【高考輔導資料】物理：磁場

物理：磁場練習選擇題：每小題給出的四個選項中，每小題有一個選項、或多個選項正確。1、如圖所示，兩根垂直紙面、平行且固定放置的直導線M和N，通有同向等值電流；沿紙面與直導線M、N等距放置的另一根可自由移動的通電導線ab，則通電導線ab在安培力作用下運動的情況是 A.沿紙面逆時針轉(zhuǎn)動B.沿紙面順時針轉(zhuǎn)動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、一電子在勻強磁場中，以一固定的正電荷為圓心，在圓形軌道上運動，磁場方向垂直于它的運動平面，電場力恰是磁場力的三倍.設電子電量為e，質(zhì)量為m，磁感強度為B，那么電子運動的可能角速度應當是 3、空間存在豎直向下的勻強電場和水平方向（垂直紙面向里）的勻強磁場，如圖所示，已知一離子在電場力和洛侖茲力共同作用下，從靜止開始自A點沿曲線ACB運動，到達B點時速度為零，C為運動的最低點.不計重力，則 A.該離子帶負電B.A、B兩點位于同一高度C.C點時離子速度最大D.離子到達B點后，將沿原曲線返回A點4、一帶電粒子以一定速度垂直射入勻強磁場中，則不受磁場影響的物理量是： A、速度 B、加速度 C、動量 D、動能MNabcdVBB5、MN板兩側(cè)都是磁感強度為B的勻強磁場，方向如圖，帶電粒子（不計重力）從a位置以垂直B方向的速度V開始運動，依次通過小孔b、c、d，已知ab = bc = cd，粒子從a運動到d的時間為t，則粒子的荷質(zhì)比為：OxyV0ab A、 B、 C、 D、6、帶電粒子（不計重力）以初速度V0從a點進入勻強磁場，如圖。運動中經(jīng)過b點，oa=ob。若撤去磁場加一個與y軸平行的勻強電場，仍以V0從a點進入電場，粒子仍能通過b點，那么電場強度E與磁感強度B之比E/B為： A、V0 B、1 C、2V0 D、MNabcde7、如圖，MN是勻強磁場中的一塊薄金屬板，帶電粒子（不計重力）在勻強磁場中運動并穿過金屬板，虛線表示其運動軌跡，由圖知：A、粒子帶負電 B、粒子運動方向是abcdeC、粒子運動方向是edcbaD、粒子在上半周所用時間比下半周所用時間長Oa8、帶負電的小球用絕緣絲線懸掛于O點在勻強磁場中擺動，當小球每次通過最低點A時： A、擺球受到的磁場力相同 B、擺球的動能相同 C、擺球的動量相同 D、向右擺動通過A點時懸線的拉力大于向左擺動通過A點時懸線的拉力xyOAV09、如圖，磁感強度為B的勻強磁場，垂直穿過平面直角坐標系的第I象限。一質(zhì)量為m，帶電量為q的粒子以速度V從O點沿著與y軸夾角為30方向進入磁場，運動到A點時的速度方向平行于x軸，那么： A、粒子帶正電 B、粒子帶負電 C、粒子由O到A經(jīng)歷時間 D、粒子的速度沒有變化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線，導線與磁場垂直，若給導線通以垂直于紙面向里的電流，則（ ） A、磁鐵對桌面壓力增大 B、磁場對桌面壓力減小 C、桌面對磁鐵沒有摩擦力 D、桌面對磁鐵摩擦力向右11、有一個帶正電荷的離子，沿垂直于電場方向射入帶電平行板的勻強電場.離子飛出電場后的動能為Ek，當在平行金屬板間再加入一個垂直紙面向內(nèi)的如圖所示的勻強磁場后，離子飛出電場后的動能為Ek/,磁場力做功為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電場和勻強磁場，一個帶電粒子以某一初速度由A點進入這個區(qū)域沿直線運動，從C點離開區(qū)域；如果這個區(qū)域只有電場，則粒子從B點離開場區(qū)；如果這個區(qū)域只有磁場，則粒子從D點離開場區(qū)；設粒子在上述三種情況下，從A到B點、A到C點和A到D點所用的時間分別是t1、t2和t3，比較t1、t2和t3的大小，則有(粒子重力忽略不計)A.t1=t2=t3B.t2t1t3C.t1=t2t2班級_姓名_學號_成績_123456789101112二、計算題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線恰好靜止不動。已知直導線長為l，質(zhì)量為m，通過的電流為I，方向如圖所示，整個裝置處在勻強磁場中，則勻強磁場的磁感強度的最小值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線對斜面無壓力，則勻強磁場的磁感強度的最小值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（加速電壓為U）加速后，垂直進入相互垂直的勻強電場和勻強磁場，電場E方向豎直向下，磁場方向垂直紙面向里，測出該粒子離開場區(qū)時的速度大小為V（不計重力），運動軌跡如圖。求粒子離開場區(qū)時偏離原方向的距離d。15、如圖所示，一帶電的小球從P點自由下落，P點距場區(qū)邊界MN高為h，邊界MN下方有方向豎直向下、電場場強為E的勻強電場，同時還有勻強磁場，小球從邊界上的a點進入電場與磁場的復合場后，恰能作勻速圓周運動，并從邊界上的b點穿出，已知ab=L，求：（1）該勻強磁場的磁感強度B的大小和方向；（2）小球從P經(jīng)a至b時，共需時間為多少？16豎直放置的半圓形光滑絕緣管道處在如圖所示的勻強磁場中，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帶電小球，可把它視為質(zhì)點，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處的過程中，據(jù)機械能守恒定律有：mg2R=代人數(shù)據(jù)得v0=6ms(2)對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題只有一個選項正確；5-8題有多個選項正確，全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯或不答的得0分)1物理實驗都需要有一定的控制條件.奧斯特做電流磁效應實驗時，應排除地磁場對實驗的影響.關(guān)于奧斯特的實驗，下列說法中正確的是( ). A該實驗必須在地球赤道上進行B通電直導線應該豎直放置C通電直導線應該水平東西方向放置D通電直導線應該水平南北方向放置2有關(guān)磁場的物理概念，下列說法中錯誤的是 （ ）A磁感應強度是描述磁場強弱的物理量，是矢量B磁感應強度的方向跟產(chǎn)生磁場的電流方向有關(guān)C磁感應強度的方向跟放入磁場中的受磁場力作用的電流方向有關(guān)D磁感線的切線方向表示磁場的方向，其疏密表示磁感應強度的大小 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，兩平行金屬導軌CD、EF間距為L，與電動勢為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。為使ab棒靜止，需在空間施加的勻強磁場磁感強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始經(jīng)同一電場加速后垂直進入同一勻強磁場中。若它們在磁場中做圓周運動的半徑相同，則它們在磁場中具有相同的（ ）A速率 B動能 C周期 D動量大小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，科學家制造了一種專門的磁性炸藥，在磁性炸藥制造過程中摻入了10的磁性材料鋇鐵氧體，然后放入磁化機磁化.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器測出未發(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，一根通電直導線垂直放在磁感應強度為1T的勻強磁場中，以導線為中心，半徑為R的圓周上有a、b、c、d四個點，已知c點的實際磁感應強度為0，則下列說法中正確的是（ ）A直導線中電流方向垂直紙面向里Bd點的磁感應強度為0Ca點的磁感應強度為2T，方向向右Db點的磁感應強度為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度為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場中，沿動摩擦因數(shù)為的絕緣水平面以初速度v0開始向左運動，如圖3所示物塊經(jīng)時間t移動距離S后停了下來，設此過程中，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)的兩導軌相互平行，相距為2m，并處在豎直向上的勻強磁場中，一根質(zhì)量為3.6kg的金屬棒放在導軌上，當金屬棒中的電流為5A時，金屬棒作勻速運動；當金屬棒中的電流增加到8A時，金屬棒獲得2m/s2的加速度，求磁場的磁感應強度為 T.10.如圖5所示，將截面為正方形的真空腔abcd放置在一勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里.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，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.磁場具有能量，磁場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是磁感應強度,是磁導率，在空氣中為一已知常數(shù).為了近似測得條形磁鐵磁極端面附近的磁感應強度B，一學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一段微小距離l，并測出拉力F，如圖6所示.因為F所做的功等于間隙中磁場的能量，所以由此可得磁感應強度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)有一勻強磁場，磁場的磁感應強度B=0.2T，方向垂直紙面向外.一帶正電粒子以v0=1.2106ms的初速度從磁場邊界上的a點射入磁場，已知該粒子的比荷q/m=1.0108Ckg，不計粒子的重力，則粒子在磁場中運動的最長時間為 s.圖7圖5圖6BI圖8三、解答題(本題共4小題，共40分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位) 13如圖8所示，一根長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，整個裝置放在磁感應強度為B=0.6T，豎直向上的勻強磁場中，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100m，通過的電流為10A，則軌道間所加勻強磁場的磁感強度為多大？磁場力的最大功率為多大？（軌道摩擦不計）15質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(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)生時的速度很小，可以看作是靜止的，離子經(jīng)過電壓U加速后形成離子流，然后垂直于磁場方向進入磁感應強度為B的勻強磁場，沿著半圓周運動而到達記錄它的照相底片P上.實驗測得，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.請回答下列問題:圖10(1)在時間t內(nèi)到達照相底片P上的離子的數(shù)目為多少？(2)單位時間內(nèi)穿過入口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強度B并垂直于磁場邊界的速度v射入寬度為d的勻強磁場中，穿出磁場時速度方向和原來射入方向的夾角為=600。求電子的質(zhì)量和穿越磁場的時間。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：設正方形的邊長為L,依題意知，Rc=L,Rd=L/2，由得，vc：vd