高中物理 3-1《磁场》各节练习 新人教版选修3

1 高二物理第三章高二物理第三章 磁场磁场 各节练习题各节练习题 1 1 1 1 磁现象和磁场磁现象和磁场 班级 班级 姓名 姓名 1 首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是 A 安培 B 法拉第 C 奥斯特 D 特斯拉 2 在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态 现突然发现小磁针 N 极向东偏转 则以下 判断正确的是 A 若是用一条形磁铁对小磁针施加影响 可以让条形磁铁的 N 极从其正东方向靠近小磁针 B 若是用一条形磁铁对小磁针施加影响 可以让条形磁铁的 N 极从其正西方向靠近小磁针 C 若是用一束电子流对小磁针施加影响 可以让电子流从小磁针的正上方由南向北通过 D 若是用一束电子流对小磁针施加影响 可以让电子流从小磁针的正下方由南向北通过 3 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就应排除地磁场对实验的影 响 下列关于奥斯特实验的说法中正确的是 A 该实验必须在地球赤道上进行 B 通电直导线必须竖直放置 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 4 如右图所示 木板质量为M 静止于水平地面上 木板上固定一质量不计的框架 框架上悬 有磁铁A 木板上放有磁铁B 两磁铁质量均为m 设木板对地面的压力为N1 B对木板的压 力为N2 A对悬线的拉力为T 则下面结论正确的是 A N1B C D 以上答案全不对 5 关于磁场的方向 下列叙述中不正确的 A 磁感线上每一点的切线方向 B 磁铁内部 N 极到 S 极的方向 C 小磁针静止时北极所指的方向 D 小磁针北极受力的方向 6 关于磁感线的下列说法中 正确的是 A 磁感线是磁场中客观存在的有方向的曲线 B 磁感线起始于永磁体N极而终止于S极 C 磁感线上箭头所指的方向就是磁场的方向 D 磁感线上某点的切线方向表示该点磁感应强度的方向 7 关于磁感线的概念和性质 以下说法中正确的是 A 磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度方向 B 磁场中任意两条磁感线有可能相交 C 铁屑在磁场中的分布所形成的曲线就是实际存在的磁感线 D 磁感线总是从磁体的 N 极发出终止于磁体的 S 极 1 2 1 2 磁感应强度磁感应强度 班级 班级 姓名 姓名 1 关于磁感应强度的单位 T 下列表达式中不正确的是 2 A 1T lWb m2 B IT IWb m2 C IT IN s C m D IT IN A m 2 下列说法中 正确的是 1 磁感强度是矢量 它的方向与通电导线在磁场中的受力方向相同 2 磁感强度的单位是特斯拉 1T 1N A m 3 磁通量的大小等于穿过磁场中单位面积磁感线的条数 4 磁通量的单位是韦伯 1Wb 1T m2 A 只有 2 4 B 只有 2 3 4 C 只有 1 3 4 D 只有 1 2 3 下列关于磁感应强度的说法中正确的是 A 通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大 B 磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向 C 放在匀强磁场中各处的通电导线 受力大小和方向处处相同 D 磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关 3 关于磁场中某点的磁感应强度的大小 下列说法中不正确的是 A 由 B IL F 可知 B 与 F 成正比 与 I L 的乘积成反比 B B 的大小与 I L 的乘积无关 由磁场本身决定 C B 的大小和方向处处相同的区域叫匀强磁场 D 通电导线在某处受磁场力 其大小必与该处的磁感应强度成正比 4 磁感应强度 IL F B 与下列哪个物理量的表达式体现了相同的物理方法 A 加速度 m F a B 电场强度 q F E C 电容 U Q C D 电阻 I U R 5 关于磁场和磁感线的描述 正确的说法是 A 磁感线从磁体的 N 极出发 终止于 s 极 B 磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向 c 沿磁感线方向 磁场逐渐减弱 D 在磁场强的地方同 通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小 6 关于磁感线和电场线 下述说法正确的是 A 磁感线是闭合曲线 而静电场的电场线不是闭合曲线 B 磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线 C 磁感线起始于 N 极 终止于 S 极 电场线起始于正电荷 终止于负电荷 D 磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向 7 一根导线长 0 2m 通以 3A的电流 在磁场中某处受到的最大的磁场力是 6 10 2N 则该 处的磁感应强度B的大小是 T 如果该导线的长度和电流都减小一半 则该处的B的大小 T 1 3 1 3 几种常见的磁场几种常见的磁场 班级 班级 姓名 姓名 3 1 关于电场强度和磁感应强度 下列说法错误的是 A 电场强度的定义式 q F E 适用于任何电场 B 由真空中点电荷的电场强度公式 2 r kQF E 可知 当 r 0 时 E 无穷大 C 由公式 IL F B 可知 一小段通电导线在某处若不受磁场力 则说明此处一定无磁场 D 磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向 2 安培的分子电流假说用来解释 A 两通电导体有相互作用的原因 B 运动电荷受磁场力作用的原因 C 铁磁性物质放入磁场中具有磁性的原因 D 永磁体产生磁场的原因 3 电磁铁用软铁做铁心 这是因为软铁 A 能保持磁性 B 可被其他磁体吸引 C 很少保留剩磁 D 能导电 4 根据安培的思想 认为磁场是由于运动电荷产生的 这种思想如果对地磁场也适用 而目 前 在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷 那么由此可断定地球应该 A 带负电 带正电C 不带电 无法确定 5 安培的分子环形电流假说不可以用来解释 A 磁体在高温时失去磁性 B 磁铁经过敲击后磁性会减弱 C 铁磁类物质放入磁场后具有磁性 D 通电导线周围存在磁场 6 一根软铁棒放在磁 铁附近会被磁化 这是因为在外磁场的作用下 A 软铁棒中产生了分子电流 B 软铁棒中分子电流消失了 C 软铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章 D 软铁棒中分子电流的取向变得大致相同 7 如图所示 一带负电的金属盘绕轴 PQ 以角速度 匀速旋转 在盘左侧轴线上的小磁针最 后平衡的位置是 A N 极竖直向上 B N 极竖直向下 C N 极沿轴线向左 D N 极沿轴线向右 8 关于左手定则的使用 下列说法中正确的是 A 在电流 磁感应强度和安培力三个物理量中 知道其中任意两个量的方向就可以确定第 三个量的方向 B 知道电流方向和磁场方向 可以唯一确定安培力的方向 C 知道磁场方向和安培力的方向 可以唯一确定电流的方向 D 知道电荷的运动方向和洛伦兹力的方向 可以唯一确定磁场方向 9 图中当电流通过线圈时 磁针将发生偏转 以下的判断正确的是 A 当线圈通以沿顺时针方向的电流时 磁针 N 极将指向读者 B 当线圈通以沿逆时针方向的电流时 磁针 S 极将指向读者 4 C 当磁针 N 极指向读者 线圈中电流沿逆时针方向 D 不管磁针如何偏转 线圈中的电流总是沿顺时针方向 10 关于磁现象的电本质 安培提出了分子电流假说 他是在怎样的情况下提出来的 A 安培通过精密仪器观察到分子电流 B 安培根据原子结构理论 进行严格推理得出的结论 C 安培根据环形电流的磁性与磁铁相似提出的一种假说 D 安培凭空想出来的 11 通电螺线管中有如图 8 6 所示方向的电流 其中各小磁针 N 极所指方向向 左的是 A 甲 B 乙 C 丙 D 丁 12 如图 7 所示 在条形磁体的中性面处 有两个大小不同的圆线圈 其半径RA RB 则穿过两线圈的磁通量关系式为 A A B B C g v 2 2 0 B Sv2 C s1 s2 D t1 t2 5 初速为零的质子p 氘核D和 粒子经过同一电场加速后 以垂直于磁场方向的速度进入 同 一匀强磁场 则它们在磁场中 A 速率之比vp vD va 1 2 4 B 动能之比Ep ED Ea 1 1 2 C 半径之比rp rD ra 1 1 2 D 周期之比Tp TD Ta 1 2 2 6 如下图中的甲 乙 丙所示 氢原子中的每个电子都绕原子核做匀速圆周运动 它们的轨道 O a x y O A V 0 v v r v r B v r B 甲乙丙 18 半径相等 旋转方向相同 给甲 乙两原子加垂直电子轨道平面的匀强磁场 方向如图所示 三个原子中电子的旋转角速度分别设为 1 2 和 3 那么 A 123 B 132 C 132 D 123 7 如图所示 水平导线中通有稳恒电流 I 导线正下方的电子 e 的初速度方 向与电流方向相同 其后电子将 A 沿路径 a 运动 轨迹是圆 B 沿路径 a 运动 曲率半径变小 C 沿路径 a 运动 曲率半径变大 D 沿路径 b 运动 曲率半径变小 8 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 abcde C 粒子运动方向是 edcba D 粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长 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 A k E k E W 0 C k E k E W 0 D k E k E W 0 12 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 t3 B t2 t1 t3 C t1 t2t2 AC B D MN a b c d e 19 13 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 14 有一带电量为q 重为G的小球 由两竖直的带电平行板上方自由落下 两板间 匀 强磁场的磁感强度为B 方向如图 则小球通过电场 磁场空间时 A 一定作曲线运动 B 不可能作曲线运动 C 可能作匀速运动 D 可能作匀加速运动 15 质子 1 1H 和 粒子 4 2He 从静止开始经相同的电压加速后进入同一匀强磁场做圆 周运动 则这两个粒子的动能之比为 轨道半径之比为 周期之比为 专题四专题四 复合场复合场 班级 班级 姓名 姓名 1 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 2 设空间存在竖直向下的匀强电场和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的作用下 从静止开始自 A 点沿曲线ACB运动 到达B 点时速度为零 C点是运动的最低点 忽略重力 以下说法正确的是 A 这离子必带正电荷 B A点和B点位于同一高度 C 离子在C点时速度最大 D 离子到达B点时 将沿原曲线返回A点 3 3 如图所示 一束质量 速度和电量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电 场正交的区域 结果发现有些离子保持原来的运动方向 未发生任何偏转 如果让 这些不偏转的离子进入另一匀强磁场中 发现这些离子又分裂成几束对这些进入后 一磁场的离子 可以得出结论 A 它们的动能一定各不相同 B 它们的电量一定各不相同 C 它们的质量一定各不相同 D 它们的电量和质量之比一定各不相同 4 如图 3 3 5 所示 一个质量为m的带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁 场中的竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动 那么该液滴 A 一定带正电 且沿逆时针方向转动 B 一定带负电 且沿顺时针方向转动 C 一定带负电 绕行方向不明 D 带什么电 绕行方向不确定 5 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 第 11 题 R 图图 3 3 6 图图 3 3 5 B P N b a M E h L 20 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 6 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 7 如图所示 在互相垂直的水平方向的匀强电场 E 和匀强磁场 B 中 有一 固定的竖直绝缘杆 杆上套一个质量为 m 电量为 q 的小球 它们之间的 摩擦因数为 现由静止释放小球 试分析小球运动的加速度和速度的变化情况 并求出最 大速度 vmax和最大加速度 amax mg qE 若将磁场的方向反向而保持其他因素都不变 最 大速度 vmax和最大加速度 amax又是多少 8 在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中 有一倾角为 足够长的光滑绝缘斜面 磁感应强 度为B 方向垂直纸面向外 电场方向竖直向上 有一质量为 m 带电量为十q的小球静止在斜 面顶端 这时小球对斜面的正压力恰好为零 如图所示 若迅速把电场方向反转竖直向下 小 球能在斜面上连续滑行多远 所用时间是多少 9 如图所示 地面上方某空间存在着匀强磁场和交替变化的匀强电场 磁感应强度B 2 m q 电场的变化规律如右图 规定竖直向上为正 E0 mg q 一倾角为 足够长的光滑斜 V d B 21 面置于其中 一质量为m 带电量为 q的小球从t 0 时刻由静止沿斜面滑下 设第 1s 内小球 不会离开斜面 求两秒内小球离开斜面的最大距离 专题五专题五 复合场中的六项技术复合场中的六项技术 班级 班级 姓名 姓名 一 带电粒子速度选择器 一 带电粒子速度选择器 1 在平行金属板间 有如图 3 3 1 所示的相互正交的匀强电场的匀强磁场 粒子以速度v0 从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时 恰好能沿直线匀速通过 供下列各小题选 择的答案有 A 不偏转B 向上偏转 C 向下偏转 D 向纸内或纸外偏转 若质子以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时 将 若电子以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时 将 若质子以大于的v0速度 沿垂直于匀强电场和匀强磁场的方向从两板正中央 射入 将 若增大匀强磁场的磁感应强度 其它条件不变 电子以速度v0沿垂直于电场和磁场的方向 从两板正中央射入时 将 2 如图所示 匀强电场竖直向上 匀强磁场水平向外 有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞 越此区域 则 A 若电子从右向左水平飞入 电子也沿直线运动 B 若电子从右向左水平飞入 电子将向上偏转 C 若电子从右向左水平飞入 电子将向下偏转 D 若电子从右向左水平飞入 电子将向外偏转 二 质谱仪 二 质谱仪 3 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 图所示 离子源S产生的各种不同正离子束 速度可看作为零 经加速电场 加速后垂直进入有界匀强磁场 到达记录它的照相底片P上 设离子在P上的 位置到入口处S1的距离为x 可以判断 图图 3 3 1 E E0 E0 t s 123 反馈 1 E B v0 22 A 若离子束是同位素 则x越大 离子质量越大 B 若离子束是同位素 则x越大 离子质量越小 C 只要x相同 则离子质量一定相同 D 只要x相同 则离子的荷质比一定相同 4 如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图 速度选择器 也称滤 速器 中场强 E 的方向竖直向下 磁感应强度 B1的方向垂直纸面向里 分离器 中磁感应强度 B2的方向垂直纸面向外 在 S 处有甲 乙 丙 丁四个一价正离 子垂直于 E 和 B1入射到速度选择器中 若 m甲 m乙 m丙 m丁 v甲 v乙 v丙 v丁 在不计重力的情况下 则分别打在 P1 P2 P3 P4四点的离子分别是 A 甲乙丙丁 B 甲丁乙丙 C 丙丁乙甲 D 甲乙丁丙 5 5 如图 3 12 所示 一束具有各种速率的两种质量数不同的一价铜离子 水平地经过小孔S1射 入互相垂直的匀强电场 E 1 0 105V m 和匀强磁场 B1 0 4T 区域 问 速度多大的一 价铜离子 才能通过S1小孔正对的S2小孔射入另一匀强磁场 B2 0 5T 中 如果这些一价 铜离子在匀强磁场B2中发生偏转后 打在小孔S2正下方的照相 底片上 感光点到小孔S2的距离分别为 0 654m 和 0 674m 那么 对应的两种铜离子的质量数各为多少 假设一个质子的质量mp 是 1 66 10 27kg 不计重力 三 回旋加速器 三 回旋加速器 重点掌握加速的条件 交变电压的周期和粒子做圆周运动的周期相等 以及最终粒子获 得的能量跟加速时两 D 形盒间的电压无关 6 回旋加速器是加速带电粒子的装置 其核心部分是分别与高频交流电源两 极相 连接的两个 D 形金属盒 两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场 使粒子在通过狭 缝时都能得到加速 两 D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中 如图所示 设 D 形盒半径为 R 若用回旋加速器加速质子时 匀强磁场的磁感应强度为 B 高频交 流电频率为 f 则下列说法正确的是 A 质子被加速后的最大速度不可能超过 2 fR B 质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关 C 只要 R 足够大 质子的速度可以被加速到任意值 D 不改变 B 和 f 该回旋加速器也能用于加速 粒子 7 如图所示 回旋加速器 D 形盘的半径为 R 用来加速质量为 m 电量为 q 的质 子 质子每次经过电场区时 都恰好在电压为 u 时并被加速 且电场可视为匀强 图图 3 12 S B2 P1 P2 P3 P4 B1 23 电场 使质子由静止加速到能量为 E 后 由 A 孔射出 下列说法正确的是 A D 形盘半径 R 磁感应强度 B 不变 若加速电压 u 越高 质子的能量 E 将越大 B 磁感应强度 B 不变着加速电压 u 不变 D 形盘半径 R 越大 质子的能量 E 将越大 C D 形盘半径 R 磁感应强度 B 不变 加速电压 u 越高 质子在加速器中的运动时间将越 长 D D 形盘半径 R 磁感应强度 B 不变 加速电压 u 越低 质子在加速器中的运动时间将越 短 8 如图所示 回旋加速器 D 形盒的半径为 R 用来加速质量为 m 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 形盒间距离为 d 其间电压为 U 电场视为匀强电场 质子每次经电场加速后 能量增加 加速到上述能量所需回旋周数 3 加速到上述能量所需的时间 9 在 D 形盒回旋加速器中 高频交流电压 设为图中所示的方形波 加在A B板间 电压大小U 800V 板间距离为d 0 1mm 带电粒子在AB间的电场中加速 在磁感应强 度B 0 628T 的匀强磁场中做匀速圆周运 动 若被加速的粒子为质子 质量m 1 6 10 27 kg 电量q 1 6 10 19C t 0 时 刻 静止的质子从靠近A板的P点开始第一次加速 t T 2 时刻恰好第二次开始加速 t T时刻恰好第三次开始加速 每次加速的时间与周期相比可不计 求 1 交变电 压的周期T 2 第 900 次加速结束时 质子的速率 3 若 D 形盒的半径为R 0 5m 质子 的最大速率 4 虽然每次加速的时间与周期相比可以忽略 但随着加速次数的增多 在电 场中运动的时间累积起来就不能忽略了 求第n次完整加速结束时质子在电场中加速运动的总 时间t 用相关物理量的字母表示 如U d n 等 不需代入数值 四 磁流体发电机 四 磁流体发电机 10 如图是磁流体发电机 其原理是 等离子气体喷入磁场 正 负离子在洛仑兹力作用下发 生上 下偏转而聚集到 A B 板上 产生电势差 设 A B 平行金属板的面积为 S 相距 l 等 离子气体的电阻率为 喷入气体速度为 v 板间磁场的磁感强度 为 B 板外电阻为 R 当等离子气体匀速通过 AB 板间时 A B 板 A B P U U T 43T 4 u t 例 5 24 上聚集的电荷最多 板间电势差最大 即为电源电动势 电动势 E R 中电 流 I 五 电磁流量计 五 电磁流量计 11 电磁流量计原理可解释为 如图所示 一圆形导管直径为 d 用非磁性材料制成 其中有 可以导电的液体向左流动 导电液体中的自由电荷 正 负离子 在 洛仑兹力作用下横向偏转 a b 间出现电势差 当自由电荷所受电场 力和洛仑兹力平衡时 a b 间的电势差就保持稳定 流量 Q 12 电磁流量计广泛应用于测量可导电流体 如污水 在管中的流量 在单位时间内通过管内 横截面的流体的体积 为了简化 假设流量计是如图 3 40 所示的横截面为长方形的一段管道 其中空部分的长 宽 高分别为图中的a b c 流量计的两端与输送流体的管道相连接 图 中虚线 图中流量计的上下两面是金属材料 前后两面是绝缘材料 现于流量计所在处加磁 感 应强度为B的匀强磁场 磁场方向垂直于前后两面 当导电流体稳定地流经流量计时 在管外 将流量计上 下两表面分别与一串接了电阻R的电流的两端连接 I表示测得的电流值 已知 流体的电阻率为 不计电流表的内阻 则可求得流量为 A a c bR B I B c b aR B I C b a cR B I D a bc R B I 六 霍尔效应 六 霍尔效应 13 如图所示 厚度为 h 宽度为 d 的导体板放在垂直于它的磁感强 度为 B 的均匀磁场中 当电流通过导体板时 在导体板的上侧面 A 和下侧面 A 之间会产生电势差 这种现象称为霍尔效应 实验表 明 当磁场不太强时 电势差 U 电流 I 和 B 的关系为 U kIB d 式中的比例系数 k 称为霍尔系数 14 如图所示 有一金属块放在垂直于表面 C 的匀强磁场中 磁感应强度 B 金属块的厚度为 d 高为 h 当有稳恒电流 I 平行平面 C 的方向通过时 由于磁场力的作用 金属块中单位和 体积内参与导电的自由电子数目为 上下两面 M N 上的电压分别为 UM NN A NM UUed BI 1 B NM UUed BI 12 C NM UU IB ed D NM UU IB ed 2 15 一种半导体材料称为 霍尔材料 用它制成的元件称为 霍尔元件 这种材料有可定向移动的电荷 称为 载流子 每个载流子的电荷量为 1 个元电荷 即q 1 6 10 19 C 霍尔元 例 4 图图 3 4 7 25 件在自动检测 控制领域得到广泛应用 如录像机中用来测量录像磁鼓的转速 电梯中用来检 测电梯门是否关闭以自动控制升降电动机的电源的通断等 在一次实验中 一块霍尔材料制成 的薄片宽ab 1 0 10 2 m 长bc L 4 0 10 2 m 厚h 1 10 3 m 水平放置在竖直 向上的磁感应强度B 1 5 T 的匀强磁场中 bc方向通有I 3 0 A 的电流 如图所示 沿宽 度产生U 1 0 10 5 V 的横向电压 试分析 1 设载流子是电子 a b两端中哪端电势较 高 2 薄板中形成电流I的载流子定向运动的速率是多少 专题六专题六 复合场综合应用复合场综合应用 班级 班级 姓名 姓名 1 如图所示的矩形区域 abcd 内有一个与此区域平面垂直的匀强磁场 已知矩形区域的边长是 ab L bc 1 73L 一带电正粒子质量为 m 电量为 q 从 b 点沿与 bc 成 300角方向射入该磁场 区域后 经时间 t 又从 a 点射出 现要加一平行与纸面的匀强电场 使上述粒子恰能从 d 点射 出 不计重力 求磁场的方向和所加电场场强 E 的大小和方向 2 如图所示 在0y 空间存在匀强电场 场强沿 y 轴负方向 在0y 的空间中 存在匀 强磁场 磁场方向垂直 xy 平面 纸面 向外 一电荷量为 q 质量为 m 的带正电的运动粒子 经过 y 轴上 y h 处的点 P1时速率为 v0 方向沿 x 轴正方向 然后经过 x 轴上2xh 处的 P2点 进入磁场 并经过 y 轴上 y 2h 处的 P3点 不计重力 求 1 电场强度的大小 V0 a bc d 300 P1 P2 P3 x y o 26 2 粒子到达 P2时速度的大小 方向 3 磁感应强度的大小 3 如图所示 在x轴上方有垂直于xOy平面的匀强磁场 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y轴正方向射 出 射出之后 第三次到达x轴时 它与O点的距离为L 求此粒子射出时的速度v0和运动的 总路程s 粒子重力不计 4 如图所示 在xOy平面的第一象限有一匀强电场 电场的方向平行 于y轴向下 在x轴和第四象限的射线 OC 之间有一匀强磁场 磁感应 强度的大小为 B 方向垂直于纸面向外 有一质量为 m 带有电荷量 q 的质点由电场左侧平行于 x 轴射入电场 质点到达 x 轴上 A 点时 速度 方向与 x 轴的夹角为 A 点与原点 O 的距离为 d 接着 质点进入磁场 并垂直于 OC 飞离磁场 不计重力影响 若 OC 与 x 轴的夹角也为 求 1 粒子在磁场中运动速度的大小 2 匀强电场的场强大小 5 如图 9 所示 坐标系 xoy 在竖直平面内 空间有沿水平方向垂直于纸 面向里的匀强磁场 磁感强度大小为 B 在 x0 沿着与水平方向 成 角斜向下作直线运动 进入 x 0 区域 求 1 油滴带什么电荷 油滴做匀速直线运动还是匀变速直线运动 请说明理由 2 油滴在 M 点运动速度的大小 3 油滴进入 x O 区域 若能到达 x 轴上的 N 点 在图 9 中未标出 油滴在 N 点时速度大小是多少 O y x E B v0 反馈 2 27 6 如图所示 在纸平面内建立的直角坐标系xoy 在第一象限的区域存在沿y轴正方向的匀 强电场 现有一质量为m 电量为e的电子从第一象限的某点P L L 8 3 以初速度v0沿x 轴的负方向开始运动 经过x轴上的点Q 4 L 0 进入第四象限 先做匀速直线运动 然后 进入垂直纸面的矩形匀强磁场区域 磁场左边界和上边界分别与y轴 x轴重合 电子偏转后 恰好经过坐标原点O 并沿 y 轴的正方向运动 不计电子的重力 求 1 电子经过Q点的速度v 2 该匀强磁场的磁感应强度B 3 磁场的最小面积S 专题七专题七 复合场综合应用复合场综合应用 班级 班级 姓名 姓名 1 在同一水平面中的光滑平行导轨P Q相距l 1m 导轨左端接有如图所示的电路 其中水 平放置的平行板电容器两极板M N部距离d 10mm 定值电阻R1 R2 12 R3 2 金属棒ab 电阻r 2 其它电阻不计 磁感应强度B 0 5T 的匀强磁场竖直穿过导轨平面 当金属棒ab 沿导轨向右匀速运动时 悬浮于电容器两极板之间 质量m 1 10 14kg 带电量q 1 10 14C 的微粒恰好静止不动 取g 10m s2 在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好 且运动速度 保持恒定 试求 1 匀强磁场的方向 2 ab两端的路端电压 3 金属棒ab运动的速度 2 如图所示 与纸面垂 直的竖直面MN的左侧 空间中存在方向竖直向 例 3 乙 甲 x y Q P 0 a P b Q v R3 R2 R1 M N 28 上 场强大小E 2 5 102N C 的匀强电场 上 下及左侧无界 质量m 0 5kg 电量为 q 2 0 10 2C 的可视为质点的小球 在t 0 时刻以大小为v0的水平初速度向右通过电场中的 一点P 当t t1时刻在电场所在空间加上一垂直于纸面向里的匀强磁场 磁感应强度随时间的 变化规律如图乙 使得小球能竖直向下通过D点 D为电场中小球初速度方向上的一点 且 PD L D到竖直面MN的距离DQ L g 10m s2 求 1 如果磁感应强度B0为已