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1、第3章 磁场 单元练习一、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，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
2、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 （ ）LabCDEF图1 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A，水平向右 B，垂直于回路平面向上C，竖直向下 D，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
3、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为400，炸药的爆炸温度约22403100，一般炸药引爆温度最高为140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
4、容易被消磁D磁性材料在高温下容易被消磁Bcbad图27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Bd点的磁感应强度为0Ca点的磁感应强度为2T，方向向右Db点的磁感应强度为T，方向斜向下，与B成450角8质量为m，电量为q的带正电小物块在磁感强度为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 （ ） 图3v0B AS BS Ct
5、 Dt二、填空题(本题共4小题，共20分。把答案填写在题中的横线上。)B图49.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.如图5所示，将截面为正方形的真空腔abcd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c和d射出的电子的速率之比_.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
6、B2/2，式中B是磁感应强度,是磁导率，在空气中为一已知常数.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l，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.如图7所示，在真空中半径为r=310-2m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=1.2106ms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=1.0108Ckg，不计粒子的重力，则粒子在磁场中运动的最长
7、时间为 s.图5图7图6BI图8三、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) 13如图8所示，一根长L=0.2m的金属棒放在倾角为=370的光滑斜面上，并通以I=5A电流，方向如图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？图9BFEII14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
8、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）图1015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，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S1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
9、证明这种离子的质量为.ABdvB图1116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=600。求电子的质量和穿越磁场的时间。参考答案：1.D 2.C 3.A 4.D 5.AC 6.AD 7.CD 8.BC 9.解：BI1L-f=0，BI2L-f=ma B=1.2T 10.解：设正方形的边长为L,依题意知，Rc=L,Rd=L/2，由得，vc：vd =2:1 11.Fl=Al B2/2 B= 12.解：=610-2m =31.410-8S 依题意知，粒子在圆形磁场区域运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=5.210-8s.13.解：F=BIL=0.6N,=1N 14.解：，B=5.51O4T ，P=BILV=1.11010W 15.(1)n=It/q (2)W=UIt= UI(3)略NG13题图FBAA/dv16题图11O12题图oc16. ，由得， ，t=T/6= 。 希望对大家有所帮助，多谢您的浏览！
