物理磁场练习题含答案
高中物理《磁场》练习题(附答案解析)
高中物理《磁场》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同,这个力就叫作那几个力的合力,以下概念的建立方法与合力相同的是()A.瞬时速度B.交流电的有效值C.电场强度D.磁通量2.如图所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,匀强电场方向竖直向下,有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域。
不计重力,则()A.若电子以相同的速率从右向左飞入,电子也沿直线运动B.若电子以相同的速率从右向左飞入,电子将向下偏转C.若电子以相同的速率从左向右飞入,电子将向下偏转D.若电子以相同的速率从左向右飞入,电子也沿直线运动3.下列物理学史材料中,描述正确的是()A.卡文迪什通过扭秤实验测量出静电引力常量的数值B.为了增强奥斯特的电流磁效应实验效果,应该在静止的小磁针上方通以自西向东的电流C.法拉第提出了“电场”的概念,并制造出第一台电动机D.库仑通过与万有引力类比,在实验的基础上验证得出库仑定律4.电磁炮是利用电磁系统中电磁场产生的安培力来对金属炮弹进行加速,使其达到打击目标所需的巨大动能,如图甲所示。
原理图可简化为如图乙所示,其中金属杆表示炮弹,磁场方向垂直轨道平面向上,则当弹体中通过如图乙所示的电流时,炮弹加速度的方向为()A.水平向左B.水平向右C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里5.一根通有电流的直铜棒用软导线挂在如图所示的匀强磁场中,此时悬线的拉力等于零,要使两悬线的总拉力大于2倍棒的重力,可采用的方法有()A.适当减弱磁场,磁场方向反向B.适当增强磁场,磁场方向不变C.适当减小电流。
电流方向不变D.适当增大电流。
电流方向反向6.下列装置中,利用到离心运动的物理原理的是()A.磁流体发电机B.回旋加速器C.洗衣机D.电视机7.如图所示,在真空中坐标xOy平面的x>0区域内,有磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁场,方向与xOy 平面垂直,在x轴上的P(10cm,0)点,有一放射源,在xOy平面内向各个方向发射速率v=1.0×104m/s 的带正电的粒子,粒子的质量为m=1.6×10-25kg,电荷量为q=1.6×10-18C,带电粒子能打到y轴上的范围为()A .10cm 10cm y -≤≤B .10cm y -≤≤C .10cm y -≤≤D .y -≤≤8.如图所示,A 为电磁铁,C 为胶木秤盘,A 和C (包括支架)的总重量M ,B 为铁片,质量为m ,整个装置用轻绳悬于O 点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力( )A .F mg =B .()F m M g >+C .()F m M g =+D .()Mg F m M g <<+二、多选题9.下列关于洛伦兹力的说法中,正确的是( )A .洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向共同确定的平面,所以洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小,即洛伦兹力永不做功B .只要速度大小相同,所受洛伦兹力就相同C .用左手定则判断电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时,要注意负电荷与正电荷所受力的方向相反D .洛伦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10.全球新冠肺炎疫情持续至今,医院需要用到血流量计检查患者身体情况。
高二物理《磁场》--练习题(答案)
磁场练习题1.下列说法中正确的是 ( ) A.磁感线可以表示磁场的方向和强弱B.磁感线从磁体的N 极动身,终止于磁体的S 极C.磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场D.放入通电螺线管内的小磁针,依据异名磁极相吸的原则,小磁针的N 极肯定指向通电螺线管的S 极2.关于磁感应强度,下列说法中错误的是 ( ) A.由B =ILF可知,B 与F 成正比,与IL 成反比 B.由B=ILF可知,一小段通电导体在某处不受磁场力,说明此处肯定无磁场 C.通电导线在磁场中受力越大,说明磁场越强 D.磁感应强度的方向就是该处电流受力方向3.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 极动身,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,磁场渐渐减弱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 4.首先发觉电流磁效应的科学家是( )A. 安培B. 奥斯特C. 库仑D. 伏特 5.两根长直通电导线相互平行,电流方向相同.它们的截面处于一个等边三角形ABC 的A 和B 处.如图所示,两通电导线在C 处的磁场的磁感应强度的值都是B ,则C 处磁场的总磁感应强度是( )A.2BB.BC.0D.3B6.如图所示为三根通电平行直导线的断面图。
若它们的电流大小都相同,且ab=ac=ad ,则a 点的磁感应强度的方向是 ( ) A. 垂直纸面指向纸里B. 垂直纸面指向纸外C. 沿纸面由a 指向bD. 沿纸面由a 指向d7.如图所示,环形电流方向由左向右,且I 1 = I 2,则圆环中心处的磁场是( )A.最大,穿出纸面B.最大,垂直穿出纸面C.为零D.无法确定8.如图所示,两个半径相同,粗细相同相互垂直的圆形导线圈,可以绕通过公共的轴线xx′自由转动,分别通以相等的电流,设每个线圈中电流在圆心处产生磁感应强度为B,当两线圈转动而达到平衡时,圆心O处的磁感应强度大小是()(A)B (B)2B (C)2B (D)0磁场对电流的作用1.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2.如图所示,直导线处于足够大的匀强磁场中,与磁感线成θ=30°角,导线中通过的电流为I,为了增大导线所受的磁场力,可实行下列四种方法,其中不正确的是( )A.增大电流IB.增加直导线的长度C.使导线在纸面内顺时针转30°D.使导线在纸面内逆时针转60°3.如图所示,长为L的直导线在竖直方向的磁场B中,且与水平面的夹角为α,通以电流I则所受的磁场力是______.4.如图所示,在垂直于纸面的磁场B中,通有电流I的导线长为L,与水平方向夹角为α,则这根通电导线受到的安培力是______.5.在两个倾角均为α光滑斜面上,放有一个相同的金属棒,分别通有电流I1和I2,磁场的磁感强度大小相同,方向如图中所示,两金属棒均处于平衡状态,则两种状况下的电流强度之比I1:I2为6.直导线ab与线圈的平面垂直且隔有一小段距离,其中直导线固定,线圈可自由运动,当通过如图所示的电流方向时(同时通电),从左向右看,线圈将( )A.不动B.顺时针转动,同时靠近导线C.顺时针转动,同时离开导线D.逆时针转动,同时靠近导线7.如图所示,有一通电导线放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动,当导线通过电流I时,从上往下看,导线的运动状况是( )A.顺时针方向转动,同时下降B.顺时针方向转动,同时上升C.逆时针方向转动,同时下降D.逆时针方向转动,同时上升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状况是( )A.相互吸引,电流大的加速度较大B.相互排斥,电流大的加速度较大C.相互吸引,加速度相同D.以上说法都不正确9.如图所示,一根长直导线穿过有恒定电流的金属环的中心且垂直圆环的平面。
高中物理磁场习题200题(带答案)
评卷人得分一、选择题1.如图所示,一电荷量为q的负电荷以速度v射入匀强磁场中.其中电荷不受洛仑兹力的是()A. B. C. D.【答案】C【解析】由图可知,ABD图中带电粒子运动的方向都与粗糙度方向垂直,所以受到的洛伦兹力都等于qvB,而图C中,带电粒子运动的方向与磁场的方向平行,所以带电粒子不受洛伦兹力的作用.故C正确,ABD错误.故选C.2.如图所示为电流产生磁场的分布图,其中正确的是()A. B. C. D.【答案】D【解析】A中电流方向向上,由右手螺旋定则可得磁场为逆时针(从上向下看),故A错误;B 图电流方向向下,由右手螺旋定则可得磁场为顺时针(从上向下看),故B错误;C图中电流为环形电流,由由右手螺旋定则可知,内部磁场应向右,故C错误;D图根据图示电流方向,由右手螺旋定则可知,内部磁感线方向向右,故D正确;故选D.点睛:因磁场一般为立体分布,故在判断时要注意区分是立体图还是平面图,并且要能根据立体图画出平面图,由平面图还原到立体图.3.下列图中分别标出了一根放置在匀强磁场中的通电直导线的电流I、磁场的磁感应强度B和所受磁场力F的方向,其中图示正确的是()A. B. C. D.【答案】C【解析】根据左手定则的内容:伸开左手,使大拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向,可得:A、电流与磁场方向平行,没有安培力,故A错误;B、安培力的方向是垂直导体棒向下的,故B错误;C、安培力的方向是垂直导体棒向上的,故C正确;D、电流方向与磁场方向在同一直线上,不受安培力作用,故D错误.故选C.点睛:根据左手定则直接判断即可,凡是判断力的方向都是用左手,要熟练掌握,是一道考查基础的好题目.4.如图所示,水平地面上固定着光滑平行导轨,导轨与电阻R连接,放在竖直向上的匀强磁场中,杆的初速度为v0,不计导轨及杆的电阻,则下列关于杆的速度与其运动位移之间的关系图像正确的是()A. B. C. D.【答案】C【解析】导体棒受重力、支持力和向后的安培力;感应电动势为:E=BLv感应电流为:安培力为:故:求和,有:故:故v与x是线性关系;故C正确,ABD错误;故选:C.5.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方向射入磁场,粒子仅受磁场力作用,分别从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【答案】BD【解析】试题分析:粒子在磁场中做圆周运动,根据题设条件作出粒子在磁场中运动的轨迹,根据轨迹分析粒子运动半径和周期的关系,从而分析得出结论.粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据几何关系(图示弦切角相等),粒子在磁场中偏转的圆心角相等,根据粒子在磁场中运动的时间:,又因为粒子在磁场中圆周运动的周期,可知粒子在磁场中运动的时间相等,故D正确,C错误;如图,粒子在磁场中做圆周运动,分别从P点和Q点射出,由图知,粒子运动的半径,又粒子在磁场中做圆周运动的半径知粒子运动速度,故A错误B正确;【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时,洛伦兹力充当向心力,从而得出半径公式,周期公式,运动时间公式,知道粒子在磁场中运动半径和速度有关,运动周期和速度无关,画轨迹,定圆心,找半径,结合几何知识分析解题,6.在等边三角形的三个顶点a、b、c处,各有一条长直导线垂直纸面放置,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示.过c点的导线所受安培力的方向()A. 与ab边平行,竖直向上B. 与ab边垂直,指向右边C. 与ab边平行,竖直向下D. 与ab边垂直,指向左边【答案】D【解析】试题分析:先根据右手定则判断各个导线在c点的磁场方向,然后根据平行四边形定则,判断和磁场方向,最后根据左手定则判断安培力方向导线a在c处的磁场方向垂直ac斜向下,b在c处的磁场方向垂直bc斜向上,两者的和磁场方向为竖直向下,根据左手定则可得c点所受安培力方向为与ab边垂直,指向左边,D正确;7.下列说法中正确的是()A. 电场线和磁感线都是一系列闭合曲线B. 在医疗手术中,为防止麻醉剂乙醚爆炸,医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套,这样做是为了消除静电C. 奥斯特提出了分子电流假说D. 首先发现通电导线周围存在磁场的科学家是安培【答案】B【解析】电场线是从正电荷开始,终止于负电荷,不是封闭曲线,A错误;麻醉剂为易挥发性物品,遇到火花或热源便会爆炸,良好接地,目的是为了消除静电,这些要求与消毒无关,B正确;安培发现了分子电流假说,奥斯特发现了电流的磁效应,CD错误;8.在如图所示的平行板电容器中,电场强度E和磁感应强度B相互垂直,一带正电的粒子q以速度v沿着图中所示的虚线穿过两板间的空间而不偏转(忽略重力影响)。
高二物理-磁场专题训练及答案(全套)
中学物理磁场专题训练一、磁场、安培力练习题一、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动身,到南极终止D.磁感线就是细铁屑在磁铁四周排列出的曲线,没有细铁屑的地方就没有磁感线2.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方,并与磁针指向平行,能使磁针的S极转向纸内,如图1所示,那么这束带电粒子可能是[]A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束C.向右飞行的负离子束D.问左飞行的负离子束3.铁心上有两个线圈,把它们和一个干电池连接起来,已知线圈的电阻比电池的内阻大得多,如图2所示的图中,哪一种接法铁心的磁性最强[]4.关于磁场,以下说法正确的是[]A.电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感强度肯定为零B.磁场中某点的磁感强度,依据公式B=F/I·l,它跟F,I,l都有关C.磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向D.磁场中任一点的磁感强度等于磁通密度,即垂直于磁感强度方向的单位面积的磁通量5.磁场中某点的磁感应强度的方向[]A.放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向B.放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向C.放在该点的小磁针静止时N极所指的方向D.通过该点磁场线的切线方向6.下列有关磁通量的论述中正确的是[]A.磁感强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大B.磁感强度越大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量越大C.穿过线圈的磁通量为零的地方,磁感强度肯定为零D.匀强磁场中,穿过线圈的磁感线越多,则磁通量越大7.如图3所示,条形磁铁放在水平桌面上,其中心正上方固定一根直导线,导线与磁铁垂直,并通以垂直纸面对外的电流,[]A.磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B.磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C.磁铁对桌面的压力增大,个受桌面摩擦力的作用D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面摩擦力的作用8.如图4所示,将通电线圈悬挂在磁铁N极旁边:磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内,且磁铁的轴线经过线圈圆心,线圈将[]A.转动同时靠近磁铁B.转动同时离开磁铁C.不转动,只靠近磁铁D.不转动,只离开磁铁9.通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线,则有[]A.线圈所受安培力的合力为零B.线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C.线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D.线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果二、填空题10.匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线,它与磁场方向垂直,当通过3A的电流时,受到60×10-2N的磁场力,则磁场的磁感强度是______特;当导线长度缩短一半时,磁场的磁感强度是_____特;当通入的电流加倍时,磁场的磁感强度是______特.11.如图5所示,abcd是一竖直的矩形导线框,线框面积为S,放在磁场中,ab边在水平面内且与磁场方向成60°角,若导线框中的电流为I,则导线框所受的安培力对某竖直的固定轴的力矩等于______.12.一矩形线圈面积S=10-2m2,它和匀强磁场方向之间的夹角θ1=30°,穿过线圈的磁通量Ф=1×103Wb,则磁场的磁感强度B______;若线圈以一条边为轴的转180°,则穿过线圈的磁能量的改变为______;若线圈平面和磁场方向之间的夹角变为θ2=0°,则Ф=______.三、计算题13.如图6所示,ab,cd为两根相距2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,通以5A的电流时,棒沿导轨作匀速运动;当棒中电流增加到8A时,棒能获得2m/s2的加速度,求匀强磁场的磁感强度的大小;14.如图7所示,通电导体棒AC静止于水平导轨上,棒的质量为m长为l,通过的电流强度为I,匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角,求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大?一、磁场、安培力练习题答案一、选择题1.AB 2.BC 3.D 4.D5.CD 6.D 7.A 8.A 9.AB二、填空题三、计算题13.1.2T 14.mg-BIlcosθ,BI lsinθ二、洛仑兹力练习题一、选择题1.如图1所示,在垂直于纸面对内的匀强磁场中,垂直于磁场方向放射出两个电子1和2,其速度分别为v1和v2.假如v2=2v1,则1和2的轨道半径之比r1:r2及周期之比T1:T2分别为 [ ] A.r1:r2=1:2,T1:T2=1:2B.r1:r2=1:2,T1:T2=1:1C.r1:r2=2:1,T1:T2=1:1D.r1:r2=1:1,T1:T2=2:12.如图2所示,ab是一弯管,其中心线是半径为R的一段圆弧,将它置于一给定的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆弧所在平面,并且指向纸外、有一束粒子对准a端射入弯管,粒子有不同的质量、不同的速度,但都是一价正离子. [ ]A.只有速度大小肯定的粒子可以沿中心线通过弯管B.只有质量大小肯定的粒子可以沿中心线通过弯管C.只有动量大小肯定的粒子可以沿中心线通过弯管D.只有能量大小肯定的粒子可以沿中心线通过弯管3.电子以初速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变B.磁场对电子的作用力始终不作功C.电子的动量始终不变D.电子的动能始终不变它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场(磁场方向垂直纸面对里).在图3中,哪个图正确地表示出这三束粒子的运动轨迹?[ ]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,粒子的能量渐渐减小(带电量不变).从图中可以确定 [ ]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6.三个相同的带电小球1、2、3,在重力场中从同一高度由静止起先落下,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和E3,忽视空气阻力,则 [ ]A.E1=E2=E3B.E1>E2=E3C.E1<E2=E3D.E1>E2>E37.真空中同时存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面对里的匀强磁场,三个带有等量同种电荷的油滴a、b、c在场中做不同的运动.其中a静止,b向右做匀速直线运动,c向左做匀速直线运动,则三油滴质量大小关系为 [ ]A.a最大 B.b最大C.c最大 D.都相等8.一个带正电荷的微粒(重力不计)穿过图5中匀强电场和匀强磁场区域时,恰能沿直线运动,则欲使电荷向下偏转时应采纳的方法是[ ]A.增大电荷质量B.增大电荷电量C.削减入射速度D.增大磁感强度E.减小电场强度二、填空题9.一束离子能沿入射方向通过相互垂直的匀强电场和匀强磁场区域,然后进入磁感应强度为B′的偏转磁场内做半径相同的匀速圆周运动(图6),则这束离子必定有相同的______,相同的______.10.为使从炙热灯丝放射的电子(质量m、电量e、初速为零)能沿入射方向通过相互垂直的匀强电场(场强为E)和匀强磁场(磁感强度为B)区域,对电子的加速电压为______.11.一个电子匀强磁场中运动而不受到磁场力的作用,则电子运动的方向是______.12.一质量为m、电量为q的带电粒子在磁感强度为B的匀强磁场中作圆周运动,其效果相当于一环形电流,则此环形电流的电流强度I=______.三、计算题13.一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重量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.14.如图7所示,一质量m、电量q带正电荷的小球静止在倾角30°、足够长的绝缘光滑斜面.顶端时对斜面压力恰为零.若快速把电场方向改为竖直向下,则小球能在斜面上滑行多远?洛仑兹力练习题答案一、选择题1.B 2.C 3.BD 4.C5.B 6.B 7.C 8.C二、填空题三、计算题三、单元练习题一、选择题1.安培的分子环流假设,可用来说明 [ ]A.两通电导体间有相互作用的缘由B.通电线圈产生磁场的缘由C.永久磁铁产生磁场的缘由D.铁质类物体被磁化而具有磁性的缘由2.如图1所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中心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对外的电流,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≠T2C.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.磁场方向肯定是垂直纸面对里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,假如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对里的匀强磁场,如图4所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下,从静止起先自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,忽视重力,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,可采纳的方法有 [ ]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,适当增加磁场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垂直纸面对外运动,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端接在沟通电源的一端,b、d接在沟通电源的另一端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.假如把+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.洛仑兹力方向肯定与电荷速度方向垂直,磁场方向肯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.依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V0沿水平方向从两板左端的中心O点处射入,因受电场力作用,离子作曲线运动,偏向M板(重力忽视不计).今在两板间加一匀强磁场,使从中心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心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,假如一个质量为m,带电量为-q的小球A在斜面上作匀速圆周运动,则必需加一最小的场强为______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______.19.一初速为零的带电粒子,经过电压为U的电场加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中,已知带电粒子的质量是m,电量是q,则带电粒子所受的洛仑兹力为______,轨道半径为______.20.如图13在x轴的上方(y≥0)存在着垂直于纸面对外的匀强磁场,磁感强度为B.在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向放射出质量为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.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,并垂直于纸面对里.(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)假如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.假如当其运动至C点时,突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.单元练习题答案一、选择题1.CD 2.A 3.B 4.D 5.BD 6.AD7.ABC 8.AD 9.AC 10.ABD 11.B 12.BD二、填空题三、计算题21.(1)2mv/qB。
高二物理磁场练习题及答案
高二物理磁场练习题及答案一、选择题1. 以下哪个不是磁场中的基本物理量?A) 磁感应强度 B) 磁场强度C) 磁通量 D) 磁矩2. 在空间中,某点的磁感应强度最大,磁场强度为零,则该点的磁场中的电流线是从哪个方向来的?A) 上方 B) 下方C) 左方 D) 右方3. 在均匀磁场中,电子的轨道半径和质量均不变,将磁感应强度变为原来的4倍后,电子的运动周期将A) 减至原来的1/4 B) 减至原来的1/2C) 保持不变 D) 增至原来的2倍4. 以下哪种情况不会使磁感应强度发生变化?A) 改变导线长度 B) 改变导线截面积C) 改变导线形状 D) 引入铁芯5. 两根平行的长直导线之间的力是相互的,它们的方向是A) 互相平行 B) 互相垂直C) 互相成60度角 D) 互相成180度角二、填空题1. 测量某区域的磁场强度,使用的仪器是________。
2. 直观地表示磁场分布情况的方法是绘制________。
3. 磁感应线指示出磁场中________的方向。
4. 磁场强度是________的物理量。
5. 真空中磁场中的电流线是________的。
三、解答题1. 描述磁感线的基本特征及其与磁场强度的关系。
2. 一根长直导线通过平面内一点O,与O点的距离为d,点O的水平方向又有一根与之平行的长直导线通过。
导线间的电流为I,分别求:a) 两导线间的相互作用力;b) 对第一根导线单位长度的作用力。
3. 在一个外磁场强度为B的均匀磁场中,一个具有电荷量q,质量m的带电粒子垂直于磁场以速度v运动,由于磁场的作用,其运动轨道发生半径R的圆弧。
求推导出R和v 之间的关系。
四、高分答案1. 答案:D2. 答案:A3. 答案:C4. 答案:C5. 答案:D二、填空题1. 答案:磁力计2. 答案:磁力线3. 答案:磁场强度4. 答案:矢量5. 答案:闭合的三、解答题1. 磁感线是用来表示磁场分布的线条,具有以下特征:- 磁感线起始于北极,终止于南极,是闭合曲线。
高中物理《磁场》典型题(经典推荐含答案)
高中物理《磁场》典型题(经典推荐含答案)高中物理《磁场》典型题(经典推荐)一、单项选择题1.下列说法中正确的是:A。
在静电场中电场强度为零的位置,电势也一定为零。
B。
放在静电场中某点的检验电荷所带的电荷量 q 发生变化时,该检验电荷所受电场力 F 与其电荷量 q 的比值保持不变。
C。
在空间某位置放入一小段检验电流元,若这一小段检验电流元不受磁场力作用,则该位置的磁感应强度大小一定为零。
D。
磁场中某点磁感应强度的方向,由放在该点的一小段检验电流元所受磁场力方向决定。
2.物理关系式不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位间的关系。
如关系式 U=IR,既反映了电压、电流和电阻之间的关系,也确定了 V(伏)与 A(安)和Ω(欧)的乘积等效。
现有物理量单位:m(米)、s(秒)、N(牛)、J (焦)、W(瓦)、C(库)、F(法)、A(安)、Ω(欧)和 T(特),由他们组合成的单位都与电压单位 V(伏)等效的是:A。
J/C 和 N/CB。
C/F 和 T·m2/sC。
W/A 和 C·T·m/sD。
W·Ω 和 T·A·m3.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。
F1GD。
F1>2G,F2>G4.一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,先保持线框的面积不变,将磁感应强度在 1s 时间内均匀地增大到原来的两倍,接着保持增大后的磁感应强度不变,在 1s时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半,先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为:A。
1/2B。
1C。
2D。
45.如图所示,矩形 MNPQ 区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场,有 5 个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场,在纸面内做匀速圆周运动,运动轨迹为相应的圆弧,这些粒子的质量,电荷量以及速度大小如下表所示,由以上信息可知,从图中 a、b、c 处进入的粒子对应表中的编号分别为:A。
大学物理磁场试题及答案
大学物理磁场试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 磁场的基本特性是()。
A. 有方向性B. 有大小和方向C. 只有方向性D. 只有大小答案:B2. 根据安培环路定理,穿过闭合回路的磁通量与()。
A. 回路的面积成正比B. 回路的面积成反比C. 回路的面积无关D. 回路的面积的平方成正比答案:C3. 磁感应强度的方向是()。
A. 电流方向B. 电流方向的相反方向C. 垂直于电流方向D. 与电流方向成任意角度答案:C4. 磁通量的大小由()决定。
A. 磁场的强度B. 面积的大小C. 磁场与面积的夹角D. 以上所有因素答案:D5. 磁感应强度的单位是()。
A. 特斯拉B. 高斯C. 安培/米D. 以上都是答案:D二、填空题(每题2分,共10分)1. 一个长直导线产生的磁场,其磁感应强度与导线距离的平方成______。
答案:反比2. 地球的磁场可以近似看作是一个______。
答案:条形磁铁3. 根据洛伦兹力公式,一个带电粒子在磁场中运动时受到的力的方向与______。
答案:磁场方向和粒子速度方向都垂直4. 磁通量的基本单位是______。
答案:韦伯5. 磁感应强度的定义式为______。
答案:B = F/IL三、计算题(每题10分,共30分)1. 一个长为L的直导线,通有电流I,求在距离导线r处的磁感应强度。
答案:B = (μ₀I)/(2πr)2. 一个半径为R的圆形线圈,通有电流I,求其轴线上距离线圈中心d处的磁感应强度。
答案:B = (μ₀I)/(2R² + d²)^(3/2)3. 一个长为L的直导线,通有电流I,求在距离导线r处的磁通量,假设导线上方有一面积为A的平面与磁场垂直。
答案:Φ = B * A = (μ₀I * A)/(2πr)四、简答题(每题5分,共10分)1. 简述磁感应强度和磁通量的区别。
答案:磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,其大小和方向由磁场本身决定,与测试电荷无关。
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.电场强度的定义式适用于任何电场B.由真空中点电荷的电场强度公式可知,当r→0时,E→无穷大C.由公式可知,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t1、水平射程为s1、着地速率为v1;现撤去磁场其它条件不变,小球飞行时间为t2、水平射程为s2、着地速率为v2.则有:A、 v1=v2B、 v1>v2C、 s1=s2D、t1<t25.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Ek,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Ek/,磁场力做功为W,则下面各判断正确的是A、EK <EK',W=0B、EK >EK',W=0C、EK =EK',W=0D、EK>EK',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。
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A1A2。
平板S下方有强度为B0的匀强磁场。
高中物理:磁场练习及答案(解析版)
高中物理:磁场练习及答案一、选择题1、如图所示,空间的某一区域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点进入这个区域沿直线运动,从C点离开区域;如果将磁场撤去,其他条件不变,则粒子从B点离开场区;如果将电场撤去,其他条件不变,则这个粒子从D点离开场区。
已知BC=CD,设粒子在上述三种情况下,从A到B、从A到C和从A到D所用的时间分别是t1,t2和t3,离开三点时的动能分别是Ek1、Ek2、Ek3,粒子重力忽略不计,以下关系式正确的是 ( )A.t1=t2<t3B.t1<t2=t3C.Ek1=Ek2<Ek3D.Ek1>Ek2=Ek32、(多选)下列说法正确的是()A.磁场中某点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点时,受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I的乘积的比值B=FIL,即磁场中某点的磁感应强度B.通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C.磁感应强度B=FIL只是定义式,它的大小取决于场源及磁场中的位置,与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关D.磁场是客观存在的3、如图所示,用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有n匝,线圈由粗细均匀、单位长度质量为2.5 g的导线绕制而成,三条细线呈对称分布,稳定时线圈平面水平,在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁,磁铁的中轴线OO′垂直于线圈平面且通过其圆心O,测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为0.5 T,方向与竖直线成30°角,要使三条细线上的张力为零,线圈中通过的电流至少为(g取10 m/s2)()A.0.1 A B.0.2 A C.0.05 A D.0.01 A4、(多选)光滑平行导轨水平放置,导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连,右端与半径为L=20 cm的两段光滑圆弧导轨相接,一根质量m=60 g、电阻R=1 Ω、长为L 的导体棒ab,用长也为L的绝缘细线悬挂,如图所示,系统空间有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度B=0.5 T,当闭合开关S后,导体棒沿圆弧摆动,摆到最大高度时,细线与竖直方向成θ=53°角,摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态,导轨电阻不计,sin 53°=0.8,g取10 m/s2则()A.磁场方向一定竖直向下B.电源电动势E=3.0 VC.导体棒在摆动过程中所受安培力F=3 ND.导体棒在摆动过程中电源提供的电能为0.048 J5、(多选)一质量为m、电荷量为q的负电荷在磁感应强度为B的匀强磁场中绕固定的正电荷沿固定的光滑轨道做匀速圆周运动,若磁场方向垂直于它的运动平面,且作用在负电荷的电场力恰好是磁场力的三倍,则负电荷做圆周运动的角速度可能是()A.4qBm B.3qBm C.2qBm D.qBm6、如图所示,正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场.一带正电的粒子从f点沿fd 方向射入磁场区域,当速度大小为v b时,从b点离开磁场,在磁场中运动的时间为t b;当速度大小为v c时,从c点离开磁场,在磁场中运动的时间为t c.不计粒子重力.则()A.v b∶v c=1∶2,t b∶t c=2∶1B.v b∶v c=2∶1,t b∶t c=1∶2C.v b∶v c=2∶1,t b∶t c=2∶1D.v b∶v c=1∶2,t b∶t c=1∶27、速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束,其运动轨迹如图所示,其中S0A=23S0C,则下列说法中正确的是()A.甲束粒子带正电,乙束粒子带负电B.甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于E B2D.若甲、乙两束粒子的电荷量相等,则甲、乙两束粒子的质量比为3∶2*8、关于磁感线的描述,下列说法中正确的是()A.磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向,它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致B.磁感线可以用细铁屑来显示,因而是真实存在的C.两条磁感线的空隙处一定不存在磁场D.两个磁场叠加的区域,磁感线就可能相交*9、如图所示,在同一平面内互相绝缘的三根无限长直导线ab、cd、ef围成一个等边三角形,三根导线通过的电流大小相等,方向如图所示,O为等边三角形的中心,M、N分别为O关于导线ab、cd的对称点.已知三根导线中的电流形成的合磁场在O点的磁感应强度大小为B1,在M点的磁感应强度大小为B2,若撤去导线ef,而ab、cd中电流不变,则此时N点的磁感应强度大小为()A.B1+B2B.B1-B2C.B1+B22D.B1-B2210、在如图所示的平行板器件中,电场强度E和磁感应强度B相互垂直。
高二物理磁场试题及答案
高二物理磁场试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 磁场的基本性质是:A. 磁场对电流有力的作用B. 磁场对电荷有作用力C. 磁场对运动电荷有力的作用D. 磁场对静止电荷有作用力答案:A2. 根据安培环路定理,磁场强度B与电流I的关系是:A. B∝IB. B∝1/IC. B∝I^2D. B∝1/I^2答案:A3. 洛伦兹力的方向可以通过左手定则判断,当电流方向与磁场方向垂直时,洛伦兹力的方向是:A. 垂直于电流和磁场方向B. 与电流方向相同C. 与磁场方向相同D. 与电流和磁场方向相同答案:A4. 一个带正电的粒子在磁场中运动,其速度方向与磁场方向平行,那么该粒子将:A. 受到洛伦兹力B. 做匀速直线运动C. 做匀速圆周运动D. 静止不动答案:B5. 霍尔效应是:A. 电流通过导体时,导体两端产生的电势差B. 磁场对电流的作用力C. 磁场对运动电荷的作用力D. 磁场对静止电荷的作用力答案:A6. 磁感应强度的定义式为B=Φ/A,其中Φ表示:A. 磁通量B. 磁通量密度C. 磁场强度D. 磁感应强度答案:A7. 根据磁通量的定义Φ=BS,其中S表示:A. 磁感应强度B. 磁通量C. 面积D. 磁通量密度答案:C8. 一个闭合电路在磁场中运动,产生感应电动势的现象称为:A. 电磁感应B. 霍尔效应C. 法拉第效应D. 楞次定律答案:A9. 磁通量的变化率与感应电动势的关系是:A. 感应电动势与磁通量变化率成正比B. 感应电动势与磁通量变化率成反比C. 感应电动势与磁通量成正比D. 感应电动势与磁通量成反比答案:A10. 根据楞次定律,感应电流的方向总是:A. 与原电流方向相同B. 与原电流方向相反C. 阻碍磁通量的变化D. 促进磁通量的变化答案:C二、填空题(每题3分,共30分)1. 磁场的基本单位是_______。
答案:特斯拉2. 一个长为L,通有电流I的直导线垂直于磁场放置,若磁场强度为B,则导线所受的磁场力大小为_______。
高中物理:磁场 练习(含答案)
高中物理:磁场 练习(含答案)磁场1、(双选)关于地球的磁场,下列说法正确的是( )A .在地面上放置一个小磁针,小磁针的南极指向地磁场的南极B .地磁场的南极在地理北极附近C .地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的D .地球磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的2、有四条垂直于纸面的长直固定导线.电流方向如图所示,其中a 、b 、c 三条导线到d 导线的距离相等,三条导线与d 的连线互成120度角.四条导线的电流大小为都为I,其中a 导线对d 导线的安培力为F.现突然把c 导线的电流方向改为垂直于纸面向外,电流大小不变.此时d 导线所受安培力的合力为( )A .0B .FC .3FD .2F3、(多选)如图所示,质量为m 、长为L 的直导线用两绝缘细线悬挂于O 、O′,并处于匀强磁场中.当导线中通以沿x 轴正方向的电流I,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可能为(重力加速度为g)( )A .z 轴正方向,mg IL tan θB .y 轴正方向,mg ILC .z 轴负方向,mg IL tan θD .沿悬线向下,mg ILsin θ 4、如图所示,a 为带正电的小物块,b 是一不带电的绝缘物块(设a 、b 间无电荷转移),a 、b 叠放于粗糙的水平地面上,地面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场.现用水平恒力F 拉b 物块,使a 、b 一起无相对滑动地向左做加速运动,则在加速运动阶段( )A.a对b的压力不变B.a对b的压力变大C.a、b物块间的摩擦力变大D.a、b物块间的摩擦力不变5、如图为洛伦兹力演示仪的结构图.励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外,电子束由电子枪产生,其速度方向与磁场方向垂直.电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制,磁场强弱可通过励磁线圈的电流来调节.下列说法正确的是()A.仅增大励磁线圈的电流,电子束径迹的半径变大B.仅提高电子枪的加速电压,电子束径迹的半径变大C.仅增大励磁线圈的电流,电子做圆周运动的周期将变大D.仅提高电子枪的加速电压,电子做圆周运动的周期将变大6、关于磁感应强度B、电流强度I、导线长L和导线所受磁场力F的关系,下列说法中正确的是()A.在B=0的地方,F一定等于零B.在F=0的地方,B一定等于零C.若B=1 T,I=1 A,L=1 m,则F一定等于1 ND.若L=1 m,I=1 A,F=1 N,则B一定等于1 T7、如图所示,A、B、C三根平行通电直导线质量均为m,通入的电流大小均相等,其中C中的电流方向与A、B中的电流方向反向,A、B放置在粗糙的水平面上,C静止在空中,三根导线的截面处于一个等边三角形的三个顶点,且三根导线均保持静止,重力加速度为g,则A导线受到B导线的作用力大小和方向为()A.33mg,方向由A指向B B.33mg,方向由B指向AC.3mg,方向由A指向B D.3mg,方向由B指向A8、(多选)如图所示,在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带正电荷的小球,管道半径略大于球体半径,整个管道处于方向与管道垂直的水平匀强磁场中;现给球施加一个水平向右的初速度v0,以后小球的速度随时间变化的图象可能正确的是()A BC D9、如图,半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里.一电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子(不计重力)沿平行于直径ab的方向射入磁场区域.若粒子射出磁场时与射入磁场时运动方向间的夹角为90°,则粒子入射的速度大小为()A.qBR2m B.qBRmC.2qBRm D.4qBRm10、关于通电直导线在磁场中所受的安培力,下列说法正确的是()A.磁感应强度跟导线所受的安培力成正比B.安培力的方向跟磁感应强度的方向垂直C.磁感应强度的方向跟安培力的方向相同D.通电直导线在磁场中某处受到的安培力为零,则该处的磁感应强度一定为零11、如图所示的天平可用来测定磁感应强度B.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,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.当线圈中通有电流I(方向如图)时,在天平左右两边加上质量各为m1、m2的砝码后,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()A.磁感应强度方向垂直纸面向里,B=(m1-m2)gNIlB.磁感应强度方向垂直纸面向里,B=mg 2NIlC.磁感应强度方向垂直纸面向外,B=(m1-m2)gNIlD.磁感应强度方向垂直纸面向外,B=mg 2NIl12、如图所示,两光滑的平行金属轨道与水平面成θ角,两轨道间距为L,一金属棒垂直两轨道水平放置.金属棒质量为m,电阻为R,轨道上端的电源电动势为E,内阻为r.为使金属棒能静止在轨道上,可加一方向竖直向上的匀强磁场,则该磁场的磁感应强度B应是多大?13、如图所示,一个质量为m,电荷量为-q,不计重力的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x轴正方向成60°角的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限,求:(1)匀强磁场的磁感应强度B;(2)穿过第一象限的时间.磁场1、(双选)关于地球的磁场,下列说法正确的是()A.在地面上放置一个小磁针,小磁针的南极指向地磁场的南极B.地磁场的南极在地理北极附近C.地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的D.地球磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的BD[在地面上放置一个小磁针,小磁针的南极指向地理南极,即地磁北极,故A错误;地磁场的南极在地理北极附近,地磁场的北极在地理南极附近,故B正确;地磁场不是匀强磁场,与地面不一定平行,如图所示,故C错误;地球的地理两极与地磁两极并不重合,因此,小磁针并非准确的指向南北,其间有一个夹角,这就是地磁偏角;地磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的,故D正确.]2、有四条垂直于纸面的长直固定导线.电流方向如图所示,其中a 、b 、c 三条导线到d 导线的距离相等,三条导线与d 的连线互成120度角.四条导线的电流大小为都为I,其中a 导线对d 导线的安培力为F.现突然把c 导线的电流方向改为垂直于纸面向外,电流大小不变.此时d 导线所受安培力的合力为( )A .0B .FC .3FD .2FD [a 导线对d 导线的安培力为F,三条导线与d 的连线互成120°,因此在c 导线的电流方向改变之前,d 导线所受安培力的合力为零;当c 导线的电流方向改变之后,a 、b 导线对d 导线的安培力夹角为120°,大小为F,因此此两个安培力的合力为F,方向指向c 导线,而c 导线对d 导线的安培力大小为F,方向指向c 导线,那么此时三导线对d 导线所受安培力的合力为2F,故A 、B 、C 错误,D 正确.]3、(多选)如图所示,质量为m 、长为L 的直导线用两绝缘细线悬挂于O 、O′,并处于匀强磁场中.当导线中通以沿x 轴正方向的电流I,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可能为(重力加速度为g)( )A .z 轴正方向,mg IL tan θB .y 轴正方向,mg ILC .z 轴负方向,mg IL tan θD .沿悬线向下,mg IL sin θBCD [磁感应强度方向为z 轴正方向时,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿y 轴负方向,直导线不能平衡,故A 错误;磁感应强度方向为y 轴正方向时,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿z 轴正方向,根据平衡条件,当BIL 刚好等于mg 时,细线的拉力为零,B =mg IL ,故B 正确;磁感应强度方向为z 轴负方向时,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿y 轴正方向,根据平衡条件BIL =mg tan θ,所以B =mg IL tan θ,故C 正确;磁感应强度方向沿悬线向下时,根据左手定则,直导线所受安培力方向垂直于细线斜向上,根据平衡条件:F =mg sin θ,得:B =mg sin θIL ,故D 正确.]4、如图所示,a为带正电的小物块,b是一不带电的绝缘物块(设a、b间无电荷转移),a、b叠放于粗糙的水平地面上,地面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场.现用水平恒力F拉b物块,使a、b 一起无相对滑动地向左做加速运动,则在加速运动阶段()A.a对b的压力不变B.a对b的压力变大C.a、b物块间的摩擦力变大D.a、b物块间的摩擦力不变B[a、b整体受总重力、拉力F、向下的洛伦兹力q v B、地面的支持力F N和摩擦力f,竖直方向有F N=(m a+m b)g+q v B,水平方向有F-f=(m a+m b)a,f=μF N.在加速阶段,随着v增大,F N增大,f 增大,加速度a减小.对a受力分析,a受重力m a g、向下的洛伦兹力q v B、b对a向上的支持力F N′、b对a向左的静摩擦力f′,竖直方向有F N′=m a g+q v B,水平方向有f′=m a a.随着v的增大,F N′增大,选项A错误,B正确.加速度a在减小,所以a、b物块间的摩擦力变小,选项C、D 错误.]5、如图为洛伦兹力演示仪的结构图.励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外,电子束由电子枪产生,其速度方向与磁场方向垂直.电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制,磁场强弱可通过励磁线圈的电流来调节.下列说法正确的是()A.仅增大励磁线圈的电流,电子束径迹的半径变大B.仅提高电子枪的加速电压,电子束径迹的半径变大C.仅增大励磁线圈的电流,电子做圆周运动的周期将变大D.仅提高电子枪的加速电压,电子做圆周运动的周期将变大B[电子在加速电场中加速,由动能定理有eU=12m v2①电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力,有eB v0=m v20r②解得r=m v0eB=1B2mUe③T=2πmeB④可见增大励磁线圈中的电流,电流产生的磁场增强,由③式可得,电子束的轨道半径变小.由④式知周期变小,故A、C错误;提高电子枪加速电压,电子束的轨道半径变大,周期不变,故B正确,D 错误.]6、关于磁感应强度B、电流强度I、导线长L和导线所受磁场力F的关系,下列说法中正确的是()A.在B=0的地方,F一定等于零B.在F=0的地方,B一定等于零C.若B=1 T,I=1 A,L=1 m,则F一定等于1 ND.若L=1 m,I=1 A,F=1 N,则B一定等于1 TA[当B=0时,导线一定不受磁场力,F一定为零.但是用B=FIL判断B或计算F时,B一定要和通电导线垂直,没有垂直这个条件,B=FIL不成立.故B、C、D错误,A正确.]7、如图所示,A、B、C三根平行通电直导线质量均为m,通入的电流大小均相等,其中C中的电流方向与A、B中的电流方向反向,A、B放置在粗糙的水平面上,C静止在空中,三根导线的截面处于一个等边三角形的三个顶点,且三根导线均保持静止,重力加速度为g,则A导线受到B导线的作用力大小和方向为()A.33mg,方向由A指向B B.33mg,方向由B指向AC.3mg,方向由A指向B D.3mg,方向由B指向A A[导线C受重力,A、B对C的作用力,如图所示:由题意可知F AC=F BC由几何关系得2F AC cos 30°=mg解得F AC=33mg由于三根通电导线电流相等,距离相等,所以各导线间安培力大小相等,所以F AB=F AC=33mg同向电流相吸异向电流相斥可判断A导线受到B导线的作用力方向由A指向B,故A正确,B、C、D错误.]8、(多选)如图所示,在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带正电荷的小球,管道半径略大于球体半径,整个管道处于方向与管道垂直的水平匀强磁场中;现给球施加一个水平向右的初速度v0,以后小球的速度随时间变化的图象可能正确的是()A BC DACD[给小球施加一个水平向右的初速度,小球将受到向上的洛伦兹力,还受重力、可能有向后的滑动摩擦力;若重力小于洛伦兹力,小球受到向下的弹力,则受到摩擦力,做减速运动,洛伦兹力减小,当洛伦兹力等于重力时,做匀速运动,故C正确;若重力大于洛伦兹力,小球受到向上的弹力,则受到摩擦力,将做减速运动,随洛伦兹力的减小,支持力变大,摩擦力变大,加速度逐渐变大,最后速度为零,故D正确;若洛伦兹力等于小球的重力,小球将做匀速直线运动,故A正确.]9、如图,半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里.一电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子(不计重力)沿平行于直径ab的方向射入磁场区域.若粒子射出磁场时与射入磁场时运动方向间的夹角为90°,则粒子入射的速度大小为()A.qBR2m B.qBRmC.2qBRm D.4qBRmB[带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,画出运动轨迹示意图,如图所示,根据几何关系知,粒子运动的轨迹圆的半径为r=R ①根据洛伦兹力提供向心力,有q v B=m v2 r得r=m vqB②联立①②得v=qBRm,故B正确,A、C、D错误.]10、关于通电直导线在磁场中所受的安培力,下列说法正确的是()A.磁感应强度跟导线所受的安培力成正比B.安培力的方向跟磁感应强度的方向垂直C.磁感应强度的方向跟安培力的方向相同D.通电直导线在磁场中某处受到的安培力为零,则该处的磁感应强度一定为零B[磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质,跟导线所受的安培力及电流与导线长度均没有关系,故A错误;根据左手定则可知,安培力方向与磁场和电流组成的平面垂直,即与电流和磁场方向都垂直,故B正确,C错误;当电流方向与磁场的方向平行,所受安培力为0,而此时的磁感应强度不为零,故D错误.]11、如图所示的天平可用来测定磁感应强度B.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,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.当线圈中通有电流I(方向如图)时,在天平左右两边加上质量各为m1、m2的砝码后,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()A.磁感应强度方向垂直纸面向里,B=(m1-m2)gNIlB.磁感应强度方向垂直纸面向里,B=mg 2NIlC.磁感应强度方向垂直纸面向外,B=(m1-m2)gNIlD.磁感应强度方向垂直纸面向外,B=mg 2NIlB[电流反向时,右边再加质量为m的砝码后,天平重新平衡,说明安培力的方向原来竖直向下,由左手定则,知磁感应强度方向垂直纸面向里,设线圈质量为m0,根据平衡条件有m1g=m2g+NBIl+m0g ①m1g=m2g+mg-NBIl+m0g ②由①②解得B=mg2NIl.]12、如图所示,两光滑的平行金属轨道与水平面成θ角,两轨道间距为L,一金属棒垂直两轨道水平放置.金属棒质量为m,电阻为R,轨道上端的电源电动势为E,内阻为r.为使金属棒能静止在轨道上,可加一方向竖直向上的匀强磁场,则该磁场的磁感应强度B应是多大?[解析]导体棒受力分析如图所示则I=ER+r①F安=BIL ②F安=mg tan θ③由①②③解得B=mg(R+r)tan θEL.[答案]mg(R+r)tan θEL13、如图所示,一个质量为m,电荷量为-q,不计重力的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x轴正方向成60°角的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限,求:(1)匀强磁场的磁感应强度B;(2)穿过第一象限的时间.[解析](1)作出带电粒子做圆周运动的圆心和轨迹,由图中几何关系知:R cos 30°=a,得R=23a 3Bq v=m v2R,得B=m vqR=3m v2qa.(2)带电粒子在第一象限内运动时间t=120°360°·2πmqB=43πa9v.[答案](1)3m v2qa(2)43πa9v。
2024年大学物理磁场试题库含答案
第八章 磁场填空题 (简单)1、将通有电流为I的无限长直导线折成1/4圆环形状,已知半圆环的半径为R,则圆心O点的磁感应强度大小为 。
08IRμ2、磁场的高斯定理表白磁场是 无源场 。
3、只要有运动电荷,其周围就有 磁场 产生;4、(如图)无限长直导线载有电流I 1,矩形回路载有电流I 2,I 2回路的AB 边与长直导线平行。
电流I1产生的磁场作用在I 2回路上的合力F 的大小为,F的方向 水平向左 。
(综01201222()I I L I I La ab μμππ-+合) 5、有一圆形线圈,通有电流I,放在均匀磁场B 中,线圈平面与B垂直,则线圈上P点将受到 安培 力的作用,其方向为 指向圆心 ,线圈所受合力大小为 0 。
(综合)6、 是 磁场中的安培环路定理 ,它所反应的物理意义∑⎰==⋅n i i lI l d B 00μ是 在真空的稳恒磁场中,磁感强度沿任一闭合途径的积分等于乘以该闭合途径所包围的各电流的代数B 0μ和。
7、磁场的高斯定理表白通过任意闭合曲面的磁通量必等于 0 。
4题图5题图8、电荷在磁场中 不一定 (填一定或不一定)受磁场力的作用。
9、磁场最基本的性质是对 运动电荷、载流导线 有力的作用。
10、如图所示,在磁感强度为B 的均匀磁场中,有二分之一径为R的半球面,B 与半球面轴线的夹角为。
求通过该半球面的磁通量为。
(综合)α2cos B R πα- 12、一电荷以速度v 运动,它既 产生 电场,又 产生 磁场。
(填“产生”或“不产生”)13、一电荷为+q,质量为m ,初速度为的粒子垂直进入磁感应强度为B 的均匀磁场中,粒子将作 匀速圆0υ周 运动,其盘旋半径R=,盘旋周期T= 。
0m Bq υ2mBqπ14、把长直导线与半径为R 的半圆形铁环与圆形铁环相连接(如图a、b 所示),若通以电流为,则 a圆心I O的磁感应强度为___0__________;图b圆心O 的磁感应强度为。
高中物理磁场经典习题(题型分类)含答案
高中物理磁场经典习题(题型分类)含答案题组一1.在xOy平面内,y≥0的区域有垂直于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°角方向以速度v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。
盒子中存有沿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,经电场作用后恰好从e处的小孔射出。
现撤去电场,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。
粒子仍恰好从e孔射出。
不考虑带电粒子的重力和粒子之间的相互作用。
1)所加的磁场的方向是什么?2)电场强度E与磁感应强度B的比值是多少?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、磁感应强度大小为B1 = 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B2.某时刻一质量为m=2.0×10^-8 kg、电量为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=2.0×10^3 m/s沿y轴正方向运动。
试求:1)微粒在y轴的左侧磁场中运动的轨道半径;2)微粒第一次经过y轴时速度方向与y轴正方向的夹角;3)要使微粒不能从右侧磁场边界飞出,B2应满足的条件。
5.图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为U;两板之间有匀强磁场,磁场应强度大小为B,方向平行于板面并垂直于纸面朝里。
图中右边有一边长为a的正三角形区域EFG(EF边与金属板垂直),在此区域内及其边界上也有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里。
假设一系列电荷量为q的正离子沿平行于金属板面,垂直于磁场的方向射入金属板之间,沿同一方向射出金属板之间的区域,并经EF边中点H射入磁场区域。
人教版物理选修3-1第三章《磁场》测试题(word含答案)
作用下,粒子做匀速圆周运动,经过半个圆周后打在挡板
MN上的 A 点.测得 O、A 两点
间的距离为 L.不计粒子重力.
( 1)试判断 P、 Q间的磁场方向;
( 2)求粒子做匀速直线运动的速度大小 v;
( 3)求粒子的电荷量与质量之比
q
.
m
24.一个静止在磁场中的 22688R(a 镭核),发生 α 衰变后转变为氡核 (元素符号为 Rn).已
C.该磁场的磁感应强度大小为
mg q cos
mg sin
D.该电场的场强为
q
三、实验题 21 .利用通电导线在磁场中受到的安培力与磁感应强度的关系就可以测定磁感应强度的 大小.实验装置如图所示,弹簧测力计下端挂一矩形导线框,导线框接在图示电路中, 线框的短边置于蹄型磁体的 N、 S 极间磁场中的待测位置.
知衰变中释放出的 α 粒子的速度方向跟匀强磁场的磁感线方向垂直.设镭核、氡核和
α 粒子的质量一次是 m1、 m2、 m3,衰变的核能都转化为氡核和 α 粒子的动能.求 :
( 1)写出衰变方程. ( 2)氡核和 α 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径之比. ( 3)氡核的动能 EK
参考答案 1. A 2 . A 3 . B 4. B 5. A 6 . A 7 . D 8 .D 9 .A 10 . B 11 . C 12 . D 13. A 14 .A 15 . B 16. BD 17. AC 18.ACD 19. AD 20.AC
B. Bx
3kE 9LB
C. Bx
3kE
30LR
D. Bx
3kE
27LR
12.如图所示, 是磁流体发电机示意图。 平行金属板 a、b 之间有一个很强的匀强磁场,
初三物理磁场试题答案及解析
初三物理磁场试题答案及解析1.奥斯特实验证明,通电导线周围存在,地球本身就是一个磁体,我们手里的小磁针水平静止时北极指向地理极(选填“南”或“北”)附近.【答案】磁场北【解析】奥斯特实验的内容:是把通电导体平行的放在小磁针的上方,发现小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在磁场;地球本身是一个巨大的磁体,地球周围的磁场叫做地磁场;地磁北极在地理南极附近;地磁南极在地理北极附近。
由同名磁极相斥,异名磁极相吸可知,小磁针水平静止时北极指向地理北极.【考点】电流的磁效应;地磁场2.通电螺线管圈中的电流方向和螺线管周围磁感线的分布如图所示,其中正确的是()【答案】B【解析】安培定则的内容:用右手握住螺线管,四指弯向螺线管中电流的方向,大拇指所指的方向就是螺线管的N极.在磁体的外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极;由安培定则判断,A图中螺线管的右端是N极,左端是S极,磁感线的方向错误,A选项不正确;由安培定则判断,B图中螺线管的左端是N极,右端是S极,磁感线的方向正确,B选项正确,选填B;由安培定则判断,C图中螺线管的右端是N极,左端是S极,磁感线的方向错误,C选项不正确;由安培定则判断,D图中螺线管的左端是N极,右端是S极,磁感线的方向错误,D选项不正确。
【考点】通电螺线管的磁场;磁感线及其特点.3.(2分)(2014•湖北)在图中标出通电螺线管磁感线的方向,并标出条形磁体B端的磁极极性.【答案】如图所示:【解析】电源左侧为正极,则电流由左侧流入螺线管,则由右手螺旋定则可知,通电螺线管右侧为N极,左侧为S极;在外部磁感线总是由N极指向S极,则通电螺线管及永磁体间一定为异名磁极相对;故永磁体左侧为S极,右侧为N极;磁感线由通电螺线管指向永磁体。
如图所示。
【考点】右手螺旋定则,磁感线及磁极间的相互作用4.如图为探究通电直导线周围磁场分布的实验,实验时先在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑,然后给直导线通电,为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况,接下去的操作是,该操作的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦,使铁屑在磁场力作用下动起来,说明力能,为了进一步探究通电直导线周围磁场的方向,可用代替铁屑进行实验.【答案】轻敲有机玻璃板;改变物体的运动状态;小磁针【解析】在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑,然后给直导线通电,为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况,为了减小铁屑与玻璃板之间的摩擦,需轻敲有机玻璃板,使铁屑在磁场力作用下动起来,说明力能改变物体的运动状态;由于放在磁场的小磁针会由于磁力作用而运动,因此为了进一步探究通电直导线周围磁场的方向,可用小磁针代替铁屑进行实验.【考点】磁现象5.如图所示,把小磁针放在桌面上,将一根直导线平行架在静止的小磁针上方,当导线中有电流通过时,小磁针就会发生偏转。
高考物理《磁场》真题练习含答案
高考物理《磁场》真题练习含答案1.[2024·全国甲卷](多选)如图,一绝缘细绳跨过两个在同一竖直面(纸面)内的光滑定滑轮,绳的一端连接一矩形金属线框,另一端连接一物块.线框与左侧滑轮之间的虚线区域内有方向垂直纸面的匀强磁场,磁场上下边界水平.在t=0时刻线框的上边框以不同的初速度从磁场下方进入磁场.运动过程中,线框始终在纸面内且上下边框保持水平.以向上为速度的正方向,下列线框的速度v随时间t变化的图像中可能正确的是()答案:AC解析:线框在减速进入磁场的过程中,对线框受力分析,根据牛顿第二定律有mg+B2L2vR-T=ma,对物块受力分析,根据牛顿第二定律有T-Mg=Ma,联立解得a=B2L2v(M+m)R-M-mM+mg,则随着速度的减小,加速度不断减小,B错误;结合B项分析可知,若匀强磁场区域高度与线框宽度相等且物块质量与线框质量相等,则线框在磁场中一直做加速度逐渐减小的减速运动,出磁场后匀速运动,则A选项的图像可能正确;若匀强磁场区域高度大于线框宽度且物块质量与线框质量相等,则线框进磁场和出磁场阶段均做加速度逐渐减小的减速运动,完全在磁场中运动时不受安培力,做匀速运动,完全出磁场后,也做匀速运动,则C选项的图像可能正确;D选项的图像中线框出磁场后匀加速,说明物块质量大于线框质量,但在此情况下,结合B项分析可知,存在第二段匀速阶段时,不会存在第三段减速阶段,D错误.2.[2023·新课标卷]一电子和一α粒子从铅盒上的小孔O竖直向上射出后,打到铅盒上方水平放置的屏幕P上的a和b两点,a点在小孔O的正上方,b点在a点的右侧,如图所示.已知α粒子的速度约为电子速度的110,铅盒与屏幕之间存在匀强电场和匀强磁场,则电场和磁场方向可能为()A.电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向里B.电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向外C.电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向里D.电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向外答案:C解析:假设电子打在a点,即其所受电场力与洛伦兹力大小相等,方向相反,故eE=evB,由于α粒子的速度v′小于电子的速度v,所以2eE>2ev′B,α粒子经过电、磁组合场后向右偏转,即其所受合力方向向右,由于α粒子带正电,所以电场方向水平向右,AB错误;电子所受电场力水平向左,则其所受洛伦兹力水平向右,则磁场方向垂直纸面向里,D 错误,C正确.假设α粒子打在a点,同样可以得出C正确.3.[2023·全国乙卷]如图,一磁感应强度大小为B的匀强磁场,方向垂直于纸面(xOy平面)向里,磁场右边界与x轴垂直.一带电粒子由O点沿x正向入射到磁场中,在磁场另一侧的S点射出,粒子离开磁场后,沿直线运动打在垂直于x轴的接收屏上的P点;SP=l,S与屏的距离为l2,与x轴的距离为a.如果保持所有条件不变,在磁场区域再加上电场强度大小为E的匀强电场,该粒子入射后则会沿x轴到达接收屏.该粒子的比荷为()A.E2aB2B.EaB2C.B2aE2D.BaE2答案:A解析:由题知,一带电粒子由O点沿x正向入射到磁场中,在磁场另一侧的S点射出,则根据几何关系可知粒子做圆周运动的半径r=2a则粒子做圆周运动有qvB=m v2r则有qm=v 2a·B如果保持所有条件不变,在磁场区域再加上电场强度大小为E的匀强电场,该粒子入射后则会沿x轴到达接收屏,则有Eq=qvB联立有qm=E2a·B2故选A.4.[2023·湖南卷]如图,真空中有区域Ⅰ和Ⅱ,区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下(与纸面平行),磁场方向垂直纸面向里,等腰直角三角形CGF区域(区域Ⅱ)内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外.图中A、C、O三点在同一直线上,AO与GF 垂直,且与电场和磁场方向均垂直.A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中,只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域Ⅱ.若区域Ⅰ中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1,区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2,则粒子从CF的中点射出,它们在区域Ⅱ中运动的时间为t0.若改变电场或磁场强弱,能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t,不计粒子的重力及粒子之间的相互作用,下列说法正确的是()A.若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1,则t>t0B.若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E,则t>t0C .若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为34 B 2,则t =t 02 D .若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为24B 2,则t = 2 t 0 答案:D 解析:由题知粒子在AC 做直线运动,则有qv 0B 1=qE区域Ⅱ中磁感应强度大小为B 2,则粒子从CF 的中点射出,则粒子转过的圆心角为90°,根据qvB =m 4π2T 2 r ,有t 0=πm 2qB 2若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B 1,则粒子沿AC 做直线运动的速度,有qv A ·2B 1=qE则v A =v 02再根据qvB =m v 2r,可知粒子运动半径减小,则粒子仍然从CF 边射出,粒子转过的圆心角仍为90°,则t =t 0,A 错误;若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E ,则粒子沿AC 做直线运动的速度,有qv 1=q·2E 则v 1=2v 0再根据qvB =m v 2r,可知粒子运动半径变为原来的2倍,则粒子F 点射出,粒子转过的圆心角仍为90°,则t =t 0,B 错误;若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为34B 2,则粒子沿AC 做直线运动的速度仍为v 0,再根据qvB =m v 2r ,可知粒子半径变为原来的43>2,则粒子从OF 边射出,根据几何关系可知转过的圆心角为60°,根据qvB =m 4π2T 2 r ,有t =43πm 9qB 2则t =83t 09C 错误;若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为24B 2,则粒子在AC 做直线运动的速度仍为v 0,再根据qvB =m v 2r ,可知粒子半径变为原来的42>2,则粒子从OF 边射出,根据几何关系可知转过的圆心角为45°,根据qvB=m4π2T2r,有t=2πm 2qB2则t= 2 t0 D正确.故选D.。
高中物理竞赛磁场试题及答案
高中物理竞赛磁场试题及答案一、选择题(每题3分,共15分)1. 一个带正电的粒子以速度v进入一个垂直于速度方向的均匀磁场中,该粒子将:A. 做匀速直线运动B. 做匀速圆周运动C. 做螺旋运动D. 静止不动2. 地球的磁场是由:A. 地球内部的电流产生的B. 太阳风影响产生的C. 地球表面的岩石产生的D. 地球大气层中的电荷分布产生的3. 根据洛伦兹力公式 \( F = q(v \times B) \),当带电粒子的速度方向与磁场方向平行时,洛伦兹力的大小为:A. 0B. \( qvB \)C. \( qB \)D. \( vB \)4. 一个带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,其半径 \( r \) 与磁场强度 \( B \) 和粒子速度 \( v \) 的关系是:A. \( r \propto \frac{1}{Bv} \)B. \( r \propto \frac{1}{B^2v} \)C. \( r \propto \frac{1}{v} \)D. \( r \propto Bv \)5. 以下哪个选项不是磁感应强度的单位?A. 特斯拉(T)B. 韦伯(Wb)C. 高斯(G)D. 奥斯特(Oe)二、填空题(每空2分,共10分)6. 一个带电粒子在磁场中受到的洛伦兹力大小为 \( F = ______ \)。
7. 磁通量 \( \Phi \) 定义为穿过某一闭合表面的磁感应线的总数量,其单位是 ______ 。
8. 当线圈中的电流发生变化时,线圈周围的磁场也会发生变化,根据法拉第电磁感应定律,线圈中将产生 ______ 。
9. 磁感应强度 \( B \) 的方向定义为 ______ 。
10. 磁铁的南极和北极分别用字母 ______ 和 ______ 表示。
三、计算题(每题10分,共20分)11. 一个带正电的粒子,电荷量 \( q = 1.6 \times 10^{-19} \) C,以速度 \( v = 3 \times 10^7 \) m/s 进入一个磁场强度 \( B =0.5 \) T 的均匀磁场中,求该粒子在磁场中的运动轨迹半径。
高中物理:磁场练习附答案
高中物理:磁场练习附答案1、(双选)下列关于磁场的说法正确的是()A.磁场最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用B.磁场是看不见、摸不着、实际不存在的,是人们假想出来的一种物质C.磁场是客观存在的一种特殊的物质形态D.磁场的存在与否决定于人的思想,想其有则有,想其无则无2、如图所示,在空间某点A仅存在大小、方向恒定的两个磁场B1、B2,B1=3 T,B2=4 T,A点的磁感应强度大小为()A.7 T B.1 TC.5 T D.大于3 T小于4 T3、(多选)如图所示是等腰直角三棱柱,其中底面abcd为正方形,边长为L,它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,下面说法中正确的是()A.通过abcd平面的磁通量大小为L2BB.通过dcfe平面的磁通量大小为22L2BC.通过abfe平面的磁通量大小为零D.通过整个三棱柱的磁通量为零4、(双选)如图所示,在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c,各导线中的电流大小相同,其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外,b导线中的电流方向垂直纸面向内,每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用,则关于每根导线所受安培力的合力,以下说法正确的是()A.导线a所受合力方向水平向右B.导线c所受合力方向水平向右C.导线c所受合力方向水平向左D.导线b所受合力为零5、如图为电视机显像管的偏转线圈示意图,线圈中心O处的黑点表示电子枪射出的电子,它的方向垂直纸面向外,当偏转线圈中的电流方向如图所示时,电子束应()A.向左偏转B.向上偏转C.向下偏转D.不偏转6、(双选)1932年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D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是()A.离子由加速器的中心附近进入加速器B.离子由加速器的边缘进入加速器C.离子从磁场中获得能量D.离子从电场中获得能量7、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8、一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置B和位置C的过程中,下列对磁通量变化判断正确的是()A .一直变大B .一直变小C .先变大后变小D .先变小后变大9、如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L 、质量为m 的直导体棒.在导体棒中的电流I 垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,下列外加匀强磁场的磁感应强度B 的大小和方向正确的是( )A .B =mg sin αIL ,方向垂直斜面向上B .B =mg sin αIL ,方向垂直斜面向下C .B =mg cos αIL ,方向垂直斜面向下D .B =mg cos αIL ,方向垂直斜面向上10、如图所示,在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形滑道,水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直,一个带负电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点M 滑下到最右端,则下列说法中正确的是( )A .滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大B .滑块从M 点到最低点的加速度比磁场不存在时小C .滑块经过最低点时对轨道的压力比磁场不存在时小D .滑块从M 点到最低点所用时间与磁场不存在时相等11、如图所示,有一混合正离子束先后通过正交的匀强电场、匀强磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ,如果正离子束在区域Ⅰ中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径r 相同,则它们一定具有相同的( )A.速度B.质量C.电荷量D.动能12、如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平,某同学在实验室里,用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度,他测得的数据记录如下所示,请你算出通电螺线管中的磁感应强度B.已知:CD段导线长度:4×10-2 m天平平衡时钩码重力:4×10-5 N通过导线的电流:0.5 A13、长L=60 cm、质量m=6.0×10-2kg、粗细均匀的金属棒,两端用完全相同的弹簧挂起,放在磁感应强度B=0.4 T、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示,若不计弹簧重力(g取10 m/s2),问:(1)要使弹簧不伸长,金属棒中电流的大小和方向如何?(2)若在金属棒中通入自左向右、大小为I=0.2 A的电流,金属棒下降x1=1 cm;若通入金属棒中的电流仍为0.2 A,但方向相反,这时金属棒下降了多少?14、如图所示,质量为m=1 kg、电荷量为q=5×10-2 C的带正电的小滑块,从半径为R=0.4 m的光滑绝缘14圆弧轨道上由静止自A端滑下.整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中.已知E=100 V/m,水平向右;B=1 T,方向垂直纸面向里.求:(1)滑块到达C点时的速度;(2)在C点时滑块对轨道的压力.(g取10 m/s2)答案1、(双选)下列关于磁场的说法正确的是()A.磁场最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用B.磁场是看不见、摸不着、实际不存在的,是人们假想出来的一种物质C.磁场是客观存在的一种特殊的物质形态D.磁场的存在与否决定于人的思想,想其有则有,想其无则无AC[磁场虽看不见、摸不着,但其是客观存在的,不随人的意志而转移,它是一种特殊的物质形态,最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用.]2、如图所示,在空间某点A仅存在大小、方向恒定的两个磁场B1、B2,B1=3 T,B2=4 T,A点的磁感应强度大小为()A.7 T B.1 TC.5 T D.大于3 T小于4 TC[磁感应强度B是矢量,所以其合成适用平行四边形定则,B=B21+B22=32+42T=5 T.] 3、(多选)如图所示是等腰直角三棱柱,其中底面abcd为正方形,边长为L,它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,下面说法中正确的是()A.通过abcd平面的磁通量大小为L2 BB.通过dcfe平面的磁通量大小为22L2BC.通过abfe平面的磁通量大小为零D.通过整个三棱柱的磁通量为零BCD[abcd平面在垂直于B方向的投影S⊥=22L2,所以Φ=BS⊥=22L2B,A错误;dcfe平面与B垂直,S=22L2,所以Φ=22L2B,B正确;abfe平面与B平行,S⊥=0,Φ=0,C正确;整个三棱柱穿进的磁感线和穿出的磁感线条数相等,抵消为零,所以Φ=0,D正确.]4、(双选)如图所示,在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c,各导线中的电流大小相同,其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外,b导线中的电流方向垂直纸面向内,每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用,则关于每根导线所受安培力的合力,以下说法正确的是()A.导线a所受合力方向水平向右B.导线c所受合力方向水平向右C.导线c所受合力方向水平向左D.导线b所受合力为零BD[由安培定则确定电流磁场方向,再由磁场的叠加判定a、b、c处合磁场方向,由左手定则可得出导线a受合力方向向左,导线c受合力方向向右,导线b受安培力合力为零,故选B、D.] 5、如图为电视机显像管的偏转线圈示意图,线圈中心O处的黑点表示电子枪射出的电子,它的方向垂直纸面向外,当偏转线圈中的电流方向如图所示时,电子束应()A.向左偏转B.向上偏转C.向下偏转D.不偏转C[由安培定则可以判断出两个线圈的左端是N极,磁感线分布如图所示,再由左手定则判断出电子束应向下偏转,C正确.]6、(双选)1932年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D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是()A.离子由加速器的中心附近进入加速器B.离子由加速器的边缘进入加速器C.离子从磁场中获得能量D.离子从电场中获得能量AD[离子从加速器的中间位置进入加速器,最后由加速器边缘飞出,所以A对,B错.加速器中所加的磁场是使离子做匀速圆周运动,所加的电场由交流电提供,它用以加速离子.交流电的周期与离子做圆周运动的周期相同.故C错,D对.]7、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D[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.] 8、一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置B和位置C的过程中,下列对磁通量变化判断正确的是()A .一直变大B .一直变小C .先变大后变小D .先变小后变大C [由题图可知,线圈由A 经过B 到C 的过程中,线圈垂直磁场方向的面积先增大后减小,通过线圈的磁通量为Φ=BS,可见通过线圈的磁通量先变大后变小.]9、如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L 、质量为m 的直导体棒.在导体棒中的电流I 垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,下列外加匀强磁场的磁感应强度B 的大小和方向正确的是( )A .B =mg sin αIL ,方向垂直斜面向上B .B =mg sin αIL ,方向垂直斜面向下C .B =mg cos αIL ,方向垂直斜面向下D .B =mg cos αIL ,方向垂直斜面向上A [由左手定则可知,要使棒受力平衡,磁场方向应为垂直斜面向上.对棒由平衡条件可得mgsin α=BIL,解得B =mg sin αIL ,A 正确.]10、如图所示,在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形滑道,水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直,一个带负电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点M 滑下到最右端,则下列说法中正确的是( )A .滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大B .滑块从M 点到最低点的加速度比磁场不存在时小C .滑块经过最低点时对轨道的压力比磁场不存在时小D .滑块从M 点到最低点所用时间与磁场不存在时相等D[由于洛伦兹力不做功,故与磁场不存在时相比,滑块经过最低点时的速度不变,A错误;由a=v2R,与磁场不存在时相比,滑块经过最低点时的加速度不变,B错误;由左手定则可知,滑块经最低点时受的洛伦兹力向下,而滑块所受的向心力不变,故滑块经最低点时对轨道的压力比磁场不存在时大,C错误;由于洛伦兹力始终与运动方向垂直,滑块经过任意一点时的速度与磁场不存在时相等,D正确.]11、如图所示,有一混合正离子束先后通过正交的匀强电场、匀强磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ,如果正离子束在区域Ⅰ中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径r相同,则它们一定具有相同的()A.速度B.质量C.电荷量D.动能A[离子束在区域Ⅰ中不偏转,一定是qE=q v B,v=EB,A正确.进入区域Ⅱ后,做匀速圆周运动的半径相同,由r=m vqB知,因v、B相同,只能是比荷相同,故B、C、D错误.]12、如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平,某同学在实验室里,用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度,他测得的数据记录如下所示,请你算出通电螺线管中的磁感应强度B.已知:CD段导线长度:4×10-2 m天平平衡时钩码重力:4×10-5 N通过导线的电流:0.5 A[解析]由题意知,I=0.5 A,G=4×10-5 N,L=4×10-2 m.电流天平平衡时,导线所受磁场力的大小等于钩码的重力,即F=G.由磁感应强度的定义式B=FIL得:B=FIL=4×10-50.5×4×10-2T=2.0×10-3 T.所以通电螺线管中的磁感应强度为2.0×10-3 T.[答案] 2.0×10-3 T13、长L=60 cm、质量m=6.0×10-2kg、粗细均匀的金属棒,两端用完全相同的弹簧挂起,放在磁感应强度B=0.4 T、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示,若不计弹簧重力(g取10 m/s2),问:(1)要使弹簧不伸长,金属棒中电流的大小和方向如何?(2)若在金属棒中通入自左向右、大小为I=0.2 A的电流,金属棒下降x1=1 cm;若通入金属棒中的电流仍为0.2 A,但方向相反,这时金属棒下降了多少?[解析](1)要使弹簧不伸长,则重力应与安培力平衡,所以安培力应向上,据左手定则可知电流方向应向右,因mg=BLI,所以I=mgBL=2.5 A.(2)因在金属棒中通入自左向右、大小为I=0.2 A的电流,金属棒下降x1=1 cm,由平衡条件得mg=BLI+2kx1.当电流反向时,由平衡条件得mg=-BLI+2kx2.解得x2=1.17 cm.[答案](1)2.5 A向右(2)1.17 cm14、如图所示,质量为m=1 kg、电荷量为q=5×10-2 C的带正电的小滑块,从半径为R=0.4 m的光滑绝缘14圆弧轨道上由静止自A端滑下.整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中.已知E=100 V/m,水平向右;B=1 T,方向垂直纸面向里.求:(1)滑块到达C点时的速度;(2)在C点时滑块对轨道的压力.(g取10 m/s2)[解析]以滑块为研究对象,自轨道上A点滑到C点的过程中,受重力mg,方向竖直向下;电场力qE,水平向右;洛伦兹力F洛=q v B,方向始终垂直于速度方向. (1)滑块滑动过程中洛伦兹力不做功,由动能定理得mgR-qER=12m v2C得v C=2(mg-qE)Rm=2 m/s,方向水平向左.(2)在C点,滑块受到四个力作用,如图所示,由牛顿第二定律与圆周运动知识得F N-mg-q v C B=m v2C R得F N=mg+q v C B+m v2CR=20.1 N由牛顿第三定律知:滑块在C点处对轨道的压力F N′=F N=20.1 N,方向竖直向下. [答案](1)2 m/s方向水平向左(2)20.1 N方向竖直向下。
《大学物理》恒定磁场练习题及答案
《大学物理》恒定磁场练习题及答案一、简答题1、如何使一根磁针的磁性反转过来?答:磁化:比如摩擦,用一个磁体的N 极去摩擦小磁针的N 极可以让它变为S 极,另一端成N 极。
2、为什么装指南针的盒子不是用铁,而是用胶木等材料做成的? 答:铁盒子产生磁屏蔽使得指南针无法使用。
3、在垂直和水平的两个金属圆中通以相等的电流,如图所示,问圆心O 点处的磁场强度大小及方向如何?答:根据圆电流中心处磁感应强度公式,水平金属圆在O 点的磁感应强度大小为RI20μ;方向垂直向下,竖直金属圆在O 点的磁感应强度大小为RI20μ;方向垂直指向纸面内。
故O 点叠加后的磁感应强度大小为RI220μ;方向为斜下450指向纸面内。
4、长直螺旋管中从管口进去的磁力线数目是否等于管中部磁力线的数目? 为什么管中部的磁感应强度比管口处大?答:因为磁力线是闭合曲线,故磁力线数目相等。
根据载流长直螺旋管磁感应强度计算公式)cos (cos 21120θθμ-=nI B 可知,管口处21πθ→,0cos 1=θ,管口处磁感应强度为20cos 21θμnI B =;中心处212cos 2cos cos θθθ'='-',故中心处磁感应强度为20cos θμ'=nI B ,因为22θθ>',所以中心处磁感应强度比管口处大。
5、电荷在磁场中运动时,磁力是否对它做功? 为什么? 答:不作功,因为磁力和电荷位移方向成直角。
6、在均匀磁场中,怎样放置一个正方型的载流线圈才能使其各边所受到的磁力大小相等?答:磁力线垂直穿过正四方型线圈的位置。
因为线圈每边受到的安培力为B Ia F ⨯=,由于处在以上平面时,每边受到的磁力为IaB F =。
7、一个电流元Idl 放在磁场中某点,当它沿x 轴放置时不受力,如把它转向y 轴正方向时,则受到的力沿z 铀负方向,问该点磁感应强度的方向如何?答:由安培力公式B Idl dF ⨯=可知,当Idl 沿x 轴放置时不受力,即0=dF ,可知B 与Idl 的方向一致或相反,即B 的方向沿x 轴线方向。
大学物理磁场考试练习题含解析
大学物理磁场考试练习题一、选择题1.空间某点的磁感应强度的方向,一般可以用下列几种办法来判断,其中哪个是错误的?() (A )小磁针北(N )极在该点的指向;(B )运动正电荷在该点所受最大的力与其速度的矢积的方向;(C )电流元在该点不受力的方向;(D )载流线圈稳定平衡时,磁矩在该点的指向。
2.下列关于磁感应线的描述,哪个是正确的?() (A )条形磁铁的磁感应线是从N 极到S 极的; (B )条形磁铁的磁感应线是从S 极到N 极的; (C )磁感应线是从N 极出发终止于S 极的曲线; (D )磁感应线是无头无尾的闭合曲线。
3.磁场的高斯定理说明了下面的哪些叙述是正确的?()a 穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数;B⎰⎰=⋅0S d Bb 穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数;c 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内;d 一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。
(A )ad ;(B )ac ;(C )cd ;(D )ab 。
4.如图所示,在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S ,当曲面S 向长直导线靠近时,穿过曲面S 的磁通量和面上各点的磁感应强度B 将如何变化?() (A )增大,B 也增大; (B )不变,B 也不变; (C )增大,B 不变; (D )不变,B 增大。
5.两个载有相等电流I 的半径为R 的圆线圈一个处于水平位置,一个处于竖直位置,两个线圈的圆心重合,则在圆心o 处的磁感应强度大小为多少?() (A )0;(B ); (C );(D )。
ΦΦΦΦΦR I 2/0μR I 2/20μR I /0μISIIo二、填空题1.如图所示,均匀磁场的磁感应强度为B =0.2T ,方向沿x 轴正方向,则通过abod 面的磁通量为_________,通过befo 面的磁通量为__________,通过aefd 面的磁通量为_______。
2.真空中一载有电流I 的长直螺线管,单位长度的线圈匝数为n ,管内中段部分的磁感应强度为________,端点部分的磁感应强度为__________。
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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 =0 B 、E K >E K ',W =0 C 、E K =E K ',W =0 D 、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;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;下列表述错误的是 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 .能通过的狭缝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,粒子的荷质比越小二、双选题7.下列关于磁场中的通电导线和运动电荷的说法中,正确的是 A 、磁场对通电导线的作用力方向一定与磁场方向垂直 B 、有固定转动轴的通电线框在磁场中一定会转动C 、带电粒子只受洛伦兹力作用时,其动能不变,速度一直在变vD 、电荷在磁场中不可能做匀速直线运动8.如图,MN 是匀强磁场中的一块薄金属板,带电粒子不计重力在匀强磁场中运动并穿过金属板,虚线表示其运动轨迹,由图知:A 、粒子带负电B 、粒子运动方向是abcdeC 、粒子运动方向是edcbaD 、粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长9.如图,磁感强度为B 的匀强磁场,垂直穿过平面直角坐标系的第I 象限;一质量为m,带电量为q 的粒子以速度V 从O 点沿着与y 轴夹角为30°方向进入磁场,运动到A 点时的速度方向平行于x 轴,那么:A 、粒子带正电B 、粒子带负电C 、粒子由O 到A 经历时间qBm t 3π= D 、粒子的速度没有变化10.一电子在匀强磁场中,以一固定的正电荷为圆心,在圆形轨道上运动,磁场方向垂直于它的运动平面,电场力恰是磁场力的三倍.设电子电量为e,质量为m,磁感强度为B,那么电子运动的可能角速度应当是11.长为L 的水平极板间,有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,板间距离也为L,板不带电,现有质量为m,电量为q 的带正电粒子不计重力,从左边极板间中点处垂直于磁场方向以速度v 水平射入磁场,欲使粒子不打到极板上,v 应满足A 、L 4Bq v m <B 、54BqLv m > C 、BqL v m > D 、544BqL BqLv m m<<12、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极相连接的两个D 形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,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,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是A .增大磁场的磁感应强度B .增大匀强电场间的加速电压C .增大D 形金属盒的半径 D .减小狭缝间的距离三、计算题13.如图所示,铜棒ab 长0.1m,质量为6×10-2kg,两端与长为1m 的轻铜线相连静止于竖直平面内;整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T,现接通电源,使铜棒中保持有恒定电流通过,铜棒发生摆动,已知最大偏转角为37°,1在此过程中铜棒的重力势能增加了多少; 2通电电流的大小为多大;不计空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s 2vMN a b c d e x y O AV 0B14、如图所示,在x 轴的上方y >0的空间内存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场,一个不计重力的带正电粒子从坐标原点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45°角,若粒子的质量为m ,电量为q ,求: 1该粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径; 2粒子在磁场中运动的时间;15.如图所示,以MN 为界的两匀强磁场,磁感应强度B 1=2B 2,方向垂直纸面向里;现有一质量为m 、带电量为q 的正粒子,从O 点沿图示方向进入B 1中;1试画出粒子的运动轨迹; 2求经过多长时间粒子重新回到O 点16、如图所示,匀强磁场沿水平方向,垂直纸面向里,磁感强度B =1T,匀强电场方向水平向右,场强E =103N/C;一带正电的微粒质量m=2×10-6kg,电量q =2×10-6C,在此空间恰好作直线运动,问:1带电微粒运动速度的大小和方向怎样2若微粒运动到P 点的时刻,突然将磁场撤去,那么经多少时间微粒到达Q 点 设PQ 连线与电场方向平行21BOMv17.在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,有一倾角为θ,足够长的光滑绝缘斜面,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上.有一质量为m,带电量为十q的小球静止在斜面顶端,这时小球对斜面的正压力恰好为零,如图所示,若迅速把电场方向反转竖直向下,小球能在斜面上连续滑行多远所用时间是多少18、如图所示,相互垂直的匀强电场和匀强磁场,其电场强度和磁感应强度分别为E和B,一个质量为m,带正电量为q的油滴,以水平速度v0从a点射入,经一段时间后运动到b,试求:1油滴刚进入场中a点时的加速度;2若到达b点时,偏离入射方向的距离为d,此时速度大小为多大19.如图所示,在一个同时存在匀强磁场和匀强电场的空间,有一个质量为m的带电微粒,系于长为L的细丝线的一端,细丝线另一端固定于O点;带电微粒以角速度ω在水平面内作匀速圆周运动,此时细线与竖直方向成30°角,且细线中张力为零,电场强度为E,方向竖直向上;1求微粒所带电荷的种类和电量;2问空间的磁场方向和磁感强度B的大小多大3如突然撤去磁场,则带电粒子将作怎样的运动线中的张力是多大20.在平面直角坐标系xOy中,第1象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B;一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于Y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于Y轴射出磁场,如图所示;不计粒子重力,求:1M、N两点间的电势差U MN;2粒子在磁场中运动的轨道半径r;3粒子从M点运动到P点的总时间t;21、电子自静止开始经M、N板间两板间的电压为U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,电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,如图所示.求:匀强磁场的磁感应强度.已知电子的质量为m,电荷量为e22.在xoy平面内,x轴的上方有匀强磁场,磁感应强度为B,方向如图所示,x轴的下方有匀强电场,电场强度为E,方向与y轴的正方向相反;今有电量为-q 、质量为m的粒子不计重力,从坐标原点沿y轴的正方向射出,射出以后,第三次到达x轴时,它与O点的距离为L,问:1粒子射出时的速度多大2粒子运动的总路程为多少YXO答案ACBABD 、AC 、AC 、BC 、BD 、AB 、AC13、解1重力势能增加:J L mg Ep 12.0)37cos 1(1=-⋅=2摆动至最大偏角时v=0 有:037sin )37cos 1(11=⋅⋅+--L F mgL 安2L BI F ⋅=安 得I=4A14、1粒子垂直进入磁场,由洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律得 qvB =mv 2/R ∴R =mv/qB2∵T = 2πm /qB 根据圆的对称性可知,粒子进入磁场时速度与x 轴的夹角为45°角,穿出磁场时,与x 轴的夹角仍为45°角,根据左手定则可知,粒子沿逆时针方向旋转,则速度的偏向角为270°角,轨道的圆心角也为270°: ∴t =43T = qB m 23π15、17、由题意知qE=mg 场强转为竖直向下时,由动能定理,有21()sin 2qE mg L mv θ+=即212sin 2mgL mv θ= ① 当滑块刚离开斜面时有Eq+mgcos θ=Bqv 即2s mgco v qBθ= ②由①②解得2222s sin m gco L q B θθ=2Eq+mgsin θ=ma 得a=2gsin θ x=1/2at 2得t=18:带电油滴受重力、电场力、洛仑兹力作用,根据牛顿第二定律求合力,进而求出加速度;带电油滴由a 点运动到b 点的过程利用动能定理建立方程求解;由牛顿第二定律可得:0()qv B mg qE a m-+=因洛仑兹力不做功,根据动能定理有:22011()22mg qE d mv mv -+=-, 解得202()mv mg qE dv m-+=20、分析带电粒子的运动情况,画出其运动轨迹如图所示1设粒子过N 点时的速度为v,有cos v vθ= 得02v v = 粒子从M 点运动到N 点的过程,有2201122MN qU mv mv =- 得2032MN mv U q =2粒子在磁场中以o '为圆心做匀速圆周运动,半径为O N ',有2mv qvB r = 得02mv r qB=3由几何关系得sin ON R θ=设粒子在电场中运动的时间为t 1,有01ON v t = 13mt qB =粒子在磁场在做匀速圆周运动的周期 2mT qBπ=设粒子在磁场中运动的时间为t 2,有22t T πθπ-= 223m t qB π=12t t t =+ 所以(332)3mt qBπ+=21、1作电子经电场和磁场中的轨迹图,如右图所示2设电子在M 、N 两板间经电场加速后获得的速度为v ,由动能定理得:212eU mv = ①电子进入磁场后做匀速圆周运动,设其半径为r ,则:2v evB mr = ② 由几何关系得:222()r r L d =-+③联立求解①②③式得:e mUd L L B 2)(222+=。