【高考輔導(dǎo)資料】物理：磁場(chǎng)

物理：磁場(chǎng)練習(xí)選擇題：每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，每小題有一個(gè)選項(xiàng)、或多個(gè)選項(xiàng)正確。1、如圖所示，兩根垂直紙面、平行且固定放置的直導(dǎo)線M和N，通有同向等值電流；沿紙面與直導(dǎo)線M、N等距放置的另一根可自由移動(dòng)的通電導(dǎo)線ab，則通電導(dǎo)線ab在安培力作用下運(yùn)動(dòng)的情況是 A.沿紙面逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B.沿紙面順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C.a端轉(zhuǎn)向紙外，b端轉(zhuǎn)向紙里D.a端轉(zhuǎn)向紙里，b端轉(zhuǎn)向紙外 2、一電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以一固定的正電荷為圓心，在圓形軌道上運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向垂直于它的運(yùn)動(dòng)平面，電場(chǎng)力恰是磁場(chǎng)力的三倍.設(shè)電子電量為e，質(zhì)量為m，磁感強(qiáng)度為B，那么電子運(yùn)動(dòng)的可能角速度應(yīng)當(dāng)是 3、空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和水平方向（垂直紙面向里）的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，已知一離子在電場(chǎng)力和洛侖茲力共同作用下，從靜止開(kāi)始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，C為運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn).不計(jì)重力，則 A.該離子帶負(fù)電B.A、B兩點(diǎn)位于同一高度C.C點(diǎn)時(shí)離子速度最大D.離子到達(dá)B點(diǎn)后，將沿原曲線返回A點(diǎn)4、一帶電粒子以一定速度垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則不受磁場(chǎng)影響的物理量是： A、速度 B、加速度 C、動(dòng)量 D、動(dòng)能MNabcdVBB5、MN板兩側(cè)都是磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向如圖，帶電粒子（不計(jì)重力）從a位置以垂直B方向的速度V開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，依次通過(guò)小孔b、c、d，已知ab = bc = cd，粒子從a運(yùn)動(dòng)到d的時(shí)間為t，則粒子的荷質(zhì)比為：OxyV0ab A、 B、 C、 D、6、帶電粒子（不計(jì)重力）以初速度V0從a點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖。運(yùn)動(dòng)中經(jīng)過(guò)b點(diǎn)，oa=ob。若撤去磁場(chǎng)加一個(gè)與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，仍以V0從a點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，粒子仍能通過(guò)b點(diǎn)，那么電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感強(qiáng)度B之比E/B為： A、V0 B、1 C、2V0 D、MNabcde7、如圖，MN是勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一塊薄金屬板，帶電粒子（不計(jì)重力）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)并穿過(guò)金屬板，虛線表示其運(yùn)動(dòng)軌跡，由圖知：A、粒子帶負(fù)電 B、粒子運(yùn)動(dòng)方向是abcdeC、粒子運(yùn)動(dòng)方向是edcbaD、粒子在上半周所用時(shí)間比下半周所用時(shí)間長(zhǎng)Oa8、帶負(fù)電的小球用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中擺動(dòng)，當(dāng)小球每次通過(guò)最低點(diǎn)A時(shí)： A、擺球受到的磁場(chǎng)力相同 B、擺球的動(dòng)能相同 C、擺球的動(dòng)量相同 D、向右擺動(dòng)通過(guò)A點(diǎn)時(shí)懸線的拉力大于向左擺動(dòng)通過(guò)A點(diǎn)時(shí)懸線的拉力xyOAV09、如圖，磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，垂直穿過(guò)平面直角坐標(biāo)系的第I象限。一質(zhì)量為m，帶電量為q的粒子以速度V從O點(diǎn)沿著與y軸夾角為30方向進(jìn)入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的速度方向平行于x軸，那么： A、粒子帶正電 B、粒子帶負(fù)電 C、粒子由O到A經(jīng)歷時(shí)間 D、粒子的速度沒(méi)有變化10、如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在它的左上方固定一直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直，若給導(dǎo)線通以垂直于紙面向里的電流，則（ ） A、磁鐵對(duì)桌面壓力增大 B、磁場(chǎng)對(duì)桌面壓力減小 C、桌面對(duì)磁鐵沒(méi)有摩擦力 D、桌面對(duì)磁鐵摩擦力向右11、有一個(gè)帶正電荷的離子，沿垂直于電場(chǎng)方向射入帶電平行板的勻強(qiáng)電場(chǎng).離子飛出電場(chǎng)后的動(dòng)能為Ek，當(dāng)在平行金屬板間再加入一個(gè)垂直紙面向內(nèi)的如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，離子飛出電場(chǎng)后的動(dòng)能為Ek/,磁場(chǎng)力做功為W，則下面各判斷正確的是AEK EK,W=0 CEK =EK,W=0 DEK EK,W0ACBD12、如圖，空間某一區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶電粒子以某一初速度由A點(diǎn)進(jìn)入這個(gè)區(qū)域沿直線運(yùn)動(dòng)，從C點(diǎn)離開(kāi)區(qū)域；如果這個(gè)區(qū)域只有電場(chǎng)，則粒子從B點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)；如果這個(gè)區(qū)域只有磁場(chǎng)，則粒子從D點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)；設(shè)粒子在上述三種情況下，從A到B點(diǎn)、A到C點(diǎn)和A到D點(diǎn)所用的時(shí)間分別是t1、t2和t3，比較t1、t2和t3的大小，則有(粒子重力忽略不計(jì))A.t1=t2=t3B.t2t1t3C.t1=t2t2班級(jí)_姓名_學(xué)號(hào)_成績(jī)_123456789101112二、計(jì)算題13、如下圖所示，在傾角為的光滑斜面上有一根水平方向的通電直導(dǎo)線恰好靜止不動(dòng)。已知直導(dǎo)線長(zhǎng)為l，質(zhì)量為m，通過(guò)的電流為I，方向如圖所示，整個(gè)裝置處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度的最小值B1是多少？它的方向是什么？如果還要使靜止在斜面上的通電直導(dǎo)線對(duì)斜面無(wú)壓力，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度的最小值B2是多少？，它的方向是什么？V+-+dB14、一帶電量為+q，質(zhì)量為m的粒子由靜止經(jīng)加速電場(chǎng)（加速電壓為U）加速后，垂直進(jìn)入相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)E方向豎直向下，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，測(cè)出該粒子離開(kāi)場(chǎng)區(qū)時(shí)的速度大小為V（不計(jì)重力），運(yùn)動(dòng)軌跡如圖。求粒子離開(kāi)場(chǎng)區(qū)時(shí)偏離原方向的距離d。15、如圖所示，一帶電的小球從P點(diǎn)自由下落，P點(diǎn)距場(chǎng)區(qū)邊界MN高為h，邊界MN下方有方向豎直向下、電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同時(shí)還有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小球從邊界上的a點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)與磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)后，恰能作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并從邊界上的b點(diǎn)穿出，已知ab=L，求：（1）該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B的大小和方向；（2）小球從P經(jīng)a至b時(shí)，共需時(shí)間為多少？16豎直放置的半圓形光滑絕緣管道處在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B=1.1T，管道半徑R=0.8m，其直徑POQ在豎直線上，在管口P處以2ms的速度水平射入一個(gè)帶電小球，可把它視為質(zhì)點(diǎn)，其電荷量為lO-4C(g=lOms2)，試求：(1)小球滑到Q處的速度為多大?(2)若小球從Q處滑出瞬間，管道對(duì)它的彈力正好為零，小球的質(zhì)量為多少? 圖10參考答案1D、2BD、3BC、4D、5D、6C、7AC、8BD、9BC、10A、11B、12C13、：mgsin/IL 垂直于斜面向上 磁場(chǎng)方向水平向左1415、答案： 方向水平向外 +16解：(1)小球從P滑到Q處的過(guò)程中，據(jù)機(jī)械能守恒定律有：mg2R=代人數(shù)據(jù)得v0=6ms(2)對(duì)Q處的小球受力分析如圖所示，據(jù)牛頓第二定律有：qvBmg=代人數(shù)據(jù)得(2)對(duì)Q處的小球受力分析如圖所示，據(jù)牛頓第二定律有：qvB-mg=m代入數(shù)據(jù)得m=1.210-5kg.一、選擇題(本題共8小題,每小題5分，共40分。1-4題只有一個(gè)選項(xiàng)正確；5-8題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1物理實(shí)驗(yàn)都需要有一定的控制條件.奧斯特做電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)排除地磁場(chǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響.關(guān)于奧斯特的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是( ). A該實(shí)驗(yàn)必須在地球赤道上進(jìn)行B通電直導(dǎo)線應(yīng)該豎直放置C通電直導(dǎo)線應(yīng)該水平東西方向放置D通電直導(dǎo)線應(yīng)該水平南北方向放置2有關(guān)磁場(chǎng)的物理概念，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 （ ）A磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，是矢量B磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向跟產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流方向有關(guān)C磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向跟放入磁場(chǎng)中的受磁場(chǎng)力作用的電流方向有關(guān)D磁感線的切線方向表示磁場(chǎng)的方向，其疏密表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 3在地球赤道上空，沿東西方向水平放置一根通以由西向東的直線電流，則此導(dǎo)線受到的安培力方向 （ ） A豎直向上 B豎直向下 C由南向北 D由西向東LabCDEF圖14如圖1所示，兩平行金屬導(dǎo)軌CD、EF間距為L(zhǎng)，與電動(dòng)勢(shì)為E的電源相連，質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置構(gòu)成閉合回路，回路平面與水平面成角，回路其余電阻不計(jì)。為使ab棒靜止，需在空間施加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度的最小值及其方向分別為A，水平向右 B，垂直于回路平面向上C，豎直向下 D，垂直于回路平面向下5一束帶電粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)同一電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若它們?cè)诖艌?chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同，則它們?cè)诖艌?chǎng)中具有相同的（ ）A速率 B動(dòng)能 C周期 D動(dòng)量大小6.在隧道工程以及礦山爆破作業(yè)中，部分未發(fā)火的炸藥殘留在爆破孔內(nèi)，很容易發(fā)生人員傷亡事故.為此，科學(xué)家制造了一種專門的磁性炸藥，在磁性炸藥制造過(guò)程中摻入了10的磁性材料鋇鐵氧體，然后放入磁化機(jī)磁化.使用磁性炸藥一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不發(fā)火的情況可用磁性探測(cè)器測(cè)出未發(fā)火的炸藥.已知摻入的鋇鐵氧體的消磁溫度約為400，炸藥的爆炸溫度約22403100，一般炸藥引爆溫度最高為140左右.以上材料表明( ). A磁性材料在低溫下容易被磁化B磁性材料在高溫下容易被磁化C磁性材料在低溫下容易被消磁D磁性材料在高溫下容易被消磁Bcbad圖27如圖2所示，一根通電直導(dǎo)線垂直放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以導(dǎo)線為中心，半徑為R的圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，已知c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）A直導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向里Bd點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0Ca點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T，方向向右Db點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為T，方向斜向下，與B成450角8質(zhì)量為m，電量為q的帶正電小物塊在磁感強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，沿動(dòng)摩擦因數(shù)為的絕緣水平面以初速度v0開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，如圖3所示物塊經(jīng)時(shí)間t移動(dòng)距離S后停了下來(lái)，設(shè)此過(guò)程中，q不變，則 （ ） 圖3v0B AS BS Ct Dt二、填空題(本題共4小題，共20分。把答案填寫(xiě)在題中的橫線上。)B圖49.如圖4所示，在同一水平面內(nèi)的兩導(dǎo)軌相互平行，相距為2m，并處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一根質(zhì)量為3.6kg的金屬棒放在導(dǎo)軌上，當(dāng)金屬棒中的電流為5A時(shí)，金屬棒作勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)金屬棒中的電流增加到8A時(shí)，金屬棒獲得2m/s2的加速度，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 T.10.如圖5所示，將截面為正方形的真空腔abcd放置在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.若有一束具有不同速率的電子由小孔a沿ab方向射入磁場(chǎng)，打在腔壁上被吸收，則由小孔c和d射出的電子的速率之比_.11.磁場(chǎng)具有能量，磁場(chǎng)中單位體積所具有的能量叫作能量密度，其值為B2/2，式中B是磁感應(yīng)強(qiáng)度,是磁導(dǎo)率，在空氣中為一已知常數(shù).為了近似測(cè)得條形磁鐵磁極端面附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，一學(xué)生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開(kāi)一段微小距離l，并測(cè)出拉力F，如圖6所示.因?yàn)镕所做的功等于間隙中磁場(chǎng)的能量，所以由此可得磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F、A之間的關(guān)系為B=_. 12.如圖7所示，在真空中半徑為r=310-2m的圓形區(qū)域內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，方向垂直紙面向外.一帶正電粒子以v0=1.2106ms的初速度從磁場(chǎng)邊界上的a點(diǎn)射入磁場(chǎng)，已知該粒子的比荷q/m=1.0108Ckg，不計(jì)粒子的重力，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為 s.圖7圖5圖6BI圖8三、解答題(本題共4小題，共40分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位) 13如圖8所示，一根長(zhǎng)L=0.2m的金屬棒放在傾角為=370的光滑斜面上，并通以I=5A電流，方向如圖8所示，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.6T，豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒恰能靜止在斜面上，則該棒的重力為多少？圖9BFEII14電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖9所示。1982年澳大利亞制成了能把2.2kg的彈體（包括金屬桿EF的質(zhì)量）加速到10km/s的電磁炮（常規(guī)炮彈的速度約為2km/s）。若軌道寬為2m，長(zhǎng)100m，通過(guò)的電流為10A，則軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為多大？磁場(chǎng)力的最大功率為多大？（軌道摩擦不計(jì)）15質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具.它的構(gòu)造原理如圖10所示，離子源S產(chǎn)生電荷量為q的某種正離子，離子產(chǎn)生時(shí)的速度很小，可以看作是靜止的，離子經(jīng)過(guò)電壓U加速后形成離子流，然后垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，沿著半圓周運(yùn)動(dòng)而到達(dá)記錄它的照相底片P上.實(shí)驗(yàn)測(cè)得，它在P上的位置到入口處S1的距離為a，離子流的電流為I.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:圖10(1)在時(shí)間t內(nèi)到達(dá)照相底片P上的離子的數(shù)目為多少？(2)單位時(shí)間內(nèi)穿過(guò)入口S1處離子流的能量為多大？(3)試證明這種離子的質(zhì)量為.ABdvB圖1116如圖11所示，一束電荷量為e的電子以垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B并垂直于磁場(chǎng)邊界的速度v射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向和原來(lái)射入方向的夾角為=600。求電子的質(zhì)量和穿越磁場(chǎng)的時(shí)間。參考答案：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：設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為L(zhǎng),依題意知，Rc=L,Rd=L/2，由得，vc：vd