【高考辅导资料】物理：磁场

物理：磁场练习选择题：每小题给出的四个选项中，每小题有一个选项、或多个选项正确。1、如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M和N，通有同向等值电流；沿纸面与直导线M、N等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab，则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是 A.沿纸面逆时针转动B.沿纸面顺时针转动C.a端转向纸外，b端转向纸里D.a端转向纸里，b端转向纸外 2、一电子在匀强磁场中，以一固定的正电荷为圆心，在圆形轨道上运动，磁场方向垂直于它的运动平面，电场力恰是磁场力的三倍.设电子电量为e，质量为m，磁感强度为B，那么电子运动的可能角速度应当是 3、空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C为运动的最低点.不计重力，则 A.该离子带负电B.A、B两点位于同一高度C.C点时离子速度最大D.离子到达B点后，将沿原曲线返回A点4、一带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中，则不受磁场影响的物理量是： A、速度 B、加速度 C、动量 D、动能MNabcdVBB5、MN板两侧都是磁感强度为B的匀强磁场，方向如图，带电粒子（不计重力）从a位置以垂直B方向的速度V开始运动，依次通过小孔b、c、d，已知ab = bc = cd，粒子从a运动到d的时间为t，则粒子的荷质比为：OxyV0ab A、 B、 C、 D、6、带电粒子（不计重力）以初速度V0从a点进入匀强磁场，如图。运动中经过b点，oa=ob。若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以V0从a点进入电场，粒子仍能通过b点，那么电场强度E与磁感强度B之比E/B为： A、V0 B、1 C、2V0 D、MNabcde7、如图，MN是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过金属板，虚线表示其运动轨迹，由图知：A、粒子带负电 B、粒子运动方向是abcdeC、粒子运动方向是edcbaD、粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长Oa8、带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O点在匀强磁场中摆动，当小球每次通过最低点A时： A、摆球受到的磁场力相同 B、摆球的动能相同 C、摆球的动量相同 D、向右摆动通过A点时悬线的拉力大于向左摆动通过A点时悬线的拉力xyOAV09、如图，磁感强度为B的匀强磁场，垂直穿过平面直角坐标系的第I象限。一质量为m，带电量为q的粒子以速度V从O点沿着与y轴夹角为30方向进入磁场，运动到A点时的速度方向平行于x轴，那么： A、粒子带正电 B、粒子带负电 C、粒子由O到A经历时间 D、粒子的速度没有变化10、如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的左上方固定一直导线，导线与磁场垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则（ ） A、磁铁对桌面压力增大 B、磁场对桌面压力减小 C、桌面对磁铁没有摩擦力 D、桌面对磁铁摩擦力向右11、有一个带正电荷的离子，沿垂直于电场方向射入带电平行板的匀强电场.离子飞出电场后的动能为Ek，当在平行金属板间再加入一个垂直纸面向内的如图所示的匀强磁场后，离子飞出电场后的动能为Ek/,磁场力做功为W，则下面各判断正确的是AEK EK,W=0 CEK =EK,W=0 DEK EK,W0ACBD12、如图，空间某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开区域；如果这个区域只有电场，则粒子从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，则粒子从D点离开场区；设粒子在上述三种情况下，从A到B点、A到C点和A到D点所用的时间分别是t1、t2和t3，比较t1、t2和t3的大小，则有(粒子重力忽略不计)A.t1=t2=t3B.t2t1t3C.t1=t2t2班级_姓名_学号_成绩_123456789101112二、计算题13、如下图所示，在倾角为的光滑斜面上有一根水平方向的通电直导线恰好静止不动。已知直导线长为l，质量为m，通过的电流为I，方向如图所示，整个装置处在匀强磁场中，则匀强磁场的磁感强度的最小值B1是多少？它的方向是什么？如果还要使静止在斜面上的通电直导线对斜面无压力，则匀强磁场的磁感强度的最小值B2是多少？，它的方向是什么？V+-+dB14、一带电量为+q，质量为m的粒子由静止经加速电场（加速电压为U）加速后，垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场E方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向里，测出该粒子离开场区时的速度大小为V（不计重力），运动轨迹如图。求粒子离开场区时偏离原方向的距离d。15、如图所示，一带电的小球从P点自由下落，P点距场区边界MN高为h，边界MN下方有方向竖直向下、电场场强为E的匀强电场，同时还有匀强磁场，小球从边界上的a点进入电场与磁场的复合场后，恰能作匀速圆周运动，并从边界上的b点穿出，已知ab=L，求：（1）该匀强磁场的磁感强度B的大小和方向；（2）小球从P经a至b时，共需时间为多少？16竖直放置的半圆形光滑绝缘管道处在如图所示的匀强磁场中，B=1.1T，管道半径R=0.8m，其直径POQ在竖直线上，在管口P处以2ms的速度水平射入一个带电小球，可把它视为质点，其电荷量为lO-4C(g=lOms2)，试求：(1)小球滑到Q处的速度为多大?(2)若小球从Q处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，小球的质量为多少? 图10参考答案1D、2BD、3BC、4D、5D、6C、7AC、8BD、9BC、10A、11B、12C13、：mgsin/IL 垂直于斜面向上 磁场方向水平向左1415、答案： 方向水平向外 +16解：(1)小球从P滑到Q处的过程中，据机械能守恒定律有：mg2R=代人数据得v0=6ms(2)对Q处的小球受力分析如图所示，据牛顿第二定律有：qvBmg=代人数据得(2)对Q处的小球受力分析如图所示，据牛顿第二定律有：qvB-mg=m代入数据得m=1.210-5kg.一、选择题(本题共8小题,每小题5分，共40分。1-4题只有一个选项正确；5-8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物理实验都需要有一定的控制条件.奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响.关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是( ). A该实验必须在地球赤道上进行B通电直导线应该竖直放置C通电直导线应该水平东西方向放置D通电直导线应该水平南北方向放置2有关磁场的物理概念，下列说法中错误的是 （ ）A磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量B磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关C磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关D磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小 3在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线受到的安培力方向 （ ） A竖直向上 B竖直向下 C由南向北 D由西向东LabCDEF图14如图1所示，两平行金属导轨CD、EF间距为L，与电动势为E的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成角，回路其余电阻不计。为使ab棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其方向分别为A，水平向右 B，垂直于回路平面向上C，竖直向下 D，垂直于回路平面向下5一束带电粒子从静止开始经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场中。若它们在磁场中做圆周运动的半径相同，则它们在磁场中具有相同的（ ）A速率 B动能 C周期 D动量大小6.在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未发火的炸药残留在爆破孔内，很容易发生人员伤亡事故.为此，科学家制造了一种专门的磁性炸药，在磁性炸药制造过程中掺入了10的磁性材料钡铁氧体，然后放入磁化机磁化.使用磁性炸药一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不发火的情况可用磁性探测器测出未发火的炸药.已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400，炸药的爆炸温度约22403100，一般炸药引爆温度最高为140左右.以上材料表明( ). A磁性材料在低温下容易被磁化B磁性材料在高温下容易被磁化C磁性材料在低温下容易被消磁D磁性材料在高温下容易被消磁Bcbad图27如图2所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线为中心，半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是（ ）A直导线中电流方向垂直纸面向里Bd点的磁感应强度为0Ca点的磁感应强度为2T，方向向右Db点的磁感应强度为T，方向斜向下，与B成450角8质量为m，电量为q的带正电小物块在磁感强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动，如图3所示物块经时间t移动距离S后停了下来，设此过程中，q不变，则 （ ） 图3v0B AS BS Ct Dt二、填空题(本题共4小题，共20分。把答案填写在题中的横线上。)B图49.如图4所示，在同一水平面内的两导轨相互平行，相距为2m，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6kg的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5A时，金属棒作匀速运动；当金属棒中的电流增加到8A时，金属棒获得2m/s2的加速度，求磁场的磁感应强度为 T.10.如图5所示，将截面为正方形的真空腔abcd放置在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里.若有一束具有不同速率的电子由小孔a沿ab方向射入磁场，打在腔壁上被吸收，则由小孔c和d射出的电子的速率之比_.11.磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫作能量密度，其值为B2/2，式中B是磁感应强度,是磁导率，在空气中为一已知常数.为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离l，并测出拉力F，如图6所示.因为F所做的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感应强度B与F、A之间的关系为B=_. 12.如图7所示，在真空中半径为r=310-2m的圆形区域内有一匀强磁场，磁场的磁感应强度B=0.2T，方向垂直纸面向外.一带正电粒子以v0=1.2106ms的初速度从磁场边界上的a点射入磁场，已知该粒子的比荷q/m=1.0108Ckg，不计粒子的重力，则粒子在磁场中运动的最长时间为 s.图7图5图6BI图8三、解答题(本题共4小题，共40分。解答应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得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 13如图8所示，一根长L=0.2m的金属棒放在倾角为=370的光滑斜面上，并通以I=5A电流，方向如图8所示，整个装置放在磁感应强度为B=0.6T，竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的重力为多少？图9BFEII14电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图9所示。1982年澳大利亚制成了能把2.2kg的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到10km/s的电磁炮（常规炮弹的速度约为2km/s）。若轨道宽为2m，长100m，通过的电流为10A，则轨道间所加匀强磁场的磁感强度为多大？磁场力的最大功率为多大？（轨道摩擦不计）15质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具.它的构造原理如图10所示，离子源S产生电荷量为q的某种正离子，离子产生时的速度很小，可以看作是静止的，离子经过电压U加速后形成离子流，然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上.实验测得，它在P上的位置到入口处S1的距离为a，离子流的电流为I.请回答下列问题:图10(1)在时间t内到达照相底片P上的离子的数目为多少？(2)单位时间内穿过入口S1处离子流的能量为多大？(3)试证明这种离子的质量为.ABdvB图1116如图11所示，一束电荷量为e的电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为=600。求电子的质量和穿越磁场的时间。参考答案：1.D 2.C 3.A 4.D 5.AC 6.AD 7.CD 8.BC 9.解：BI1L-f=0，BI2L-f=ma B=1.2T 10.解：设正方形的边长为L,依题意知，Rc=L,Rd=L/2，由得，vc：vd