磁场综合测试题

磁场综合测试题

一、单项选择题：本大题共6小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

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.如图所示，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN ，电流I 方向从M 到N ，绳子的拉力均为F ，为使F ＝0，可能达到要求的方法是 ( C ) A ．加水平向右的磁场 B ．加水平向左的磁场

C ．加垂直纸面向里的磁场

D ．加垂直纸面向外的磁场

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

5.图中的D 为置于电磁铁两极间的一段通电 直导线，电流方向垂直于纸面向里．在开关S 接通后，导线D 所受磁场力的方向是( A ) A ．向上 B ．向下 C ．向左 D ．向右

6.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Bq mv

R .哪个

图是正确的？（A ）

b

二、多项选择题：每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，全部选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错的，得0分。

7.如图6所示的天平可用于测定磁感应强度,天平的右臂下面挂有一个不计重力的矩形线圈,宽度为L ,共N 匝,线圈下端悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面.当线圈中通有方向如图所示的电流I 时,在天平左右两边加上质量各为m 1、m 2的砝码,天平平衡,当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m 的砝码后,天平重新平衡,由此可知( AB )

A.磁感应强度的方向垂直于纸面向里,大小为(m 1-m 2)g /NIL

B.磁感应强度的方向垂直于纸面向里,大小为mg /2NIL

C.磁感应强度的方向垂直于纸面向外,大小为(m 1-m 2)g /NIL

D.磁感应强度的方向垂直于纸面向外,大小为mg /2NIL

8.带电粒子进入云室会使云室中的气体电离,从而显示其运动轨迹,图3是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹,a 和b 是轨迹上的两点,匀强磁场B 垂直纸面向里.该粒子在运动时,其质量和电量不变,而动能逐渐减少.下列说法正确的是( AC ) A.粒子先经过a 点,再经过b 点 B.粒子先经过b 点,再经过a 点 C.粒子带负电 D.粒子带正电

9.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( BD )

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

10.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(-R

2，0)，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，则以上说

法正确的是（ABD ）

A.电子经过y 轴时，速度大小仍为v 0

B.电子在t =πR

6v 0

时，第一次经过y 轴

C.电子第一次经过y 轴的坐标为(0，

R 2

3

2-) D.电子第一次经过y 轴的坐标为(0，R 2

3

2--

)

A

B

C

D

三、填空题:本大题共2小题，每小题4分，共8分，把答案写在答题卡上指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.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，此粒子的电荷q

与质量m 之比为 .2v

Bl 12.赤道附近的磁场大小B =4×10-5T,一根东西放置的通电导

线,其单位长度的质量为0.05g/m,要使通电导线所受的磁场力与重力平衡,通入的电流大小为 A,电流方向为 . 12.5由西向东

四、计算题：本大题共5小题，第15题9分，16题10分，其余每题12分。共58分。把解答写在答题卡上指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13.电视机的显象管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的.在电子枪中产生的电子经过加速电场加速后射出，从P 点进入并通过圆形区域后，打到荧光屏上，如图所示。如果圆形区域中不加磁场，电子一直打到荧光屏上的中心O 点的动能为E ；在圆形区域内加垂直于圆面、磁感应强度为B 的匀强磁场后，电子将打到荧光屏的上端N 点。已知ON =h ，PO=L .电子的电荷量为e ，质量为m .求： ⑴电子打到荧光屏上的N 点时的动能是多少？说明理由. ⑵电子在电子枪中加速的加速电压是多少？ ⑶电子在磁场中做圆周运动的半径R 是多少？

⑷试推导圆形区域的半径r 与R 及h 、L 的关系式. 答案：⑴E ⑵E /e ⑶eB

mE R 2=

⑷222r R Rr r L h -=-

14.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 BeL

v 2min = ⑵4

1arcsin =θ

B S

P

B