磁場(chǎng)周練帶基礎(chǔ)與提高

高二物理周練（四）一、單選題1、下列關(guān)于磁場(chǎng)的說(shuō)法正確的是（b）A．磁場(chǎng)只存在于磁極周?chē)鶥．磁場(chǎng)中的任意一條磁感線都是閉合的C．地球磁場(chǎng)的北極與地理南極完全重合D．在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)電荷一定受磁場(chǎng)力作用2、如圖所示，三根長(zhǎng)直通電導(dǎo)線中的電流大小相同，通過(guò)b、d導(dǎo)線的電流方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶铮琧導(dǎo)線的電流方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?，a點(diǎn)為b、d兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)，ac垂直bd，且ab=ad=ac,則a點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?yàn)椋╟）A．垂直紙面向外B．垂直紙面向里C．沿紙面由a指向bD．沿紙面由a指向d3、下列說(shuō)法中正確的是（c）A．回旋加速器可以將帶電粒子的速度加速到無(wú)窮大；B．回旋加速器的兩個(gè)D形盒之間應(yīng)加上高壓直流電源；C．回旋加速器的兩個(gè)D形盒之間應(yīng)加上高頻交流電源；D．帶電粒子在D形盒中的軌跡半徑是不變的。4、質(zhì)譜儀的兩大重要組成部分是加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)．如圖3所示為質(zhì)譜儀的原理圖．設(shè)想有一個(gè)靜止的質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶電粒子(不計(jì)重力)，經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，帶電粒子打到底片上的P點(diǎn)，設(shè)OP＝x，則在圖4中能正確反映x與U之間的函數(shù)關(guān)系的是解析：帶電粒子先經(jīng)加速電場(chǎng)加速，故qU＝eq\f(1,2)mv2，進(jìn)入磁場(chǎng)后偏轉(zhuǎn)，OP＝x＝2r＝eq\f(2mv,qB)，兩式聯(lián)立得，OP＝x＝eq\r(\f(8mU,B2q))∝eq\r(U)，所以B為正確答案．答案：B5、如圖所示，MN為兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的分界面，兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的關(guān)系為B1＝2B2，一帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的粒子從O點(diǎn)垂直MN進(jìn)入B1磁場(chǎng)，則經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間它將向下再一次通過(guò)O點(diǎn)()A.eq\f(2πm,qB1)B.eq\f(2πm,qB2)C.eq\f(2πm,q(B1＋B2))D.eq\f(πm,q(B1＋B2))解析：粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如右圖所示，由周期公式T＝eq\f(2πm,qB)知，粒子從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到再一次通過(guò)O點(diǎn)的時(shí)間t＝eq\f(2πm,qB1)＋eq\f(πm,qB2)＝eq\f(2πm,qB2)，所以B選項(xiàng)正確．答案：B二、多選題6、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（bc）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)磁鐵摩擦力向左D．桌面對(duì)磁鐵摩擦力向右7、寬為d的金屬條放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與金屬條垂直，磁感強(qiáng)度為B，當(dāng)金屬條中通入如圖所示的電流時(shí)，電子定向移動(dòng)速度為v，則下面說(shuō)法中正確的是（bc）A．導(dǎo)體左側(cè)聚集較多電子，使得b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)B．導(dǎo)體右側(cè)聚集較多電子，使得b點(diǎn)電勢(shì)低于a點(diǎn)電勢(shì)C．a(chǎn)b兩點(diǎn)之間電勢(shì)差為v·B·dD．a(chǎn)b兩點(diǎn)之間電勢(shì)相等8、如圖所示，在一矩形區(qū)域內(nèi)，不加磁場(chǎng)時(shí)，不計(jì)重力的帶電粒子以某初速度垂直左邊界射入，穿過(guò)此區(qū)域的時(shí)間為t.若加上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，帶電粒子仍以原來(lái)的初速度入射，粒子飛出磁場(chǎng)時(shí)偏離原方向60°，利用以上數(shù)據(jù)可求出下列物理量中的A．帶電粒子的比荷B．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期C．帶電粒子的初速度D．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑解析：由帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角，可知帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)的圓心角為60°，因此由幾何關(guān)系得磁場(chǎng)寬度l＝rsin60°＝eq\f(mv0,qB)sin60°，又未加磁場(chǎng)時(shí)有l(wèi)＝v0t，所以可求得比荷eq\f(q,m)＝eq\f(sin60°,Bt)，A項(xiàng)對(duì)；周期T＝eq\f(2πm,qB)可求出，B項(xiàng)對(duì)；因初速度未知，所以C、D項(xiàng)錯(cuò)．答案：AB9、如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．質(zhì)量為m、帶電荷量為＋Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑．在滑塊下滑的過(guò)程中，下列判斷錯(cuò)誤的是()A．滑塊受到的摩擦力不變B．滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小無(wú)關(guān)C．滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下D．B很大時(shí)，滑塊可能靜止于斜面上解析：由左手定則知C正確．而Ff＝μFN＝μ(mgcosθ＋BQv)要隨速度增加而變大，A錯(cuò)誤．若滑塊滑到斜面底端已達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，應(yīng)有Ff＝mgsinθ，可得v＝eq\f(mg,BQ)(eq\f(sinθ,μ)－cosθ)，可看到v隨B的增大而減?。艋瑝K滑到斜面底端時(shí)還處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則在B越強(qiáng)時(shí)，F(xiàn)f越大，滑塊克服阻力做功越多，到達(dá)斜面底端的速度越小，B錯(cuò)誤．當(dāng)滑塊能靜止于斜面上時(shí)應(yīng)有mgsinθ＝μmgcosθ，即μ＝tanθ，與B的大小無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤．答案：ABD三、填空題10、如圖所示，兩電子沿MN方向從M點(diǎn)射入兩平行平面間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它們分別以v1、v2的速率射出磁場(chǎng)，則v1∶v2=__1:2_，通過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)所用時(shí)間之比t1∶t2=__3：2__．MMNabv1v260°BBABdvv300O11、如圖所示，一束電子（電量為e）以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿透磁場(chǎng)時(shí)速度方向與電子原來(lái)入射方向的夾角是30°，則電子的質(zhì)量是，穿透磁場(chǎng)的時(shí)間是。解析：電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，只受洛侖茲力作用，故其軌跡是圓弧的一部分，又因?yàn)閒⊥v，故圓心在電子穿入和穿出磁場(chǎng)時(shí)受到洛侖茲力指向交點(diǎn)上，如圖10中的O點(diǎn)，由幾何知識(shí)知，AB間圓心角θ＝30°，OB為半徑。∴r=d/sin30°=2d，又由r=mv/Be得m=2dBe/v又∵AB圓心角是30°，∴穿透時(shí)間t=T/12，故t=πd/3v。12、如圖所示，回旋加速器D形盒的半徑為R，用來(lái)加速質(zhì)量為m，電量為q的質(zhì)子，使質(zhì)子由靜止加速到能量為Ek后由A孔射出，（1）則加速器中勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的方向?yàn)榇笮?。?）設(shè)兩D形盒間電壓為U，質(zhì)子每次經(jīng)電場(chǎng)加速后能量增加，則加速到上述能量所需次數(shù)為。 （1）由左手定則判定B的方向垂直紙面向里 （2）Ek=nuq四、計(jì)算題13、如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、間距為d的平行金屬板間，有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重力不計(jì))，從左側(cè)兩極板的中心處以不同速率v水平射入，欲使粒子不打在板上，求粒子速率v應(yīng)滿足什么條件？解析：設(shè)粒子剛好打在上極板左邊緣時(shí)(如圖所示)．R1＝eq\f(d,4)，又R1＝eq\f(mv1,qB)，解得v1＝eq\f(Bqd,4m).設(shè)粒子剛好打在上極板右邊緣時(shí)，由圖知：R22＝L2＋(R2－eq\f(d,2))2，所以R2＝eq\f(4L2＋d2,4d)，又R2＝eq\f(mv2,qB)，解得v2＝eq\f(Bq4L2＋d2,4md).綜上分析，要使粒子不打在極板上，其入射速率應(yīng)滿足以下條件：v<eq\f(Bqd,4m)或v>eq\f(Bq4L2＋d2,4md).答案：v<eq\f(Bqd,4m)或v>eq\f(Bq4L2＋d2,4md)14、在電視機(jī)的設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，要考慮到地磁場(chǎng)對(duì)電子束偏轉(zhuǎn)的影響，可采用某種技術(shù)進(jìn)行消除．為確定地磁場(chǎng)的影響程度，需先測(cè)定地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，在地球的北半球可將地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分解為水平分量B1和豎直向下的分量B2，其中B1沿水平方向，對(duì)電子束影響較小可忽略，B2可通過(guò)以下裝置進(jìn)行測(cè)量．如圖所示，水平放置的顯像管中電子(質(zhì)量為m，電荷量為e)從電子槍的熾熱燈絲上發(fā)出后(初速度可視為0)，先經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速，然后沿水平方向自南向北運(yùn)動(dòng)，最后打在距加速電場(chǎng)出口水平距離為L(zhǎng)的屏上，電子束在屏上的偏移距離為d.(1)試判斷電子束偏向什么方向；(2)試求地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量B2.解析：(1)利用左手定則，可得電子束向東偏．(2)由題意作出電子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示．電子經(jīng)電場(chǎng)加速，由動(dòng)能定理得：eU＝eq\f(1,2)mv2電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，利用幾何知識(shí)得：R2＝(R－d)2＋L2洛倫茲力提供向心力evB2＝meq\f(v2,R)，得：R＝eq\f(mv,eB2)由以上各式得：B2＝eq\f(2d\r(2emU),ed2＋L2).答案：(1)向東偏(2)eq\f(2d\r(2emU),ed2＋L2)xyAOMNθv015、如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)為B,方向垂直xOy平面向里，電場(chǎng)線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開(kāi)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，MN之間的距離為L(zhǎng)，xyAOMNθv0電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大??；A點(diǎn)到x軸的高度h.xyAOMNθxyAOMNθv0θO/P【解析】本題考查平拋運(yùn)動(dòng)和帶電小球在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。（1）小球在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明電場(chǎng)力和重力平衡（恒力不能充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力），有=1\*GB3①=2\*GB3②重力的方向豎直向下，電場(chǎng)力方向只能向上，由于小球帶正電，所以電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上。（2）小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，O′為圓心，MN為弦長(zhǎng)，，如圖所示。設(shè)半徑為r，由幾何關(guān)系知=3\*GB3③小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛侖茲力提供，設(shè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的速率為v，有=4\*GB3④ 由速度的合成與分解知=5\*GB3⑤由=3\*GB3③=4\*GB3④=5\*GB3⑤式得=6\*GB3⑥（3）設(shè)小球到M點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為vy，它與水平分速度的關(guān)系為=7\*GB3⑦由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律=8\*GB3⑧由=6\*GB3⑥=7\*GB3⑦=8\*GB3⑧式得=9\*GB3⑨高二物理試題5一、本題共10小題,每小題4分,共40分,每小題所給四個(gè)選項(xiàng)中至少有一個(gè)是正確的，請(qǐng)將正確答案填在答題卡上.1．下列說(shuō)法中正確的是（）A．物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，其動(dòng)量一定改變B．物體的動(dòng)量發(fā)生了改變，則合外力一定對(duì)物體做了功C．如果物體在任何相等的時(shí)間內(nèi)，受到相同的沖量，則物體一定作勻變速運(yùn)動(dòng)D．如果物體是在恒定的合外力作用下運(yùn)動(dòng)，則單位時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的增量與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。2．一列機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，有關(guān)物理量的變化情況是（）A．波速、頻率、波長(zhǎng)均不變B．波速不變，頻率、波長(zhǎng)將發(fā)生改變C．頻率不變，波速、波長(zhǎng)將發(fā)生改變D．波速、頻率、波長(zhǎng)均發(fā)生改變3．如圖所示，一驗(yàn)電器與鋅板相連，現(xiàn)用一弧光燈照射鋅板，弧光燈關(guān)閉之后，驗(yàn)電器指針保持一定的偏角,以下說(shuō)法正確的是A.將一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸，則驗(yàn)電器指針偏角將增大B.將一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸，則驗(yàn)電器指針偏角將保持不變驗(yàn)電器鋅板驗(yàn)電器鋅板弧光燈光燈照射鋅板，驗(yàn)電器的指針偏角將更大D.使驗(yàn)電器指針回到零，改用強(qiáng)度更大的紅外線燈照射鋅板，驗(yàn)電器的指針偏角將更大12．（4分）16．利用圖（9）中裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時(shí)，有下面幾種說(shuō)法A.將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄B.將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬C.將單縫向雙縫移動(dòng)一小段距離后，干涉條紋間距變寬D.換一個(gè)兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄E.去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消失正確的是：白熾燈濾光片白熾燈濾光片單縫雙縫遮光筒屏圖（9）三、本題共3題，共18分，把答案填在題中的橫線上.11.（4分）利用光電管產(chǎn)生光電流的電路如圖（8）所示．電源的正極應(yīng)接在端（填“a”或“b”）；若電流表讀數(shù)為8μA，則每秒從光電管陰極發(fā)射的光電子至少是個(gè)（已知電子電量為l.6×10-19C）．12．（4分）16．利用圖（9）中裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時(shí)，有下面幾種說(shuō)法A.將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄B.將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬C.將單縫向雙縫移動(dòng)一小段距離后，干涉條紋間距變寬D.換一個(gè)兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄E.去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消失圖（8）正確的是：白熾燈濾光片白熾燈濾光片單縫雙縫遮光筒屏圖（10）圖（9）圖（10）13．（10分）右圖為“碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.（1）入射小球1與被碰小球2直徑相同，均為d，它們的質(zhì)量相比較，應(yīng)是m1____m2．（填“<”“>”或“＝”）（2）為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，必須調(diào)整斜槽使斜槽末端．（3）某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下A．在地面上依次鋪白紙和復(fù)寫(xiě)紙.B．確定重錘對(duì)應(yīng)點(diǎn)O.C．不放球2，讓球1從斜槽一固定位置多次自由釋放，確定它落地點(diǎn)的平均位置.東平高級(jí)中學(xué)高二物