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1、第5、6章磁场磁场对电流和运动电荷的作用单元测试 一、选择题1两条长直导线互相平行，通有同方向电流，两导线把平面分为、三个区域，如下图所示，则磁感应强度为零的位置（ ）A只能出现在区域中B有可能同时出现在、区域中C只可能出现在、两区域中的一个区域中D有可能不存在磁感应强度为零的情况。2关于磁感应强度与通电导线在磁场中受力情况及其相互关系，下列说法中正确的是（ ）A一小段通电直导线在磁场中不受安培力作用，该处磁感应强度一定为零B一小段通电直导线所受安培力的方向一定与磁场方向垂直C一小段通电直导线所受安培力的方向、磁场方向、导线中的电流方向，这三者总是互相垂直的D通电直导线在磁场中所受安培力越大，
2、其磁感应强度一定越大。3有一圆形边界的匀强磁场区域，一束质子流以不同的速率由圆周上的同一点沿半径射入磁场，关于质子在磁场中运动时间长短的下列说法中正确的是（ ）A路程长的运动时间长B速率小的运动时间短C速度偏转角大的运动时间长D所有质子运动时间一样长4如图所示，1 、2 、3三个质子以大小相同的初速度、自O孔射入匀强磁场中，（MN为匀强磁场的边界，磁场方向重直纸面指向纸内）其中方向与OM的夹角为，方向与MN垂直，与ON的夹角为。整个装置置于真空中，这三个粒子打到MN板上的位置到O孔的距离分别为、，则下列关系式中正确的是（ ）ABCD5下列物理量中，其单位是特斯拉或与特斯拉相同的是（ ）A磁感应
3、强度B磁通密度C磁通量D磁通量的变化率6如图所示，半圆形光滑绝缘轨道固定在竖直平面内，O为其圆心，两个端点M、N与O等高，匀强磁场方向与轨道平面垂直。现将一个带负电的小球自M点由静止释放，它将沿轨道做往复运动，下列说法中正确的是（ ）A小球由M到N与由 N到M所用时间相等B小球由M到N与由N到M过程中重力对小球做的功相等。C小球经过轨道最低点时所受合外力大小总是完全相同的D小球经过轨道最低点时对轨道的压力大小总是相等的7两上电量相等的粒子，在同一匀强磁场中只受洛仑兹力作匀速圆周运动，则（ ）A若两粒子速度相等，则它们的轨道半径一定相同B若两粒子质量相等，则它们运动周期一定相同C若两粒子动量大小
4、相等，则它们的轨道半径一定相同D若两粒子动能相等，则它们的运动周期一定相同二、填空题8一带电粒子只在洛仑兹力作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动，已知磁感应温度B=0.8T，粒子运动的角速度，则此带电粒子的荷质比q/m= c/kg。9如下图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，一质量为m，电量为+q的粒子以初速度垂直于磁感线自M点开始运动，经时间t通过N点，则MN连线（图中虚线）与间的夹角= rad。10如图所示，一带正电的微粒（重力不计），在垂直于匀强磁场的平面做匀速圆周运动，半径为R，方向顺时针，当微粒运动到A点时突然分裂为质量为1：3的两部分，但电量恰平分，已测出较小的部分在原平
5、面内做半径r=R/2，方向为顺时针方向的匀速圆周运动（虚钱圆），则质量较大的部分做圆周运动的半径为 。三、计算题11如图所示，矩形虚线内为匀强磁场区域。长边长为L，短边长为L/2。磁场的磁感应强度为B，一电子（质量为m，电量为e）贴着上方边界射入磁场，射入时速度方向与短形长边平行，欲使电子由下面长边边界穿出磁场，求：（1）电子速率v的取值范围（2）电子在磁场中运动时间的变化范围。Oy/cm10A600x/cm2030012在如图所示的空间区域里，y轴左方有一匀强磁场，场强方向跟y轴正方向成600，大小为E=4.0N/C；y轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.20T.有一质子以速
6、度v=2.0106m/s，由x轴上的A点(10cm，0)沿与x轴正方向成300斜向上射入磁场，在磁场中运动一段时间后射入电场，后又回到磁场，经磁场作用后又射入电场.已知质子质量近似为m=1.610-27kg，电荷q=1.610-19C，质子重力不计.求:(计算结果保留3位有效数字)(1)质子在磁场中做圆周运动的半径.(2)质子从开始运动到第二次到达y轴所经历的时间.(3)质子第三次到达y轴的位置坐标.参 考 答 案一、选择题 1A 2B 3C 4D5AB 6ABC 7BC 二、填空题8910 2.5R11解：参看右图，以AC为直径的半圆半径与AD弧对应的圆的半径，在OCD中有。解出。若电子从C
7、点右方飞出，其圆周运动轨迹半径，电子从D点左方飞出，其圆周运动轨迹半径。由知（1）得：解得：（2）由上图知：则由，和圆心角范围0.29可得：12解:(1)质子在磁场中受洛仑兹力做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有：Oy/cm10A600x/cm20300CD得质子做匀速圆周运动的半径为：(2)由于质子的初速度方向与x轴正方向的夹角为300，且半径恰好等于OA，因此质子将在磁场中做半个圆周运动到达y轴上的C点，如图所示.根据圆周运动的规律，质子做圆周运动的周期为:质子从出发运动到第一次到达y轴的时间为:质子进入电场时的速度方向与电场的方向相同，在电场中先做匀减速运动，速度减为零后反向做匀加速直线运动，设质子在电场中运动的时间为t2，根据牛顿第二定律有:，得因此质子从开始运动到第二次到达y轴的时间为:.(3)质子再次进入磁场时，速度的方向与电场的方向相同，在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动，到达y轴的D点.由几何关系得CD=2Rcos300则质子第二次到达y轴的位置为即质子第三次到达y轴的坐标为（0，34.6）.
