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高二物理磁场试题及答案详解

《磁场》单元过关
一选择题(每题5分,共50分。

在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。

全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分。


1、如图1所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平放置着一根长直流导线,电流方向指向读者,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中:
A、a、b两点磁感应强度相同C、a点磁感应强度最大
B、c、d两点磁感应强度大小相等D、b点磁感应强度最大
2、如图2所示,直角三角形通电闭合线圈ABC处于匀强磁场中,磁场垂直纸面向里,则线圈所受磁场力的合力为:
A、大小为零
B、方向竖直向上
C、方向竖直向下
D、方向垂直纸面向里
3、质量为m,电荷量为q的带电粒子以速率v垂直射入磁感强度为B的匀强磁场中,在磁场力作用下做匀速圆周运动,带电粒子在圆形轨道上运动相当于一环形电流,则:
A、环形电流跟q成正比
B、环形电流跟v成正比
C、环形电流跟B成反比
D、环形电流跟m成反比
4、如图4所示,要使线框abcd在受到磁场力作用后,ab边向纸外,cd边向纸里转动,可行的方法是:
A、加方向垂直纸面向外的磁场,通方向为a→b→c→d→a的电

B、加方向平行纸面向上的磁场,通以方向为a→b→c→d→a电

C、加方向平行于纸面向下的磁场,通以方向为a→b→c→d的电

D、加方向垂直纸面向内的磁场,通以方向为a→d→c→b→a的电流
5、如图5所示,用绝缘细线悬吊着的带正电小球在匀匀强磁场中做简谐运动,则
A、当小球每次通过平衡位置时,动能相同
B、当小球每次通过平衡位置时,速度相同
C、当小球每次通过平衡位置时,丝线拉力相同
D、撤消磁场后,小球摆动周期变化
6、如图所示,在加有匀强磁场的区域中,一垂直于磁场方向射入的带电粒子轨迹如图所示,由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞,带电粒子的能量逐渐减小,从图中可以看出:
A、带电粒子带正电,是从B点射入的
B、带电粒子带负电,是从B点射入的
C、带电粒子带负电,是从A点射入的
D、带电粒子带正电,是从A点射入的
7(06Ⅰ).图中为一“滤速器”装置示意图。

a、b为水平放置的平行金属板,一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间。

为了选取具有某种特定速率的电子,可在a、b间加上电压,并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场,使所选电子仍能够沿水平直线OO'运动,由O'射出。

不计重力作用。

可能达到上述目的的办法是
A.使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向里
B.使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向里
C.使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向外
D.使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向外
8、如图所示,弹簧称下挂一条形磁铁,条形磁铁的N
极的一部分位于未通电的螺线管内,下列说法中正确的是:
A、若将a接电源正极,b接电源负极,弹簧称示数将减小
B、若将a接电源正极,b接电源负极,弹簧称示数将增大
C、若将a接电源负极,b接电源正极,弹簧称示数将增大
D、若将a接电源负极,b接电源正极,弹簧称示数将减小
9(06江苏).质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中作
匀速圆周运动,轨道半径分别为R P和R ,周期分别为T P和T ,则下列选项正确的是()
A.R :R p=2 :1 ;T :T p=2 :1B.R :R p=1:1 ;T :T p=1 :1 C.R :R p=1 :1 ;T :T p=2 :1D.R :R p=2:1 ;T :T p=1 :1 10.[广东大综.] 如图9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的大小和方向正确是
A.B=m sin
IL
α
g,方向垂直斜面向上
B.B=m sin
IL
α
g,方向垂直斜面向下
C.B=mg cos
IL
α
,方向垂直斜面向下
O
b
O'
D.B=mg cos
IL
,方向垂直斜面向上
一选择题写答案处
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
二填空题:(每题6分共30分)
11、电子(e,m)以速度v0与x轴成30°角垂直射入磁感强度为B的匀强磁场中,经一段时间后,打在x轴上的P点,如图10所示,则P点到O点的距离为____,电子由O点运动到P点所用的时间为_____
12、如图11所示,带负电的小球从右端向左经过最低点A时,悬线张力为T1,当小球从左向右经过最低点A时,悬线张力为T2,则T1__T2(填>、<或=)
13.[上海物理卷.1B]如图所示,一束β粒子自下而上进人一垂直纸
面的匀强磁场后发生偏转,则磁场方向向,进人磁场后,
p粒子的动能(填“增加”、“减少”或“不变”)
14(06上海).如图所示,同一平面内有两根互相平行的长直导线1
和2,通有大小相等、方向相反的电流,a、b两点与两导线共面,a
点在两导线的中间与两导线的距离均为r,b点在导线2右侧,与导线2
的距离也为r.现测得a点磁感应强度的大小为B,则去掉导线1后,b
点的磁感应强度大小为,方向.
15、如图所示,倾角为θ的光滑绝缘斜面,处在方向垂直斜面向上的匀强磁场和方向未知的匀强电场中,有一质量为m、带电量为一q的小球,恰可在斜
面上做匀速圆周运动、其角速度为ω,那么,匀强磁场的磁感
应强度的大小为,未知电场的最小场强的大小
为,方向沿。

三。

、计算题((本题共2小题,共20分。

要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能给分。

有数值计算的题,答案中应明确写出数值和单位。


16、PQ为一根足够长的绝缘细直杆,处于竖直的平面内,与水平夹角为θ斜放,空间充满磁感应强度B的匀强磁场,方向水平如图所示。

一个质量为m,
带有负电荷的小球套在PQ杆上,小球可沿杆滑动,球与杆之间
的摩擦系数为μ(μ<tgθ),小球带电量为q。

现将小球由静止开
始释放,试求小球在沿杆下滑过程中:
(1)小球最大加速度为多少?此时小球的速度是多少?
(2)下滑过程中,小球可达到的最大速度为多大?

17(06天津).(18分)在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。

一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出。

(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m ;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为
'B,该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速
度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度'B多大?此
次粒子在磁场中运动所用时间t是多少?
一选择题写答案处
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 BD A D B A B AD AC A A

11 mv 0/eB 、πm/3eB 12、< 13【答案】:里 不变 14(答案
2
B
,垂直纸面向外) 15解析:T qB m T πϖπ2,2==θsin min mg q E = 答案:q
mg q
m θ
ϖ
sin 沿斜面向下 三、
16、(1) a g v mg qB m ==sin ,cos /θθ
(2) v mg qB m =+(sin cos )/θμθμ
解答17.(10分)
(1)由粒子的飞行轨迹,利用左手定则可知,该粒子带负电荷。

粒子由 A 点射入,由 C 点飞出,其速度方向改变了 90°,则粒子轨迹半径
R r =

1 又2
v qvB m
R
=
○2 则粒子的比荷
q v
m Br
=

3
(2)粒子从 D 点飞出磁场速度方向改变了 60°角,故 AD 弧所对圆心角 60°,粒子做圆周运动的半径
'cot 303R r r ==

4 又
''
mv
R qB =

5
所以
'B B =

6 粒子在磁场中飞行时间
11266'3m r
t T qB v
π==⨯=

7。

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