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磁场
《磁场》单元复习
第二节、磁感应强度
1、把长度L、电流I都相同的一小段电流元放入某磁场中的A、B两点,电流元在A点受到磁场力较大,则( )
A.A点的磁感应强度一定大于B点的磁感应强度
B.A、B两点磁感应强度可能相等
C.A、B两点磁感应强度一定相等
D.A点磁感应强度可能小于B点磁感应强度
2、将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,下列图像能正确反映各量间关系的是()
ABCD
3、如图所示,竖直向下的匀强磁场中,用两条竖直线悬吊一水平通电直导线,导线长为L,质量为m,通入电流I后,悬线偏离竖直方向θ且保持静止,已知导线受到的磁场力方向水平,求磁场的磁感应强度。
第三节、几种常见的磁场
1、关于磁通量的描述,下列说法正确的是( )
A.置于磁场中的一个平面,当平面垂直磁场方向时,穿过平面磁通量最大
B.若穿过平面的磁通量为零,则该处的磁感应强度一定为零
C.如果穿过某平面的磁通量为零,则该处的磁感应强度不一定为零
D.将一平面置于匀强磁场中的任何位置,穿过该平面的磁通量总是相等的
2、关于磁场和磁感线的描述,下列说法正确的是()
A.磁感线从磁体的N极出发,终止于S极;
B.磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向;
C.沿磁感应线方向,磁场逐渐减弱;
D.在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小.
3、如图所示,放在通电螺线管内部中间处的小磁针,静止时N极指向右,试判定电源的正、负极。
4、如图所示,三根长直通电导线中的电流大小相同,通过b、d导线的电流方向为垂直纸面向里,c导线的电流方向为垂直纸面向外,a点为b、d两点连线的中点,ac垂直bd,且ab=ad=ac,则a点的磁场方向为( )
A.垂直纸面向外B.垂直纸面向里
C.沿纸面由a指向bD.沿纸面由a指向d
5、如图所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方,磁针的S极向纸内偏转,这一带电粒子束可能是()
A.向右飞行的正离子束6C/W/A6\'c!
f#^+N:
DB.向左飞行的正离子束"j$f;h(E3j%?
C.向右飞行的负离束5N#CX2a+?
7C-\,VD.向左飞行的负离子束
6、如图所示,在条形磁铁外套有A、B两个大小不同的圆环,穿过A环的磁通量φA与穿过B环的磁通量φB相比较()
A.φA>φB B.φA<φB C.φA=φB D.不能确定
第四节、通电导线在磁场中受到的力
1、如图所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN垂直于纸面向外运动,可以( )
A.将a、c端接在电源正极,b、d端接在电源负极
B.将b、d端接在电源正极,a、c端接在电源负极
C.将a、d端接在电源正极,b、c端接在电源负极
D.将a、c端接在交流电源的一端,b、d端接在交流电源的另一端
2、如图所示,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。
线段ab、bc和cd的长度均为L,且∠abc=∠bcd=1350流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示。
导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力( )
A.方向沿纸面向上,大小为(+1)ILB6a%]2j1Q(d2?
(U0c#W&_:
K3H5[
B.方向沿纸面向上,大小为(-1)ILB
C.方向沿纸面向下,大小为(+1)ILB+U%K:
^*@"c(e3U8N
D.方向沿纸面向下,大小为(-1)ILB
3、如图所示,质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于,并处于匀强磁场中,当导线中通以沿x正方向的电流I,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ,则磁感应强度方向和大小可能为( )
A.z正向,mgtanθ/IL B.y正向,mg/IL
C.z负向,mgtanθ/IL D.沿悬线向上,mgsinθ/IL
4、如图所示,在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线,电流为I,磁感应强度为B,求各导线所受到的安培力F的大小
5、
如图所示,导体杆ab的质量为m,电阻为R,放置在与水平面夹角为θ的倾斜金属导轨上,导轨间距为d,电阻不计,系统处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,电池内阻不计,问:
(1)若导轨光滑,电源电动势E多大能使导体杆静止在导轨上?
(2)若杆与导轨之间的动摩擦因数为μ,且不通电时导体杆不能静止在导轨上,要使杆静止在导轨上,电池的电动势应为多大?
6、两条长直导线AB和CD相互垂直彼此相隔一很小距离,通以图所示方向的电流,其中AB固定,CD可以其中心为轴自由转动或平动,则CD的运动情况是()
A.顺时针方向转动,同时靠近导线AB
B.顺时针方向转动,同时离开导线AB
C.逆时针方向转动,同时靠近导线AB
D.逆时针方向转动,同时离开导线AB
7、如图所示,在倾角为a的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L,质量为m的导线,当通过如图所示的电流I时,为使它能静止于斜面上,应把它置于怎样的匀强磁场中( )
A.
磁场方向垂直斜面向上,;
B.B.磁场方向垂直斜面向下,;
C.磁场方向竖直向下, ;
D.磁场方向水平向左,
8、如图所示,把一重力不计的通电直导线放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动.当导线中通有如图所示方向的电流I时,试判断导线的运动情况.
9、质量为m、长度为L的导体棒MN静止在水平导轨上,通过MN的电流为I,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与导轨平面成θ角斜向下,如图所示,求MN棒受到的支持力和摩擦力
10、如图所示,光滑的平行导轨倾角为θ,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源.电路中有一阻值为R的电阻,其余电阻不计,将质量为m、长为L的导体棒由静止释放,求导体棒在释放瞬间的加速度的大小.
11、如右图所示,两平行光滑导轨相距为20cm,金属棒MN的质量为10g,电阻为8Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.8T,方向竖直向下,电源电动势E=10V,内阻r=1Ω,当开关S闭合时,MN恰好平衡,求变阻器R1的取值为多少?
(设θ=45°,g取10m/s2)
第五节、运动电荷在磁场中受到的力
1、如图所示,质量为m,带电量为q的小球在倾角为α的光滑斜面上,由静止开始下滑,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外,若带电小球下滑后某个时刻对斜面的压力位零。
问:
(1)小球的带电性如何?
(2)此时小球下滑的速度为多少?
(3)小球下滑的位移为多少?
2、质量为m,带电量为q的微粒,以速度v与水平方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间,如图所示,微粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动,求:
(1)电场强度的大小,该带电粒子带何种电荷
(2)磁感应强度的大小.
第6节、带电粒子在匀强磁场中的运动
1、如图所示,两个初速度大小相同的同种离子a和b,从O点沿垂直磁场方向进人匀强磁场,最后打到屏P上,不计重力。
下列说法正确的有()
A.a、b均带正电B.a在磁场中飞行的时间比b的短
C.a在磁场中飞行的路程比b的短D.a在P上的落点与O点的距离比b的近
2、长为L的水平板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图所示,磁感应强度为B,板间距离也为L,板不带电,现有质量为m,电量为q的带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,求初速度v的范围。
3、质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中两个虚线所示,下列表述正确的是( )
A.
M带正电,N带负电B.M的速率大于N的速率
C.洛伦磁力对M、N做正功D.M的运行时间大于N的运行时间
4、一磁场宽度为L,磁感应强度为B,如图,一电荷质量为m、带电荷量为-q,不计重力,以一速度(方向如图)射入磁场.若不使其从右边界飞出,则电荷的速度应为多大?
5、已知质量为m的带电液滴,以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中,液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动,如图所示,求:
(1)液滴在空间受到几个力作用。
(2)液滴带电荷量及电性。
(3)液滴做匀速圆周运动的半径多大?
6、一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图所示,径迹上的每一小段都可近似看成圆弧.由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变),从图中情况可以确定( )
A.粒子从a到b,带正电 B.粒子从a到b,带负电
C.粒子从b到a,带正电 D.粒子从b到a,带负电
7、(2014绵阳模拟)如图所示,在xOy平面内,y>0区域内有垂直平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,一带正电的粒子,从原点O处沿与x轴正方向成θ角(0<θ<π)以速率v进入磁场,粒子重力不计,则( )
A.若v一定,B越大,则粒子在磁场中运动的时间越短
B.若v一定,θ越大,则粒子离开磁场的位置距O点越远
C.若θ一定,v越大,则粒子在磁场中运动的时间越短
D.若θ一定,v越大,则粒子在磁场中运动的角速度越大
8、在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示. 一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A处以速度 v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿+y方向飞出.
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B',该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B'多大?
此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少?
9、回旋加速器的原理如图所示,它由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是 ( ).
A.离子从电场中获得能量
B.离子从磁场中获得能量
C.只增大空隙距离可增加离子从回旋加速器中获得的动能
D.只增大D形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的动能
10、如图是质谱仪的工作原理示意图.带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场.下列表述正确的是( )
A.质谱仪是分析同位素的重要工具
B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小
11、如图所示,两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场;金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。
带电量为+q、质量为m的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,并进入磁场做匀速圆周运动。
忽略重力的影响,求:
(1)匀强电场场强E的大小;
(2)粒子从电场射出时速度ν的大小;(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。
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