩形线圈平面成30︒角，线圈面积为1022-米，穿过此线圈的磁通量为1103⨯-韦伯，那么磁场的磁感应强度应是。
3、如右图所示，MN 为一铅板，曲线abc 为一粒子在匀强磁场中的运动轨迹，粒子穿越铅板时的速度方向是 ，粒子所带的电性是 。
4、如右图所示，金属细棒ab 长为L ，质量为m ，以两根相同轻弹簧吊放在水平方向的匀强磁场中。
弹簧的倔强系数为K ，磁场的磁感应强度为B 。
棒ab 中通有稳恒电流，棒处于平衡，并且弹簧的弹力恰好为零。
则电流强度是 安培，电流方向是 。
5、在垂直纸面向里的匀强磁场中，有一段弯折成直角的金属导线abc ，ab bc L ==。
导线中通有如右图所示方向的电流，电流强度为I ，磁场的磁感应强度为B 。
要使该段导线保持静止不支，应在b 点加一大小为 牛顿的力，其方向为 。
6、如右图所示，边长分别为l1和l2的矩形单匝线圈abcd，放在一磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面与磁力线平行，bc边与磁感线垂直。
当线圈中通有电流I时，线圈的ab边所受磁力的大小为；若线圈可绕中轴OO'转动，则线圈所受的力矩为__________。
7、在倾角为30︒的斜面上，水平放置一根20厘米长的铜棍AC，将其两端用软导线与电源联接，使其中有右图所示方向的2安培的电流，如空间存在有竖直向上的、磁感应强度为0.4特斯拉的匀强磁场，则AC受的磁场力的大小为，方向是。
8、如右图所示，两条光滑的金属导轨互相平行，它们所在平面跟水平面成30︒角，匀强磁场竖直向上穿过导轨平面。
此时在导轨上水平置一根重为0.1牛的金属杆ab，已知磁感应强度B=05.特斯拉，导轨间距离L=04.米。
高三物理磁场测试题及答案
高三物理磁场测试题及答案高三物理磁场测试题及答案高三物理磁场测试题及答案本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
共150分考试用时120分钟第Ⅰ卷（选择题共40分）一、本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的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．如图1所示，两根相互平行放置的长直导线a和b通有大小相等、方向相反的电流，a受到磁场力的大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2.则此时b受到的磁场力大小为（）A．F2 C．F1+F2B．F1－F2 D．2F1－F2图a II2．如图2所示，某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，已知一离子在电场力和磁场力作用下，从静止开始沿曲线acb运动，到达b点时速度为零，c为运动的最低点.则（）A．离子必带负电B．a、b两点位于同一高度C．离子在c点速度最大D．离子到达b点后将沿原曲线返回3．如图3所示，带负电的橡胶环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（）A．N极竖直向下B．N极竖直向上C．N极沿轴线向左D．N极沿轴线向右4．每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，幸好地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数射线粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分图2图3高三物理磁场测试题及答案重要的意义。
假设有一个带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来（如图4，地球由西向东转，虚线表示地球自转轴，上方为地理北极），在地球磁场的作用下，它将向什么方向偏转？（）A．向东B．向南C．向西D．向北5．如图5所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有水平方向的匀强磁场。
现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动，在加速运动阶段A．乙物块与地之间的摩擦力不断增大B．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大C．甲、乙两物块间的摩擦力大小不变。
(物理)电与磁专项综合练习卷(含答案解析)
（物理）电与磁专项综合练习卷（含答案解析）一、选择题1．关于磁场和磁感线，以下说法错误的是（）A. 磁体周围存在着磁感线B. 磁体之间的相互作用是通过磁场产生的C. 磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的D. 磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向【答案】 A【解析】【解答】解：A、磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线，磁感线不是真实存在的，A错误，符合题意；B、磁极间的相互作用是通过磁场发生的，B不符合题意；C、磁体外部的磁感线是从它的北极出来，回到它的南极，C不符合题意；D、磁场中的小磁针静止时，北极所指的方向跟该点的磁场方向一致，为该点的磁场方向，D不符合题意；故答案为：A。
【分析】磁体周围存在着磁场，磁极间的相互作用就是通过磁场发生的.磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向.磁感线：描述磁场的强弱和方向而假想的曲线.磁体周围的磁感线是从它北极出来，回到南极.（磁感线是不存在的，用虚线表示，且不相交）磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同.2．下列作图中，错误的是（）A. 动力F1的力臂B. 静止物体的受力分析C. 平面镜成像D. 磁体的磁场【答案】 A【解析】【解答】解：A、反向延长得出力F1的作用线，从支点作作用线的垂线，得垂足，支点到垂足的距离为动力臂L1，如图所示，故A错．B、静止在斜面上的物体受到重力（竖直向下）、支持力（垂直斜面向上）和摩擦力（沿斜面向上）的作用，三力的作用点画在物体的重心，故B正确；C、物体成的像为虚像，用虚线画出，物像关于平面镜对称，故C正确；D、在磁体外部，磁感线从N极出，回到S极，故D正确．故选A．【分析】（1）根据力臂的画法进行分析，力臂是支点到力作用线的垂线段；（2）静止在斜面上的物体受到重力、支持力和摩擦力的作用；（3）平面镜成像的特点：物体成的像为虚像，物像关于平面镜对称；（4）在磁体外部，磁感线从N极出，回到S极．本题考查了力臂的画法、力的示意图的画法、平面镜成像的画法以及磁感线的方向，属于基础题目．3．关于电和磁，下列说法正确的是（）A. 电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用B. 奥斯特发现了电磁感应现象C. 指南针指南北是因为地球周围存在磁场，地磁场的南极在地理的南极附近D. 导体在磁场中运动就一定会产生感应电流【答案】 A【解析】【解答】解：A、电动机是利用了通电导体在磁场中会受到磁场对它的力的作用，A符合题意；B、奥斯特发现了电流磁效应，说明通电导线周围存在磁场，B不符合题意；C、指南针能指南北就是因为受到地磁场的作用，地磁场的南极在地理的北极附近，C不符合题意；D、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，才会产生感应电流，D不符合题意。
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。
磁场练习试题(含批注答案)
磁场练习题一、选择题1．如图所示，a 和b 带电荷量相同，以相同动能从A 点射入磁场，在匀强磁场中做圆周运动的半径ra ＝2rb ，则可知(重力不计)( )A ．两粒子都带正电，质量比m a /m b ＝4B ．两粒子都带负电，质量比m a /m b ＝4C ．两粒子都带正电，质量比m a /m b ＝1/4D ．两粒子都带负电，质量比m a /m b ＝1/42.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E/BD ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的比荷越小[来源:学+科+网]3．一个带电粒子以初速度v 0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域．设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图4中的虚线所示．在图所示的几种情况中，可能出现的是( )4．所示，一电子以与磁场方向垂直的速度v 从P 处沿PQ 方向进入长为d 、宽为h 的匀强磁场区域，从N 处离开磁场，若电子质量为m ，带电荷量为e ，磁感应强度为B ，则( )A ．电子在磁场中运动的时间t ＝d/vB ．电子在磁场中运动的时间t ＝h/vC ．洛伦兹力对电子做的功为BevhD ．电子在N 处的速度大小也是v5．在图中，水平导线中有电流I 通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I 的方向相同，则电子将( )A ．沿路径a 运动，轨迹是圆B ．沿路径a 运动，轨迹半径越来越大C ．沿路径a 运动，轨迹半径越来越小D ．沿路径b 运动，轨迹半径越来来越小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7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(带电荷量不变)．从图中情况可以确定( )A ．粒子从a 到b ，带正电B ．粒子从a 到b ，带负电C ．粒子从b 到a ，带正电D ．粒子从b 到a ，带负电7.目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机．右图表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性），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电荷，两板间形成一定的电压，A 、B 两板相当于电源的正负极，闭合开关S 后，电阻R 上有电流通过．下列说法正确的是（ ）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静电力8.带正电粒子（不计重力）以水平向右的速度v 0，先通过有界匀强电场E ，后通过有界匀强磁场B ，如图所示，电场对该粒子做功W1。
磁场基础测试题及答案
磁场基础测试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 磁场的基本单位是：A. 牛顿B. 特斯拉C. 伏特D. 安培答案：B2. 地球的磁场是由以下哪个原因产生的？A. 地球表面物质的磁性B. 地球内部的液态铁流动C. 地球大气层的电离D. 地球自转产生的离心力答案：B3. 根据安培定律，以下哪项不是磁场的特性？A. 磁场线是闭合的B. 磁场线不相交C. 磁场线是直线D. 磁场线密度表示磁场强度答案：C4. 一个通电导线在磁场中受到的力与以下哪项无关？A. 导线中的电流B. 导线的长度C. 导线与磁场的夹角D. 磁场的强度答案：B5. 洛伦兹力的方向由以下哪个定律确定？A. 右手定则B. 左手定则C. 右手螺旋定则D. 左手螺旋定则答案：A二、填空题（每空1分，共10分）1. 磁场中某点的磁场强度为1特斯拉，表示该点的磁感应强度为________特斯拉。
答案：12. 磁场中，当一个带电粒子以垂直于磁场方向运动时，它受到的洛伦兹力大小为________，其中q为粒子的电荷量，v为粒子的速度，B为磁场强度。
答案：qvB3. 地球的磁场大致指向地理北极的是________极，指向地理南极的是________极。
答案：地磁南极；地磁北极4. 根据法拉第电磁感应定律，当一个闭合电路中的磁通量发生变化时，电路中会产生一个感应电动势，其大小与磁通量变化率成正比，感应电动势的方向遵循________定律。
答案：楞次定律5. 一个条形磁铁的磁场线从磁铁的北极出发，回到磁铁的南极，这说明磁场线具有________性。
答案：闭合三、简答题（每题10分，共20分）1. 描述磁场对运动电荷的作用力，并解释为什么这种力总是垂直于电荷的运动方向。
答案：磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力，其大小为qvBsinθ，其中q为电荷量，v为电荷速度，B为磁场强度，θ为速度向量与磁场向量之间的夹角。
这种力总是垂直于电荷的运动方向，因为当θ=0°时，sinθ=0，洛伦兹力为零，即电荷在磁场中平行于磁场方向运动时不受洛伦兹力作用。
《磁场、电磁感应》训练题(含详细答案)
《磁场、电磁感应》训练题一、不定项选择题1．下列各图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流．各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是( )2．如图所示，在直线电流附近有一根金属棒ab，当金属棒以b端为圆心，以ab为半径，在过导线的平面内沿图示方向匀速旋转时( ) A．a端聚积电子 B．b端聚积电子C．金属棒内电场强度等于零 D．U a>U b3．如图所示，两根相互平行的金属导轨水平放置于匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下刚开始向右运动时，下列说法中正确的是( )A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D C．磁场对导体棒CD的作用力向左D．磁场对导体棒AB的作用力向左4．如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．在将滑动变阻器的滑片P向上滑动的过程中，下面说法中正确的是( )A．穿过线圈a的磁通量变大B．线圈a有收缩的趋势C．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流D．线圈a对水平桌面的压力F N将增大5．如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是( )A．向右加速运动 B．向左加速运动C．向右减速运动 D．向左减速运动6．如图所示，一电子束沿垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A极板，为了使电子束沿射入方向做直线运动，可采用的方法是( ) A．将变阻器滑动头P向右滑动B．将变阻器滑动头P向左滑动C．将极板间距离适当减小D．将极板间距离适当增大7．如图所示，两导体板水平放置，两板间电势差为U，带电粒子以某一初速度v0沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又沿垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U和的变化情况为( )A．d随增大而增大，d与U无关B．d随增大而增大，d随U增大而增大C．d随U增大而增大，d与无关D．d随增大而增大，d随U增大而减小8．如图所示，两个相同的半圆形光滑绝缘轨道分别竖直放置在匀强电场E和匀强磁场B中，轨道两端在同一高度上，两个相同的带正电小球a、b同时从轨道左端最高点由静止释放，且在运动过程中始终能通过各自轨道的最低点M、N，则( )A．两小球某次到达轨道最低点时的速度可能有v N＝v MB．两小球都能到达轨道的最右端C．小球b第一次到达N点的时刻与小球a第一次到达M点的时刻相同D．小球a受到的电场力一定不大于a的重力，小球b受到的最大洛伦兹力可能大于b的重力9．如图所示为一个质量为m、带电荷量为＋q的圆环，可在水平放置的粗糙细杆上自由滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，圆环以初速度v0向右运动直至处于平衡状态，则圆环克服摩擦力做的功可能为( )A．0 B.C. D.10．利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子．图中板MN 上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L.一群质量为m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是( ) A．粒子带正电B．射出粒子的最大速度为C．保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大D．保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大答题卷班级 姓名 得分 一、不定项选择题题号12345678910答案二、计算题11．如图所示，在真空区域内，有宽度为L的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直纸面向里，MN、PQ为磁场的边界．质量为m、带电荷量为－q的粒子，先后两次沿着与MN夹角为θ(0°<θ<90°)的方向垂直于磁感线射入匀强磁场中，第一次粒子是经电压U1加速后射入磁场的，粒子刚好没能从PQ边界射出磁场；第二次粒子是经电压U2加速后射入磁场的，粒子刚好能垂直于PQ射出磁场．(不计粒子重力，粒子加速前的速度认为是零，U1、U2未知)(1)加速电压U1、U2的比值为多少？(2)为使粒子经电压U2加速射入磁场后沿直线射出PQ边界，可在磁场区域加一个匀强电场，求该电场的场强大小．《磁场、电磁感应》训练题参考答案1．答案 CD解析 根据楞次定律可确定感应电流的方向：以C选项为例，当磁铁向下运动时：(1)闭合线圈原磁场的方向——向上；(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加；(3)感应电流产生的磁场方向——向下；(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同．线圈的上端为S极，磁铁与线圈相互排斥．运用以上分析方法可知，C、D正确．2．答案 BD解析 因金属棒所在区域的磁场的方向垂直于纸面向外，当金属棒转动时，由右手定则可知，a端的电势高于b端的电势，b端聚积电子，B、D 正确．3．答案 BD解析 利用楞次定律．两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路，分析出磁通量增加，结合安培定则判断回路中感应电流的方向是B→A→C→D→B.以此为基础，再根据左手定则进一步判定CD、AB的受力方向，经过比较可得正确答案．4．答案 C解析 P向上滑动，回路电阻增大，电流减小，磁场减弱，穿过线圈a的磁通量变小，根据楞次定律，a环面积应增大，A、B错；由于a环中磁通量减小，根据楞次定律知a环中感应电流应为俯视顺时针方向，C对；由于a环中磁通量减小，根据楞次定律，a环有阻碍磁通量减小的趋势，可知a环对水平桌面的压力F N减小，D错．5．答案 BC解析 MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里MN中的感应电流由M→NL1中感应电流的磁场方向向上；若L2中磁场方向向上减弱PQ中电流为Q→P且减小向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强PQ中电流为P→Q且增大,向左加速运动．6．答案 D解析 电子射入极板间后，偏向A板，说明Eq>B v q，由E＝可知，减小场强E的方法有增大板间距离和减小板间电压，故C错误，D正确；而移动滑动头P并不能改变板间电压，故A、B均错误．7．答案 A解析 设粒子从M点进入磁场时的速度大小为v，该速度与水平方向的夹角为θ，故有v＝.粒子在磁场中做匀速圆周运动半径为r＝.而MN之间的距离为d＝2r cos θ.联立解得d＝2，故选项A正确．8．答案 D解析 由于洛伦兹力不做功，电场力对带电小球一定做负功，所以两小球某次到达轨道最低点时的速度不可能有v N＝v M，选项A错误；由机械能守恒知小球b可以到达轨道的最右端，电场力对小球a做负功，故小球a不能到达轨道的最右端，选项B错误；由于两个小球受力情况不同，运动情况不同，故小球b第一次到达N点的时刻与小球a第一次到达M点的时刻不相同，选项C错误；由于小球能到达最低点，对小球a有mgR－qER≥0，所以有mg≥qE，由于洛伦兹力不做功，且洛伦兹力沿半径向外，则小球b受到的洛伦兹力没有条件限制，选项D正确．9．答案 ABD解析 若圆环所受洛伦兹力等于重力，圆环与粗糙细杆压力为零，摩擦力为零，圆环克服摩擦力做的功为零，选项A正确；若圆环所受洛伦兹力不等于重力，圆环与粗糙细杆压力不为零，摩擦力不为零，圆环以初速度v0向右做减速运动．若开始圆环所受洛伦兹力小于重力，则一直减速到零，圆环克服摩擦力做的功为m v，选项B正确；若开始圆环所受洛伦兹力大于重力，则减速到洛伦兹力等于重力达到稳定，稳定速度v ＝，由动能定理可得圆环克服摩擦力做的功为W＝m v－m v2＝m(v－)，选项C错误，D正确．10．答案 BC解析 利用左手定则可判定只有负电荷进入磁场时才向右偏，故选项A 错误．利用q v B＝知r＝，能射出的粒子满足≤r≤，因此对应射出粒子的最大速度v max＝＝，选项B正确．v min＝＝，Δv＝v max－v min＝，由此式可判定选项C正确，选项D错误．11．答案 (1) (2)解析 (1)如图所示，第一次粒子刚好没能从PQ边界射出磁场，表明粒子在磁场中的轨迹刚好与PQ相切，如图中的轨迹1.设轨迹半径为r1，由几何关系得：r1＋r1cos θ＝L，解得r1＝.第二次粒子刚好能垂直PQ边界射出磁场，粒子在磁场中的轨迹圆心为图中的O2点，运行轨迹为轨迹2，设轨迹半径为r2，由几何关系得到：r2＝由动能定理及牛顿第二定律得qU＝m v2，q v B＝，r＝，从而可得＝，所以＝＝.(2)若加入一个匀强电场后使电场力恰好能平衡洛伦兹力，则粒子将沿直线射出PQ边界，场强方向为垂直速度方向斜向下，设场强大小为E，则Eq＝Bq v2，解得E＝B v2 …①由于粒子经电压加速且未加电场时的轨迹半径r2＝＝，可得v2＝…②①②联立可得E＝，方向与水平方向成θ角斜向右下方．。
高中物理--磁场 测试题(含答案)
高中物理--磁场 测试题（含答案）注意事项：1．答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.2．选择题的作答：每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.4．考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交.一、选择题(本题共12小题,每小题4分.在每小题给出的四个选项中,第1～8题只有一项符合题目要求,第9～12题有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1．下列说法中不正确的是( )A ．磁体在空间能产生磁场,磁场使磁体间不必接触便能相互作用B ．在磁场中的某一点,小磁针仅在磁场力作用下静止时北极所指的方向,就是那一点的磁场方向C ．当两个磁体的同名磁极相互靠近时,两条磁感线有可能相交D ．磁体周围的磁感线都是闭合的曲线2．磁场中某区域的磁感线如图所示,则( )A ．a 、b 两处的磁感应强度的大小不等,B a ＞B b B ．a 、b 两处的磁感应强度的大小不等,B a ＜B bC ．同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力大D ．同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力小3．在匀强磁场中某处P 放一个长度为L ＝20 cm,通电电流I ＝0.5 A 的直导线,测得它受到的最大磁场力F ＝1.0 N,其方向竖直向上.现将该通电导线从磁场中撤走,则P 处的磁感应强度为( )A ．零B ．10 T,方向竖直向上C ．0.1 T,方向竖直向下D ．10 T,方向肯定不沿竖直向上的方向4．图中a 、b 、c 为三根与纸面重直的固定长直导线,其截面位于等边三角形的三个顶点上,沿水平方向,导线中均通有大小相等的电流,方向如图所示,O 点为三角形的中心（O到三个顶点的距离相等）,则( )A ．O 点的磁感应强度为零B ．O 点的磁场方向垂直Oc 向上C ．导线a 受到的安培力方向竖直向上D ．导线b 受到的安培力方向沿bc 连线方向指向c5．一个带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动,要想确定该带电粒子的比荷,则只需要知道( )A ．运动速度v 和磁感应强度B B ．磁感应强度B 和运动周期TC ．轨迹半径R 和运动速度vD ．轨迹半径R 和磁感应强度B 6．如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B ,有一矩形线圈abcd ,且ab ＝L 1,ad ＝L 2,通有逆时针方向的电流I ,让它绕cd 边转过某一角度时,使线圈平面与磁场夹角为θ,则( )A ．穿过线圈的磁通量为Φ＝BL 1L 2sin θB ．穿过线圈的磁通量为Φ＝BL 1L 2cos θC ．cd 边受到的安培力为F ＝BIL 1sin θD ．ab 边受到的安培力为F ＝BIL 1cos θ此卷只装订不密封7．如图所示,空间存在水平向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场内有一绝缘的足够长的直杆,它与水平面的倾角为θ,一带电荷量为－q、质量为m的带负电小球套在直杆上,从A点由静止沿杆下滑,小球与杆之间的动摩擦因数μ<tan θ.则在下图中小球运动过程中的速度－时间图像可能是()8．如图所示,带电粒子以初速度v0从a点进入匀强磁场,运动过程中经过b点,Oa＝Ob.若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场,带电粒子仍以速度v0从a点进入电场,仍能通过b 点,则电场强度E和磁感应强度B的比值为()A．v0B ．1 v0C．2v0D．v0 29．如图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T的匀强磁场中,以导线截面的中心为圆心,半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点,已知a点的实际磁感应强度为零,则下列叙述正确的是( )A．直导线中的电流方向垂直纸面向里B．b点的实际磁感应强度为 2 T,方向斜向上,与B的夹角为45°C．c点的实际磁感应强度也为零D．d点的实际磁感应强度跟b点的相同10．为了测量某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口,在垂直于上、下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场,在前、后两个内侧固定有金属板作为电极,污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是()A．若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高B．前表面的电势一定低于后表面的电势,与哪种离子多少无关C．污水中离子浓度越高,电压表的示数将越大D．污水流量Q与U成正比,与a、b无关11．空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示的正方形虚线为其边界.一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射.这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其荷质比相同,且都包含不同速率的粒子.不计重力.下列说法正确的是()A．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C．在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同D．在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大12．如图所示,一个绝缘且内壁光滑的环形细圆管,固定于竖直平面内,环的半径为R（比细管的内径大得多）,在圆管内的最低点有一个直径略小于细管内径的带正电小球处于静止状态,小球的质量为m,带电荷量为q,重力加速度为g.空间存在一磁感应强度大小未知（不为零）,方向垂直于环形细圆管所在平面且向里的匀强磁场.某时刻,给小球一方向水平向右、大小为5v gR,则以下判断正确的是( )A．无论磁感应强度大小如何,获得初速度后的瞬间,小球在最低点一定受到管壁的弹力作用B．无论磁感应强度大小如何,小球一定能到达环形细管的最高点,且小球在最高点一定受到管壁的弹力作用C．无论磁感应强度大小如何,小球一定能到达环形细管的最高点,且小球到达最高点时的速度大小都相同D．小球在从环形细圆管的最低点运动到所能到达的最高点的过程中,机械能不守恒二、非选择题(本题共6小题,共52分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)6．(4分)劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示.这台加速器由两个铜质D形盒构成,其间留有空隙.若D形盒的半径为R,所加交变电压的频率为f,要加速质量为m,电荷量＋q的粒子,则所加磁场的磁感应强度B＝_________,带电粒子离开加速器时能获得的最大动能E k＝__________.14．(7分)霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展.如图甲所示,在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现电压U H,这个现象称为霍尔效应,U H称为霍尔电压,且满足U H＝IBkd,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数.某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数.(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图甲所示,该同学用电压表测量U H时,应将电压表的“＋”接线柱与______(填“M”或“N”)端通过导线相连.(2)已知薄片厚度d＝0.40 mm,该同学保持磁感应强度B＝0.10 T不变,改变电流I的大小,测量相应的U H值,记录数据如下表所示.根据表中数据在图给的表格中画出U H－I图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为______×10－3 V·m·A－1·T－1.(保留2位有效数字)I(×10－3A)3.06.09.012.015.018.0U H(×10－3V)1.11.93.44.56.26.8(3)值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图乙所示的测量电路,S1、S2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出).为使电流从Q端流入,P端流出,应将S1掷向________(填“a”或“b”),S2掷向________(填“c”或“d”).为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串联在电路中.在保持其它连接不变的情况下,该定值电阻应串联在相邻器件________和________(填器件代号)之间.15．(6分)如图所示,在x轴上方有匀强磁场B,一个质量为m,带电荷量为－q的粒子,以速度v从O点射入磁场,角θ已知,粒子重力不计,求：(1)粒子在磁场中运动的时间；(2)粒子离开磁场的位置与O点间的距离.16．(9分)水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m、电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右上方,如图所示,问：(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少？(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少？此时B的方向如何？17．(10分)如图所示,两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上．两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面,从喷口连续不断地喷出质量均为m、水平速度均为v0、带相等电荷量的墨滴．调节电源电压至U,墨滴在电场区域恰能水平向右做匀速直线运动；进入电场、磁场共存区域后,最终垂直打在下板的M点.(1)判断墨滴所带电荷的种类,并求其电荷量；(2)求磁感应强度B的值；(3)现保持喷口方向不变,使其竖直下移到两板中间的位置.为了使墨滴仍能到达下板M 点,应将磁感应强度调至B′,则B′的大小为多少？18．(16分)空间存在两个垂直于Oxy平面的匀强磁场,y轴为两磁场的边界,磁感应强度分别为2B0、3B0.甲、乙两种比荷不同的粒子同时从原点O沿x轴正向射入磁场,速度均为v.甲第1次、第2次经过y轴的位置分别为P、Q,其轨迹如图所示.甲经过Q时,乙也恰好同时经过该点.已知甲的质量为m,电荷量为q.不考虑粒子间的相互作用和重力影响.求：(1)Q到O的距离d；(2)甲两次经过P点的时间间隔Δt；(3)乙的比荷qm''可能的最小值.物理答案一、选择题(本题共12小题,每小题4分.在每小题给出的四个选项中,第1～8题只有一项符合题目要求,第9～12题有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1．【答案】C【解析】磁体间的作用力是通过磁场传递的,可以不用接触便产生相互作用,A 项正确；小磁针仅在磁场力作用下静止时北极的指向是北极受力的方向,就是那一点的磁场方向,B 项正确；磁感线是闭合的曲线且不能相交,C 项错误,D 项正确.2．【答案】B【解析】a 处的磁感线比b 处疏,则a 点磁感强度比b 点小,所以A 错误,B 正确；当将一小段通电导线放入磁场时,磁场力大小和磁场与电流的角度有关,当通电导线垂直磁场时,受到的磁场力最大,平行时为零.因为不知道电流如何放置,所以C 、D 错误.3．【答案】D【解析】导体受到的是最大磁场力F ＝1.0 N,可判知导体与磁场方向垂直,由B ＝FIl ,解得B ＝10 T.由于磁场力的方向是竖直向上的,故可判定磁场的方向一定不会竖直向上,因为二者是互相垂直的关系,方向可有多种情况.撤走导线后,P 处的磁感应强度不变,仍为10 T.故正确答案为D.4．【答案】B【解析】根据右手螺旋定则,电流a 在O 产生的磁场平行于bc 向右,b 电流在O 产生的磁场平行ac 指向左上方,电流c 在O 产生的磁场平行ab 指向右上方,由于三导线电流相同,到O 点的距离相同,根据平行四边形定则,则O 点合场强的方向垂直Oc 向上,故A 错误,B 正确；根据左手定则,结合矢量合成法则,导线a 受到的安培力方向水平向左,而导线b 受到的安培力方向平行于ac 斜向左上方,故C 、D 错误.5．【答案】B【解析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得qvB ＝m v 2r ,解得T ＝2πr v ＝2πm qB ,q m ＝2πBT ,由此可知,求比荷需要知道粒子的线速度、磁感应强度、轨道半径,或磁感应强度、周期,故ACD 错误,B 正确.6．【答案】A【解析】在图示位置,穿过线圈的磁通量为零,当转过θ时,此时穿过线圈的磁通量为Φ＝BL 1L 2sin θ,故A 正确,B 错误；由于cd 边始终和磁场垂直,故受到的安培力F ＝BIL 1,故C 错误；由于ab 边始终和磁场垂直,所以受到的安培力F ＝BIL 1,故D 错误.7．【答案】C【解析】带电小球静止时受到竖直向下的重力G 、垂直斜面向上的支持力N 和沿斜面向上的摩擦力f ,小球下滑后,再受到一个垂直斜面向上的洛伦兹力F ,沿斜面方向有：mg sin θ－μ(mg cos θ－F )＝ma ,在垂直于斜面方向有：N ＋F ＝mg cos θ,由于球加速运动,据F ＝qvB ,F 增大而支持力N 减小,据f ＝μN ,摩擦力减小,导致加速度a 增加；当速度v 增到某个值时,mg cos θ－F ＝0,有mg sin θ＝ma ,此时加速度最大；此后,F ＞mg cos θ,支持力N 反向,且速度继续增大,支持力N 增大,摩擦力f 也随着增大,最后出现mg sin θ＝f ,之后小球匀速下滑；所以只有C 选项正确.8．【答案】C【解析】设Oa ＝Ob ＝d ,因带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,所以圆周运动的半径正好等于d 即d ＝mv 0qB ,得B ＝mv 0qd .如果换成匀强电场,带电粒子做类平抛运动,那么有d ＝qE 2m (d v 0)2,得E ＝2mv 02qd ,所以EB ＝2v 0.选项C 正确.9．【答案】AB【解析】由a 点合磁感应强度为零知,该电流在a 点的磁感应强度方向向左,大小为1 T,由安培定则知A 项对,另由平行四边形定则知B 项也正确.10．【答案】BD【解析】由左手定则可知,正离子受洛伦兹力向后表面偏,负离子向前表面偏,前表面的电势一定低于后表面的电势,流量Q ＝V t ＝vbctt ＝vbc ,其中v 为离子定向移动的速度,当前后表面电压一定时,离子不再偏转,所受洛伦兹力和电场力达到平衡,即qvB ＝Ub q ,得v ＝U bB ,则流量Q ＝U Bb bc ＝U B c ,故Q 与U 成正比,与a 、b 无关.11．【答案】BD【解析】由于粒子荷质比相同,由r ＝mvqB 可知速度相同的粒子运动半径相同,运动轨迹也必相同,B 正确；对于入射速度不同的粒子在磁场中可能的运动轨迹如图所示,由图可知,粒子的轨迹直径不超过磁场边界一半时转过的圆心角都相同,运动时间都为半个周期,而由T ＝2πm qB 知所有粒子在磁场运动周期都相同,A 、C 皆错误；再由t ＝θ2πT ＝θmqB 可知D 正确.12．【答案】BC【解析】由左手定则可判定小球受到的洛伦兹力始终指向圆心,假设小球受到管道的支持力N ,小球获得05v gR =的初速度后,由圆周运动可得qv 0B ＋N －mg ＝m v 02R ,得N ＝mg ＋m v 02R －qv 0B ,可见,只要B 足够大,满足mg ＋m v 02R ＝qv 0B ,支持力N 就为零,故A 错误；由于洛伦兹力不做功,只有重力对小球做功,故小球能不能到最高点与磁感应强度大小无关,从最低点到最高抵过程中,由动能定理得－mg ‧2R ＝12mv 2－12mv 02,解得v ＝gR ,可知小球能到最高点小球受到的向心力等于mg ,故此时小球除受到重力,向下的洛伦兹力之外,一定还有轨道向上的支持力大小等于洛伦兹力,故BC 正确；对小球的运动过程中受到的洛伦兹力和支持力不做功,只有重力做功,故机械能守恒,故D 错误.二、非选择题(本题共6小题,共52分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)6．(4分) 【答案】2πfmq2π2mf 2R 2 【解析】粒子在加速器中运动的频率等于所加交变电压的频率为 f ,则12πmT f qB==,解得所加磁场的磁感应强度2πfmB q=；当粒子的运动半径等于D 型盒的半径R 时,粒子的动能最大,此时2mv qvB m R=,且E k ＝12mv m 2,解得E k ＝2π2mf 2R 2.14．(7分)【答案】(1)M (2)如图所示 1.5(1.4～1.6) (3)b c S 1(或S 2) E 【解析】(1)根据左手定则得,正电荷向M 端偏转,所以应将电压表的“＋”接线柱与M 端通过导线相连.(2) 如图所示,根据U H ＝IB k d 知,图线的斜率为30.10.3750.410B k k d -==⨯,解得霍尔系数k ＝1.5×10－3V ‧m ‧A －1‧T －1.(3)为使电流从Q 端流入,P 端流出,应将S 1掷向b ,S 2掷向c ,为了保护电路,定值电阻应串联在S 1和E （或S 2和E ）之间.15．(6分)【解析】(1)粒子在磁场中运动的轨迹如图所示,有几何关系可知：圆心角为2π－2θ 又T ＝2πmqB 所以运动时间t ＝2π－2θ2πT ＝2(π)mqBθ-. (2)粒子在磁场中运动的半径r ＝mvqB则离开磁场的位置与入射点的距离s ＝2r sin θ＝2mv sin θqB . 16．(9分)【解析】从b 向a 看侧视图如图所示.(1)水平方向：f ＝F 安sin θ 竖直方向：N ＋F 安cos θ＝mg 又F 安＝BIL ＝B ER L 联立解得：N ＝mg －BLE cos θR ,f ＝BLE sin θR. (2)要使ab 棒受支持力为零,且让磁场最小,可知安培力竖直向上,则有F 安′＝mg B min ＝mgREL ,根据左手定则判定磁场方向水平向右. 17．(10分)【解析】(1)墨滴在电场区域做匀速直线运动,有：q Ud ＝mg 解得：q ＝mgdU由于电场方向向下,电荷所受电场力向上,可知墨滴带负电荷.(2)墨滴垂直进入电场、磁场共存区域后,重力仍与电场力平衡,合力等于洛伦兹力,墨滴做匀速圆周运动,有：qv 0B ＝m v 20R考虑墨滴进入电场、磁场共存区域和下板的几何关系,可知墨滴在该区域恰完成四分之一圆周运动,则半径R ＝d 得B ＝v 0U gd 2.(3)根据题设,墨滴运动轨迹如图所示,设墨滴做圆周运动的半径为R ′,有：qv 0B ′＝m v 20R ′由图可得：R ′2＝d 2＋(R ′－d2)2 联立解得：B ′＝4v 0U5gd 2. 18．(16分)【解析】(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由qvB ＝m v 2R 得：102mv R qB =,203mvR qB = 且120223mvd R R qB =-=. (2)甲粒子先后在两磁场中做匀速圆周运动,设运动时间分别为t 1、t 2,由T ＝2πmqB 得10π2m T qB =,20π3mT qB = 且Δt ＝2t 1＋3t 2解得：02πmt qB ∆=. (3)由洛伦兹力提供向心力,由qvB ＝m v 2R 得：102m v R q B ''=',203m vR q B ''=' d ＝2R 1′－R 2′若乙粒子从第一象限进入第二象限的过程中与甲粒子在Q 点相遇,则： 2R 1′＋nd′＝OQ ＝d12112()22222T T T T T n '''++=+ 结合以上式子,n 无解.若乙粒子从第二象限进入第一象限的过程中与甲离子在Q 点相遇,则： nd′＝OQ1212()2222T T T T n ''+=+ 计算可得q qn m m'='（n ＝1,2,3……） 由于甲乙粒子比荷不同,则n ＝2时,乙的比荷q m ''最小,为2q qm m'='.。
(完整word版)高中物理磁场练习题.doc
高中物理磁场经典计算题训练（一）1.弹性挡板围成边长为L= 100cm 的正方形abcd，固定在光滑的水平面上，匀强磁场竖直向下，磁感应强度为 B = 0.5T ，如图所示 . 质量为 m=2×10-4 kg、带电量为q=4×10-3C 的小球，从 cd 边中点的小孔 P 处以某一速度 v 垂直于 cd 边和磁场方向射入，以后小球与挡板的碰撞过程中没有能量损失 .（ 1）为使小球在最短的时间内从P 点垂直于 dc 射出来，小球入射的速度 v1 是多少？（ 2）若小球以 v2 = 1 m/s 的速度入射，则需经过多少时间才能由P 点出来？a bBvd cP2. 如图所示 , 在区域足够大空间中充满磁感应强度大小为 B 的匀强磁场 ,其方向垂直于纸面向里 .在纸面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L 的等边三角形框架DEF , DE 中点 S处有一粒子发射源,发射粒子的方向皆在图中截面内且垂直于DE 边向下，如图（ a）所示 .发射粒子的电量为 +q,质量为 m,但速度 v 有各种不同的数值.若这些粒子与三角形框架碰撞时均无能量损失 ,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边.试求：（1）带电粒子的速度 v 为多大时 ,能够打到 E 点 ?（2）为使 S 点发出的粒子最终又回到 S 点 ,且运动时间最短 ,v 应为多大 ?最短时间为多少 ?（ 3）若磁场是半径为 a 的圆柱形区域，如图（b）所示 (图中圆为其横截面)，圆柱的轴线通过等边三角形的中心O，且 a= (3 1) L .要使S点发出的粒子最终又回到S 点，带电粒子3 10速度 v 的大小应取哪些数值？FF BaOD SE D SE Lv Lv（ a）（ b）3.在直径为 d 的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于圆面指向纸外．一电荷量为q，质量为 m 的粒子，从磁场区域的一条直径AC 上的 A 点射入磁场，其速度大小为v0,方向与AC 成α．若此粒子恰好能打在磁场区域圆周上 D 点， AD 与 AC 的夹角为β，如图所示．求该匀强磁场的磁感强度 B 的大小．v0α CβA D4.如图所示，真空中有一半径为R 的圆形磁场区域，圆心为O，磁场的方向垂直纸面向内，磁感强度为 B，距离 O 为 2R 处有一光屏 MN ， MN 垂直于纸面放置， AO 过半径垂直于屏，延长线交于 C．一个带负电粒子以初速度v0沿 AC 方向进入圆形磁场区域，最后打在屏上 D 点， DC 相距 2 3 R，不计粒子的重力．若该粒子仍以初速v0从 A 点进入圆形磁场区域，但方向与 AC 成 600角向右上方，粒子最后打在屏上 E 点，求粒子从 A 到 E 所用时间．5.如图所示， 3 条足够长的平行虚线a、 b、 c， ab 间和 bc 间相距分别为2L 和 L ， ab 间和bc 间都有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度分别为 B 和 2B。
专项训练-4(磁场)
选择题专项训练（四）训练内容：磁场 编题人：易杰 时间：2012年2月不定项选择题，共计8题，每题4分，共32分。
全对4分，选不全2分，选错的0分1．如图所示，一水平导线通以电流I ，导线下方有一质子，初速度方向与电流平行，关于质子的运动路径情况，下述说法中，正确的是( )A ．沿a 运动，其轨道半径越来越大B ．沿a 运动，其轨道半径越来越小C ．沿b 运动，其轨道半径越来越小D ．沿b 运动，其轨道半径越来越大2． 如图,平行于纸面水平向右的匀强磁场,磁感应强度B 1=2T 。
位于纸面内的细直导线,长L =1 m,通有I =1 A 的恒定电流。
.当导线与B 1成60°夹角时,发现其受到的安培力为零。
.则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B 2的可能值 ( )A ．12TBC ．2TD 3．如图所示，重力不计，质量为m ，带正电且电荷量为q 的粒子，在a 点以某一初速度v 0水平射入一个磁场区域沿曲线abcd 运动，ab 、bc 、cd 都是半径为R 的圆弧，粒子在每段圆弧上的运动时间都是t ，如果把由纸面进入的磁场方向定为正值，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B 随x 变化关系图象应为下图所示的哪一个( )4．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 ，则油滴的质量和周期分别为( )A.qE g ，2E Bgπ B.B 2qR E ，2E Bg π C ．B qR g ，qgR D.qE g ，22g BEq π 5．如图是回旋加速器示意图，其核心部分是两个D 形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。
现分别加速氘核（21H ）和氦核（42He ）。
下列说法中正确的是( ) A ．它们的最大速度相同 B ．它们的最大动能相同C ．它们在D 形盒中运动的周期相同D ．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能6．某空间存在着如图所示的足够大的沿水平方向的匀强磁场．在磁场中A 、B 两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上，物块A 带正电，物块B 不带电且表面绝缘．在t 1=0时刻，水平恒力F 作用在物块B 上，物块A 、B 由静止开始做加速度相同的运动．在A 、B 一起向左运动的过程中，以下说法正确的是 （ ）A ．图乙可以反映A 所受洛仑兹力大小随时间t 变化的关系B ．图乙可以反映A 对B 的摩擦力大小随时间t 变化的关系C ．图乙可以反映A 对B 的压力大小随时间t 变化的关系D ．图乙可以反映B 对地面压力大小随时间t 变化的关系8.如图所示，带有正电荷的A 粒子和B 粒子同时从匀强磁场的边界上的P 点以等大的速度，以与边界成30°和60°的交角射入磁场，又恰好不从另一边界飞出，设边界上方的磁场范围足够大，下列说法中正确的是（ ）A. 磁场中运动的半径比A r :B r =31B. 两粒子磁场中运动的半径A r :B r =323+C. A 、B 两粒子的q m之比为31D. A 、B 两粒子的q m 之比为323+7．如右图所示，有一个正方形的匀强磁场区域abcd ，e 是ad 的中点，f 是cd 的中点，如果在a 点沿对角线方向以速度v 射入一带负电的带电粒子，恰好从e 点。
磁场单元测试题(含详解答案)doc
第十一章磁场章末自测时间：90分钟满分：100分第Ⅰ卷选择题一、选择题(本题包括10小题，共40分，每小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“电磁感应学说”，认为当太阳强烈活动影响地球而引起磁暴时，磁暴在外地核中感应产生衰减时间较长的电流，此电流产生了地磁场．连续的磁暴作用可维持地磁场，则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，根据安培定则可判断，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，则此时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，原来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，则a导线受外加匀强磁场的作用力为F′，则F1、F′、F2之间有下列关系：图2F2＝F1－F′(F′＝F1－F2)同理对b导线分析受力，如图2乙所示，故此时导线b受磁场作用力：F＝F1－F′＝F1－(F1－F2)＝F2本题正确的答案为 A.答案：A3．带电体表面突出的地方电荷容易密集．雷雨天当带电云层靠近高大建筑物时，由于静电感应，建筑物顶端会聚集异种电荷，避雷针通过一根竖直导线接通大地而避免雷击．你若想知道竖直导线中的电流方向，进而判断云层所带电荷，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：根据小磁针静止时N极的指向判断出其所在处的磁场方向，然后根据安培定则判断出电流方向，既安全又可行．答案：D4．下列关于磁感线的说法正确的是()A．磁感线可以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极出发，到磁体的S极终止C．磁场的磁感线是闭合曲线D．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列成的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线解析：磁感线的切线方向就是该点的磁场方向，磁场的方向规定为小磁针N极受力的方向，也就是小磁针静止时N极的指向，所以A项错误．在磁体的外部，磁感线从N极出发指向S极．在磁体的内部，磁感线从S极指向N极，并且内、外形成闭合曲线，所以B项错误，C项正确．虽然磁感线是为了研究问题的方便人为引入的，我们也可以用细铁屑形象地“显示”磁感线，但不能说没有细铁屑的地方就没有磁感线，所以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T0，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，已知轨道半径并不因此而改变，则()A．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于T0B．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T0C．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T0D．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于T0解析：因电荷在电场力作用下做匀速圆周运动，根据圆周运动知识有F电＝m(2πT0)2r，若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，所以质点运动的周期将增大，大于T0.若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，所以质点运动的周期将减小，小于T0，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．关于场的分布情况可能的是() 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选项中若电场、磁场方向与速度方向垂直，则洛伦兹力与电场力垂直，如果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，若与重力合力为零，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，若与重力合力为零，就会做直线运动．D 选项三个力合力不可能为零，因此本题选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．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.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，根据左手定则可知粒子带负电荷．由图可知：sin30°＝a －R R可得R ＝23a又由qvB ＝mv 2R 得q m ＝3v2Ba .故选项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，则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，则E 和B 的大小之比为()A.54v0 B.12v0C.14v0D．v0解析：根据题意d＝L①两板间为匀强电场时，离子做类平抛运动．设粒子在板间的飞行时间为t，则水平方向：L＝v0t②竖直方向：d2＝12at2＝qE2mt2③两板间为匀强磁场时，设偏转半径为r由几何关系有r2＝(r－d2)2＋L2④又qv0B＝m v20 r⑤①②③④⑤联立得EB＝5v04.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/s2，则()A．塑料板和滑块一直做加速度为 2 m/s2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/s2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/s2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渐减小．开始时，塑料板和滑块加速度相同，由F＝(M＋m)a得，a＝2 m/s2，对滑块有μ(mg －qvB)＝ma，当v＝6 m/s时，滑块恰好相对于塑料板有相对滑动，开始做加速度减小的加速运动，当mg＝qvB，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，则a′＝FM＝3 m/s2，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．若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．要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，下列说法中正确的是()A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越大B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越小C．对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．对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：带电粒子经过加速电场后速度为v＝2Uqm，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＝mvBq＝2UmB2q，对于给定的加速电压，即U一定，则带电粒子的比荷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＝2πｍBq，与带电粒子的速度无关，当然就与加速电压U无关，因此，对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Ⅱ卷非选择题二、填空与实验题(本题包括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．在原子反应堆中抽动液态金属时，由于不允许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．若导管内截面宽为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动方向一致，由左手定则可判断出电流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，液体匀速流动，所以有安培力F＝Δｐ·S，Δｐ＝FS＝BIbab＝BIa，即驱动力对液体造成的压强差为BIa.答案：(1)电流方向由下向上(2)BIa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、控制领域得到广泛应用，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控制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，稳定后，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)由左手定则可判断，电子受洛伦兹力作用偏向bc 边，故ad 端电势高．(2)稳定时载流子在沿宽度方向上受到的磁场力和电场力平衡qvB ＝q U ab ，v ＝UBab＝1.0×10－52.0×1.0×10－2m/s ＝5×10－4m/s.(3)由电流的微观解释可得：I ＝nqvS .故n ＝I/qvS ＝3.75×1027个/m 3.答案：(1)ad 端(2)5×10－4m/s(3)3.75×1027个/m313．在电子显像管内部，由炽热的灯丝上发射出的电子在经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影响，会出现在未加偏转磁场时电子束偏离直线运动的现象，所以在精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消除地磁场对电子运动的影响．已知电子质量为m 、电荷量为e ，从炽热灯丝发射出的电子(可视为初速度为0)经过电压为U 的电场加速后，沿水平方向由南向北运动．若不采取磁屏蔽措施，且已知地磁场磁感应强度的竖直向下分量的大小为B ，地磁场对电子在加速过程中的影响可忽略不计，在未加偏转磁场的情况下，(1)试判断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)若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)根据左手定则，可以判断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，则根据动能定理有：12mv 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 ，根据牛顿第二定律，ev 0B ＝ma 由以上各式解得a ＝eB m2eUm. (3)设电子在地磁场中运动的半径为R ，根据牛顿第二定律ev 0B ＝m v 20R 得R ＝mv 0eB图11设电子在荧光屏上偏移的距离为x ，根据图中的几何关系，有：x ＝R －R 2－l2结合以上关系，得x ＝1B2mUe－2mU eB 2－l 2. 答案：(1)东方(2)eB m2eU m(3)1B2mUe－2mU eB2－l 2图1214．(2007年全国卷Ⅰ)两平面荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别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．已知速度最大的粒子在0<x<a的区域中运动的时间与在x>a的区域中运动的时间之比为2∶5，在磁场中运动的总时间为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围(不计重力的影响)．解析：设粒子在磁场中半径为r，则qvB＝mv2r图13若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，则半径范围为从0到a，屏上发亮的范围从0～2a；若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间分别为t1、t2.由题意，得：t1t2＝25t1＋t2＝7 12T可得：t1＝T6，t2＝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(水平荧光屏发光范围的右边界)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，此时粒子在右侧的圆轨迹与x轴的D点相切，则OD＝2a.(水平荧光屏发光范围的左边界)．答案：水平荧光屏上亮线范围是2a<x<2(1＋33)a，竖直屏上亮线范围是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，此时速度方向与y轴正方向成锐角．不计重力作用．试求：(1)粒子经过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，则qE＝ma①设粒子从A点进入电场时初速度为v0，从A运动到C点时间为t，则h＝12at2②l＝v0·t③图15设粒子在C点时的速度为v，v垂直于x轴的分量为v⊥，则v⊥＝2ah④由于v＝v20＋v2⊥⑤①～⑤式联立，得v＝qE(4h2＋l2)2mh⑥设粒子经过C点时速度与x轴夹角为α.由tanα＝v⊥v0⑦将②③④代入⑦式，得tanα＝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，则qvB＝mv2 R设圆心为P，则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Rcosβ＝Rcosα＋h⑩Rsinβ＝l－Rsinα?由⑧⑩?式解得R＝h2＋l22hl4h2＋l2?由⑥⑨?式得B＝lh2＋l22mhEq.答案：(1)qE(4h2＋l2)2mh与x轴夹角为arctan2hl(2)lh2＋l22mhEq。
初中物理电与磁达标专项训练检测试卷(1)
初中物理电与磁达标专项训练检测试卷(1)一、电与磁压轴实验培优题1．磁场的强弱用磁感应强度（用字母“B”表示）的大小来表示，磁感应强度的单位是特斯拉（用字母“T”表示）．某种材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度．若R B、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值，右图为某磁敏电阻的电阻比值跟磁感应强度B关系的图象，现在要测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R B．提供的实验器材如下：一节旧干电池，磁敏电阻R B（无磁场时阻值R0=100Ω），两个开关S1、S2，导线若干．另外，还有可供再选择的以下器材：A．电流表A（量程：0~0.6A，0~3A）；B．电压表V（量程： 0~3V，0~15V）；C．定值电阻R1（阻值：1.5kΩ）；D．定值电阻R2（阻值：80Ω）；E．定值电阻R3（阻值：5Ω）．（1）设计一个可以准确测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，磁敏电阻所处磁场磁感应强度B大小约为1.0 ～1．2T．请你从A、B、C、D、E五种实验器材中再选择两种器材，并根据要求完成下列问题．①选择的两种器材是（填写器材前面字母序号）．②选择电表的量程．③在答题卡方框中现有电路的基础上画出实验电路图（实验测量过程中不拆接电路）．（2）若要准确测出该磁敏电阻所处磁场磁感应强度大小约为0.1 ～0.3T的阻值，在你设计测量的电路中，从A、B、C、D、E五种实验器材中再选择两种器材是（填写器材前面字母序号）．2．为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，小红同学使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示．(1)小红是根据________来判断磁性强弱的．(2)两电磁铁串联是为了研究磁性强弱与__________的关系，观察图中的现象，你的结论是：______.(3)要使两电磁铁的磁性增强，滑动变阻器的滑片应向________端滑动．(4)若将两电磁铁向中间靠拢，它们会互相________．3．如图所示实验中，闭合开关，静止于金属轨道上的金属杆向左运动．(1)这个现象说明了磁场对通电导体具有______的作用，观察实验现象后，应立即断开开关，这是为了防止电流过大，长时间通电损坏_______．(2)若要让金属杆向右运动，应采取的方法是_______．A．改变电流方向或改变磁场方向B．只能改变电流方向C．电流方向和磁场方向同时改变D．只能改变磁场方向(3)实验中发现金属杆较重，不易起动，用下列轻质材料管替代金属杆后，会使实验效果明显的是_______．A．细薄的塑料管B．将锡箔纸卷在铅笔上成细管状，再抽出铅笔，形成的锡箔细管．4．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路．（1）实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱，当滑动变阻器滑片向左移动时，电路中的电流________（填“增大”、“不变”或“减小”），电磁铁吸引大头针的个数增多，说明电流越________，电磁铁磁性越强．（2）根据图示的情景可知，电磁铁甲的上端是________极；电磁铁________（填“甲”或“乙”）的磁性较强，说明电流一定时，线圈匝数________，电磁铁磁性越强；实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化，________．（3）该实验用了控制变量法和________法．5．如图所示为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型，他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，将线圈放在支架上，碲形磁体放在线圈周围．（1）按他们这种方法刮漆，线圈___（填“能”或“不能”）持续转动．线圈转过平衡位置时会_____（填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”）．（2）可以通过改变________方向，改变线圈的转动方向．（填一种方法）（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是______，这时可做的有效尝试是______．6．在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中：（1）小星设计的电路如图甲所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导线ab，ab的两端分别跟开关，螺线管连接，螺线管旁放置一个小磁针，当ab中产生电流时，螺线管中有_____通过，小磁针会发生偏转．（2）小星闭合开关后，不管导线ab在磁场中怎样运动，小磁针都不偏转，是没有产生电流，还是产生的电流太微弱？他换用了一个灵敏电流表代替螺线管和小磁针，如果灵敏电流表指针发生偏转，表明ab中产生电流，实验的情况如图乙所示．A．观察并分析①②③现象可知：导体静止时，_____产生感应电流；导体沿着磁感线方向运动时，_____产生感应电流；导体切割磁感应线运动时，_____产生感应电流．（均选填“能”或“不能”）B．观察并分析③④现象可知：产生感应电流的条件之一是_____ ．（3）对比图甲和图乙两次实验后，小星认为：图甲中小磁针不发生偏转，不是没有产生电流，而是_____ ．（4）实验中，如果导体不动，只要马蹄形磁体_____ 运动（填“上下”“前后”或“左右”）也能产生感应电流．7．磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊和小昌同学想探究“磁体对回形针吸引力大小与放入它们之间物体的哪些因素有关”，请你参与探究并解决一些问题：(1)如图甲所示，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入不同物体时，通过比较纸片下面能吸附的回形针数量，显示磁体对回形针吸引力的大小。
电磁学专项练习汇编(打包7套) 物理：磁场能力测试
题有多个选项正确，题只有一个选项正确；5-8分，共40分。
1-4一、选择题(本题共8小题,每小题5)0分全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得关奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响.1．物理实验都需要有一定的控制条件.( ). 于奥斯特的实验，下列说法中正确的是．该实验必须在地球赤道上进行A．通电直导线应该竖直放置B．通电直导线应该水平东西方向放置C．通电直导线应该水平南北方向放置D）2．有关磁场的物理概念，下列说法中错误的是（．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量A．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关B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C．．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D．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3）（向D．由西向东B．竖直向下C．由南向北A．竖直向上EL的电源为，1所示，两平行金属导轨CD、EF间距为与电动势4．如图F回路，回路ab垂直于导轨放置构成闭合相连，质量为m、电阻为R的金属棒aL加间施平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计。
为使ab棒静止，需在空E D 的匀强磁场磁感强度的最小值及其方向分别为bθ?cos mgR mgR C ，垂直于回路平面向．A．，水平向右B上1 图El El??sin mgRmgR tan．，垂直于回路平面向下C．D，竖直向下ElEl．一束带电粒子从静止开始经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场中。
若它们在磁场中做圆周运5 ）动的半径相同，则它们在磁场中具有相同的（D．动量大小C．周期A．速率B．动能.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％的磁性材料——钡铁氧体，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.然后放入磁化机磁化℃，一般炸3100400℃，炸药的爆炸温度约2240℃～未发火的炸药.已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为).( 140℃左右.以上材料表明药引爆温度最高为．磁性材料在高温下容易被磁化．磁性材料在低温下容易被磁化B A磁性材料在高温下容易被消磁．磁性材料在低温下容易被消磁D．C R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7．如图2）四个点，已知dc点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是（的圆周上有a、b、c、A．直导线中电流方向垂直纸面向里cB 0d点的磁感应强度为B．，方向向右．a点的磁感应强度为2T dbb，方向斜向下，与点的磁感应强度为TB成45D．a0角2 图沿动摩擦B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，电量为m，q的带正电小物块在磁感强度为8．质量为后停了下来，设St移动距离3的绝缘水平面以初速度因数为μv开始向左运动，如图所示．物块经时间0）（不变，则q此过程中，22vv00A．S> B．S< ×××??gg22B×××v0mvmv00＜D．t C．t＞??)Bmg??qvB)qv((mg3图00) 把答案填写在题中的横线上。
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专题训练：磁场单元
1.
关于电场强度E与磁感应强度仪下列说法中错误的是（）
A.电场强度E是矢量，方向与正电荷受到的电场力方向相同
B.磁感应强度B是欠量，方向与小磁针N极的受力方向相同
C.电场强度定义式为E =匚，但电场中某点的电场强度E与尸、9无关
q
D.磁感应强度定义式R -匚，同样的电流元〃在磁场中同一点受到的力一定相同
H
2.如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在具正屮心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导
线/并处于平衡状态，/与螺线管垂肓，M导线中的电流方向垂玄纸面向里，开关S闭仑后，绝缘绳
对/拉力变化情况是（）
A.增人
B.减小
C.不变
D.无法判断
3.如图所示，在兀轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为3。
在xOy内，
从原点O处沿与x轴疋方向成0角（0＜〃＜兀）以速率v发射一个带正电的粒子（重力不计）。
则下列说法正确的
A.若卩一定，&越大，则粒子在磁场中运动的时间越短
B.若u—定，0越人，则粒子在离开磁场的位置距O点越远
C.若0—定，v越人，则粒子在磁场屮运动的时间越短
D.若&一定，v越大，则粒了在磁场中运动的角速度越大
4.如图所示为电视机显像管偏转线圈的示意图，当
线圈通以图示的直流电吋，形成的磁场如图所示，一束沿着管颈轴线射向纸内的电子将（）
A.向上偏转
B.向下偏转
C.向左偏转
D.向右偏转
5.如图所示，光滑的平行导轨与电源连接后，与水平方向成&角倾斜放置，导轨上另放一个质量为加的金属导体棒。
通电后，在棒所在区域内加-个合适的匀强磁场，可以使导体棒静止平衡，图中分别加了不同方向的磁场，其中一定不能平衡的是（）
6.关于回旋加速器加速带电粒了所获得的能量，下列结论中正确的是（）
A.只与加速器的半径有关，半径越大，能量越大
B.与加速器的磁场和半径均有关，磁场越强、半径越人，能量越人
C.只与加速器的电场有关，电场越强，能量越大
D.与带电粒子的质量和电荷量均有关，质量和电荷量越大，能量越大
7.如图所示，冇一四面体OABC处在Ox方向的匀强磁场中，下列关于穿过各个面的
磁通量的说法错误的
是（）
XXX /XXX
A.13.
A.穿过205而的磁通量为零
B.穿过MCiAi和socifii的磁通量相等
C.穿过/0C面的磁通量为零
D.穿过面的磁通量大于穿过BOC \\\\的磁通呈:
二、计算题
11.
如图所示，相距为R 的两块平行金属板M 、N 正对着放置，Si 、$分别为M 、N 板上的小孔，$、 S2、O 三点共线，它们的连线垂直M 、N, K520=/?O 以O 为圆心、7?为半径的圜形区域内存在磁感应强 度为
B 、方向垂直纸面向外的匀强磁场。
Q 为收集板，板上各点到O 点的距离以及板两端点的距离都为2R, 板两端
点的连线垂HM 、N 板。
质量为〃八带电荷量为+q 的粒子经$进入M 、N 间的电场后，通过S2 进入磁场。
粒子在S 】处的速度和粒子所受的重力均不计。
（1） 当M 、N 间的电压为U 时，求粒了进入磁场时速度的大小" （2） 若粒子恰好打在收集板D 的中点上,求M 、N 间的电压值S ；
（3） 当M 、N 间的电压不同时，粒了从Si 到打在D 上经历的时间/会不同，求/的最小值。
8. 如图所示为一种口动跳闸的闸刀开关示意图，O 是转动轴，/是绝缘手柄，C 是闸刀卡
口，M 、N 接电源线，闸刀处于垂肓纸面向里B=1T 的匀强磁场屮，CO 间距离10cm 。
当磁场力为0.2N 时，闸刀开关会自动跳开。
则要使闸刀开关能跳开，CO 中通过的电流 为（ ）
A.电流方向C->0
B.电流方向O-C
C.电流大小为1 A
D.电流大小为0.5 A
9. 如图所示在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电荷量为q 、质量为加的带电
球体，管道半径略人于球体半径。
整个管道处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场屮，磁感应强度方向与管 道垂直。
现给带电球体一个水平速度％,则在整个运动过程中，带电球体克服摩擦力 所做的功不可能为（
）
A. 0 C. -mvl
X
X
X
X
X
X
舅
X
艺
X X X O_忱
X X X
X
X
X
8
X X X X
X X
10•如图所示，虚线间空间存在由匀强电场E 和匀强磁场B 组成的正交或平行的电场和磁场，冇一个带正 电
小球（电荷量为+如质量为加）从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可 能沿直线通过下列的哪个电磁混合场（ ）
B.
A.
♦ +彳"
D.
12.如图所示，在倾角为30。
的斜而％的左侧有一竖直挡板，其上有一小孔现有一质量加=4X IO-20 kg,带电荷最q =+2X10WC的粒子，从小孔以速度v0=3X104 m/s水平射向磁感应强度B=0.2T、方向垂直纸面向里的一正三角形区域。
该粒了在运动过程中始终不碰及竖直挡板，在飞出磁场区域后能垂直打在Q4而上，粒子重力不计。
求：n
(1)粒了在磁场中做圆周运动的半径；
(2)粒子在磁场中运动的时间；p
(3)正三角形磁场区域的最小边长。
专题训练：磁场单元参考答案
1-10： DBADBBDBBBC
11.解析：⑴粒子从S ］到达$的过程中，根据动能定理得 qU^^mv 2
① 3 分
解得粒子进入磁场时速度的大小e =、/直' ..... 3分
(2)粒子进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有
qvB =加牛② 3分
由①②得，加速电压U 与轨迹半径r 的关系为U =彳：： .... 3分 当粒子打在收集板D 的中点时，粒子在磁场中运动的半径zo = 7?……3分 对应电压Uo= .......... 3分
(3)M 、N 间的电压越大，粒子进入磁场时的速度越大，粒子在极板间经历的时间越短，同时在磁场中 运
动轨迹的半径越大，在磁场中运动的时间也会越短，出磁场后匀速运动的时间也越短，所以当粒子打在 收集板
D 的右端时，对应时间f 最短。
根据几何关系可以求得，对应粒子在磁场中运动的半径
r = R ............ 3 分
由②得粒子进入磁场时速度的大小V =
=也理^
ni m
粒子在电场中经历的时间t\ =万=器# ...... 3分
2
J 7T/?7
粒子在磁场中经历的时间t 2 =—=為^ ......... 3分 粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间(3=号=鲁# 粒子从$到打在收集板D 上经历的最短时间为
附加题.解析：(1)粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由qv^B = w-, T 琴得:粒子 r % 在磁场中做圆周运动的半径尸=专# = 0.3 m,粒子在磁场中做圆周运动的周期T ==
^~ = 27iX 10 5 s = 6.28 XlO^So
/ = /] + /2 + 厶 （3筋+兀）加 3qB
得"亍X10「's = 5.23Xl(r's。
2厂 + 7*cos 30°⑶由如图粒子的运动轨迹和数学知识可得正三角形磁场区域的最小边长：L = cos 30。
、得厶
=
0.99m。