2021年高二物理暑假作业8(磁场二)

2021年高二物理暑假作业8（磁场二）

一、选择题（本题共6道小题）

1.直导线ab放在如图所示的水平导体框架上，构成了一个闭合回路；长直导线cd和框架处在同一个平面内，且cd和ab平行，当cd中通有电流时，观察到ab 向左滑动．关于cd中的电流，下列说法正确的是（）

A．电流一定增大，方向沿c向d

B．电流一定增大，方向沿d向c

C．电流一定减小，方向可能由d向c

D．电流大小恒定，方向由d到c

2.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的速率小于N的速率

C．洛伦兹力对MN做正功

D．M的运行时间大于N的运行时间

3.如图所示，为一圆形区域的匀强磁场，在O点处有一放射源，沿半径方向射出速度为v

的不同带电粒子，其中带电粒子1从A点飞出磁场，带电粒子2从B点飞出磁场，不考虑带电粒子的重力，则（）

A．带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为1：3

B．带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为：1

C．带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为2：1

D．带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为2：3

4. 如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称．导线均通有大小相等、方向向上的电流．已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度，式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离．一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点．关于上述过程，下列说法正确的是（）

A．小球先做加速运动后做减速运动

B．小球一直做匀速直线运动

C．小球对桌面的压力先减小后增大

D．小球对桌面的压力一直在增大

5.如图所示是一个水平放置的玻璃圆环型小槽，槽内光滑，槽的宽度和深度处处相同，现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它受绝缘棒打击后获得一初速度v0，与此同时，有一变化的磁场垂直穿过玻璃圆环型小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度的大小跟时间成正比，其方向竖直向下，设小球在运动过程中电荷量不变，那么（）

A．小球受到的向心力大小不变

B．小球受到的向心力大小不断增加

C．洛伦兹力对小球做了正功

D．小球受到的磁场力逐渐变大

6.如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直．线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc=∠bcd=135°．流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力（）

A．方向沿纸面向上，大小为（+1）ILB

B．方向沿纸面向上，大小为（﹣1）ILB

C．方向沿纸面向下，大小为（+1）ILB

D．方向沿纸面向下，大小为（﹣1）ILB

三、计算题（本题共5道小题）

7.如图所示，在真空中，半径为b的虚线所围的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离也为b，板长为2b，两板的中心线O1O2与磁场区域的圆心O在同一直线上，两板左端与O1也在同一直线上．有一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，以速率v0从圆周上的P点沿垂直于半径OO1并指向圆心O的方向进人磁场，当从圆周上的O1点飞出磁场时，给M、N板加上如右边图所示电压u．最后粒子刚好以平行于N板的速度，从N板的边缘飞出．不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受的重力．

(1)求磁场的磁感应强度B的大小；

(2)求交变电压的周期T和电压U0的值；

(3)若t=时，将该粒子从MN板右侧沿板的中心线O2O1，仍以速率v0射人M、N之间，求粒子从磁场中射出的点到P点的距离．

8.如图所示装置中，AB是两个竖直放置的平行金属板，在两板中心处各开有一个小孔，板间距离为d，板长也为d，在两板间加上电压U后，形成水平向右的匀强电场。在B板下端（紧挨B板下端，但未接触）固定有一个点电荷Q，可以在极板外的空间形成电场。紧挨其下方有两个水平放置的金属极板CD，板间距离和板长也均为d，在两板间加上电压U后可以形成竖直向上的匀强电场。某时刻在O点沿中线由静止释放一个质量为m，带电量为q的正粒子，经过一段时间后，粒子从CD两极板的正中央进入电场，最后由CD两极板之间穿出电场。不计极板厚度及粒子的重力，假设装置产生的三个电场互不影响，静电力常量为k。求：

（1）粒子经过AB两极板从B板飞出时的速度大小；

（2）在B板下端固定的点电荷Q的电性和电量；

（3）粒子从CD两极板之间飞出时的位置与释放点O之间的距离。

9.把一根长为L=10cm的直导线垂直磁感线方向放入如图所示的匀强磁场中．试问：

（1）当导线中通以I1=2A的电流时，导线受到的安培力大小为1.0×10﹣7N，该磁场的磁感应强度B的大小为多少？

（2）若该导线中通以I2=3A的电流，试求此时导线所受安培力F的大小，并在图中画出安培力的方向．

10.如图(a)所示，在空间有一坐标系xoy，直线OP与x轴正方向的夹角为30°，第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，直线OP是它们的边界，OP上方区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B,一质量为m，电荷量为+q的质子(不计重力及质子对磁场的影响)以速度v从O点沿与OP成30°角的方向垂直磁场进入区域Ⅰ，质子先后通过磁场区域Ⅰ和Ⅱ后，恰好垂直于x轴进入第四象限，第四象限存在沿-x轴方向的特殊电场，电场强度E 的大小与横坐标x的关系如图（b）所示，试求

(1)区域Ⅱ中磁场的磁感应强度大小；

(2)质子再次到达y轴时的速度大小和方向。

11.如图所示，在xOy平面内存在I、II、III、IV四个场区，y轴右侧存在匀强磁场I，y 轴左侧与虚线MN之间存在方向相反的两个匀强电场，II区电场方向竖直向下，III区电场方向竖直向上，P点是MN与x轴的交点。有一质量为m，带电荷量+q的带电粒子由原点O，