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1、81d45a4cdb9652d3ab3f6756545f6db1.pdf- 1 -高 2012 级磁场部分练习一、选择题1、如图所示，正方形区域 abcd 中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一个氢核从 ad 边的中点 m 沿着既垂直于 ad 边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从 ab 边中点n 射出磁场。若将磁场的磁感应强度变为原来的 2 倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是（ ）A在 b、 n 之间某点 B在 n、 a 之间某点C就从 a 点射出 D在 a、 m 之间某点2、如图,两根平行放置的长直导线 a 和 b 通有大小分别为 Ia=I和 Ia=2I、方向相同的电
2、流, a 受到的磁场力大小为 F,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后, a 受到的磁场力为零,则此时 b受到的磁场力大小为（ ）A.F B.2F C.3F D.4F3、一束带电粒子以同一速度，并从同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的轨迹如图所示粒子甲的电荷量为 q1，轨迹半径为 r1，荷质比为 N1；粒子乙的电荷量为 q2，轨迹半径为 r2（ r2=2 r1） ，荷质比为 N2。则（ ）A q1带负电、 q2带正电，荷质比之比为N1:N2=2:1B q1带负电、 q2带正电，荷质比之比为N1:N2=1:2C q1带正电、 q2带负电，荷质比之比为 N1:N2=2:1D q1带正电、 q2带
3、负电，荷质比之比为 N1:N2=1:14、在图中实线框所示的区域内同时存在着匀强磁场和匀强电场一个带电粒子（不计重力）恰好能沿直线 MN 从左至右通过这一区域那么匀强磁场和匀强电场的方向可能为下列哪种情况 ( ) A匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向外B匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向里 C匀强磁场方向垂直于纸面向里，匀强电场方向竖直向上D匀强磁场和匀强电场的方向都水平向右5、如图所示,一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面为一正方形的匀强磁场区,在从 ab 边离开磁场的电子中，下列判断正确的是（ ）A.从 b 点离开的电子速度最大B.从 b 点离开的电子在磁场
4、中运动时间最长C.从 b 点离开的电子速度偏转角最大D.在磁场中运动时间相同的电子,其轨迹线一定重合6、由中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪如图所示，它曾由航天飞机携带升空，将来安装在阿尔法 国际空间站中，主要使a bcdv0mnB81d45a4cdb9652d3ab3f6756545f6db1.pdf- 2 -命之一是探索宇宙中的反物质。所谓的反物质即质量与正粒子相等，带电量与正粒子相等但相反，假若使一束质子、反质子、 粒子和反 粒子组成的射线，以相同的速度通过 进入匀强磁场 而形成的 4 条径迹，则：（ ）A1、3 是反粒子径迹 B2、4 为反粒子径迹C1、2 为反粒子径迹 D4 为反 粒子径迹
5、7、如图，质量为 m、电量为 e 的电子的初速为零，经电压为 U 的加速电场加速后进入磁感强度为 B 的偏转磁场（磁场方面垂直纸面） ，其运动轨迹如图所示。以下说法中正确的是( )A加速电场的场强方向向上B偏转磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里C电子在电场中运动和在磁场中运动时，加速度都不变，都是匀变速运动D电子在磁场中所受的洛伦兹力的大小为 eUmBf28、如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子 a、 b、 c，以不同的速率对准圆心 O 沿着 AO 方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（ ）A a 粒子动能最大 B c
6、 粒子速率最大C b 粒子在磁场中运动时间最长D它们做圆周运动的周期 Ta0、 y0 的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于 oxy 平面向里，大小为B。现有一质量为 m 电量为 q 的带电粒子，在 x 轴上到原点的距离为 x0的 P 点，以平行于 y 轴的初速度射入此磁场， 在磁场作用下沿垂直于 y 轴的方向射出此磁场。不计重力的影响。由这些条件可知 ( )A能确定粒子通过 y 轴时的位置B能确定粒子速度的大小C能确定粒子在磁场中运动所经历的时间 D以上三个判断都不对11、如图所示,一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定点 O 处，使金属圆环在竖直线 OO的两侧来回摆动的过程中穿过
7、水平方向的匀强磁场区域，磁感线的方向和水平面垂 PBxyO81d45a4cdb9652d3ab3f6756545f6db1.pdf- 3 -直。若悬点摩擦和空气阻力均不计，则（ ）A金属环每次进入和离开磁场区域都有感应电流，而且感应电流的方向相反B金属环进入磁场区域后越靠近 OO线时速度越大，而且产生的感应电流越大C金属环开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后不再减小D金属环在摆动过程中，机械能将全部转化为环中的电能12、如图所示为一个质量为 m、带电量为+ q 的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中。现给圆环向右初速度 v0，在以后的运动过
8、程中，圆环克服摩擦力所做的功可能为：( )A0 B 201v C 231Bqgvo D无法确定13、如图所示，电源电动势为 E，内阻为 r，滑动变阻器电阻为 R，开关 K 闭合。两平行极板间有匀强磁场，一带电粒子(不计重力)正好以速度 v 匀速穿过两板。以下说法正确的是： ( )A开关闭合，将滑片 p 向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出B开关闭合，将滑片 p 向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出C开关闭合，将 a 极板向下移动一点，粒子将一定向下偏转D如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出14、如图所示，虚线 EF 的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为 E，磁感应强度为 B
9、.一带电微粒自离EF 为 h 的高处由静止下落，从 B 点进入场区，做了一段匀速圆周运动，从 D 点射出. 下列说法正确的是( ) A微粒受到的电场力的方向一定竖直向上B微粒做圆周运动的半径为 gh2C从 B 点运动到 D 点的过程中微粒的电势能和重力势能之 和在最低点 C 最小D从 B 点运动到 D 点的过程中微粒的电势能先增大后减小15、如图所示，平行金属导轨与水平面成 角，导轨与两相同的定值电阻 R1和 R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒 ab 质量为 m，棒的电阻 R=0.5R1，棒与导轨之间的动摩擦因数为 。导体棒 ab 沿导轨向上滑动，当上滑的速度为 v 时，定值电阻
10、R2消耗的电功率为 P，此时下列正确的是 （ ）A.此装置因摩擦而产生的热功率为 mgvcos B此装置消耗的机械功率为 mg vcosC导体棒受到的安培力的大小为 4P/v D导体棒受到的安培力的大小为4P/vhBCDE F81d45a4cdb9652d3ab3f6756545f6db1.pdf- 4 -二、计算题16、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 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，磁感强度为 B电池内阻不计，问：若导轨光滑，电源电动势 E 多大能使导体杆静止在导轨上?若杆与导轨之间的动摩擦因数为 ，且不通电时导
11、体不能静止在导轨上，要使杆静止在导轨上，电池的电动势应多大? 17、如下图所示，在 xoy 直角坐标系中，第象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，第象限内分布着方向沿 y 轴负方向的匀强电场。初速度为零、带电量为 q、质量为 m 的离子经过电压为 U 的电场加速后，从 x 上的 A 点垂直 x 轴进入磁场区域，经磁场偏转后过 y 轴上的 P 点且垂直 y 轴进入电场区域，在电场偏转并击中 x 轴上的 C 点。已知 OA=OC=d。求电场强度 E 和磁感强度 B 的大小81d45a4cdb9652d3ab3f6756545f6db1.pdf- 5 -18、如图为某一装置的俯视图，PQ、MN 为
12、竖直放置的很长的平行金属薄板，两板间有匀强磁场，它的磁感应强度大小为 B，方向竖直向下。金属棒 AB 搁置在两板上缘，与两板垂直且接触良好，当 AB 棒在两板上运动时，有一个质量为 m、带电量为+q、重力不计的粒子，从两板中间（到两板距离相等）以初速度 v0平行 MN 板射入，并恰好做匀速直线运动。问：(1)金属棒 AB 的速度大小与方向如何？(2)若金属棒运动突然停止（电场立即消失） ，带电粒子在磁场中运动一段时间，然后撞在 MN 上，且撞击 MN 时速度方向与 MN 板平面的夹角为 450 。则 PQ 与 MN 板间的距离大小可能是多少？从金属棒 AB 停止运动到粒子撞击 MN 板的时间可
13、能是多长？19、如图所示，在足够在的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，电场强度为 E，磁感应强度为 B。足够长的光滑绝缘斜面固定在水平面上，斜面倾角为 30。有一带电的物体 P 静止于斜面顶端有物体 P 对斜面无压力。若给物体 P 一瞬时冲量，使其获得水平的初速度向右抛出，同时另有一不带电的物体 Q 从 A 处静止开始沿静止斜面滑下（P、Q 均可视为质点） ，P、Q 两物体运动轨迹在同一坚直平面内。一段时间后，物体 P 恰好与斜面上的物体 Q 相遇，且相遇时物体 P 的速度方向与其水平初速度方向的夹角为 60。已知重力加速度为 g，求：（1）P、Q 相遇所需的时
14、间；（2）物体 P 在斜面顶端客观存在到瞬时冲量后所获得的初速度的大小。81d45a4cdb9652d3ab3f6756545f6db1.pdf- 6 -20、如图所示，真空室内存在宽度为 d=8cm 的匀强磁场区域，磁感应强度B=0.332T，磁场方向垂直于纸面向里； ab、 cd 足够长， cd 为厚度不计的金箔，金箔右侧有一匀强电场区域，电场强度 E=3.32105N/C；方向与金箔成 37角.紧挨边界 ab 放一点状 粒子放射源 S，可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的 粒子，已知： 粒子的质量 m=6.641027 kg，电荷量 q = 3.21019 C，初速度 v = 3.21
15、06m/s。 （sin37= 0.6，cos37= 0.8）求：（1） 粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径 R；（2）金箔 cd 被 粒子射中区域的长度 L；（3）设打在金箔上 d 端离 cd 中心最远的 粒子穿出金箔进入电场，在电场中运动通过 N 点， SN ab 且 SN = 40cm，则此 粒子从金箔上穿出时，损失的动能 EK为多少？81d45a4cdb9652d3ab3f6756545f6db1.pdf- 7 -高 2012 级磁场部分练习答案一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15答案 C C C BD AD C D B C ABC AC ABC AB ABD AC二、计算题16、 （1） E=mgRtan /Bd （2） mgR（sin -cos ）/ Bd（cos +sin ）E mgR（sin +cos ）/Bd（cos - sin -）17、解：设带电粒子经电压为 U 的电场加速后获得速度为 v，由 21mvqU带电粒子进入
