1、磁场磁场测试测试一一 一、选择题（每题选择题（每题 5 分，共分，共 50 分）分） 1关于磁场中某点的磁感应强度，下列说法正确地是 A由 IL F B可知，B 与 F 成正比，与 IL 的乘积成反比 BB 的大小与 IL 的乘积无关，由磁场本身决定 CB 的大小和方向处处相同的区域叫匀强磁场 DB 的方向与通电导线的受力方向相同 2一个小磁针挂在大线圈内部、磁针静止时与线圈在同一平面内当大线圈中通以图示 方向电流时，则 A小磁针的 N 极向纸面里转 B小磁针的 N 极向纸面外转 C小磁针在纸面内向左摆动 D小磁针在纸面内向右摆动 3一根通有电流 I 的直铜棒用软导线挂在如图所示匀强磁场中，此
2、时悬线中的张力大于 零而小于铜棒的重力欲使悬线中张力为零，可采用的方法有 A适当增大电流，方向不变 B适当减小电流，并使它反向 C电流大小、方向不变，适当增强磁场 D使原电流反向，并适当减弱磁场 4如图所示 abcd 是一竖直的矩形导线框，线框面积为 S，放在磁感应强度为 B 的匀强 磁场中，ab 边在水平面内且与磁场方向成 60角，若导线框中的电流为 I，则导线框所受的 安培力对某竖直固定轴的力矩为（ ） ABIS B 2 1 BIS C 2 3 BIS D由于导线框的边长及固定轴的位置未给出，无法确定。 5要把速度大小和方向均相同的一束质子（H 1 1 ）和粒子（He 4 2 ）分为两束(
3、不计重 力)，可以施加 A与速度方向平行的磁场 B与速度方向垂直的磁场 C与速度方向平行的电场 D与速度方向垂直的电场 6一个带电粒子以速度 v 射入某一空间（不计重力） ，下列说法正确的是 A若空间只有电场，粒子的动能可能不变 B若空间只有电场，粒子的动量一定变化 C若空间只有磁场，粒子的动能一定不变 D若空间只有磁场，粒子的动量一定变化 N S I B I a b c d B 7如图所示，两平行金属板中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，带正电的粒子（不计 粒子的重力）从两板中央垂直电场、磁场入射。它在金属板间 运动的轨迹为水平直线，如图中虚线所示。若使粒子飞越金属 板间的过程中向上板偏移，则
4、可以采取下列的正确措施为 A使入射速度增大 B使粒子电量增大 C使电场强度增大 D使磁感应强度增大 8把金属块放在磁场中，磁场方向垂直于里外两侧面向外，如图。 金属块中有电流通过，设金属上下表面电势分别为 U1和 U2，则： AU1U2 BU1 U2 CU1U2 D无法判定上下表面电势高低 9MN 板两侧都是磁感强度为 B 的匀强磁场，方向如图，带电粒子从 a 位置以垂直 B 方向的速度 V 开始运动，依次通过小孔 b、c、d，已知 ab = bc = cd，粒子从 a 运动到 d 的时间为 t，则粒子的荷 质比为：( ) A tB B 3tB 4 C 2 tB D tB 3 10如图所示，一
5、根不光滑 的长竖直绝缘杆，套有一 个质量为 m， 带正电 q 的小球， 匀强电场 E 与匀磁磁场 B 互相 垂直， E 和 B 都与杆垂直， 当小球由静止开始下落后( ) A小球加速度不断减小，最后为零 B小球加速度先增加后减小，最后为零 C小球速度先增加后减小，最后为零 D小球动能不断增大，直到达到某一最大值 二、填空题（每题二、填空题（每题 6 分，共分，共 18 分）分） 11氘核（H 2 1 ） 、氚核（H 3 1 ） 、氦核（He 4 2 ）都垂直于磁场方向射入同一足够大的匀 强磁场，那么当它们以相同的速率、相同的动量、相同的动能射入磁场，轨道半径之比分别 为_；_和_ ，它们的周期
6、之比_ 。 12在匀强磁场中有一个带电为-q，质量为 m1的粒子沿半径为 r 的圆周作匀速圆周运动，磁场方向垂直于纸面向里。运动中与另一 个静止在圆周上带电量也为-q，质量为 m2的粒子相碰后，合为一体 在半径为 r2的竖直圆周作匀速运动， 2 1 r r =_。（不计粒子的重力） 13在直角区域 aob 内，有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、 负电子从 o 点沿纸面以相同的速度 v 射入磁场中，速度方向与磁场 边界ob成30角， 则正、 负电子在磁场中运动时间之比为_。 （不计正、负电子受到的重力） v0 B E a B b O 30 -q1 -q2 B 三、计算题三、计算题 14.一带电量
7、为+q，质量为 m 的粒子经加速电场（加速电压为 U）加速后，垂直进入相 互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场 E 方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向里，测出该粒 子离开场区时的速度大小为 V（不计重力） ，求粒子离开场区时偏离原方向的距离 d。 15如图所示，平行金属导轨 PQ 与 MN 都与水平面成角，相距为 L。一根质量为 m 的金属棒 ab 在导轨上，并保持水平方向，ab 棒内通有恒定电流，电流大小为 I，方向从 a 到 b。空间存在着方向与导轨平面垂直的匀强磁场，ab 棒在磁场力作用下保持静止，并且棒 与导轨间没有摩擦力。求磁感应强度 B 的大小和方向。 a b I 16如图所示，在半径为
8、 R 的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，a、b、c 三点等距离 地分布在圆周上。 三对相同的平行金属板分别处于这三点的圆的切线方向。 它们的两板间电 压为 U。在 a、b、c 处有小孔。有一个质量为 m、带电量为 q 的粒子从 a 孔正对的金属板 M 处由静止释放。不计重力，经过一段时间后，粒子又返回到 M 处。求： （1）磁场的磁感应强度； （2）如果每对金属板间的距离都为 d，粒子运动的周期是多大。 a c b M 参考答案： 一选择题一选择题 题号题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案答案 BC B AC B BD ABC AD A D AD 二、填空题：二、填空题：
9、11、2：3：2 2：2：1 132: 2：3：2 12、2：1 13、2：1 三、计算题 14、分析：粒子经过加速电场后 Uqmv 2 1 2 0 射入场区的初速度为 m 2qU v0 粒子在场区中向上偏转，其中洛仑兹力不做功，电场力做负功。由动能定理得： Eqdmv 2 1 mv 2 1 2 0 2 由以上各式可得： 2Eq mv E U d 2 15、分析：金属棒受力如图所示。 根据力平衡条件可知： mgsinF 而：BIlF 可得： Il mgsin B 又左手定则可知，B 的方向垂直 导轨平面向下，如图 16、分析： （1）粒子经过一段时间后回到 M 点，可知粒子的 轨迹如图，粒子进
10、出磁场的速度都与边界垂直指向圆形磁场 区域的中心。 粒子进磁场区的速度：Uqmv 2 1 2 0 m 2qU v0 由几何关系可知粒子圆运动轨迹半径 r 与圆型磁场的半径 R 之间：3 R r 粒子进入磁场后，洛仑兹力提供向心力： r v mBqv 2 0 0 Bq m2 T Eq Bqv mg F安 N B a c b M r 可得： qR3 mv B 0 = q Um6 R3 1 （2）粒子在电场中直线加速的时间 dm Uq a 2 at 2 1 d Uq m2d a 2d t 2 粒子在磁场中每次圆运动通过的圆心角为 600，所用时间：T 6 1 t 粒子运动的总时间为： 总总 3t6tt Uq m2 d6 Uq m6 2 R