物理磁場練習(xí)題含答案

1、物理高二磁場練習(xí)題一、 單選題1.關(guān)于電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法正確的是A.電場強(qiáng)度的定義式匚 F適用于任何電場EqB.由真空中點(diǎn)電荷白電場強(qiáng)度公式E kQ可知，當(dāng)r一0時(shí)，E一無窮大2rC.由公式B 匚可知，一小段通電導(dǎo)線在某處若不受磁場力，則說明此處一定無磁場ILD.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是置于該處的通電導(dǎo)線所受的安培力方向 2.如圖所示，條形磁鐵放在水平粗糙桌面上，它的正中間上方固定一根長直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通過方向垂直紙面向里 （即與條形磁鐵垂直） 的電流，和原來沒有電流通過時(shí)相比較，磁鐵受到 的支持力N和摩擦力f將A N減小，f=0 B 、N減小，fw0C N增大，f=0 D 、N增大，f

2、w03、有電子、質(zhì)子、笊核、瓶核，以同樣速度垂直射入同一勻強(qiáng)磁場中，它們都作勻速圓周運(yùn)動，則軌道半徑最大的粒子是A.笊核B .瓶核 C .電子 D .質(zhì)子4 . 一帶正電荷的小球沿光滑、水平、絕緣的桌面向右運(yùn)動，如.、.圖所示，速度方向垂直于一勻強(qiáng)磁場，飛離桌面后，最終落在地X X X X面上.設(shè)飛行時(shí)間為ti、水平射程為si、著地速率為vi;現(xiàn)撤去磁場其它條件不變，小球飛行時(shí)間為t2、水平射程為S2、著地速 率為V2.則有：A v i=V2B、Vi>V2C、Si=S2D> t i<t 25 .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(qiáng)電場.離子飛出電場后的動

3、能為 Ek,當(dāng)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(qiáng)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A Ek <Ekz, W=0B 、E< >EZ,W0C、E< =EZ, V=0D 、Ek >EZ, W>0',6 .圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片 AA2。平板S下方有強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。下列表述 錯誤的是A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B.速度選擇器中的磁場方向垂直

4、紙面向外C.能通過的狹縫 P的帶電粒子的速率等于 E/BD.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的荷質(zhì)比越小二、雙選題7 .下列關(guān)于磁場中的通電導(dǎo)線和運(yùn)動電荷的說法中，正確的是A、磁場對通電導(dǎo)線的作用力方向一定與磁場方向垂直日有固定轉(zhuǎn)動軸的通電線框在磁場中一定會轉(zhuǎn)動C帶電粒子只受洛倫茲力作用時(shí)，其動能不變，速度一直在變D電荷在磁場中不可能做勻速直線運(yùn)動在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)8 .如圖，MN是勻強(qiáng)磁場中的一塊薄金屬板，帶電粒子（不計(jì)重力） 動并穿過金屬板，虛線表示其運(yùn)動軌跡，由圖知:A、粒子帶負(fù)電B、粒子運(yùn)動方向是abcdeC、粒子運(yùn)動方向是edcbaD、粒子在上半周所用時(shí)間比下半周所用時(shí)間長9.如圖

5、，磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，垂直穿過平面直角坐標(biāo)系的第為m,帶電量為q的粒子以速度動到A、B、A點(diǎn)時(shí)的速度方向平行于粒子帶正電粒子帶負(fù)電V從。點(diǎn)沿著與y軸夾角為 x軸，那么：I象限。一質(zhì)量30 °方向進(jìn)入磁場，運(yùn)C、粒子由。到A經(jīng)歷時(shí)間tm3qBD、10.粒子的速度沒有變化“電子在勻強(qiáng)磁場中，以一固定的正電荷為圓心，在圓形軌道上運(yùn)動，磁場方向垂直于它的運(yùn)動平面，電場力恰是磁場力的三倍為m,磁感弓雖度為 B,那么電子運(yùn)動的可能角速度應(yīng)當(dāng)是11.長為L的水平極板間，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為.設(shè)電子電量為e,質(zhì)量B,板間距離也為L,板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為 m,電量為q的帶正電粒子

6、(不計(jì)重力)，從左邊極板間中點(diǎn)處垂直于磁A、v4mB、v4mC vBqLDBqL5BqL、v -m4m4m12、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,場方向以速度v水平射入磁場，欲使粒子不打到極板上，v應(yīng)滿足BqL5BqL其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時(shí)的動能，則下列說法中正確的是A.增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 C.增大D形金屬盒的半徑 三、計(jì)算題B .增大勻強(qiáng)電場間的加速電壓D .減小狹縫間的距離13.如圖所示，銅棒 ab長0.1m,質(zhì)量為6X

7、10-2kg,兩端與長為1m的 輕銅線相連靜止于豎直平面內(nèi)。整個裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中， 磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,現(xiàn)接通電源，使銅棒中保持有恒定電流通過，銅 棒發(fā)生擺動，已知最大偏轉(zhuǎn)角為37° ,(1)在此過程中銅棒的重力勢能增加了多少；(2)通電電流的大小為多大。(不計(jì)空氣阻力，14、如圖所示，在sin37=0.6 , cos37 ° =0.8x軸的上方(y>0的空間內(nèi))g=10m/s2)存在著垂直于紙面向里、XXX X磁感應(yīng)強(qiáng)度為勻強(qiáng)磁場，一個不計(jì)重力的帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v進(jìn)入磁場，粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度方向垂直于磁場且與 x軸正方向成45

8、76;角，若粒子的質(zhì)量為 切電量為q,求：(1)該粒子在磁場中作圓周運(yùn)動的軌道半徑；(2)粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間。15.如圖所示，以 MN界的兩勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度Bi=2B2,方向垂直紙面向里?，F(xiàn)有一質(zhì)量為mr帶電量為q的正粒子，從。點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入 B1中。(2)求經(jīng)過多長時(shí)間粒子重新回到。點(diǎn)(1)試畫出粒子的運(yùn)動軌跡;X X X X XXX X X |x X XM ONxxB=1T,勻強(qiáng)電場方向水平向XX X16、如圖所示，勻強(qiáng)磁場沿水平方向，垂直紙面向里，磁感強(qiáng)度右，場強(qiáng)E=10V3n/C。一帶正電的微粒質(zhì)量m=2X 10-6kg,電量q=2X10-6C,在此空間恰好作直線運(yùn)動，問：(

9、1)帶電微粒運(yùn)動速度的大小和方向怎樣那么經(jīng)多少時(shí)間微粒到達(dá) Q點(diǎn)(設(shè)PQ連線e ,足夠長的光滑絕緣斜面，磁感應(yīng)有一質(zhì)量為m,帶電量為十q的小球靜止在,若迅速把電場方向反轉(zhuǎn)豎直向下，(2)若微粒運(yùn)動到P點(diǎn)的時(shí)刻，突然將磁場撤去，： 與電場方向平行)17.在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，有一傾角為 強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外， 電場方向豎直向上. 斜面頂端，這時(shí)小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱悖鐖D所示 小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠(yuǎn)所用時(shí)間是多少18、如圖所示，相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，其電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度外別為小 小E神B個質(zhì)量為m帶正電量為q的油滴，以水平速度V0 (1)油滴剛進(jìn)入場中 a點(diǎn)時(shí)

10、的加速度。從a點(diǎn)射入，經(jīng)一理時(shí)間目運(yùn)動到b(2)若到達(dá)b點(diǎn)時(shí)，偏離入射方向的距離為 d,此時(shí)速度大小為多大19.如圖所示，在一個同時(shí)存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的空間,有一個質(zhì)量”于長為L的細(xì)絲線的一端，細(xì)絲線另一端固定于 O點(diǎn)。帶電微粒以角速 圓周運(yùn)動，此時(shí)細(xì)線與豎直方向成 30。角，且細(xì)線中張力為零，電(1)求微粒所帶電荷的種類和電量；(2)問空間的磁場方向和磁感強(qiáng)度B的大小多大(3)如突然撤去磁場，則帶電粒子將作怎樣的運(yùn)動線中的張力是多大20.在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第1象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，第W象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m電荷量為q的帶正電的粒

11、子從y軸正半軸上的M氏以速度V0垂直于Y 軸射入電場，經(jīng)x軸上的N直與x軸正方向成。=60角射入磁場，最后從 y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于Y軸射出磁場，如圖所示。不計(jì)粒子重力，求：(1)M、N兩點(diǎn)間的電勢差UU(2)粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑(3)粒子從 城運(yùn)動到P點(diǎn)的總時(shí)間21、電子自靜止開始經(jīng)M N板間r ；t。(兩板間的電壓為 U)的電場加速后從A點(diǎn)垂直于磁場邊界射入寬度為 d的勻強(qiáng)磁場中，電子離開磁場時(shí)的位 置P偏離入射方向的距離為 L,如圖所示.求：m的帶電微粒，系在水坪Mr面內(nèi)竹勻速旬上。XS x 乂 sn37勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度.(已知電子的質(zhì)量為 m電荷量為e) 22 .在xoy平

12、面內(nèi)，x軸的上方有勻強(qiáng)磁場， 磁感應(yīng)弓雖度為 B, 方向如圖所示，x軸的下方有勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E,方向與y軸的正方向相反。今有電量為 -q、質(zhì)量為m的粒子(不 計(jì)重力)，從坐標(biāo)原點(diǎn)沿 y軸的正方向射出，射出以后，第三 次到達(dá)x軸時(shí)，它與。點(diǎn)的距離為L,問：(1)粒子射出時(shí)的速度多大 ？(2)粒子運(yùn)動的總路程為多少答案ACBABD AG AG BG BQ AB> AC13、解(1)重力勢能增加：Ep mg L1 (1 cos37 ) 0.12Jx x(2)擺動至最大偏角時(shí) v=0 有：mgL1 (1 cos37 )二安L1F安 BI L2得 I=4A14、(1)粒子垂直進(jìn)入磁場，由洛倫

13、茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二衛(wèi)卜JqvB=mV/R. - R =mv/qB(2) T = 2兀 mqB根據(jù)圓的對稱性可知， 粒子進(jìn)入磁場時(shí)速度與 x軸的夾角為45°角，穿出磁場時(shí)，與 x軸的夾角仍為45。角，根據(jù)左手定則可知，粒子沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),33 m則速度的偏向角為 270°角，軌道的圓心角也為270° :，t =4T = 2qB15、17、由題意知qE=mg場強(qiáng)轉(zhuǎn)為豎直向下時(shí)，由動能定理,12 Gmv 22mgcos qB12rrc有(qE mg)Lsin mv 即 2mgLsin 2當(dāng)滑塊剛離開斜面時(shí)有(Eq+mg)cos 0 =Bqv即v22由解得L器

14、黑(2) (Eq+mg)sin 0 =ma 得 a=2gsin 0x=(1/2)at2 得 t= 18:帶電油滴受重力、電場力、洛侖茲力作用，根據(jù)牛頓第二定律求合力，進(jìn)而求出加速度; 帶電油滴由a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程利用動能定理建立方程求解。由牛頓第二定律可得：a qv0B (mg qE)因洛侖茲力不做功，根據(jù)動能定理有:(mg qE)d1 2一 mv21-mv0 2解得V2mv0 2(mg qE)d.m20、分析帶電粒子的運(yùn)動情況，畫出其運(yùn)動軌跡如圖所示(1)設(shè)粒子過N點(diǎn)時(shí)的速度為V,有v0 cosV12粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程，有qUMN -mv22vo(2)粒子在磁場中以 02 mv 有 qvB r(3)由幾何關(guān)系得ON-mvo 2得U MN23mv02q為圓心做勻速圓周運(yùn)動，半徑為ON2mv0qBRsin設(shè)粒子在電場中運(yùn)動的時(shí)間為t1,有ONVotiti,3m qB粒子