磁场单元测试

磁场单元测试

一、选择题

1．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有（）

A．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质

B．磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向

C．磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止

D．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线

2．如图1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≠T2B．r1≠r2，T1≠T2

C．r1＝r2，T1＝T2D．r1≠r2，T1＝T2

5．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2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3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4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5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

9．一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图6所示匀强磁场中，此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力．欲使悬线中张力为零，可采用的方法有（）

A．适当增大电流，方向不变

B．适当减小电流，并使它反向

C．电流大小、方向不变，适当增强磁场

D．使原电流反向，并适当减弱磁场

10．如图7所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂

于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，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接在交流电源的另一端

11．带电为+q的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是（）

A．只要速度大小相同，所受洛仑兹力就相同

B．如果把+q改为-q，且速度反向大小不变，则洛仑兹力的大小，方向均不变

C．洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直

D．粒子只受到洛仑兹力作用，其运动的动能、动量均不变

12．关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是（）

A．有磁必有电荷，有电荷必有磁

B．一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用

C．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的

D ．根据安培的分子环流假说，在外界磁场作用下，物体内部分子电流取向大致相同时，物体

就被磁化，两端形成磁极

二、填空题

13．一质子及一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______．

14．两块长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8）．为了不使任何电子飞出，板间磁感应强度的最小值为______．

15．如图9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V 0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______，磁感应强度B ＝______．

16．如图10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______．

17．如图11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．

18．三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，则可知它们的质量m a 、m b 、m c 大小次序为______，入射时的初动量大小次序为______．

20．如图13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 、电量为q 的正离子，速率都为v ，对那些在xy 平面内运动的离子，在磁场中可能到达的最大x ＝______，最大y ＝______．

三、计算题

21．一个电视显像管的电子束里电子的动能E K ＝12000eV ．这个显像管的位置取向刚好使电子水平地由南向北运动．已知地磁场的竖直向下分量B ＝5.5×10-5T ，试问 （1）电子束偏向什么方向？

（2）电子束在显像管里由南向北通过y ＝20cm 路程，受洛仑兹力作用将偏转多少距离？电子质

量m ＝9.1×10-31kg ，电量e ＝1.6×10-19C ．

22．如图16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v 0从A 点向B 点运动，后又沿弧BC 做圆周运动，到C 点后由于v 0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此时轨道弹力为0，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）磁场的方向和磁感应强度．

23．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14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