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1、第 1 页 共 42 页课时作业(二十八)1(2013安庆月考 )磁场中某处的磁感线分布如右图所示，下列说法正确的是( )A磁感应强度 BaBbB同一通电导线在 b 处所受的磁场力一定比在 a 处大C通电导线在 b 处所受磁场力的方向可能与 b 处磁感线的方向相同D若在 a 处的通电导线垂直磁感线放置，则所受磁场力最大解析：由于 a 处磁感线比 b 处磁感线疏，所以磁感应强度 Ba0，I 为电流强度，r 为矩导线的距离在水平长直导线 MN 正下方，矩形线圈 abcd 通以逆时针方向的恒定电流，被两根轻质绝缘细线静止地悬挂，如右图所示开始时 MN 内不通电流，此时两细线内的张力均为 T0.当 M
2、N 通以强度为 I1 的电流时，两细线内的张力均减小为 T1，当 MN 内电流强度变为 I2 时，两细线内的张力均大于 T0.(1)分别指出强度为 I1，I 2 的电流的方向；(2)求 MN 分别通以强度为 I1，I 2 的电流时，线框受到的安培力 F1 与 F2 大小之比；(3)当 MN 内的电流强度为 I3 时两细线恰好断裂，在此瞬间线圈的加速度大小为 a，求 I3.【来源：全,品中&高*考*网】解析：(1)根据 题意判断 I1 方向向左，I 2 方向向右，(2)当 MN 中通以 电流 I 时，线圈所受安培力大小为FkIiL( )，F1F2I 1I2.1r1 1r2(3)分析受力得：2T
3、0G,2T 1F 1G，F 3G ，I1I3F 1F3(T 0T 1)2T0ag第 7 页 共 42 页g/(ag)T 0，I3(ag)T 0I1/(T0T 1)g.答案：(1)I 1 方向向左，I 2 方向向右(2) I 1I 2(3)(ag) T0I1/(T0T 1)g12. 有一长为 l0.50 m、质量为 m10 g 的通电导线 cd，由两根绝缘细线水平悬挂在匀强磁场中的 z 轴上，如右图所示 z 轴垂直纸面向外，g10 m/s2.求： 【来源：全,品中 &高*考*网】(1)当磁感应强度 B11.0 T，方向与 x 轴负方向相同时，要使悬线中张力为零，cd 中通入的电流 I1 的大小和
4、方向？(2)当 cd 中通入方向由 c 到 d 大小为 I20.40 A 的电流，这时磁感应强度B21.0 T，方向与 x 轴正方向相同，当 cd 静止时悬线中的张力是多大？(3)当 cd 中通入方向由 c 到 d、大小为 I30.10 A 的电流，若磁场方向垂直z 轴，且与 y 轴负方向夹角为 30，与 x 轴正方向夹角为 60，磁感应强度B32.0 T，则导线 cd 静止时悬线中的张力又是多大？解析：(1)要使 悬线的张力为零，导线 cd 受到的安培力必须与重力平衡，有mgB 1I1l所以 I1mg/lB 1 A0.20 A0.01100.501.0由左手定则可判定 cd 中的 电流方向由
5、 c 到 d.【来源：全,品中&高*考*网】(2)根据题意，由左手定则可判定此时 cd 受到竖直向下的安培力当 cd 静止时，有 mgB 2lI22T .所以 T N0.15 N.mg B2I2l2 0.0110 1.00.400.502(3)根据题意，作出导线 cd 所受重力、安培力如 图所示这时 cd 受到的安培力大小 F3B 3I3l所以 F32.00.100.50 N0.10 Nmg 【来源：全 ,品 中 &高 *考 *网 】又因 F3 的方向与 B3 的方向垂直，因此 F 合 的方向与 mg 的方向夹角为 30.第 8 页 共 42 页所以2TF 合 2mgcos30Tmgcos30
6、 0.09 N即此时每根悬线中的张力大小为 0.09 N，悬线与 y 轴负方向的夹角为 30，即导线 cd 受安培力作用后使悬线向 x 轴负方向偏 转 30角答案：(1)0.20 A由 c 到 d(2)0.15 N(3)0.09 N课时作业(二十九)1. 如右图所示，一束电子流沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，电子在管内的运动应该是( )A当从 a 端通入电流时，电子做匀加速直线运动 【来源：全,品中&高*考*网】B当从 b 端通入电流时，电子做匀加速直线运动C不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动D不管从哪端通入电流，电子都做匀速圆周运动第 9 页 共 42 页解析：由于通电螺线管内存在匀强
7、磁场，电子运动方向与磁感线平行，所以不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动答案：C2(2013南京月考 )一个带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动，要想确定该带电粒子的比荷，则只需要知道()A运动速度 v 和磁感应强度 BB磁感应强度 B 和运动周期 TC轨迹半径 R 和运动速度 vD轨迹半径 R 和磁感应强度 B解析：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，利用半径公式和周期公式可判断出 B 正确答案：B3. (2013六安模拟 )如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为 B 的匀强磁场中质量为 m、带电荷量为Q 的小滑块从斜面顶端由静止下滑在滑块下滑的过程中，
8、下列判断正确的是()A滑块受到的摩擦力不变B滑块沿斜面下滑的速度变，但洛伦兹力大小不变C滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下DB 很大时，滑块可能静止于斜面上解析：由左手定则可判断出滑块受到的洛伦兹力垂直斜面向下，选项 C 正确；滑块沿斜面下滑的速度变化，则洛伦兹力的大小变化，压力变化，滑 块受到的摩擦力变化，选项 A、B 错误；滑块由静止释放，沿斜面下滑，随速度增大，摩擦力增大，最终在斜面上匀速运 动， 选项 D 错误答案：C4(2013南充联考 )极光是来自太阳的高能带电粒子流高速冲进高空稀薄大气层时，被地球磁场俘获，从而改变原有运动方向，向两极做螺旋运动形成的，如图所示这些高能粒子在运动过
9、程中与大气分子或原子剧烈碰撞或摩擦从而第 10 页 共 42 页激发大气分子或原子，使其发出有一定特征的各种颜色的光地磁场的存在，使多数宇宙粒子不能到达地面而向人烟稀少的两极地区偏移，为地球生命的诞生和维持提供了天然的屏障科学家发现并证实，向两极做螺旋运动的这些高能粒子的旋转半径是不断减小的，这主要与下列哪些因素有关()A洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小B空气阻力对粒子做负功，使其动能减小C南北两极的磁感应强度增强D太阳对粒子的引力做负功解析：洛伦兹力对粒子不做功，A 错；高能粒子在运动过程中克服空气阻力做功，速度减小，由 r 可知，半径会减小，B 对；越靠近两极，磁感应强度越大，mvqB半
10、径越小，C 对；地球对粒子的引力 远大于太阳的引力，而 实际上 v 还是减小的，D 错答案：BC5. (2013吴江月考 )一个带正电的小球沿光滑绝缘的桌面向右运动，速度方向垂直于一个垂直纸面向里的匀强磁场，如右图所示，小球飞离桌面后落到地板上，设飞行时间为 t1，水平射程为 s1，着地速度为 v1.撤去磁场，其余的条件不变，小球飞行时间为 t2，水平射程为 s2，着地速度为 v2.则下列论述正确的是()As 1s2Bt 1t2Cv 1 和 v2 大小相等 Dv 1 和 v2 方向相同解析：当桌面右边存在磁场时，在小球下落过程中由左手定则知，带电小球受到斜向右上方的洛伦兹力作用，此力在水平方向
11、上的分量向右，竖直方向上分第 11 页 共 42 页量向上，因此小球水平方向存在加速度，竖直方向上加速度 at2，s1s2， A、B 对；又因 为洛伦兹力不做功， C 对；两次小球着地时方向不同，D 错答案：ABC6 “月球勘探者号”空间探测器运用高科技手段对月球进行了近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新的成果月球上的磁场极其微弱，通过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹，可分析月球磁场的强弱分布情况，如图所示是探测器通过月球表面、四个位置时，拍摄到的电子运动轨迹照片(尺寸比例相同)，设电子速率相同，且与磁场方向垂直，则可知磁场从强到弱的位置排列正确的是()A BC D解
12、析：由图可知带电粒子做圆周运动的半径 r1B2B3B4，故 选项 A 正确mvqB答案：A7(2013河北五校联考 )质量为 m、带电荷量为 q 的粒子(忽略重力)在磁感应强度为 B 的匀强磁场中做匀速圆周运动，形成空间环形电流已知粒子的运动速率为 v、半径为 R、周期为 T，环形电流的大小为 I.则下面说法中正确的是()A该带电粒子的比荷为 qm BRvB在时间 t 内，粒子转过的圆弧对应的圆心角为 qBtmC当速率 v 增大时，环形电流的大小 I 保持不变D当速率 v 增大时，运动周期 T 变小解析：在磁场中，由 qvB ，得 ，选项 A 错误；在磁场中运动周期mv2R qm vBR第 1
13、2 页 共 42 页T 与速率无关，选项 D 错误；在时间 t 内，粒子转过的圆弧对应的圆心角2mqB 2 ，选项 B 正确； 电流定义 I ，与速率无关，选项 C 正确tT qBtm qT Bq22m答案：BC8. (2013浙江六校期中)一电子以垂直于匀强磁场的速度 vA，从 A 处进入长为 d、宽为 h 的磁场区域如右图所示，发生偏移而从 B 处离开磁场，若电荷量为 e，磁感应强度为 B，圆弧 AB 的长为 L，则( )A电子在磁场中运动的时间为 tdvAB电子在磁场中运动的时间为 tLvAC洛伦兹力对电子做功是 BevAhD电子在 A、B 两处的速度相同解析：电子在磁场中只受洛伦兹力的
14、作用，做匀速圆周运动，认为运动时间为 t 是把电子的运动看成类平抛运动了，圆周运动时可用 t 来计算；洛伦dvA LvA兹力与电子的运动方向始终垂直，故一定不做功；速度是矢量，电子在 A、B 两点速度的大小相等，而方向并不相同答案：B9(2013玉明中学月考 )如图所示，两个横截面分别为圆形和正方形的区域内有磁感应强度相同的匀强磁场，圆的直径和正方形的边长相等，两个电子分别以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形磁场的电子初速度方向对准圆心，进入正方形磁场的电子初速度方向垂直于边界，从中点进入则下面判断错误的是()第 13 页 共 42 页A两电子在两磁场中运动时，
15、其半径一定相同【来源：全 ,品中&高*考*网】B两电子在两磁场中运动的时间有可能相同C进入圆形磁场区域的电子可能先飞离磁场D进入圆形磁场区域的电子可能后飞离磁场解析：在磁场中洛伦兹力提供做圆周运动的向心力，由 qvB 得mv2RR ，可知两 电子运动半径相同， A 正确设圆形磁场的半径为 r，当 rR 时，mvqB电子的速度 v0 ，此时电 子速度竖直向下穿出磁场，这时两电子的运动时间qBrm相同，B 正确当电子的速度 vv 0时，进入圆形磁 场区域的电子运动轨迹所对应的圆心角小，先飞离磁场 ，C 正确，D 错误故 选 D.答案：D10(2013襄阳市普通高中调研统一测试)如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的 M、N 两小孔中，O 为 M、N 连线中点，连线上 a、b两点关于 O 点对称导线均通有大小相等、方向向上的电流已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度 Bk ，式中 k 是常数、 I 是导线中电流、r 为点Ir到导线的距离一带正电的小球以初速度 v0 从 a 点出发沿连线运动到 b 点关于上述过程，下列说法正确的是()A小球先做加速运动后做减速运动B小球一直做匀速直线运动C小球
