人教版高中物理選修3-1練習(xí)題及答案全套

1、2電荷及其守恒定律庫侖定律（1）【典型例題】【例1】關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的實質(zhì)，下列說法正確的是（）A、摩擦起電現(xiàn)象說明了機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為電能，也說明通過做功可以創(chuàng)造電荷B、摩擦起電說明電荷可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體C、感應(yīng)起電說明電荷可以從物體的一個部分轉(zhuǎn)移到物體另一個部分D、感應(yīng)起電說明電荷從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來不帶電的物體上去了【解析】摩擦起電的實質(zhì)是當(dāng)兩個物體相互摩擦?xí)r，一些束縛得不緊的電子往往從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，于是原來電中性的物體由于得到電子而帶上負(fù)電，失去電子的物體帶上正電。即電荷在物體之間轉(zhuǎn)移。感應(yīng)起電的實質(zhì)是當(dāng)一個帶電體靠近導(dǎo)體時，由于電荷之間的相互吸引或排斥，導(dǎo)致導(dǎo)體中的自由電荷趨向或遠(yuǎn)離帶電體，使導(dǎo)體上靠近帶電體的一端帶異種電荷，遠(yuǎn)離的一端帶同種電荷。即電荷在物體的不同部分之間轉(zhuǎn)移。由電荷守恒定律可知電荷不可能被創(chuàng)造?！敬鸢浮緽、C【例2】絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一個輕質(zhì)小球A，A的表面鍍有鋁膜，在A的附近，有一個絕緣金屬球B，開始A、B都不帶電，如圖所示，現(xiàn)在使A帶電，則（）A、A、B之間不發(fā)生相互作用B、B將吸引A，吸住后不放C、B立即把A排斥開D、B先吸引A，接觸后又把A排斥開【解析】當(dāng)A帶上電荷后，由于帶電體要吸引輕小物體，故A將吸引B。這種吸引是相互的，故可以觀察到A被B吸引過來。當(dāng)它們相互接觸后，電荷從A轉(zhuǎn)移到B，它們就帶上了同種電荷，根據(jù)電荷間相互作用的規(guī)律，它們又將互相排斥?！敬鸢浮緿【例3】兩個相同的帶電導(dǎo)體小球所帶電荷量的比值為13，相距為R時相互作用的庫侖力的大小為F，今使兩小球接觸后再分開放到相距為2R處，則此時庫侖力的大小為A、B、C、D、12F614F1【解析】設(shè)兩個小球相互接觸之前所帶電荷量分別為Q和3Q，由庫侖定律得F3KQ2/R2由于兩個導(dǎo)體小球完全相同，故接觸后它們的帶電情況完全相同。若它們原來帶相同性質(zhì)的電荷，則接觸后它們的電荷量均為2Q，于是有F1K（2Q）2/（2R）2F31若它們原來帶相異性質(zhì)的電荷，則接觸后的它們的電荷量均為Q，于是有F2KQ2/（2R）2F【答案】A、D【基礎(chǔ)練習(xí)】一、選擇題1、用絲綢摩擦過的玻璃棒和用毛皮摩擦過的橡膠棒，都能吸引輕小物體，這是因為（）A、被摩擦過的玻璃棒和橡膠棒一定帶上了電荷B、被摩擦過的玻璃棒和橡膠棒一定帶上了同種電荷C、被吸引的輕小物體一定是帶電體D、被吸引的輕小物體一定不是帶電體2、帶電微粒所帶的電荷量的值不可能的是下列的（）A、241019CB、641019CC、161019CD、41017C3、如圖所示，當(dāng)帶正電的球C移近不帶電的枕形金屬導(dǎo)體時，枕形導(dǎo)體上的電荷移動情況是（）A、枕形金屬導(dǎo)體上的正電荷向B端移動，負(fù)電荷不移動B、枕形金屬導(dǎo)體上的帶負(fù)電的電子向A端移動，正電荷不移動C、枕形金屬導(dǎo)體上的正、負(fù)電荷同時分別向B端和A端移動D、枕形金屬導(dǎo)體上的正、負(fù)電荷同時分別向A端和B端移動4、兩個金屬小球帶有等量同種電荷Q（可視為點電荷），當(dāng)這兩個球相距為5R時，它們之間相互作用的靜電力的大小為（）A、B、C、D、條件不足，無法判斷25RQKF25RKF25RQKF5、關(guān)于庫侖定律的公式，下列說法中正確的是（）21QA、當(dāng)真空中的兩個點電荷間的距離R時，它們之間的靜電力F0B、當(dāng)真空中的兩個點電荷間的距離R0時，它們之間的靜電力FC、當(dāng)兩個點電荷之間的距離R時，庫侖定律的公式就不適用了D、當(dāng)兩個點電荷之間的距離R0時，電荷不能看成是點電荷，庫侖定律的公式就不適用了6、要使真空中的兩個點電荷間的庫侖力增大到原來的4倍，下列方法中可行的是（）A、每個點電荷的帶電量都增大到原來的2倍，電荷間的距離不變B、保持點電荷的帶電量不變，使兩個電荷間的距離增大到原來的2倍C、使一個點電荷的電荷量加倍，另一個點電荷的電荷量保持不變，同時將兩個點電荷間的距離減小為原來的1/2D、保持點電荷的電荷量不變，將兩個點電荷的距離減小到原來的1/2二、填空題7、大量事實說明電荷既不能，也不能，只能從轉(zhuǎn)移到，或者從轉(zhuǎn)移到。這個結(jié)論叫做電荷守恒定律。8、有三個相同的絕緣金屬小球A、B、C，其中A小球帶有20105C的正電荷，小球B、C不帶電?，F(xiàn)在讓小球C先和小球A接觸后取走，再讓小球B與小球A接觸后分開，最后讓小球B與小球C接觸后分開，最終三小球的帶電量分別為QAC，QBC，QCC。9、真空中的兩個點電荷，它們之間的靜電力為F，如果保持它們之間的距離不變，把它們的帶電量都增大到原來的N倍，則它們之間的靜電力為；如果保持帶電量不變，將距離增大到原來的N倍，則它們之間的靜電力為；如果使每個點電荷的帶電量都增加原來的N倍，同時距離減小到原來的1/N，則它們間的靜電力為。三、計算題10、真空中有兩個相距01M、帶電量相等的點電荷，它們之間的靜電力的大小為36104N，求每個電荷的帶電量是元電荷的多少倍11、有兩個大小相同的絕緣金屬小球分別帶有正電荷Q1、Q2，且Q1Q2。當(dāng)它們相距10CM時，相互間的庫侖斥力的大小為50103N，若將它們接觸后再放回原處，相互間的庫侖斥力的大小變?yōu)?0103N。設(shè)兩個帶電金屬球都可以看成點電荷，求兩球在接觸前所帶的電量12、A、B、C是三個完全相同的導(dǎo)體小球，A、B的帶電情況相同，固定放置后其間的相互作用力的庫侖斥力為F，今將不帶電的小球C先后與A、B小球接觸后移去，則A、B間的庫侖力的大小將變成多少【能力提升】1、如圖所示，用兩根絕緣輕細(xì)繩懸掛兩個小球A和B，這時上、下兩根繩子中的張力分別為T1和T2；使兩球都帶上正電荷，上、下兩根繩子中的張力分別為T1和T2，則（）A、T1T1B、T1T22、光滑水平面上有A、B兩帶電小球，A的質(zhì)量為B的質(zhì)量的2倍，將兩球由靜止釋放。開始時A的加速度為A，經(jīng)一段時間后，B的加速度也為A，速度大小為V，則此時，A球的加速度為，速度大小為。3、有三個完全相同的金屬小球A、B、C，A球帶電量為7Q，B球帶電量為Q，C球不帶電。把A、B固定起來，然后讓C球反復(fù)與A、B球接觸，最后移去C球。試問最后A、B間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?、如圖所示,三個點電荷Q1、Q2、Q3固定在一直線上，Q2與Q3的距離為Q1與Q2的距離的2倍，每個電荷所受靜電力的合力均為零，由此可以判定，三個電荷的電量之比Q1Q2Q3為多少1、2電荷及其守恒定律庫侖定律（2）【典型例題】【例1】一根置于水平面上的光滑玻璃管（絕緣體），內(nèi)部有兩個完全相同的彈性金屬球A、B，帶電量分別為9Q和Q，從圖示位置由靜止開始釋放，問兩球再次經(jīng)過圖中位置時，兩球的加速度是釋放時的多少倍【解析】彈性金屬小球在玻璃管中的運動過程是這樣的（1）在它們之間庫侖引力作用下的相向加速運動，由于兩球完全相同，故它們在任意時刻加速度的大小相等；（2）碰撞過程中電荷量的重新分配，結(jié)果是兩球帶上了等量同種電荷；（3）在它們之間庫侖斥力作用下的反方向的加速運動，在任意時刻加速度的大小仍相等。設(shè)圖示位置A、B兩球的距離為R，球的質(zhì)量為M，它們之間相互作用的庫侖力大小為F1，則219QKF此時A、B兩球加速度的大小為AAABF1/M29RKQ碰撞后A、B兩球的帶電量均為4Q，它們再次經(jīng)過圖示位置時的庫侖斥力的大小為F2，則2216RQKF此時A、B兩球加速度的大小為AAABF2/M216MRKQ故兩球再次經(jīng)過圖中位置時，兩球的加速度是釋放時的倍。9【例2】如圖所示，一個半徑為R的圓環(huán)均勻帶電，AB是一個極小的缺口，缺口長為L（LT2D、無法確定【解析】本題應(yīng)當(dāng)從小球的受力分析出發(fā)尋求正確的答案。解法1在懸線偏離豎直方向某一角度時，小球A的受力情況如圖A所示，重力MG方向豎直向下，懸線拉力T沿懸線方向與豎直方向的夾角為，兩球間的庫侖斥力F沿兩球的連線方向，由幾何關(guān)系確定F與水平方向的夾角為/2。沿水平和豎直兩個方向?qū)π∏駻所受力進(jìn)行正交分解，并由平衡條件得FCOS/2TSIN0（1）FSIN/2TCOSMG0（2）由（1）、（2）兩式可解得TMG（3）（3）式表明懸線中的張力與懸線和豎直方向的夾角無關(guān)?！敬鸢浮緽解法2小球A的受力情況如圖B所示，重力MG、懸線張力T、庫侖斥力F，這三個力的合力為0。因此這三個力構(gòu)成封閉的力的三角形，且正好與幾何三角形OAB相似，有OATBMGF因為OAOB，所以TMG。即T與無關(guān)。故選B。【基礎(chǔ)練習(xí)】一、選擇題1、把兩個完全相同的金屬球A和B接觸一下，再分開一段距離，發(fā)現(xiàn)兩球之間互相排斥，則A、B兩球原來的帶電情況可能是（）A、帶等量異種電荷B、帶等量同種電荷C、帶不等量異種電荷D、一個帶電，另一個不帶電2、兩個點電荷A和B距離恒定，當(dāng)其它點電荷移到A、B附近時，A、B之間的庫侖力將（）A、可能變大B、可能變小C、一定不變D、不能確定3、真空中有相距為R的兩個點電荷A、B，它們之間相互作用的靜電力為F，如果將A的帶電量增加到原來的4倍，B的帶電量不變，要使它們的靜電力變?yōu)镕/4，則它們的距離應(yīng)當(dāng)變?yōu)椋ǎ〢、16RB、4RC、D、2RR24、關(guān)于點電荷的說法，正確的是（）A、只有體積很小的電荷，才能作為點電荷B、體積很大的電荷，一定不能作為點電荷C、點電荷一定是帶電量很小的電荷D、兩個帶電的金屬小球，不一定能將它們作為電荷集中在球心的點電荷處理5、兩個半徑均為1CM的導(dǎo)體球，分別帶上Q和3Q的電荷量，兩球心相距90CM，相互作用力的大小為F，現(xiàn)將它們碰一下后，放到兩球心間相距3CM處，則它們之間的相互作用力變?yōu)椋ǎ〢、3000FB、1200FC、900FD、無法確定6、如圖所示，兩個金屬小球的半徑均為A，兩球心相距D，如果它們帶等量同種電荷Q,則它們之間的相互作用力為（）A、大于B、等于C、小于D、無法確定2DKQ2DK2KQ二、填空題7、將一定量的電荷Q，分成電荷量Q、Q的兩個點電荷，為使它們相距R時，它們之間有最大的相互作用力，則Q值應(yīng)當(dāng)為。8、有三個相同的絕緣金屬小球A、B、C，其中A小球帶有3103C的正電荷，B小球帶有2103C的負(fù)電荷，小球C不帶電。先讓小球C與小球A接觸后分開，再讓小球B與小球C接觸后分開,最終三小球的帶電量分別為QAC、QBC，QCC。9、電量為Q12Q2,質(zhì)量為M14M2的兩個帶異種電荷的粒子在真空中，除相互作用的庫侖力外不受其它力的作用，已知兩粒子與其固定點距離保持不變而不吸引在一起，則知兩粒子一定做運動，該固定點距離兩粒子的距離D1與D2之比。三、計算題10、大小相同的金屬小球，所帶的電荷量分別為Q1、Q2，且，把Q1、Q2放在213相距較遠(yuǎn)的兩點，它們之間的作用力大小為F，若使它們接觸后再分開放回原處，求它們之間相互作用力的大小11、設(shè)氫原子核外電子的軌道半徑外R，電子的質(zhì)量為M，電荷量為E，求電子繞核運動的周期。12、兩個被束縛住的帶電小球，電荷量分別為Q和9Q，相距04M，如果引進(jìn)第三個帶電小球，使它處于平衡狀態(tài)，這個小球應(yīng)當(dāng)放在什么位置若保持第三個小球的位置不變，解除另外兩個小球的束縛，使三個小球都能處于平衡狀態(tài)，則對三個小球的電荷量有什么要求【能力提升】1、將不帶電的導(dǎo)體A與帶負(fù)電荷的導(dǎo)體B接觸，導(dǎo)體A中的質(zhì)子數(shù)將（）A、增加B、減少C、不變D、先增加后減少2、在光滑絕緣的水平面上，有一個絕緣的彈簧，彈簧的兩端分別與金屬小球A、B相連，如圖所示，若A、B帶上等量同種電荷，彈簧的伸長量為X1，若讓A、B的帶電量都增為原來的兩倍，彈簧的伸長量為X2，則（）A、X24X1B、X24X1C、X2EB，EBEDB、EAR2B、R1E測R真R測B、E真E測R真R測D、E真P2B、P1ROR，則當(dāng)可變電阻的滑動觸頭由A向B移動時（）A、電源內(nèi)部消耗的功率越來越大，電源的供電效率越來越低B、R、RO上功率均越來越大C、RO上功率越來越大，R上功率先變大后變小D、RO上功率越來越大，R上功率先變小后變大6、某同學(xué)設(shè)計了一個分壓電路，并用來做電解實驗，如圖假設(shè)在實驗過程中，電解液導(dǎo)電性能保持不變，那么在滑動觸頭P從A向B滑動的過程中，電解池中的化學(xué)反應(yīng)速度（）A、逐漸變慢B、不變C、逐漸變快D、無法判斷7、如圖所示，R1和R2都是“1004W”的電阻，R3是“1001W”的電阻，A、B兩端允許輸入最大電功率是（）A、9WB、3WC、9/8WD、15W8、兩個電壓表V1和V2是由完全相同的兩個小量程電流表改裝成的，V1的量程是5V，V2的量程是15V，為了測量1520V的電壓，我們把兩個電壓表串聯(lián)起來使用，以下的敘述正確的是（）A、V1和V2的示數(shù)相等B、V1和V2的指針偏轉(zhuǎn)角度相同C、V1和V2的示數(shù)不相等，指針偏轉(zhuǎn)角度也不相同D、V1和V2的示數(shù)之比等于兩個電壓表的內(nèi)阻之比9、如圖所示，直線OAC為某一直流電源的功率隨電流I變化的圖線。拋物線OBC為同一直流電源內(nèi)部熱功率隨電流I變化的圖線。若A、B對應(yīng)的橫坐標(biāo)為2A，線段AB表示的功率及I2A時對應(yīng)的外電阻是（）A、2W，05B、4W，2C、2W，1D、6W，210、如圖所示，已知C6F，R15，R26，E6V，R1，開關(guān)原來處于斷開狀態(tài)，下列說法中正確的是（）A、開關(guān)S閉合瞬間，電流表的讀數(shù)為05AB、開關(guān)S閉合瞬間，電流表的讀數(shù)為55AC、開關(guān)閉合經(jīng)過一段時間，再將開關(guān)S迅速斷開，則通過R2的電量為18105CD、以上答案都不對二、填空題11、如圖所示的是用伏安法測電阻的部分電路，當(dāng)開關(guān)S分別接通A和B時，若電壓表的讀數(shù)有較大變化，說明電阻R的值（填“較大”或“較小”，下同）；若電流表讀數(shù)有較大變化，說明電阻R的值。12、如圖所示E6V，R05，R115，R22，可變電阻器R的最大阻值為2，在滑動片P從最上端滑到最下端的過程中，通過R1的電流的最大值是A，M、N兩點間電壓的最大值是V。13、如圖所示，已知C、D兩點間的電壓為01V，則A、B兩端的輸入電壓為V；若C、D間的電阻R所消耗的功率為01W，則在A、B兩端的輸入功率為W。14、某同學(xué)按如圖所示的電路進(jìn)行實驗,實驗時該同學(xué)將變阻器的觸片P移到不同位置時測得各電表的示數(shù)如下表所示序號A1示數(shù)/AA2示數(shù)/AV1示數(shù)/VV2示數(shù)/V10600302401202044032256048將電壓表內(nèi)阻看做無限大，電流表內(nèi)阻看做零。電路中E、R分別為電源的電動勢和內(nèi)阻，R1、R2、R3為定值電阻，在這五個物理量中，可根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)求得的物理量是（不要求具體計算）。由于電路發(fā)生故障，發(fā)現(xiàn)兩電壓表的不數(shù)相同了（但不為零），若這種情況的發(fā)生是由用電器引起的，則可能的故障原因是。三、計算題15、如圖所示X、Y、Z是電表，試回答X、Y、Z各是什么電表（答“電流表”或“電壓表”）X、Y、Z各表的讀數(shù)分別是15、25、12（單位是A或V），求R2上的電壓、電流及電阻。16、有三盞電燈L1、L2、L3，規(guī)格分別是“110V100W”、“110V40W”、“110V25W”。要求接到電壓是220V的電源上，使每盞燈都能正常發(fā)光，可以使用一只適當(dāng)規(guī)格的電阻，應(yīng)如何連接電路最合適這只電阻的阻值為多大17、在如圖所示的電路中，電源的電動勢E30V，內(nèi)阻R10；電阻R110，R210，R330，R435；電容器的電容C100F。電容器原來不帶電。求接通電鍵S后流過R4的總電量。18、如圖所示，AB、CD為兩根平行的相同的均勻電阻絲，EF為另一根電阻絲，其電阻為R，它可以在AB、CD上滑動并保持與AB垂直，EF與AB、CD接觸良好，圖中電壓表為理想電壓表、電池的電動勢和內(nèi)阻都不變，B、D與電池兩極連接的導(dǎo)線的電阻可忽略，當(dāng)EF處于圖中位置時，電壓表的讀數(shù)為U140V，已知將EF由圖中位置向左移動一段距離后，電壓表的讀數(shù)變?yōu)閁230V。若將EF由圖中位置向右移動一段距離，電壓LL表的讀數(shù)U3是多少1、2磁現(xiàn)象和磁場、磁感應(yīng)強度【典型例題】【例1】某同學(xué)在北京將一根質(zhì)量分布均勻的條形磁鐵用一條細(xì)線懸掛起來，使它平衡并呈水平狀態(tài)，懸線系住條形磁鐵的位置是（）A、磁體的重心處B、磁鐵的某一磁極處C、磁鐵重心的北側(cè)D、磁鐵重心的南側(cè)【解析】由于地球是一個大磁體，存在地磁場，其磁感線的分布如圖所示。在地球表面除了赤道附近的地磁場呈水平方向（和地面平行）外，其它地方的地磁場方向均不沿水平方向。A北京附近的地磁場方向如圖（A）所示，若在此處懸掛條形磁鐵，且懸掛點在重心，則它在地磁場的作用下，靜止時它將沿著地磁場方向，如圖（B）所示，顯然不能水平。若將懸掛點移至重心的北側(cè)，如圖（C）所示，則根據(jù)平衡條件確定它能在水平位置平衡?！敬鸢浮緾【例2】如圖所示，有一根直導(dǎo)線上通以恒定電流I，方向垂直指向紙內(nèi)，且和勻強磁場B垂直，則在圖中圓周上，磁感應(yīng)強度數(shù)值最大的點是（A）A、A點B、B點C、C點D、D點【解析】磁感應(yīng)強度是矢量，若在某一個空間同時存在多個磁場，那么某一點的磁感應(yīng)強度是各個磁場在該點場強的矢量和。圖中通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場的方向順時針方向，在A點兩個磁場同方向，磁感應(yīng)強度為兩者之和；在C點兩個磁場反向，磁感應(yīng)強度為兩者之差；B、D兩點的合場強由平行四邊形法則來確定?！敬鸢浮緼【例3】根據(jù)磁感應(yīng)強度的定義式B，下列說法中正確的是（D）ILFA、在磁場中某確定位置，B與F成正比，與I、L的乘積成反比B、一小段能通電直導(dǎo)線在空間某處受磁場力F0，那么該處的B一定為零C、磁場中某處的B的方向跟電流在該處受磁場力F的方向相同D、一小段通電直導(dǎo)線放在B為零的位置，那么它受到磁場力F也一定為零【解析】磁感應(yīng)強度是表征磁場強弱的物理量，確定的磁場中的確定點的磁感應(yīng)強度是一個確定的值，它由磁場本身決定的，與磁場中是否有通電導(dǎo)體，及導(dǎo)體的長度，電流強度的大小，以及磁場作用力的大小無關(guān)。A錯誤。若電流方向與磁場方向在一條直線上，通電導(dǎo)體將不受到磁場力的作用，因此在某處磁場力為零，并不能說明該處的磁感應(yīng)強度為零。B錯誤。通電導(dǎo)體受到磁場力的方向垂直于磁場方向和電流方向所決定的平面。C錯誤。通電導(dǎo)體處在一個沒有磁場的空間，當(dāng)然不受磁場力的作用?！敬鸢浮緿【基礎(chǔ)練習(xí)】十七、選擇題1、首先發(fā)現(xiàn)電流產(chǎn)生磁場的科學(xué)家是（）A、富蘭克林B、法拉第C、安培D、奧斯特2、下列關(guān)系磁場的說法中，正確的是（）A、磁場和電場一樣，是客觀存在的特殊物質(zhì)B、磁場是為了解釋磁極間相互作用而人為規(guī)定的C、磁極與磁極間是直接發(fā)生作用的D、磁場只有在磁極與磁極、磁極與電流發(fā)生作用時才產(chǎn)生3、地球具有磁場，宇宙中的許多天體也有磁場，圍繞此話題的下列說法中正確的是（）A、地球上的潮汐現(xiàn)象與地磁場有關(guān)B、太陽表面的黑子、耀斑和太陽風(fēng)與太陽磁場有關(guān)C、通過觀察月球磁場和月巖磁性推斷，月球內(nèi)部全部是液態(tài)物質(zhì)D、對火星觀察顯示，指南針不能在火星上工作4、一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過靜止的小磁針正上方，這時磁針的N極向紙外方向偏轉(zhuǎn)，這一束帶電粒子可能是（）A、向右飛行的正離子束B、向左飛行的正離子束C、向右飛行的負(fù)離子束D、向左飛行的負(fù)離子束5、在磁感應(yīng)強度的定義式B中，有關(guān)各物理量間的關(guān)系，下列說法中正確的是（）ILFA、B由F、I和L決定B、F由B、I和L決定C、I由B、F和L決定D、L由B、F和I決定6、如圖所示，電流從A點分兩路對稱地通過圓環(huán)形支路再匯合于B點，則圓環(huán)中心處O點的磁感應(yīng)強度的方向是（）A、垂直圓環(huán)面指向紙內(nèi)B、垂直圓環(huán)面指向紙外C、磁感應(yīng)強度為零D、條件不足，無法判斷7、有一小段通電導(dǎo)線，長為1，電流強度為5A，把它置入某磁場中某點，受到的磁場力為01N，求該點的磁感應(yīng)強度B一定是（）A、B2TB、B2TC、B2TD、以上情況都有可能十八、填空題8、奧斯特實驗表明，通電導(dǎo)體和磁體一樣，周圍存在著，在磁場中的某一點，小磁針靜止時極所指的方向就是該點的磁場方向。9、如圖所示，四根長直絕緣導(dǎo)線處于同一平面內(nèi)，它們的電流強度大小關(guān)系是，現(xiàn)將根導(dǎo)線中的電流切斷，可使得正方形ABCD的中點處的電4321II場強度最大。10、一根長為02M的直導(dǎo)線垂直于磁場方向放置在勻強磁場中，通以3A的電流時，它受到磁場的作用力是6102N，則磁場的磁感應(yīng)強度B是T；當(dāng)導(dǎo)線的長度在原來位置縮短為原來的一半時，磁感應(yīng)強度為T。十九、計算題11、在B2T的勻強磁場中放一根與磁場方向垂直、長度為08M的通電直導(dǎo)線，導(dǎo)線沿磁場方向移動了05M，若導(dǎo)線中的電流為5A，求導(dǎo)線受到的磁場力以及磁場力對導(dǎo)線所做的功。12、互相垂直的兩個金屬圓環(huán)，環(huán)心重合，若它們通以相同的電流強度，且每個圓環(huán)中的電流在圓心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小均為B，那么圓心處實際的磁感應(yīng)強度大小是多少【能力提升】1、下列關(guān)于地磁場的描述中正確的是（）A、指南針總是指向南北，是因為受到地磁場的作用B、觀察發(fā)現(xiàn)地磁場的南北極和地理上的南北極并不重合C、赤道上空的磁感線由北指南D、地球南、北極的磁感線和海平面平行2、磁感應(yīng)強度B在國際單位制中的單位是特斯拉（符號T），關(guān)于1T下列單位中與磁感應(yīng)強度單位一致的是（）A、B、C、D、MNSMN2SV3、在勻強磁場中某處P放一個長度為L20，通電電流I05A的直導(dǎo)線，測得它受到的最大磁場力F10N，其方向豎直向上，現(xiàn)將該通電導(dǎo)線從磁場中撤走，則P處的磁感應(yīng)強度（）A、零B、10T，方向肯定不沿豎直向上C、01T，方向豎直向上D、10T，方向豎直向上4、如圖所示，水平放置的兩根平行金屬軌道相距02M，上面有一質(zhì)量為004的均勻金屬棒AB，電源電動勢為6V、內(nèi)阻為05，滑動變阻器調(diào)到25時，要在金屬棒所在位施加一個磁感應(yīng)強度大小為T、方向為的勻強磁場，才能使金屬棒AB對軌道的壓力恰好為零。（G取10M/S2）3幾種常見的磁場【典型例題】【例1】關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說法中錯誤的是（）A、磁體隨溫度升高磁性增強B、安培分子電流假說揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)B、所有磁現(xiàn)象的本質(zhì)都可歸結(jié)為電荷的運動D、一根軟鐵不顯磁性，是因為分子電流取向雜亂無章【解析】安培分子電流假設(shè)告訴我們物質(zhì)微粒內(nèi)部,存在一種環(huán)形電流，即分子電流。分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，當(dāng)分子電流的取向一致時，整個物體體現(xiàn)磁性，若分子電流取向雜亂無章，那么整個物體不顯磁性。當(dāng)磁體的溫度升高時，分子無規(guī)則運動加劇，分子電流取向變得不一致，磁性應(yīng)當(dāng)減弱。【答案】A【例2】兩圓環(huán)A、B同心放置且半徑RARB，將一條形磁鐵置于兩環(huán)圓心處，且與圓環(huán)平面垂直，如圖所示，則穿過A、B兩圓環(huán)的磁通量的大小關(guān)系為（）A、ABB、ABC、ABD、無法確定【解析】磁通量可形象地理解為穿過某一面積里的磁感線的條數(shù)，而沿相反方向穿過同一面積的磁通量一正、一負(fù)，要有抵消。本題中，條形磁鐵內(nèi)部的所有磁感線，由下往上穿過A、B兩個線圈，而在條形磁體的外部，磁感線將由上向下穿過A、B線圈，不難發(fā)現(xiàn)，由于A線圈的面積大，那么向下穿過A線圈磁感線多，也即磁通量抵消掉多，這樣穿過A線圈的磁通量反而小?！纠?】如圖所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由平移到第二次將金屬框繞CD邊翻轉(zhuǎn)到，設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量變化分別為和，則（）12A、B、12C、D、不能判斷12【解析】導(dǎo)體MN周圍的磁場并非勻強磁場，靠近MN處的磁場強些，磁感線密一些，遠(yuǎn)離MN處的磁感線疏一些，當(dāng)線框在I位置時，穿過平面的磁通量為，當(dāng)線圈平移至位置時,磁能量為，則磁通量的變化量為，當(dāng)?shù)骄€框翻轉(zhuǎn)到1位置時，磁感線相當(dāng)于從“反面”穿過原平面，則磁通量為，則磁通量的變化量是所以112【答案】C【基礎(chǔ)練習(xí)】一、選擇題1、關(guān)于磁感線和電場線，下列說法中正確的是（）A、磁感線是閉合曲線，而靜電場線不是閉合曲線B、磁感線和電場線都是一些互相平行的曲線C、磁感線起始于N極，終止于S極；電場線起始于正電荷，終止于負(fù)電荷D、磁感線和電場線都只能分別表示磁場和電場的方向2、關(guān)于磁感應(yīng)強度和磁感線，下列說法中錯誤的是（）A、磁感線上某點的切線方向就是該點的磁感線強度的方向B、磁感線的疏密表示磁感應(yīng)強度的大小C、勻強磁場的磁感線間隔相等、互相平行D、磁感就強度是只有大小、沒有方向的標(biāo)量3、一束電子流沿水平面自西向東運動，在電子流的正上方有一點P，由于電子運動產(chǎn)生的磁場在P點的方向為（）A、豎直向上B、豎起向下C、水平向南D、水平向北4、安培分子電流假說可用來解釋（）A、運動電荷受磁場力作用的原因B、兩通電導(dǎo)體有相互作用的原因C、永久磁鐵具有磁性的原因D、軟鐵棒被磁化的現(xiàn)象5、如圖所示，環(huán)形導(dǎo)線周圍有三只小磁針A、B、C，閉合開關(guān)S后，三只小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是（）A、全向里B、全向外C、A向里，B、C向外D、A、C向外，B向里6、如圖所示，兩根非?？拷一ハ啻怪钡拈L直導(dǎo)線，當(dāng)通以如圖所示方向的電流時，電流所產(chǎn)生的磁場在導(dǎo)線所在平面內(nèi)的哪個區(qū)域內(nèi)方向是一致且向里的（）A、區(qū)域B、區(qū)域C、區(qū)域D、區(qū)域二、填空題7、如圖所示，一面積為S的長方形線圈ABCD有一半處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，這時穿過線圈的磁通量為WB，當(dāng)線圈以AB為軸從圖中位置轉(zhuǎn)過60的瞬間，穿過線圈的磁通量為。8、如圖所示S1與S2分別是半徑為R1和R2的同心圓環(huán)，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向與環(huán)面垂直，范圍以S1為邊界，則穿過環(huán)S1的磁通量為，穿過環(huán)S2的磁通量為。9、大致畫出圖中各電流的磁場磁感線的分布情況10、在圖中，已知磁場的方向，試畫出產(chǎn)生相應(yīng)的磁場的電流方向三、計算題11、一球冠處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，如圖所示，若球冠的底面大圓半徑為R，磁場方向與球冠方向與球冠底面垂直，則穿過整個球冠的磁通量是多少12、一個面積是402的導(dǎo)線框，垂直地放在勻強磁場中，穿過它的磁通量為08WB，則勻強磁場的磁感應(yīng)強度多大若放入一個面積為1002的導(dǎo)線框于該磁場中，并使線框的平面與磁場方向成30角，則穿過該線框的磁通量多大【能力提升】1、如圖是鐵棒甲與鐵棒乙內(nèi)部各分子電流取向的示意圖，甲棒內(nèi)部各分子電流取向是雜亂雜亂無章的，乙棒內(nèi)部各分子電流取向大致相同，則下列說法中正確的是（）A、兩棒均顯磁性B、兩棒均不顯磁性C、甲棒不顯磁性，乙棒顯磁性D、甲棒顯磁性，乙棒不顯磁性甲乙2、關(guān)于磁通量，下列說法中正確的是（）A、穿過某個平面的磁通量為零，該處磁感應(yīng)強度一定為零B、穿過任何一個平面的磁通量越大，該處磁感應(yīng)強度一定越大C、匝數(shù)為N的線圈放在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，線圈面積為S，且與磁感線垂直，則穿過該線圈的磁通量為BSD、穿過垂直于磁感應(yīng)強度方向的某個平面的磁感線的數(shù)目等于穿過該面的磁通量3、下列關(guān)于磁通量和磁感應(yīng)強度的說法中，正確的是（）A、穿過某一個面的磁通量越大，該處磁感應(yīng)強度也越大B、穿過任何一個面的磁通量越大，該處磁感應(yīng)強度也越大C、穿過垂直于磁感應(yīng)強度方向的某面積的磁感線的條數(shù)等于磁感應(yīng)強度D、當(dāng)平面跟磁場方向平行時，穿過這個面的磁通量必定為零4、有一個圓形線框面積為S，放在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，為使通過此線框的磁通量最大，線框應(yīng)如何放置磁通量的最大值是多少為使通過此線框的磁通量最小，線框應(yīng)如何放置，磁通量的最小值是多少4磁場對通電導(dǎo)線的作用力【典型例題】【例1】如圖所示，有一通電直導(dǎo)線放在蹄形電磁鐵的正上方，導(dǎo)線可以自由移動，當(dāng)電磁鐵線圈與直導(dǎo)線中通以圖示的電流是時，有關(guān)直導(dǎo)線運動情況的說法中正確的是（從上往下看）（C）A、順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降B、順時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升C、逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降D、逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升【解析】用安培定則判斷通電蹄形電磁鐵的極性，通電直導(dǎo)線在蹄形磁鐵的磁場中，它的受力情況用電流無法進(jìn)行判斷，如圖所示把直線電流等效為AO、OO/、O/B三段，其中OO/為極短的電流元。畫出電磁鐵的磁感線，可知OO/段電流元不受安培力的作用，AO段受垂直于紙面向外的安培力，O/B段受一垂直于紙面向里的安培力，故從上往下看，導(dǎo)線以O(shè)O/段為軸逆時針轉(zhuǎn)動。再用特殊位置法，假設(shè)導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90，如圖所示，則導(dǎo)線受力的受力方向應(yīng)豎直向下。實際上導(dǎo)線的運動應(yīng)是上述兩種運動的合成?！敬鸢浮緾【例2】一根均勻粗導(dǎo)線的兩端用柔軟導(dǎo)線拉入電路，用用兩根彈簧測力計懸掛起來，使導(dǎo)線MN保持水平，如圖所示，在導(dǎo)線MN處加水平向里的磁場，并通以自M向N的電流，彈簧測力計的示數(shù)為F，若要使彈簧測力計示數(shù)增大，可以采用的做法是（ACD）A、只減小電流B、只增加電流C、只改變電流方向D、只改變磁場方向【解析】對通電導(dǎo)體進(jìn)行受力分析，由左手定則，確定安培力F安方向向上，如圖所示，設(shè)彈簧測力計的示數(shù)為T，則有TF安MG即TMGF安，要使T增大，方法1、可使F安減小，F(xiàn)安BIL可知，通過減小I，可達(dá)到目的。方法2、可使F安反向，可通過改變電流方向或改變磁場方向來實現(xiàn)?！敬鸢浮緼、C、D【例3】如圖所示，在與水平方向成60的光滑金屬導(dǎo)軌間連一電源，在相距1M的平行導(dǎo)軌上放一重力為3N的金屬棒AB，棒上通以3A的電流，磁場方向豎直向上，這時棒恰好靜止。求（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B；（2）AB棒對導(dǎo)軌的壓力。T6N3【解析】先將原圖改畫為側(cè)視圖，對導(dǎo)體棒受力分析，如圖所示，導(dǎo)體棒恰好能靜止，應(yīng)有NXF安NYG因為TAN60所以F安TAN60NYGYX3又F安BIL所以BTILG313安導(dǎo)體棒對軌道的壓力與軌道對棒的支持力N大小相等。N60COSYN62【基礎(chǔ)練習(xí)】一、選擇題1、關(guān)于通電直導(dǎo)線所受的安培力F、磁感應(yīng)強度B和電流I三者方向之間的關(guān)系，下列說法中正確的是（）A、F、B、I的三者必定均相互垂直B、F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于IC、B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于ID、I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B2、如圖所示，在蹄形磁鐵的上方放置一個可以自由運動的通電線圈ABCD，最初線圈平面與蹄形磁鐵處于同一豎直面內(nèi)，則通電線圈運動的情況是（）A、AB邊轉(zhuǎn)向紙外，CD邊轉(zhuǎn)向紙里，同時向下運動B、AB邊轉(zhuǎn)向紙里，CD邊轉(zhuǎn)向紙外，同時向下運動C、AB邊轉(zhuǎn)向紙外，CD邊轉(zhuǎn)向紙里，同時向上運動D、AB邊轉(zhuǎn)向紙里，CD邊轉(zhuǎn)向紙外，同時向上運動3、如圖所示，均勻繞制的螺線管水平放置，在其正中心的上方附近用絕緣繩水平吊起通電直導(dǎo)線A，A與螺線管垂直，A導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向里，開關(guān)S閉合，A受到通電螺線管磁場的作用力的方向是（）A、水平向左B、水平向右C、豎直向下D、豎直向上4、如圖所示，一根通有電流I的直銅棒MN，用導(dǎo)線掛在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，此時兩根懸線處于緊張狀態(tài)，下列哪些措施可使懸線中張力為零（）A、適當(dāng)增大電流B、使電流反向并適當(dāng)減小C、保持電流I不變，適當(dāng)增大BD、使電流I反向，適當(dāng)減小5、一只電壓表讀數(shù)偏小，為糾正這一偏差，可以采取的措施是（）A、減少表頭線圈的匝數(shù)B、增大表內(nèi)的串聯(lián)電阻C、增強表頭的永久磁鐵的磁性D、轉(zhuǎn)緊表內(nèi)的螺旋彈簧6、如圖所示兩根平行放置的長直導(dǎo)線A和B載有大小相同，方向相反的電流，A受到的磁場力大小為F1，當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強磁場后，A受到的磁場力大小變?yōu)镕2，則此時B受到的磁場力大小變?yōu)椋ǎ〢、F2B、F1F2C、F1F2D、2F1F2二、填空題7、如圖所示，通有電流的導(dǎo)體A可以自由運動，判斷導(dǎo)線A受安培力的情況及在安培力作用下導(dǎo)線將如何運動。8、在勻強磁場中，有一段5的導(dǎo)線和磁場垂直，當(dāng)導(dǎo)線通過的電流是1A時，受磁場人作用力是01N，那么磁感應(yīng)強度BT；現(xiàn)將導(dǎo)線長度增大為原來的3倍，通過電流減小為原來的一半，那么磁感應(yīng)強度BT，導(dǎo)線受到的安培力FN。9、長為L的水平通電直導(dǎo)線放在傾角為的光滑的斜面上，并處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，若磁場方向豎直向上，則電流為I1時導(dǎo)線平衡，若磁場方向垂直于斜面向上，則電流為I2時導(dǎo)線平衡，那么樣I1I2。三、計算題10、質(zhì)量為05的金屬桿在相距1M的水平軌道上與軌道垂直放置金屬桿上通以I4A的恒定電流，如圖所示，勻強磁場B垂直軌道平面，金屬桿與軌道間動摩擦因數(shù)為02，求勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小。11、在傾角為的光滑斜面上，置一通有電流為I、長為L、質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒，如圖所示，試求欲使棒靜止在斜面上，外加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的最小值和方向欲使棒靜止在斜面上且對斜面無壓力，應(yīng)加勻強磁場B的最小值和方向12、電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖所示，1982年，澳大利亞國立大學(xué)制成了能把22G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2M，長為100M，通以恒定電流10A，則軌道間所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度為多大磁場力的最大功率為多大（不計軌道摩擦）【能力提升】1、在赤道上空，水平放置一根通以由西向東的電流的直導(dǎo)線，則此導(dǎo)線（）A、受到豎直向上的安培力B、受到豎直向下的安培力C、受到由南向北的安培力D、受到由西向東的安培力2、質(zhì)量為M的金屬導(dǎo)體棒置于傾角為的導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù)為，當(dāng)導(dǎo)體棒通電時，恰能在導(dǎo)軌上靜止，如圖所示的四個圖中標(biāo)出了四種可能的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的方向，其中棒與導(dǎo)軌間的摩擦力可能為零的是（）3、質(zhì)量為M的一段直導(dǎo)線彎成N形后放到光滑水平面上，具體尺寸如圖所示，磁感受應(yīng)強度為B的勻強磁場豎直向下穿過N形導(dǎo)線平面，當(dāng)N形導(dǎo)線通入電流I的瞬間，導(dǎo)線的加速度大小為。4、有一金屬棒AB，質(zhì)量為M，電阻不計，可在兩條軌道上滑動，如圖所示，軌道間距為L，其平面與水平面的夾角為，置于垂直于軌道平面向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，金屬棒與軌道的最大靜磨擦力為其所受重力的K倍，回路中電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，問滑動變阻器R調(diào)節(jié)在什么阻值范圍內(nèi)，金屬棒能靜止在軌道上5磁場對運動電荷的作用力【典型例題】【例1】關(guān)于運動電荷和磁場的說法中，正確的是（D）A、運動電荷在某點不受洛侖茲力作用，這點的磁感應(yīng)強度必為零B、電荷的運動方向、磁感應(yīng)強度方向和電荷所受洛侖茲力的方向一定互相垂直C、電子射線由于受到垂直于它的磁場作用而偏轉(zhuǎn)，這是因為洛侖茲力對電子做功的結(jié)果D、電荷與磁場力沒有相對運動，電荷就一定不受磁場的作用力【解析】運動電荷處于磁感線強度為零處,所受洛侖茲力為零,但當(dāng)運動電荷的速度方向和磁場方向一致時（同向或反向）也不受洛侖茲力的作用；運動電荷受到的洛侖茲力垂直于磁場方向和電荷運動方向所決定的平面，即洛侖茲力既垂直磁場方向，也垂直于電荷的運動方向，但磁場方向和電荷運動方向不一定垂直；因為洛侖茲力一定垂直于電荷的運動方向，所以洛侖茲力永遠(yuǎn)不做功；運動電荷才受洛侖茲力的作用，這里的運動應(yīng)是與磁場的相對運動?！敬鸢浮緿【例2】如圖所示，MDN為絕緣材料制成的光滑豎直半圓環(huán)，半徑為R，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向外。一帶電量為Q，質(zhì)量為M的小球自M點無初速下落，下列說法中正確的是（ABD）A、由M滑到最低度點D時所用時間與磁場無關(guān)B、球滑到D時，速度大小VGR2C、球滑到D點時，對D的壓力一定大于MGD、滑到D時，對D的壓力隨圓半徑增大而減小【解析】對沿光滑豎直半圓環(huán)下滑的小球進(jìn)行受力分析，如圖所示，使小球下滑的力只有重力沿軌道的切向分力GT，洛侖茲力的存在只是減少了小球?qū)壍赖膲毫?，故下滑到最低點所用的時間及到最低點的速度與磁場是否存在均無關(guān)。下滑過程中，只有重力做功，由機(jī)械能守恒得MGR21MV所以VGR2在最低點時，三個力的合力提供圓周運動的向心力（如圖所示），即NF洛MGMRV2NMG2MGF洛3MGF洛，不能確認(rèn)N和MG的關(guān)系，即不能確定小球?qū)壍缐毫椭亓﹃P(guān)系。由N3MGF洛3MGQVB3MGQB可知，當(dāng)R變大時，N在減小，即對軌道壓力在G2減小。【答案】A、B、D【例3】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一個正交的勻強電場和勻強磁場，磁感應(yīng)強度為1T，電場強度為10N/C，一個帶正電的微粒，Q2106C，質(zhì)量M2106，在這正交的電場的磁場內(nèi)恰好做勻速直線運動，則帶電粒子運動的速度大小多大方向如何20M/S與電場強度成60斜向上?！窘馕觥窟\動電荷作勻速直線運動，則它受的合外力必為零，重力和電場力的大小、方向均可直接確定，則洛侖茲力必與重力和電場力的合力等值、反向，如圖所示，由左手定則就可確定運動電荷的速度方向。設(shè)速度V與電場E的夾角為TAN310236MGQ所以60由運動電荷受到合外力為零，得QVB2MG所以VSMQBG/20126【基礎(chǔ)練習(xí)】二十、選擇題1、關(guān)于帶電粒子所受洛侖茲力F、磁感應(yīng)強度B和粒子速度V三者之間的關(guān)系，下列說法中正確的是（）A、F、B、V三者必定均相互垂直B、F必定垂直于B、V，但B不一定垂直VC、B必定垂直于F，但F不一定垂直于VD、V必定垂直于F，但F不一定垂直于B2、有關(guān)電荷受電場力和洛侖茲力的說法中，正確的是（）A、電荷在磁場中一定受磁場力的作用B、電荷在電場中一定受電場力的作用C、電荷受電場力的方向與該處電場方向垂直D、電荷若受磁場力，則受力方向與該處磁場方向垂直3、兩個帶電粒子以相同的速度垂直磁感線方向進(jìn)入同一勻強磁場，兩粒子質(zhì)量之比為14，電量之比為12，則兩帶電粒子受洛侖茲力之比為（）A、21B、11C、12D、144、如圖所示，在電子射線管上方平行放置一通電長直導(dǎo)線，則電子射線將（）A、向上偏B、向下偏C、向紙內(nèi)偏D、向紙外偏5、圖所示為一速度選擇器，內(nèi)有一磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向外的勻強磁場，一束粒子流以速度V水平射入，為使粒子流經(jīng)磁場時不偏轉(zhuǎn)（不計重力），則磁場區(qū)域內(nèi)必須同時存在一個勻強電場，關(guān)于這處電場場強大小和方向的說法中，正確的是（）A、大小為B/V，粒子帶正電時，方向向上B、大小為B/V，粒子帶負(fù)電時，方向向上C、大小為BV，方向向下，與粒子帶何種電荷無關(guān)D、大小為BV，方向向上，與粒子帶何種電荷無關(guān)6、如圖所示，一帶負(fù)電的滑塊從粗糙斜面的頂端滑至底端時的速率為V，若加一個垂直紙面向外的勻強磁場，并保證滑塊能滑至底端，則它滑至底端時的速率（）A、變大B、變小C、不變D、條件不足，無法判斷二十一、填空題7、如圖所示，各帶電粒子均以速度V射入勻強磁場，其中圖C中V的方向垂直紙面向里，圖D中V的方向垂直紙面向外，試分別指出各帶電粒子所受洛侖茲力的方向。8、電子以4106M/S的速率垂直射入磁感應(yīng)強度為05T的勻強磁場中，受到的磁場力為N，如果電子射入磁場時的速度V與B的方向間的夾角是180，則電子所受的磁場力為N9、氫核和氘核以相同的動量垂直射入同一勻強磁場中，它們所受的洛倫茲力大小之比為21。三、計算題10、有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為12T，方向由南指向北，如有一質(zhì)子沿豎直向下的方向進(jìn)入磁場，磁場作用在質(zhì)子上的力為961014N，則質(zhì)子射入時速度為多大將在磁場中向哪個方向偏轉(zhuǎn)11、如圖所示，一帶電為Q的小球，質(zhì)量為M，以初速度V0豎直向上射入水平方向的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B。當(dāng)小球在豎直方向運動H高度時，球在B點上所受的磁場力多大12、如圖所示，在有限區(qū)域ABCD內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強磁場，磁場豎直高度為D，水平方向足夠長，磁感應(yīng)強度為B，在CD邊界中點O有大量的不同速度的正、負(fù)粒子垂直射入磁場，粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打在足夠長的水平邊界AB、CD上，請在AB、CD邊界上畫出粒子所能達(dá)到的區(qū)域并簡要說明理由（不計粒子的重力）?！灸芰μ嵘?、設(shè)勻強磁場方向沿Z軸正向，帶負(fù)電的運動粒子在磁場中受洛侖茲力F作用的方向沿Y軸正向，如圖所示，則該帶負(fù)電的粒子速度方向為（）A、一定沿X軸正向B、一定沿X軸負(fù)向C、可能在XOZ平面內(nèi)D、可能在XOY平面內(nèi)2、如圖所示，絕緣劈兩斜面光滑且足夠長，它們的傾角分別為、（，處在垂直紙面向里的勻強磁場中，將質(zhì)量相等，帶等量異種電荷的小球A和B同時從兩斜面的頂端由靜止釋放，不考慮兩電荷之間的庫侖力，則（）A、在斜面上兩球做勻加速運動，且AAABB、在斜面上兩球都做變加速運動C、兩球沿斜面運動的最大位移SASBD、兩球沿斜面運動的時間TATB3、如圖所示，虛線框內(nèi)空間中同時存在著勻強電場和勻強磁場，勻強電場的電場線方向豎直向上，電場強度E6104V/M，勻強磁場的磁感線未在圖中畫出，一帶正電的粒子按圖示方向垂直進(jìn)入虛線框空間中，速度V2105M/S。如要求帶電粒子在虛線框空間做勻速運動，磁場中磁感受線的方向如何磁感應(yīng)強度大小如何（帶電粒子所受重力忽略不計）垂直紙面向外4、磁流體發(fā)電是一項新興持術(shù)，它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，如圖所示是磁流體發(fā)電機(jī)的裝置，A、B組成一對平行電極，兩板間距為D，內(nèi)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。現(xiàn)持續(xù)將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負(fù)電的微粒，而整體呈中性）垂直噴入磁場，每個離子的速度為V，電量大小為Q，忽略兩極之間的等效內(nèi)阻，穩(wěn)定時，電勢較高的是哪個極磁流體發(fā)電機(jī)的電動勢多大外電阻R上消耗的功率為多大6帶電粒子在勻強磁場中的運動（1）【典型例題】【例1】一電子以垂直于勻強磁場的速度VA，從A處進(jìn)入長為D寬為H的磁場區(qū)域如圖，發(fā)生偏移而從B處離開磁場，若電量為E，磁感應(yīng)強度為B，弧AB的長為L，則（B）A、電子在磁場中運動的時間為TD/VAB、電子在磁場中運動的時間為TL/VAC、洛侖茲力對電子做功是BEVAHD、電子在A、B兩處的速度相同【解析】電子在磁場中只受洛侖茲力的作用,作勻速圓周運動,認(rèn)為運動時間為T是把電AVD子作為類平拋運動了，圓周運動時可用T來計算；洛侖茲力與電子的運動方向始終垂AVL直，故一定不做功；速度是矢量，電子在A、B兩點速度的大小相等，而方向并不相同?！敬鸢浮緽【例2】圖所示的勻強磁場中有一束質(zhì)量不同、速率不同的一價正離子，從同一點P沿同一方向射入磁場，它們中能夠到達(dá)屏上同一點Q的粒子必須具有（A）A、相同的動量B、相同的速率C、相同的質(zhì)量D、相同的動能【解析】首先要注意到對于離子這一微觀粒子，重力是不計的，那么它只受洛侖茲力而作勻速圓周運動，不同的粒子能到達(dá)屏上同一點，說明它們具有相同的軌道半徑，由R可知，對于一價正離子Q相同，只有MV相同，R才相同，即須有相QBMV同的動量【答案】A【例3】豎直放置的半圓形光滑絕緣管道處在圖所示的勻強磁場中，B11T，管道半徑R08M，其直徑POQ在豎直線上，在管口P處以2M/S的速度水平射入一個帶電小球（可視為質(zhì)點），其電量為104C（G取10M/S2）試求小球滑到Q處的速度為多大若小球從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【解析】小球在管道中受重力、洛侖茲力和軌道的作用力，而只有重力對小球做功，由動能定理得MG2RM212PQV解得VQ6M/S4PVGR在Q處彈力為零，則洛侖茲力和重力的合力提供向心力，有QBVQ2解得M12105【基礎(chǔ)練習(xí)】二十二、選擇題1、關(guān)于帶電粒子在磁場中的運動，下列說法正確的是（CD）A、帶電粒子飛入勻強磁場后，一定做勻速圓周運動B、帶電粒子飛入勻強磁場后做勻速圓周運動時，速度一定不變C、帶電粒子飛入勻強磁場后做勻速圓周運動時，洛侖茲力的方向總和運動方向垂直D、帶電粒子飛入勻強磁場后做勻速圓周運動時，動能一定保持不變2、質(zhì)子和粒子在同一勻強磁場中做半徑相同的圓周運動，由此可知，質(zhì)子的動能