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1、磁场单元测试题班级：姓名：学号：分数：（时间： 100 分钟 满分： 100 分）一、选择题（本题共8小题,每小题5分，共 40分。1-4题只有一个选项正确；5-8题有 多个选项正确，全部选对的得5 分，选不全的得3 分，有选错或不答的得0 分） 1物理实验都需要有一定的控制条件.奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实 验的影响.关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是（ ）.A. 该实验必须在地球赤道上进行B. 通电直导线应该竖直放置C. 通电直导线应该水平东西方向放置D. 通电直导线应该水平南北方向放置2有关磁场的物理概念，下列说法中错误的是 （ ）A. 磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，
2、是矢量B. 磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关C. 磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关D. 磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小3. 在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线受 到的安培力方向（）A. 竖直向上 B.竖直向下C.由南向北 D.由西向东4. 如图1所示，两平行金属导轨CD、EF间距为L,与电动势 为E的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放 置构成闭合回路，回路平面与水平面成e角，回路其余电阻不计。 为使 ab 棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其 方向分别为mgRmgR
3、cos 0A. -g-，水平向右 B.，垂直于回路平面向El ElC十，竖直向下D.十，垂直于回路平面向下5. 一束带电粒子从静止开始经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场中。若它们在磁 场中做圆周运动的半径相同，则它们在磁场中具有相同的（ ）A.速率 B.动能C.周期D.动量大小6. 在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未发火的炸药残留在爆破孔内，很容易发生人员伤亡事故.为此，科学家制造了一种专门的磁性炸药，在磁性炸药制造过程中掺入了10 的磁性材料钡铁氧体，然后放入磁化机磁化.使用磁性炸药一旦爆炸，即可安全消磁， 而遇到不发火的情况可用磁性探测器测出未发火的炸药.已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约
4、 为400C，炸药的爆炸温度约22403100C, 般炸药引爆温度最高为140C左右以上 材料表明（）.A.磁性材料在低温下容易被磁化B.磁性材料在高温下容易被磁化C.磁性材料在低温下容易被消磁D.磁性材料在高温下容易被消磁7. 如图2所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线为中 心，半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0,则下列说法中正确的是（）A. 直导线中电流方向垂直纸面向里B. d点的磁感应强度为0C. a点的磁感应强度为2T，方向向右D. b点的磁感应强度为2 T,方向斜向下，与B成45o角8. 质量为m,电量为q的带正电小物块在
5、磁感强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁 场中，沿动摩擦因数为卩的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动，如图3所示.物块经时 间t移动距离S后停了下来，设此过程中，q不变，则 （）A. SV0B. Smv0 卩(mg + qv0 B)D. tVmvo卩(mg + qv0 B)二、填空题（本题共4小题，共20分。巴答案填写在题中的横线上。9如图4所示，在同一水平面内的两导轨相互平行，相距为2m, 并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6kg的金属棒放在导轨 上，当金属棒中的电流为5A时，金属棒作匀速运动；当金属棒中的 电流增加到8A时，金属棒获得2m/s2的加速度，求磁场的磁感应强度 为T.10
6、. 如图5所示，将截面为正方形的真空腔abed放置在一匀强磁 场中，磁场方向垂直纸面向里若有一束具有不同速率的电子由小孔a沿ab方向射入磁场，打在腔壁上被吸收，则由小孔e和d射出的电子的速率之上11. 磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫作能量密度，其值为B2/2y,式中 B是磁感应强度，卩是磁导率，在空气中卩为一已知常数.为了近似测得条形磁铁磁极端面附 近的磁感应强度B, 一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P,再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离/，并测出拉力F,如图6所示因为F所做的功等于间 隙中磁场的能量，所以由此可得磁感应强度B与F、A之间的关系为B=.12.
7、如图7所示，在真空中半径为r=3X 10-2m的圆形区域内有一匀强磁场，磁场的磁感 应强度B=0. 2T,方向垂直纸面向外.一带正电粒子以v0=1. 2X 106m / s的初速度从磁场边界 上的a点射入磁场，已知该粒子的比荷q/m=1. 0X 108C / kg,不计粒子的重力，则粒子在磁 场中运动的最长时间为s.图6三、解答题（本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写 出数值和单位）BL k/13. 如图8所示，一根长L=0.2m的金属棒放在倾角为9 =370的光/滑斜面上，并通以I=5A电流，方向如
8、图8所示，整个装置放在磁感应强度为B=0.6T，竖直 向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的重力为多少？14. 电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图9所示。 1982年澳大利亚制成了能把2.2kg的弹体(包括金属杆EF的 质量)加速到10km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2km/s)。 若轨道宽为2m，长100m,通过的电流为10A,则轨道间所加匀 强磁场的磁感强度为多大？磁场力的最大功率为多大？(轨道 摩擦不计)15. 质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要 工具它的构造原理如图10所示，离子源S产生电荷量为q的某种正离子，离子产生时的 速度很小，可以看作是静止的，
9、离子经过电压U加速后形成离子流，然后垂直于磁场方向 进入磁感应强度为B的匀强磁场,沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上.实验测得, 它在P上的位置到入口处S的距离为a,离子流的电流为I.请回答下列问题:(1) 在时间t内到达照相底片P上的离子的数目为多少?(2) 单位时间内穿过入口 S1处离子流的能量为多大？(3) 试证明这种离子的质量为m qB2a2.8U16. 如图11所示，一束电荷量为e的电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的 速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为9=600。图11求电子的质量和穿越磁场的时间。参考答案：1.D 2.C 3.A
10、4.D 5.AC 6.AD 7.CD &BC9. 解：BI L-f=O, BI.L-f=ma B=1.2T10.解：设正方形的边长为 L,依题意知，Rc=L,Rd=L/2,mv=茁得，Vc： Vd =2：1i2卩F11.Fl=Al B2/2m B=A12.解:mv仃R =0 =6X10-2m T =qB2兀m=31.4X 10-8S依题意知，粒子在圆形磁场区域运qB13.解:动的圆弧所对的圆心角越大，运动时间就越长，如图所示。t=T/6=5.2X1O-8S.FF=BIL=0.6N, G =1Nsin 37 0BILS = 2mv2,15.(1)n=I t/q (2)W=UI t= UI 略14.解:o12题图互 d，由 R = mV 得,3eB2j3dBem 二一,t=T/6=2x：3n d9v仝B :0/材d;Xv X :XA】16题图
