高二物理磁场测试题
磁场试题一
1、关于磁感线,下列说法中正确的是 ( ) A 、磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向; B 、磁感线一定从磁体的N 极出发,到S 极终止;
C 、任何磁场的磁感线都是闭合曲线,磁感线在空间不能相交; D 、磁感线密处磁场强,磁感线疏处磁场弱;
2、如图所示,两根靠近但彼此绝缘的直导线互相垂直,通以大小相同的电流,在哪一个区域两根导线的磁场方向一致且向里( )
A 、I 区 B、II 区 C、III 区 D、IV 区 3、关于磁感强度,下列说法中正确的是( )
A 、磁感强度的方向,就是通电直导线在磁场中的受力方向; B 、磁感强度大的地方,通电导线所受的力也一定大; C 、磁感强度的单位可以用Wb/m表示;
D 、通电导线在某处所受磁场力为零,则该处的磁感强度一定为零;
4、如图所示,在单匝线圈a 中插入一条形磁铁,穿过线圈a 的磁通量为φa ;同样在单匝线圈b 中插入同一条形磁铁,穿过线圈b 的磁通量为φb ,已知两线圈的横截面积分别为S a 和S b ,S a φb C、φa =φb D、条件不足,无法判断 5、下列说法中正确的是( )
A 、磁极之间的相互作用是通过磁场发生的; B 、磁感线和磁场一样也是客观存在的物质;
C 、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;
D 、在外界磁场的作用下,物体内部分子电流取向变得大致相同时,物体被磁化,两端形成磁极; 6、三个电子各具有与磁场方向垂直的速度v 、2v 、3v ,则它们在匀强磁场中回旋的半径之比和周期之比为( )
A 、1∶2∶3,1∶2∶3
B 、1∶2∶3,1∶1∶1
C 、1∶1∶1,1∶2∶3 D 、1∶1∶1,1∶1∶1
7、有一小段通电导线,长为1cm ,电流强度为5A ,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1N 则该点的磁感应强度B 可能( ) A 、等于2T ; B、小于等于2T ; C、大于2T ;D 、以上情况都有可能;
8、在赤道上空,水平放置一根通以由西向东电流的直导线,此导线受到地磁场的安培力方向为( ) A 、竖直向上; B、竖直向下; C、由南向北; D、由西向东; 9、一只电流表,发现读数偏小,为纠正这一差错,可行的措施是 ( )
A 、减少表头线圈的匝数; B、减小永久磁铁的磁性;
C 、减少分流电阻的阻值; D、增加表头线圈的匝数;
10、两个相同的圆形线圈,通以方向相同但大小不同的电流I 1和I 2,如图所示。先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上,问释放后它们的运动情况是( )
A 、 相互吸引,电流大的加速度大; B 、相互吸引,加速度大小相等; C 、相互排斥,电流大的加速度大; D 、相互排斥,加速度大小相等;
11、带电量与质量都相同的两个粒子,以不同速率垂直于磁力线方向射入同一匀强磁场中,两粒子运动的轨迹如图,关于两粒子的运动速率v 、在磁场中的运动时间t 及圆周运动周期T ,角速度ω表达正确的是:( ) A 、v 1 > v2 B 、t 1 T2 D 、ω1=ω2
2
II
I
III IV
12、在图中实线框所围的区域内同时存在匀强磁场和匀强电场.一负离子(不计重力)恰好能沿直线MN 通过这一区域.则匀强磁场和匀强电场的方向不可能为下列哪种情况( ) A 、匀强磁场和匀强电场的方向都水平向右;
B 、匀强磁场方向竖直向上,匀强电场方向垂直于纸面向里; C 、匀强磁场方向垂直于纸面向里,匀强电场方向竖直向下; D 、匀强磁场方向垂直于纸面向外,匀强电场方向竖直向下;
13、如图所示,连接平行金属板P 1和P 2,(板面垂直于纸面)的导线的一部分CD 和另一连接电池的回路的一部分GH 平行,CD 和GH 均在纸面内,金属板置于磁场中,磁场方向垂直纸面向里,当一束等离子体射入两金属板之间时,CD 段将受到力的作用,则:( ) A 、等离子体从右方射入时,CD 受力方向背离GH ; B 、当从右方射入时,CD 受力方向指向GH ; C 、当从左方射入时,CD 受力方向背离GH ; D 、当从左方射入时,CD 受力方向指向GH 。
14、一质子以速度V 穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转,
则( )
A 、若电子以相同速度V 射入该区域,将会发生偏转; B 、无论何种带电粒子,只要以相同速度射入都不会发生偏转; C 、若质子的速度V'
D 、若质子的速度V'>V,它将向上偏转,其运动轨迹既不是圆弧也不是抛物线;
-- 15
( )
A
、向上偏斜; B 、向下偏斜; C
、向纸里偏斜; D 、向纸外偏斜
16、从太阳或其它星体上放射出的宇宙射线中都含有大量的高能带电粒子,这些高能带电粒子到达地球会
对地球上的生命带来危害,但是由于地球周围存在地磁场,地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向,对地球上的生命起到保护作用,如图所示,那么( ) A 、地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同;
B 、地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最强,赤 道附近最弱;
C 、地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱,赤 道附近最强;
D 、地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转;
2
N
+
V
17、电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,利用这种装置可以把质量为2.0 g的弹体(包括金属杆EF 的质量)加速到6 km/s.若这种装置的轨道宽2 m,长为100 m,通过的电流为10 A,则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为_____ T,磁场力的最大功率P =________W(轨道摩擦不计)
1
18、一回旋加速器,在外磁场一定时,可把质子(1H )加速到v ,使它获得动能
为E k ,则:
4
(1)能把α粒子(2He )加速到的最大速度为
(2)能使α粒子获得的最大动能为 ,
19、如图1和图2所示,长都为20cm 的直导线中的电流强度都为2A ,匀强磁场的磁感应强度都为0.5T ,图1的磁场方向水平向右,图2中磁场方向垂直纸面向里,则图1中导线所受的安培力大小为 ,方向 ,图2中导线所受的安培力大小为 ,方向 。如果逆时针转动直导线将图1和图2中的300角都变为600,则图1中导线所受的安培力大小为 ,方向 ,图2中导线所受的安培力大小为 ,方向 。
× × ×
× × ×
图2
20图
打在MN 上的P 点。已知AP=d。则电子的电量与质量之比荷质比e/m= 。
21、如图所示,跟水平面成370角且连接电源的光滑金属框架宽为20cm ,一根重为G 的金属棒ab 水平放在金属框架,磁感应强度B=0.6T,方向竖直向上,当通过金属棒的电流为5A 时,它刚好处于静止状态,求金属棒的重力大小和电流方向?
22、如图所示为质谱仪的原理图,A 为粒子加速器,电压为U 1;B 为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B 1,板间距离为d ;C 为偏转分离器,磁感应强度为B 2。今有一质量为m ,电量为q 的正离子经加速后,恰能通过速度选择器,进入分离器后做半径为R 的匀速圆周运动, 求:(1)粒子的速度v ;
(2)速度选择器的电压U 2;
(3)粒子在B 2磁场中做匀速圆周运动的半径R 。
3
图1
21图
20、如图所示,在MN 上方有匀强磁场,磁感强度为B 。电子经电压U 加速后,从A 孔进入磁场,最后
B 2
23、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?
24、一个负粒子,质量为m ,电量为q ,以速度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,如图所示,磁感应强度B 的方向与离子的运动方向垂直,并垂直纸面向里, 求:(1)离子进入磁场后到达屏上的位置与O 点的距离; (2)如果离子进入磁场后经过t 到达位置P ,求直线OP 与离子入射方向之间的夹角θ的大小?(θ取弧度制)
25、如图所示,套在很长的绝缘直棒上的带正电的小球,质量为m ,电量为q ,小球可在棒上滑动,现将此棒竖直放在互相垂直,且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中,电场强度为E ,磁感应强度是B ,小球与棒的动摩擦因数为u , 求(1)分析小球的运动情况;
(2)小球由静止下滑过程中的最大加速度和最大速度?
4
B 2
1
17、18T ;2.16*106W 18、1/2V E k 19、0.1N 垂直于纸面向里 0.2N 垂直于杆向下
3
5
N 垂直于纸面向里 0.2N 垂直于杆向下 20、8U B 2d 2
三、计算题: 22、(1)v =
(2)U 2=B 1 (3)R =23、t =
4πm
qB 24、(1)l =2mv Bqt 1
bq (2)θ=2m
25、a uEq
m =g , v mg +m =
uBq
26、(1)电场方向竖直向下 ,离子运动不偏转,则qE =qvB 解得 v =2×107m/s (2)撤去电场,离子在磁场中做匀速圆周运动,如图甲所示.则 qvB =mv 2/R 解得 R =0.4m ,离子离开磁场区边界时,偏转角sin θ=L /R =1/2,得 θ=30°
偏离距离y 1=R -R cos θ=0.05m ,离开磁场后离子做匀速直线运动,总的偏离距离为
y =y 1+D tg θ=0.28m , 若撤去磁场,离子在电场中做匀变速曲线运动,通过电场的时间 t =L /v 加速度 a =qE /m
偏转角为θ′如图乙所示,则
tg θ′=v y /v =qEL /m v2
偏离距离为y 2′=a t2/2=0.05m
离开电场后离子做匀速直线运动,总的偏离距离 y ′=y 2′+D tg θ′=0.25m a 、b 间的距离为y + y′=0.53m
5
,