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[高考试题]磁场(1995-2005年)

1995-2005年磁场高考试题1. (95)两个粒子,带电量相等,在同一匀强磁场中只受磁场力而作匀速圆周运动.( )A.若速率相等,则半径必相等;B.若质量相等,则周期必相等;C.若动量大小相等,则半径必相等;D.若动能相等,则周期必相等.2. (96)如右图所示,一细导体杆弯成四个拐角均为直角的平面折线,其ab、cd段长度均为l1,bc段长度为l2。

弯杆位于竖直平面内,Oa、dO′段由轴承支撑沿水平放置。

整个弯杆置于匀强磁场中,磁场方向竖直向上,磁感应强度为B。

今在导体杆中沿abcd通以大小为I的电流,此时导体杆受到的安培力对OO′轴的力矩大小等于____。

3. (96)设在地面上方的真空室内存在匀强电场和匀强磁场。

已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的,电场强度的大小E=4.0伏/米,磁感应强度的大小B=0.15特。

今有一个带负电的质点以v=20米/秒的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动,求此带电质点的电量与质量之比q/m以及磁场的所有可能方向(角度可用反三角函数表示)。

4.(97)如图,在x轴的上方(y≥0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为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=________________。

5.(97)质量为m、电量为q的质点,在静电力作用下以恒定速率v沿圆弧从A点运动到B点,其速度方向改变的角度为θ(弧度),AB弧长为s。

则A,B两点间的电势差UA -UB=_______________,AB弧中点场强大小E=________________。

6.(98上海)在同一平面上有a、b、c三根等间距平行放置的长直导线,依次载有电流强度为1安、2安和3安的电流,各电流的方向如图所示。

则导线b所受的合力方向向_____。

7、(98)通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,电流方向如图所示,ab边与NM平行。

关于MN的磁场对线框的作用,下列叙述正确的是(A)线框有两条边所受的安培力方向相同(B)线框有两条边所受的安培力大小相同(C)线框所受安培力的合力朝左(D)cd所受安培力对ab边的力矩不为零8、(98)如图所示,一宽40cm 的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里。

一边长为20cm 的正方形导线框位于纸面内,以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s 通过磁场区域,在运动过程中,线框有一边始终与磁场区域的边界平行。

取它刚进入磁场的时刻t=0,在下列图线中,正确反映感应电流强度随时间变化规律的是9、(98)如图所示,在x 轴上方有垂直于xy 平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B ;在x 轴下方有沿y 轴负方向的匀强电场,场强为E 。

一质量为m ,电量为-q 的粒子从坐标原点O 沿着y 轴正方向射出。

射出之后,第三次到达x 轴时,它与点O 的距离为L 。

求此粒子射出时的速度v 和运动的总路程s (重力不计)。

10. (99)图为地磁场磁感线的示意图在北半球地磁场的坚直分量向下。

飞机在我国上空匀逐巡航。

机翼保持水平,飞行高度不变。

由于地磁场的作用,金属钒翼上有电势差设飞行员左方机翼未端处的电势为U 1,右方机翼未端处的电势力U 2,A.若飞机从西往东飞,U 1比U 2高B.若飞机从东往西飞,U 2比U 1高C.若飞机从南往北飞,U 1比U 2高D.若飞机从北往南飞,U 2比U 1高11.(99)图中虚线MN 是一垂直纸面的平面与纸面的交线,在平面右侧的半空间存在一磁感强度为B 的匀强磁场,方向垂直纸面向外是MN 上的一点,从O 点可以向磁场区域发射电量为+q 、质量为m 、速率为的粒于,粒于射入磁场时的速度可在纸面内各个方向已知先后射人的两个粒子恰好在磁场中给定的P 点相遇,P 到0的距离为L 不计重力及粒子间的相互作用 (1)求所考察的粒子在磁场中的轨道径 (2)求这两个粒子从O 点射人磁场的时间间隔12、(00上海)如图所示,两根水平放置的长直导线a 和b 载有大小相同方向相反的电流,a 受到的磁场力大小为F 1。

当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a 受到的磁场力大小变为为F 2,则此时b 受到的磁场力大小变为(A )F 2 (B )F 1-F 2 (C )F 1+F 2 (D )2F 1-F 2 13.(00天津)如图,两个共轴的圆筒形金属电极,外电极接地,其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a 、b 、c 和d ,外筒的外半径为0r ,在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场,磁感强度的大小为B ,在两极间加上电压,使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场,一质量为m 、带电量为q 的粒子,从紧靠内筒且正对狭缝a 的S 点出发,初速为零。

如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S ,则两电极之间的电压U 应是多少?(不计重力,整个装置在直空中)14.(00广东)图示为一种可用于测量电子电量e 与质量m 比例e/m 的阴极射线管,管内处于真空状态。

图中L 是灯丝,当接上电源时可发出电子。

A 是中央有小圆孔的金属板,当L 和A 间加上电压时(其电压值比灯丝电压大很多),电子将被加速并沿图中虚直线所示的路径到达荧光屏S 上的O 点,发出荧光。

P 1、P 2为两块平行于虚直线的金属板,已知两板间距为d 。

在虚线所示的圆形区域内可施加一匀强磁场,已知其磁感强度为B ,方向垂直纸面向外。

a 、b 1、b 2、c 1、c 2都是固定在管壳上的金属引线,E 1、E2、E3是三个电压可调并可读出其电压值的直流电源。

(1)试在图中画出三个电源与阴极射线管的有关引线的连线。

(2)导出计算e/m的表达式。

要求用应测物理量及题给已知量表示。

15 .(01春季)初速为v的电子,沿平行于通电长直导线的方向射出,直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示,则(A)电子将向右偏转,速率不变(B)电子将向左偏转,速率改变(C)电子将向左偏转,速率不变(D)电子将向右偏转,速率改变16.(01理综)下图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图。

设法是某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变成正一价的分子离子。

分子离子从狭缝s1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速不计),加速后,再通过狭缝s2、s3射入磁感强度为B的匀强磁场,方向垂直于磁场区的界面PQ。

最后,分子离子打到感光片上,形成垂直于纸面而且平行于狭缝s3的细线。

若测得细线到狭缝s3的距离为d(1)导出分子离子的质量m的表达式。

(2)根据分子离子的质量数M可用推测有机化合物的结构简式。

若某种含C、H和卤素的化合物的M为48,写出其结构简式。

(3)现有某种含C、H和卤素的化合物,测得两个M值,分别为64和66。

试说明原因,并写出它们的结构简式。

17.(02术实现的。

电子束经过电压为U的加速电场后,进人一圆形匀强磁场区,如图所示。

磁场方向垂直于圆面。

磁场区的中心为O,半径为r。

当不加磁场时,电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。

为了让电子束射到屏幕边缘P,需要加进场,使电于束们转一己知角度 ,此时磁场的磁感应强度B应为多少?18.(02春季)图为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹,室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面向里,)由此可知此粒子A 一定带正电B 一定带负电C 不带电D 可能带正电,也可能带负电19.(02广东)在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场。

取坐标如图。

一带电粒子沿x轴正方向进入此区域,在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转。

不计重力的影响,电场强度E 和磁感强度B 的方向可能是(A ) E 和B 都沿x 轴方向(B ) E 沿y 轴正向,B 沿z 轴正向 (C ) E 沿z 轴正向,B 沿y 轴正向 E 、B 都沿z 轴方向20. (04北京理综)如图所示,正方形区域abcd 中充满匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。

一个氢核从ad 边的中点m 沿着既垂直于ad 边又垂直于磁场的方向,以一定速度射入磁场,正好从ab 边中点n 射出磁场。

沿将磁场的磁感应强度变为原来的2倍,其他条件不变,则这个氢核射出磁场的位置是A. 在b 、n 之间某点B. 在n 、a 之间某点C. a 点D. 在a 、m 之间某点21.(04甘肃理综)一匀磁场,磁场方向垂直于x y 平面,在x y 平面上,磁场分布在以O 为中心的一个圆形区域内。

一个质量为m 、电荷量为q 的带电粒子,由原点O 开始运动,初速为v ,方向沿x 正方向。

后来,粒子经过y 轴上的P 点,此时速度方向与y 轴的夹角为30°,P 到O 的距离为L ,如图所示。

不计重力的影响。

求磁场的磁感强度B 的大小和x y 平面上磁场区域的半径R 。

22.(04全国理综)空间中存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B ,一带电量为+q 、质量为m 的粒子,在P 点以某一初速开始运动,初速方向在图中纸面内如图中P 点箭头所示。

该粒子运动到图中Q 点时速度方向与P 点时速度方向垂直,如图中Q 点箭头所示。

已知P 、Q 间的距离为l 。

若保持粒子在P 点时的速度不变,而将匀强磁场换成匀强电场,电场方向与纸面平行且与粒子在P 点时速度方向垂直,在此电场作用下粒子也由P 点运动到Q 点。

不计重力。

求:(1)电场强度的大小。

(2)两种情况中粒子由P 运动到Q 点所经历的时间之差。

23.(04广东)如图,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B=0.60T ,磁场内有一块平面感光板ab ,板面与磁场方向平行,在距ab 的距离16l cm =处,有一个点状的α放射源S ,它向各个方向发射α粒子,α粒子的速度都是63.010/v m s =⨯,已知α粒子的电荷与质量之比75.010/qC kg m=⨯,现只考虑在图纸平面中运动的α粒子,求ab 上被α粒子打中的区域的长度。

24. (04江苏)汤姆生用来测定电子的比荷 电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示,真空管内的阴极K 发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后,穿过A '中心的小孔沿中心轴O 1O 的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P 和P '间的区域.当极板间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心O 点处,形成了一个亮点;加上偏转电压U 后,亮点偏离到O '点,(O '与O 点的竖直间距为d ,水平间距可忽略不计.此时,在P 和P '间的区域,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场.调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B 时,亮点重新回到O 点.已知极板水平方向的长度为L 1,极板间距为b ,极板右端到荧光屏的距离为L 2(如图所示).(1)求打在荧光屏O 点的电子速度的大小。

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