磁场综合题
电磁感应综合问题(解析版)--2024年高考物理大题突破
电磁感应综合问题1.掌握应用动量定理处理电磁感应问题的思路。
2.掌握应用动量守恒定律处理电磁感应问题的方法。
3.熟练应用楞次定律与法拉第电磁感应定律解决问题。
4.会分析电磁感应中的图像问题。
5.会分析电磁感应中的动力学与能量问题。
电磁感应中的动力学与能量问题1(2024·河北·模拟预测)如图甲所示，水平粗糙导轨左侧接有定值电阻R =3Ω，导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B =1T ，导轨间距L =1m 。
一质量m =1kg ，阻值r =1Ω的金属棒在水平向右拉力F 作用下由静止开始从CD 处运动，金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.25，金属棒的v -x 图像如图乙所示，取g =10m/s 2，求：(1)x =1m 时，安培力的大小；(2)从起点到发生x =1m 位移的过程中，金属棒产生的焦耳热；(3)从起点到发生x =1m 位移的过程中，拉力F 做的功。
【答案】(1)0.5N ；(2)116J ；(3)4.75J 【详解】(1)由图乙可知，x =1m 时，v =2m/s ，回路中电流为I =E R +r =BLv R +r=0.5A安培力的大小为F 安=IBL =0.5N (2)由图乙可得v =2x金属棒受到的安培力为F A =IBL =B 2L 2v R +r=x2(N )回路中产生的焦耳热等于克服安培力做的功，从起点到发生x =1m 位移的过程中，回路中产生的焦耳热为Q =W 安=F A x =0+0.52×1J =0.25J金属棒产生的焦耳热为Q 棒=r R +rQ =116J(3)从起点到发生x =1m 位移的过程中，根据动能定理有W F -W 安-μmgx =12mv 2解得拉力F 做的功为W F =4.75J1．电磁感应综合问题的解题思路2．求解焦耳热Q 的三种方法(1)焦耳定律：Q =I 2Rt ，适用于电流恒定的情况；(2)功能关系：Q =W 克安(W 克安为克服安培力做的功)；(3)能量转化：Q =ΔE (其他能的减少量)。
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。
磁场综合计算题
高三物理带电粒子的运动综合计算题 2011.41．（2011XOY 内，第I 大小设为B 1e ，不计重力）v 0垂直于Y 进入第IV 场，OQ ＝OP （1（2（3）求B 1与B2.（2007年山东高考）飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析。
如图所示，在真空状态下，脉冲阀P 喷出微量气体，经激光照射产生不同价位的正离子，自a 板小孔进入a 、b 间的加速电场，从b 板小孔射出，沿中线方向进入M 、N 板间的偏转控制区，到达探测器。
已知元电荷电量为e ，a 、b 板间距为d ，极板M 、N 的长度和间距均为L 。
不计离子重力及进入a 板时的初速度。
（1）当a 、b 间的电压为U 1时，在M 、N 间加上适当的电压U 2，使离子到达探测器。
请导出离子的全部飞行时间与比荷K （K =ne m ）的关系式。
（2）去掉偏转电压U 2，在M 、N 间区域加上垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B ，若进入a 、b 间的所有离子质量均为m ，要使所有的离子均能通过控制区从右侧飞出，a 、b 间的加速电压U 1至少为多少？X3. （2010德州一模）（18分）在如图所示的直角坐标中，x 轴的上方存在与x 轴正方向成45°角斜向右下方的匀强电场，场强的大小为E ＝2×104V/m 。
x 轴的下方有垂直于xOy面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B ＝2×10-2T 。
把一个比荷为mq=2×108C/㎏的正点电荷从坐标为（0，1）的A 点处由静止释放。
电荷所受的重力忽略不计。
求： （1）电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间； （2）电荷在磁场中做圆周运动的半径（保留两位有效数字） （3）当电荷第二次到达x 轴上时，电场立即反向，而场强大小不变，试确定电荷到达y 轴时的位置坐标。
5.（2010济宁一模）（18分）如图所示，在xoy 坐标平面的第一象限内有一沿y 轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场．现有一质量为m 、电量为+q 的粒子（重力不计）从坐标原点O 射入磁场，其入射方向与y 轴的负方向成45°角．当粒子第一次进入电场后，运动到电场中坐标为（3L ，L ）的P 点处时，测得其速度大小为v 0，方向与x 轴正方向相同．求： （1）粒子从o 点射入磁场时的速度执v 。
磁场的感应和磁通量练习题
磁场的感应和磁通量练习题1. 简答题(1) 什么是磁感应强度？(2) 什么是磁通量？(3) 什么是法拉第电磁感应定律？(4) 描述磁通量守恒定律的原理。
(5) 什么是楞次定律？2. 计算题(1) 一个匀强磁场的磁感应强度为2T，某垂直于磁场方向上的圆线圈的面积为0.5平方米，当线圈轴线的法向速度为10m/s时，计算在这个过程中感应在圆线圈上的电动势。
(2) 一根长为10cm的导线以匀速1m/s在垂直于磁感应强度为0.5T的磁场中直线运动，求此导线两端之间的电势差。
(3) 一个电感为2H的电感线圈，当通过电流变化的速率为0.2A/s 时，计算感应在电感线圈上的电动势。
(4) 某导体在垂直于磁感应强度为0.8T的磁场中以速率5m/s运动，导体的长度为10cm，导体两端之间的电势差为多少伏特？3. 综合题一根长度为20cm的导线以匀速2m/s向左运动，同时垂直于导线的方向有一个磁场，磁感应强度大小为1T，方向指向纸面内。
导线两端之间的电势差为U。
求：(1) 导线两端之间的电势差U的大小；(2) 当导线长度变为40cm时，导线两端之间的电势差U'的大小。
4. 应用题(1) 在一个长度为10cm的导线周围，空间内有一个与导线平面垂直的匀强磁场，当磁感应强度为0.5T时，导线中通过的电流为2A。
求导线两端之间的电势差。
(2) 一台发电机的磁感应强度为0.2T，由发电机产生的电动势为12V，发电机旋转一周的时间为1s。
求发电机的匝数。
通过以上的练习题，你能够更好地理解和应用磁场的感应和磁通量的相关概念和定律。
希望这些题目能够帮助你巩固相关知识，提高解题能力。
磁场综合题整理版
磁场综合题1、（2013大纲理综）（20分）如图所示，虚线OL 与y 轴的夹角为θ＝60°，在此角范围内有垂直于xOy 平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B 。
一质量为m 、电荷量为q （q ＞0）的粒子从左侧平行于x 轴射入磁场，入射点为M 。
粒子在磁场中运动的轨道半径为R 。
粒子离开磁场后的运动轨迹与x 轴交于P 点（图中未画出），且OD ＝R 。
不计重力。
求M 点到O 点的距离和粒子在磁场中运动的时间。
2、（2013北京理综）（16分）如图所示，两平行金属板间距为d ，电势差为U ，板间电场 可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B 的匀强磁场。
带电量为+q 、质量为m 的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。
忽略重力的影响，求： ⑴匀强电场场强E 的大小；⑵粒子从电场射出时速度ν的大小；⑶粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R 。
3、（2013天津理综）(18分）一圆筒的横截面如图所示，其圆心为O。
筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。
圆筒下面有相距为d的平行金属板M、N，其中M板带正电荷，N板带等量负电荷。
质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处由静止释放，经N板的小孔S以速度v沿半径SO方向射入磁场中，粒子与圈筒发生两次碰撞后仍从S孔射出，设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，在不计重力的情况下，求：（1）M、N间电场强度E的大小；（2）圆筒的半径R；（3）保持M、N间电场强度E不变，仅将M板向上平移2d/3，粒子仍从M板边缘的P处由静止释放粒子自进入圆筒至从S孔射出期间，与圆筒的碰撞次数n。
4、（2013山东理综）（18分）如图所示，在坐标系xOy的第一、第三象限内存有相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向里；第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E。
一带电量为+q、质量为m的粒子，自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限，经x轴上的Q点进入第一象限，随即撤去电场，以后仅保留磁场。
初中物理人教版九年级全一册20.1磁现象 磁场习题(含解析)
初中物理人教版九年级全一册20.1磁现象磁场习题（含解析）20.1磁现象磁场一、选择题1．甲、乙、丙三个形状完全相同的磁体或铁棒悬挂在细线下，它们的相互作用情况如图所示，已知乙有磁性，由此可知（）A．甲有磁性，丙没有磁性B．甲没有磁性，丙有磁性C．甲可能有磁性，也可能没有磁性D．丙可能有磁性，也可能没有磁性2．甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极，根据如图所示的小磁针静止时的指向和磁感线的分布可知（）A．甲、乙都是S极B．甲、乙都是N极C．根据磁感线的分布可判定甲、乙是异名磁极D．两个磁铁周围的磁场是由磁感线组成的3．下列关于磁现象及磁场的说法中（）①磁体的磁性越强，能吸引的物质种类就越多②指南针能够指南北，是由于其受到地磁场的作用③能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理北极附近④磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不存在A．只有①②正确B．只有①④正确C．只有②③正确D．只有③④正确4．下列说法正确的是（）A．高压输电可以减小电能在输送线路上的损失B．摩擦起电的过程中，得电子的物体带正电C．同种材料的导体越长电阻越大D．磁感线总是从磁体的N极发出，回到磁体的S极5．我国是世界上最早使用指南针的国家，东汉学者王充在《论衡）中记载到：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。
那么司南的“柢”相当于磁体的（）A．N极B．S极C．可能N极，可能S极D．无法确定6．下列关于磁场的描述，正确的是（）A．磁场是由无数条磁感线组成的B．小磁针静止时，S极的指向与该点磁场方向相同C．地理S、N极与地磁S、N极完全重合D．磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在7．下列关于磁现象的描述中，正确的是（）A．指南针静止时它的北极总是指向地理的南极B．将一条形磁铁等分为三段，中间的一段没有磁性C．球形磁体没有磁极D．铁、钴、镍等材料都能用来制作磁体8．如图所示的磁悬浮地球仪，在地球仪底端有一个磁铁，在底座内部有一个金属线圈，线圈通电后，地球仪可悬浮在空中。
高三磁场综合题[1] - 副本
![高三磁场综合题[1] - 副本](https://img.taocdn.com/s3/m/1b49550e16fc700abb68fc85.png)
磁场 综合测试题一、选择题1．在赤道上某处有一个避雷针．当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力的方向为( )A ．正东B ．正西C ．正南D ．正北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( )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．(2009·广州测试三)如果用E 表示电场区域的电场强度大小，用B 表示磁场区域的磁感应强度大小．现将一点电荷放入电场区域，发现点电荷受电场力为零；将一小段通电直导线放入磁场区域，发现通电直导线受安培力为零，则以下判断可能正确的是( ) A ．E ＝0B ．E ≠0C ．B ＝0D ．B ≠04．如图所示，直导线AB 、螺线管C 、电磁铁D 三者相距较远，其磁场互不影响，当开关S 闭合后，则小磁针北极N(黑色的一端)指示磁场方向正确的是( )A ．aB ．bC ．cD ．d5．科考队进入某一磁矿区域后，发现指南针突然失灵，原来指向正北的N 极逆时针转过30°(如图所示)，设该位置地磁场磁感应强度水平分量为B ，则磁矿所产生的磁感应强度水平分量的最小值为 ( )A ．B B ．2B C.B 2D.3B 26．在地面附近，存在着一有界电场，边界MN 将某空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ，在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场，在区域Ⅰ中离边界某一高度由静止释放一质量为m 的带电小球A ，如图甲所示，小球运动的v －t 图象如图乙所示，已知重力加速度为g ，不计空气阻力，则()A．在t＝2.5s时，小球经过边界MNB．小球受到的重力与电场力之比为3 5C．在小球向下运动的整个过程中，重力做的功与电场力做的功大小相等D．在小球运动的整个过程中，小球的机械能与电势能总和先变大再变小7．(2009·苏北四市联考二)如图所示，匀强电场水平向右，虚线右边空间存在着方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场，虚线左边有一固定的光滑水平杆，杆右端恰好与虚线重合．有一电荷量为q、质量为m的小球套在杆上并从杆左端由静止释放，带电小球离开杆的右端进入正交电、磁场后，开始一小段时间内，小球() A．可能做匀速直线运动B．一定做变加速曲线运动C．重力势能可能减小D．电势能可能增加8．如图所示，空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场的方向竖直向下，磁场方向水平(图中垂直纸面向里)，一带电油滴P恰好处于静止状态，则下列说法正确的是()A．若仅撤去电场，P可能做匀加速直线运动B．若仅撤去磁场，P可能做匀加速直线运动C．若给P一初速度，P不可能做匀速直线运动D．若给P一初速度，P可能做匀速圆周运动9．(2009·淄博一模)如图所示，两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B，有一个带正电的小球(电荷量为＋q，质量为m)从电磁复合场上方的某一高度处自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过的电磁复合场是()10．(2010·潍坊)如图所示，质量为m ，带电荷量为＋q 的P 环套在固定的水平长直绝缘杆上，整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中，磁感应强度大小为B .现给环一向右的初速度v 0⎝⎛⎭⎫v 0>mgqB ，则( )A ．环将向右减速，最后匀速B ．环将向右减速，最后停止运动C ．从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是12m v 20D ．从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是12m v 20－12m ⎝⎛⎭⎫mg qB 2第Ⅱ卷(非选择题 共60分)二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分．把答案直接填在横线上)11．(6分)如图(甲)所示，一带电粒子以水平速度v 0⎝⎛⎭⎫v 0<EB 先后进入方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，已知电场方向竖直向下，两个区域的宽度相同且紧邻在一起，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中(其所受重力忽略不计)，电场和磁场对粒子所做的功为W 1；若把电场和磁场正交重叠，如图(乙)所示，粒子仍以初速度v 0穿过重叠场区，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中，电场和磁场对粒子所做的总功为W 2，比较W 1和W 2，则W 1________W 2(填“>”、“<”或“等于”)．12．(6分)在磁感应强度为B 的匀强磁场中，垂直于磁场放入一段通电导线．若任意时刻该导线中有N 个以速度v 做定向移动的电荷，每个电荷的电量为q .则每个电荷所受的洛伦兹力F 洛＝________，该段导线所受的安培力为F ＝________.13．(6分)如图中MN 表示真空中垂直于纸面的平板，板上一侧有匀强磁场，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度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，则此粒子的比荷为________．三、论述计算题14．(10分)如图所示，在竖直平面内有范围足够大、场强方向水平向左的匀强电场，在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.一绝缘“⊂”形杆由两段直杆和一半径为R为半圆环组成，固定在纸面所在的竖直平面内．PQ、MN与水平面平行且足够长，半圆环MAP在磁场边界左侧，P、M点在磁场界线上，NMAP段是光滑的，现有一质量为m、带电量为＋q的小环套在MN杆上，它所受到的电场力为重力的12倍．现在M右侧D点由静止释放小环，小环刚好能到达P点，求：(1)D、M间的距离x0；(2)上述过程中小环第一次通过与O等高的A点时弯杆对小环作用力的大小；(3)若小环与PQ杆的动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)．现将小环移至M点右侧5R处由静止开始释放，求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功．。
磁场综合练习题-1
磁场综合练习题-1一．选择题：1. 在磁感强度为B的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ，S 边线所在平面的法线方向单位矢量n与B的夹角为α ，则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为(A) πr 2B ．. (B) 2 πr 2B ．(C) -πr 2B sin α． (D) -πr 2B cos α． ［ ］ 2. 边长为l 的正方形线圈中通有电流I ，此线圈在A 点(见图)产生的磁感强度B 为 (A) l I π420μ． (B) l Iπ220μ．(C)lIπ02μ． (D) 以上均不对． ［ ］ 3. 边长为l 的正方形线圈，分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方形共面)，在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为 (A) 01=B ，02=B ． (B) 01=B ，l I B π=0222μ．(C) l IB π=0122μ，02=B ． (D) l I B π=0122μ,lIB π=0222μ．［ ］4. 如图，在一圆形电流I 所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L ，则由安培环路定理可知(A) 0d =⎰⋅Ll B ，且环路上任意一点B = 0．(B) 0d =⎰⋅Ll B，且环路上任意一点B ≠0．(C) 0d ≠⎰⋅Ll B，且环路上任意一点B ≠0．(D) 0d ≠⎰⋅Ll B，且环路上任意一点B =常量． ［ ］5. 如图，两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出，则磁感强度B沿图中闭合路径L 的积分⎰⋅Ll Bd 等于(A)I 0μ． (B)I 031μ． (C) 4/0I μ． (D) 3/20I μ． ［ ］a二．填空题：6. 在匀强磁场B 中，取一半径为R 的圆，圆面的法线n 与B 成60°角，如图所示，则通过以该圆周为边线的如图所示的任意曲面S 的磁通量==⎰⎰⋅Sm S Bd Φ_______________________．7. 在非均匀磁场中，有一电荷为q 的运动电荷．当电荷运动至某点时，其速率为v ，运动方向与磁场方向间的夹角为α ，此时测出它所受的磁力为f m ．则该运动电荷所在处的磁感强度的大小为________________．磁力f m 的方向一定垂直于________________________________________________________________．8. 电流由长直导线1沿切向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环，再由b 点沿切线流出，经长直导线2返回电源(如图)．已知直导线上的电流强度为I ，圆环的半径为R ，且a 、b 和圆心O 在同一直线上，则O 点的磁感强度的大小为______________． 9. 在真空中，电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环，再由b 点沿切向从圆环流出，经长直导线2返回电源(如图)．已知直导线上的电流强度为I ，圆环半径为R ．a 、b 和圆心O在同一直线上，则O 处的磁感强度B 的大小为__________________________． 10. 电流由长直导线1经过a 点流入一由电阻均匀的导线构成的正三角形线框，再由b 点流出，经长直导线2返回电源(如图)．已知直导线上电流强度为I ，两直导线的延长线交于三角形中心点O ，三角框每边长为l ，则O 处的磁感强度为______________． 三．计算题： 11. 两根导线沿半径方向接到一半径R =9.00 cm 的导电圆环上．如图．圆弧ADB 是铝导线，铝线电阻率为ρ1 =2.50×10-8Ω·m ，圆弧ACB 是铜导线，铜线电阻率为ρ2 =1.60×10-8 Ω·m ．两种导线截面积相同，圆弧ACB 的弧长是圆周长的1/π．直导线在很远处与电源相联，弧ACB上的电流I 2 =2.00Ａ，求圆心O 点处磁感强度B 的大小．(真空磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A)四．简答题：12. 从毕奥─萨伐尔定律能导出无限长直电流的磁场公式aIB π20μ=，当考察点无限接近导线时(a →0)，则B →∞，这是没有物理意义的，请解释．13. 载有电流的I 长直导线附近，放一导体半圆环MeN 与长直导线共面，且端点MN 的连线与长直导线垂直．半圆环的半径为b ，环心O 与导线相距a ．设半圆环以速度 v平行导线平移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以及MN 两端的电压U M - U N ．任意曲面I答案：一．选择题：1. D2. A3. C4.B5.D 二．填空题：6. 221R B π-3分 7. αsin v q f m2分运动电荷速度矢量与该点磁感强度矢量所组成的平面． 2分 8. 0 3分 9.RIπ40μ 3分10. 0 3分三．计算题：11. 解：设弧ADB = L 1，弧ACB = L 2，两段弧上电流在圆心处产生的磁感强度分别为 211014R L I B π=μ 222024R L I B π=μ 3分 1B、2B 方向相反．圆心处总磁感强度值为 12B B B -=)(411222L I L I R -π=μ)1(422112220L I L I R L I -π=μ 2分 两段导线的电阻分别为 S L r 111ρ= S Lr 222ρ= 1分因并联 11221221L Lr r I I ρρ== 2分又 R R L 2/22=ππ=∴ )1(21220ρρμ-π=R I B =1.60×10-8 T 2分四．简答题：12. 答：公式)2/(0R I B π=μ只对忽略导线粗细的理想线电流适用，当a →0， 导线的尺寸不能忽略. 此电流就不能称为线电流，此公式不适用. 5分13. 解：动生电动势⎰⋅⨯=MNv l B MeN d )(☜ 为计算简单，可引入一条辅助线MN ，构成闭合回路MeNM , 闭合回路总电动势 0=+=NM MeN ☜☜☜总MN NM MeN ☜☜☜=-= 2分x x I l B b a ba MNd 2d )(0⎰⎰⋅+-π-=⨯=μv v MN☜b a b a I -+π-=ln20v μ I负号表示MN ☜的方向与x 轴相反． 3分ba ba I MeN -+π-=ln20vμ☜ 方向N →M 2分 ba ba I U U MN N M -+π=-=-ln20vμ☜ 3分。
磁场综合练习题-3
磁场(c ích ǎng)综合练习题-3（带*号题为超纲题）一． 选择题：1. 如图所示，直角三角形金属(j īnsh ǔ)框架abc 放在均匀(j ūnyún)磁场中，磁场平行(p íngx íng)于ab 边，bc 的长度(ch ángd ù)为l ．当金属框架绕ab 边以匀角速度ω转动时，abc 回路中的感应电动势 和a 、c 两点间的电势差U a – U c 为(A) =0，U a – U c =． (B) =0，U a – U c =． (C) =，U a – U c =221l B ω． (D) =2l B ω，U a – U c =221l B ω-． ［ ］ 2. 面积为S 和2 S 的两圆线圈1、2如图放置，通有相同的电流I ．线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通用Φ21表示，线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用Φ12表示，则Φ21和Φ12的大小关系为：(A) Φ21 =2Φ12． (B) Φ21 >Φ12．(C) Φ21 =Φ12． (D) Φ21 =Φ12． ［ ］二． 填空题：3. 如图所示，aOc 为一折成∠形的金属导线(aO =Oc =L )，位于xy 平面中；磁感强度为B 的匀强磁场垂直于xy 平面．当aOc 以速度沿x 轴正向运动时，导线上a 、c 两点间电势差U ac =____________；当aOc 以速度v 沿y 轴正向运动时，a 、c 两点的电势相比较, 是____________点电势高．*4. 如图所示，等边三角形的金属框，边长为l ，放在均匀磁场中，ab 边平行于磁感强度B ，当金属框绕ab 边以角速度ω 转动时，bc 边上沿bc 的电动势为 _________________，ca 边上沿ca 的电动势为_________________，金属框内的总电动势为_______________．（规定电动势沿abca 绕向为正值）5. 金属杆AB 以匀速v =2 m/s 平行(p íngx íng)于长直载流导线运动，导线与AB 共面且相互垂直(chu ízh í)，如图所示．已知导线载有电流I = 40 A ，则此金属杆中的感应(g ǎny ìng)电动势i =____________，电势(di ànsh ì)较高端为______．(ln2= 0.69)6. 半径(b ànj ìng)为L 的均匀导体圆盘绕通过中心O 的垂直轴转动，角速度为ω，盘面与均匀磁场B 垂直，如图．(1) 图上Oa 线段中动生电动势的方向为_________________．(2) 填写下列电势差的值(设ca 段长度为d )：U a －U O =__________________．U a －U b =__________________．U a －U c =__________________．7. 如图所示，一直角三角形abc 回路放在一磁感强度为B的均匀磁场中，磁场的方向与直角边ab 平行 ，回路绕ab边以匀角速度ω旋转 ，则ac 边中的动生电动势为__________________________，整个回路产生的动生电动势为____________________________．8. 反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为， ①， ②， ③ ． ④ 试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处．(1) 变化的磁场一定伴随有电场；__________________(2) 磁感线是无头无尾的；________________________(3) 电荷总伴随有电场．__________________________三． 计算题：9. 如图所示，一根(y ī ɡēn)长为L 的金属(j īnsh ǔ)细杆ab 绕竖直(sh ù zh í)轴O 1O 2以角速度ω在水平面内旋转．O 1O 2在离细杆a 端L /5处．若已知地磁场在竖直(sh ù zh í)方向的分量为B ．求ab 两端(li ǎn ɡ du ān)间的电势差．*10. 在水平光滑的桌面上，有一根长为L ，质量为m 的匀质金属棒．该棒绕过棒的一端O 且垂直于桌面的轴旋转．其另一端A 在半径为L 的金属圆环上滑动，且接触良好．在棒的O 端和金属环之间接一电阻R (如图)．在垂直桌面的方向加一均匀磁场．已知棒在起始时刻的角速度为ω0，在t 时刻的角速度为ω．求磁感强度B 的大小．(机械摩擦可以忽略，金属棒、金属环以及接线的电阻全部归入R ，不另计算，棒对过O 端的轴的转动惯量为．) *11. 如图所示，一长直导线中通有电流I ，有一垂直于导线、长度为l 的金属棒AB 在包含导线的平面内，以恒定的速度v 沿与棒成θ角的方向移动．开始时，棒的A 端到导线的距离为a ，求任意时刻金属棒中的动生电动势，并指出棒哪端的电势高．*12. 一无限长竖直导线上通有稳定电流I ，电流方向向上．导线旁有一与导线共面、长度为L 的金属棒，绕其一端O 在该平面内顺时针匀速转动，如图所示．转动角速度为ω，O 点到导线的垂直距离为r 0(r 0 >L )．试求金属棒转到与水平面成θ角时，棒内感应电动势的大小和方向．答案：一．选择题：1. B2. C二．填空题：3. v BL sinθ 2分a 2分4. 2分-8/Bω 2分32l0 1分5. 1.11×10-5 V 3分A端 2分6. Oa段电动势方向(fāngxiàng)由a指向(zhǐ xiànɡ)O． 1分1分0 1分1分7. 3分0 2分8. ② 1分③ 1分① 1分三．计算题:9. 解：间的动生电动势：4分b点电势(diànshì)高于O点．间的动生电动势：4分a点电势(diànshì)高于O点．∴ 2分 *10. 解：金属棒绕轴O 逆时针旋转(xu ánzhu ǎn)时，棒中的感应电动势及电流分别为3分 方向沿棒指向中心，1分 此时由于金属棒中电流的存在，棒受到磁力的作用，其大小 ① 2分f 的力矩(l ì j ǔ)方向阻碍金属棒的旋转，由刚体定轴转动定律得② 3分 ①代入②，积分(j īf ēn)得故1分 *11. 解：1分 i (指向(zh ǐ xi àn ɡ)以A 到B 为正)3分 式中： 2分A 端的(du ānd ì)电势高． 2分*12. 解：棒上线元d l 中的动生电动势为： 3分金属棒中总的感生(ɡǎn sh ēn ɡ)电动势为1分4分方向由O指向另一端． 2分内容总结。
《磁场》综合复习 检测题
《磁场》综合复习检测题一、选择题1．磁场中某区域的磁感线，如图1所示，则（ ）A ．a 、b 两处的磁感应强度的大小不等，B a >B bB ．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B 解析：根据磁感线的疏密程度可以判断出a 、b 两处的磁感应强度的大小不等，B a <B b ，即B 正确；同一通电导线放在a 处受力的情况大小不一定，因为放入时的位置（即放入时与磁感线的方向）不确定，则其受安培力的大小就不一定．2．如图2所示，三根长直导线垂直于纸面放置通以大小相同，方向如图的电流，ac ⊥bd ,且ad =ad =ac ,则a 点处B 的方向为 ( )A.垂直于纸面向外B.垂直于纸面向里C.沿纸面由a 向dD.沿纸面由a 向cC 解析：因为ad =bd ，则b 与d 两直线电流产生的磁场可互相抵消，a 点场强方向将决定于c 中电流，根据安培定则可判断，a 点B 的方向沿纸面由a 向d .显见C 正确3．（原创题）如图3两个完全相同、互相垂直的导体圆环M 、N 中间用绝缘细线ab 连接，悬挂在天花板下，当M 、N 中同时通入如图所示方向的电流时，关于两线圈的转动（从上向下看）以及ab 中细线张力变化， 下列判断正确的是：（ ）A ．M 、N 均不转动，细线张力不变B ．M 、N 都顺时针转动，细线张力减小C ．M 顺时针转动，N 逆时针转动，细线张力减小D ．M 逆时针转动，N 顺时针转动，细线张力增加 C 解析：方法一（微元分析法）：设想N 固定不动，分析M 上各部分在N 的磁场中的受力，可判断M 绕oa 竖直轴顺时针转动（从上向下看）；由牛顿第三定律可知，M 的磁场必定使N 逆时针转动，转动的最终结果会使两环在同一平面，并且a 、b 两点处电流方向相同，由于同向电流相互吸引，细线张力会减小。
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。
磁场练习题
磁场练习题一、选择题1. 下列关于磁场的基本性质，错误的是：A. 磁场对放入其中的磁体有磁力作用B. 磁场线是闭合的曲线C. 磁场强度与放入磁场中的磁体无关D. 磁感应强度是描述磁场强弱的物理量2. 地球的磁场可以看作是由一个位于地心的磁偶极子产生的，下列关于地磁场的说法，正确的是：A. 地磁北极在地理南极附近B. 地磁南极在地理北极附近C. 地磁场的磁感线从地磁南极指向地磁北极D. 地磁场的磁感线从地磁北极指向地磁南极3. 下列关于磁通量的说法，错误的是：A. 磁通量是穿过某一闭合面的磁感线的总数B. 磁通量的单位是韦伯（Wb）C. 磁通量的大小与磁场强度和闭合面的面积成正比D. 磁通量的大小与闭合面的形状无关二、填空题1. 磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，其单位是______。
2. 磁场中的磁感线是从磁体的______出发，回到磁体的______。
3. 当闭合回路中的磁通量发生变化时，回路中会产生______。
三、计算题1. 一个长直导线通有电流10A，距离导线20cm处的磁感应强度为多少？2. 一个边长为0.1m的正方形线圈，放置在磁感应强度为0.5T的均匀磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，求穿过线圈的磁通量。
3. 一个半径为0.05m的圆形线圈，通有电流5A，线圈平面与磁场方向垂直，磁感应强度为0.2T，求线圈所受的磁力。
四、判断题1. 磁场线是实际存在的。
（）2. 磁感应强度的大小与放入磁场中的磁体无关。
（）3. 磁通量的变化一定会产生感应电流。
（）4. 地球磁场的磁感线从地磁北极指向地磁南极。
（）五、简答题1. 简述磁场的基本性质。
2. 什么是磁通量？磁通量的单位是什么？3. 请解释地磁场对地球生物的意义。
六、作图题1. 画出条形磁铁周围的磁场分布图，并标出磁感线的方向。
2. 画出通电直导线周围的磁场分布图，并标出磁感线的方向。
3. 画出平面线圈在均匀磁场中所产生的磁场分布图，并标出磁感线的方向。
高二物理(电场、直流电路、磁场、电磁感应)综合测试题
一、选择题1．在真空中有甲、乙两个点电荷，其相互作用力为F。
要使它们之间的相互作用力为2F，下列方法可行的是( )A．使甲、乙电荷量都变为原来的2倍B．使甲、乙电荷量都变为原来的1/2C．使甲、乙之间距离变为原来的2倍D．使甲、乙之间距离变为原来的1/22．图中三条实线a、b、c表示三个等势面。
一个带电粒子射入电场后只在电场力作用下沿虚线所示途径由M点运动到N点，由图可以看出( )A．三个等势面的电势关系是ϕa>ϕb>ϕcB．三个等势面的电势关系是ϕa<ϕb<ϕcC．带电粒子在N点的动能较小，电势能较大D．带电粒子在N点的动能较大，电势能较小3.如图所示，MN是某一点电荷电场中的一根电场线，在场线上O点放一负电荷，它将沿电场线向N 点移动，则电场线方向是（）A. 由N指向M，电荷怎样运动由题设条件不能确定。
B. 由N指向M，电荷做加速运动，加速度越来越大C. 由M指向N，电荷做匀加速运动D. 由M指向N，电荷做加速运动，加速度越来越小4．在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线，如图3－1－8所示，四根导线中电流i4＝i3＞i2＞i1，要使O点的磁场增强，应切断哪一根导线中的电流()A．i1B．i2C．i3D．i45.如图所示，三根长直通电导线中电流大小相同，通电电流方向为：b导线和d导线中电流向纸里，c导线中电流向纸外，a点为b、d两点的连线中点，ac垂直于bd，且ab＝ad＝ac.则a点的磁场方向为()A..垂直纸面指向纸外B．垂直纸面指向纸里C．沿纸面由a指向bD．沿纸面由a指向d6。
一台电动机，额定电压是100 V，电阻是1Ω.正常工作时，通过的电流为5 A，则电动机因发热损失的功率为（）A.500 WB.25 WC.2000 WD.475 W7.如图所示，电路中灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压为：U ab=0，U bc=U，U dc=0，U da=U.则电路的故障为（）A.变阻器R短路B.变阻器R断路C.灯泡L1断路D.灯泡L1和L2都断路8.如图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内阻.以下说法中正确的是（）A.当R2=R1+r时，R2获得最大功率B.当R1=R2+r时，R1获得最大功率C.当R2=0时，R1获得最大功率D.当R2=0时，电源输出功率最大9.用欧姆表测一个电阻R的阻值，选择旋钮置于“×10”挡，测量时指针指在100与200刻度的正中间，可以确定（）A.R=150ΩB.R=1500ΩC.1000Ω<R<1500ΩD.1500Ω<R<2000Ω10．质子和一价钠离子分别垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动，如果他们做圆周运动的半径恰好相等，这说明它们在进入磁场时( )A ．速率相等B ．质量和速率的乘积相等C ．动能相等D ．质量相等11．如图11所示的是磁感应强度B 、正电荷速度v 和磁场对电荷的作用力F 三者方向的相互关系图(其中B 垂直于F 与v 决定的平面，B 、F 、v 两两垂直)．其中正确的是( )12．有三束粒子，分别是质子(11H)、氚核(31H)和α粒子束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场(磁场方向垂直于纸面向里)，在图12所示的四个图中，能正确表示出这三束粒子运动轨迹的是( )二、填空题13.在如图14－11所示的电路中，电流表、电压表的读数如图所示， 则通过R 的电流是__ _A ，加在电阻R 两端的电压是______V ，这个电阻的阻值R =______Ω_.VAV A 051015 01 2314.两根同种材料的电阻丝，长度之比为1∶5，横截面积之比为2∶3，则它们的电阻值之比为______.将它们串联后接入电路中，则它们两端电压之比为______，电流之比为______；如果将它们并联后接入电路中，则它们两端电压之比为______，电流之比为______.15.如图所示，输入电压U AB =200 V ，变阻器R 1标有“150 Ω 3 A ”，负载电阻R 2标有“50 Ω 2 A ”，求输出电压U ab 的变化范围三、计算题16.如图12所示，有彼此平行的A 、B 、C 三块金属板于电源相接，B 、A 间相距为d 1，电压为U 1；B 、C 间相距为d 2，电压为U 2，且U 1<U 2。
2022高考物理第一轮复习 09 磁场及综合
2022高考物理第一轮复习 09 磁场及综合一、单选题(共15题；共30分)1．（2分）截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线，长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线，若中心直导线通入电流I1，四根平行直导线均通入电流I2，I1≫I2，电流方向如图所示，下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是（）A．B．C．D．2．（2分）如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为q(q>0) 的带电粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射入磁场。
若粒子射入磁场时的速度大小为v1，离开磁场时速度方向偏转90° ；若射入磁场时的速度大小为v2，离开磁场时速度方向偏转60° ，不计重力，则v1v2为（）A．12B．√33C．√32D．√33．（2分）两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与O′Q在一条直线上，PO′与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。
若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为（）A．B、0B．0、2B C．2B、2B D．B、B4．（2分）如图，距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B1，一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间，相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为B2，导轨平面与水平面夹角为θ ，两导轨分别与P、Q相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直导轨放置，恰好静止，重力加速度为g，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力，下列说法正确的是（）A．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，v=mgRsinθB1B2LdB．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，v=mgRsinθB1B2LdC．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，v=mgRtanθB1B2LdD．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，v=mgRtanθB1B2Ld5．（2分）如图所示是通有恒定电流的环形线圈和螺线管的磁感线分布图。
电场强度和磁场强度综合试卷解析及答案
一、填空题1．新建或购置豁免水平以上的电磁辐射体单位或个人，必须事先向环境保护部门提交。
①答案:环境影响报告书(表)2．《电磁辐射防护规定》(GB／T 8702-1988)中规定防护限值的频率范围为 KHz～ GHz。
①答案：100 3003．对公众照射而言，《电磁辐射防护规定》(GB／T 8702-1988)中的基本限值为：在1d 24h 内，任意连续6min按全身平均的比吸收率＜SAR)应小于 W／kG。
①答案：0.024．对职业照射而言，《电磁辐射防护规定》(GB／T 8702-1988)中的基本限值为：在1d24h 内，任意连续6mill按全身平均的比吸收率(SAR)应小于 W／kG。
①答案：0.15．《电磁辐射防护规定》(GB／T8702—1988)中的导出限值对公众照射而言：对于30～3000MHz脉冲电磁波，在1d 24h内，其瞬时峰值不得超过任意连续6min内的平均值倍。
①答案：10006．在频率小于100MHz的工业、科学和医学等辐射设备附近，职业工作者可以在小于A／m的磁场下8h连续工作。
①答案：1.67．输出功率等于和小于 W的移动式无线电通讯设备，其电磁辐射可以免于管理，如陆上、海上移动通讯设备以及步话机等。
①答案：158．功率＞200kW的发射设备的环境影响评价范围主要是。
②答案：以发射天线为中心、半径为1km范围全面评价；如辐射场强最大处的地点超过1km，则应在选定方向评价到最大场强处于和低于标准限值处9．《环境电磁波卫生标准》(GB／T 9175-1988)中微波段的一级标准阈值是μW／cm2。
④答案：1010．《环境电磁波卫生标准》 (GB／T 9175-1988)中30～300MHz波段的一级标准阈值是 V ／m，二级标准阈值是 V／m。
④答案：5 1211.《环境电磁波卫生标准》(GB／T 9175-1988)中长、中、短波段的一级标准阈值是 V ／m。
④答案：1012．从10MHz～3GHz，比吸收率在 W／kg的情况下，生物体整体暴露维持30min，则体内温度将升高约1℃。
磁场综合--高中物理模块典型题归纳(含详细答案)
磁场综合--高中物理模块典型题归纳（含详细答案）一、单选题1.如图甲所示有界匀强磁场Ⅰ的宽度与图乙所示圆形匀强磁场Ⅱ的半径相等，一不计重力的粒子从左边界的M点以一定初速度水平向右垂直射入磁场Ⅰ，从右边界射出时速度方向偏转了θ角，该粒子以同样的初速度沿半径方向垂直射入磁场Ⅱ，射出磁场时速度方向偏转了2θ角．己知磁场I、Ⅱ的磁感应强度大小分别为B1、B2，则B1与B2的比值为（）A.2cosθB.sinθC.cosθD.tanθ2.如图，由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直磁场放置，将AB两点接入电压恒定的电源两端，通电时电阻丝AB段受到的安培力为F，则此时三根电阻丝受到的合安培力大小为（）A.FB.1.5FC.2FD.3F3.如图所示，在充电的平行金属板间有匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场。
一带电粒子以速度v从左侧射入，方向垂直于电场方向和磁场方向，当它从右侧射出场区时，动能比射入时小，若要使带电粒子从射入到射出动能是增加的，可采取的措施有（不计重力）()A.可使电场强度增强B.可使磁感应强度增强C.可使粒子带电性质改变（如正变负）D.可使粒子射入时的动能增大4.两个大小不同的绝缘金属圆环如图叠放在一起，小圆环有一半面积在大圆环内，当大圆环通上顺时针方向电流的瞬间，下列叙述正确的是（）A.小圆环中产生顺时针方向的感应电流B.小圆环中产生逆时针方向的感应电流C.小圆环中不产生感应电流D.小圆环有向左运动的趋势5.如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。
接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线M和N的电流大小分别为I1和I2，已知I1> I2，方向均向上。
若用F1和F2分别表示导线M与N受到的磁场力，则下列说法正确的是（）A.两根导线相互排斥B.为判断F1的方向，需要知道I l和I2的合磁场方向C.两个力的大小关系为F1> F2D.仅增大电流I2，F1、F2会同时都增大6.如图所示，虚线所围矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。
带电粒子在磁场中的运动压轴题综合题及答案
带电粒子在磁场中的运动压轴题综合题及答案一、带电粒子在磁场中的运动压轴题1．如图所示，在一直角坐标系xoy 平面内有圆形区域，圆心在x 轴负半轴上，P 、Q 是圆上的两点，坐标分别为P （-8L ，0），Q （-3L ，0）。
y 轴的左侧空间，在圆形区域外，有一匀强磁场，磁场方向垂直于xoy 平面向外，磁感应强度的大小为B ，y 轴的右侧空间有一磁感应强度大小为2B 的匀强磁场，方向垂直于xoy 平面向外。
现从P 点沿与x 轴正方向成37°角射出一质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子，带电粒子沿水平方向进入第一象限，不计粒子的重力。
求：（1）带电粒子的初速度；（2）粒子从P 点射出到再次回到P 点所用的时间。
【答案】(1)8qBL v m=；(2)41(1)45m t qB π=+ 【解析】【详解】 (1)带电粒子以初速度v 沿与x 轴正向成37o 角方向射出，经过圆周C 点进入磁场，做匀速圆周运动，经过y 轴左侧磁场后，从y 轴上D 点垂直于y 轴射入右侧磁场，如图所示，由几何关系得：5sin37o QC L =15sin37OOQ O Q L == 在y 轴左侧磁场中做匀速圆周运动，半径为1R ，11R OQ QC =+21v qvB m R = 解得：8qBL v m= ； (2)由公式22v qvB m R =得：2mv R qB =，解得：24R L =由24R L =可知带电粒子经过y 轴右侧磁场后从图中1O 占垂直于y 轴射放左侧磁场，由对称性，在y 圆周点左侧磁场中做匀速圆周运动，经过圆周上的E 点，沿直线打到P 点，设带电粒子从P 点运动到C 点的时间为1t5cos37o PC L =1PC t v= 带电粒子从C 点到D 点做匀速圆周运动，周期为1T ，时间为2t12m T qBπ= 2137360oo t T = 带电粒子从D 做匀速圆周运动到1O 点的周期为2T ，所用时间为3t22·2m m T q B qBππ== 3212t T = 从P 点到再次回到P 点所用的时间为t12222t t t t =++联立解得：41145m t qB π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
由动能定理 mgh-Wf =1/2 mvN 2
在P点三力平衡，qE=mg
∴ Wf = 6 J A M f
E=4V/m qvNB qE B=2T qvB
qvP B 2mg 2qE
0.8m
2
vP 2E / B 2 2m / s
由动能定理 ， 从N 到 P： mgh′- qEx=1/2 mvP
T ΔF T T A C I D T B ΔF
α
α
O
R
03年江苏高考17 （13分）串列加速器是用来产生 高能离子的装置.图中虚线框内为其主体的原理示意图, 其中加速管的中部b 处有很高的正电势U，a、c 两端均 有电极接地（电势为零）.现将速度很低的负一价碳离 子从a 端输入，当离子到达b 处时,可被设在b处的特殊 装置将其电子剥离, 成为n 价正离子,而不改变其速度大 小,这些正n 价碳离子从c 端飞出后进入一与其速度方向 垂直的、磁感强度为B的匀强磁场中，在磁场中做半径 为R的圆周运动.已知碳离子的质量 m =2.0×10 – 26 kg, U=7.5 ×105 V, B=0.50T, n=2, 加速管 b c B 基元电荷e= 1.6×10 - 19 C ， a 求R.
例5
3 l α=30° 3 z 设运动时间为t， O′ β t= T/6=πm/3qB 3 l
tanα= y =1/2×qE/ m×t 2
3
β=2α= 60° z
O
α
2
v
E y B
x
O
x l
l /6= 1/2×qE/ m×(πm/3qB)
∴q/m= π2E/3B2l
例6．如图3-7-17甲所示，图的右侧MN为一竖直放置的 荧光屏,O为它的中点，OO'与荧光屏垂直，且长度为L ．在MN的左侧空间存在着方向水平向里的匀强电场， 场强大小为E．乙图是从左边去看荧光屏得到的平面图 ，在荧光屏上以O为原点建立如图的直角坐标系．一细 束质量为m、电量为+q 的带电粒子以相同的初速度v0 从 O'点沿O'O 方向射入电场区域．粒子的重力和粒子间的 相互作用都可忽略不计． （1）若再在MN左侧空间加一个匀强磁场，使得荧光屏 上的亮点恰好位于原点O 处，求这个磁场的磁感应强度 M B 的大小和方向． （2）如果磁感应强度B 的大小 A y 保持不变，但把方向变为与电 O O x v 场方向相同，则荧光屏上的亮 O′ 点位于图中A 点处，已知A点 E 的纵坐标为 y 3 3 L 乙 L N 求： A点横坐标的数值．
2－
1/2 mvN
qEN
g（h′ －x）=1/2（ vP 2－vN 2 ） = 2
vN
·
mg
∴x=0.6m
P · mg
vP
如图示，板长为l 的两平行板间存在着竖直向下、场 强为E的匀强电场，竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场，两 平行板左边边缘的中心为原点O，有一正离子（重力不计）， 从O点以某一初速率v 沿x 轴射入电场和磁场中．离开两场时的 3l/3) 。求此离子的荷质比。（水平向纸 坐标为 (l , l/6, 内为z 轴正方向。） 解：由运动的合成——若没有电场，则在xOz平面做匀速圆周运 动；加上电场力的作用，则同时在y 方向做匀加速运动。
例4. 如图示，水平向左的匀强电场的场强E=4 伏/米，垂直纸面向 内的匀强磁场的B=2 特，质量为1 千克的带正电的小物块A从竖直 绝缘墙上的M点由静止开始下滑，滑行0.8m到达N点时离开墙面开 始做曲线运动，在到达P点开始做匀速直线运动，此时速度与水平 方向成45°角，P点离开M点的竖直高度为1.6m，试求： 1. A沿墙下滑克服摩擦力做的功 2. P点与M点的水平距离，取g=10m/s2 vN =E/B=2m/s 解：在N点有qvNB=qE
由④式及题给数值可解得
④
R=0.75m
回旋加速器 的D形盒的半径为R，用来加速质量为m，带电 量为q 的质子，使质子由静止加速到能量为E 后，由A 孔射出。 求： （1）加速器中匀强磁场B 的方向和大小。 （2）设两D形盒间的距离为d，其间电压为U，加速到上述 能量所需回旋周数. （3）加速到上述能量所需时间(不计通过缝隙的时间）。 解：（1）由 qvB=mv2
磁场综合题
磁场综合题
例1 03年江苏高考17
例2
例3 例5 霍尔效应 04年江苏高考17
回旋加速器
例4 例6 例7 例8 92年上海高考题 例9
例10
例11
04年广东18
05年徐州质量检测二16
05年苏锡常镇一模17
04年无锡市期末10. 05年高考理科综合全国卷I/20
2005年江苏高考17, 2005年广东卷16.
/R E=1/2×mv2 n=E／2qU T=2πm／qB
B 2mE /qR
B的方向垂直于纸面向里.
（2）质子每加速一次，能量增加为qU，每周加速两次， 所以
（3）周期 且周期与半径r及速度v 都无关
t = nT = E/2qU×2πm / qB = πm E／q2UB
d
A
～U
例3 . 如图所示，正、负电子初速度垂直于 磁场方向 ，沿与边界成 30°角的方向射入匀强磁场中，求它们 在磁场中的运动时间之比．
加速管
解：设碳离子到达b处时的速度为v1， 从c 端射出时的速度为v2 ，由能量关系得 1/2×mv1 2 =eU 1/2×mv2 2 = 1/2×mv1 2 +neU ① ②
进入磁场后，碳离子做圆周运动，可
得
nev2 B=mv22 /R
③
由以上三式可得
a
加速管
b
加速管
c
B
1 2m U(n 1) R Bn e
由平衡条件得 F=2T
∴ T= BIR
A T R O B T
解二：取很小的一小段圆环CD作为研究对象， 则 CD所对的圆心角为α=2Δθ, 圆弧长度 Δ L = 2R Δθ
CD受到安培力ΔF=BIΔL= 2BIRΔθ
CD两端受到的张力为T，方向沿切线，如图示 2T sinΔθ= ΔF= 2BIRΔθ 由平衡条件 角度很小时有sinΔθ= Δθ ∴T=BIR 上述方法称为微元法
例1、如图示，半径为 R 的细金属圆环中通有恒定 电流 I，圆环置于水平面上，处于竖直向下的匀强磁场 中，求 ：圆环受到的张力。 解一：取上半段圆环AB作为研究对象， 圆环AB受到安培力F， F的方向向上 F的大小为 F=BI×2R （有效长度为2R） 圆环AB两端受到的张力为T，方向沿切线，
I
F 经过磁场的 φ1=2θ=60 ° 偏转角为：
负电子将沿顺时针方向运动，经过磁场的偏转角为
φ2=360 °- 2θ=300 °
因为正、负电子在磁场中运动的周期相同 （T=2πm/qB ），
φ1
θ
φ2
故它们的角速度也相同，
根据 φ=ωt 可知，正、负电子在磁 场中运动的时间之比为： t1 / t2= φ1 / φ2 =1/5