磁場、電磁感應綜合練習題.doc

1 磁場 電磁感應綜合練習 1 關于磁場和磁感線的描述 下列說法中正確的是 A 磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的 磁場和電場一樣 也是客觀存在的特殊物質 B 磁感線可以形象地描述各點磁場的強弱和方向 它每一點的切線方向都和小磁針放在該點靜止時北 極所指的方向一致 C 磁感線總是從磁鐵的 N 極出發(fā) 到 S 極終止的 D 磁感線可以用細鐵屑來顯示 因而是真實存在的 2 如圖 3 所示 條形磁鐵放在水平桌面上 其中央正上方固定一根直導線 導線與磁鐵垂直 并通以垂直 紙面向外的電流 A 磁鐵對桌面的壓力減小 不受桌面摩擦力的作用 B 磁鐵對桌面的壓力減小 受到桌面摩擦力的作用 C 磁鐵對桌面的壓力增大 個受桌面摩擦力的作用 D 磁鐵對桌面的壓力增大 受到桌面摩擦力的作用 3 如上圖 4 所示 將通電線圈懸掛在磁鐵 N 極附近 磁鐵處于水平位置和線圈在同一平面內 且磁鐵的 軸線經過線圈圓心 線圈將 A 轉動同時靠近磁鐵 B 轉動同時離開磁鐵 C 不轉動 只靠近磁鐵 D 不轉動 只離開磁鐵 4 如圖 5 所示 氘核和氚核在勻強磁場中以相同的動能沿垂直于磁感線方向運動 A 氘核運動半徑較大 氚核先回到出發(fā)點 B 氘核運動半徑較大 氘核先回到出發(fā)點 C 氚核運動半徑較大 氚核先回到出發(fā)點 D 氚核運動半徑較大 氘核先回到出發(fā)點 5 在如圖 8 所示的勻強電場和勻強磁場共存的區(qū)域內 電子可沿 x 軸正方向作直線運動的是 6 如上圖 16 10 所示 在通電直導線下方 有一電子沿平行導線方向以速度 v 開始運動 則 A 將沿軌跡 I 運動 半徑越來越小 B 將沿軌跡 I 運動 半徑越來越大 C 將沿軌跡 II 運動 半徑越來越小 D 將沿軌跡 II 運動 半徑越來越大 7 如圖所示 一根長為 L 的細鋁棒用兩個倔強系數(shù)為 k 的彈簧水平地懸吊在勻強磁 場中 磁場方向垂直于紙面向里 當棒中通以向右的電流 I 時 彈簧縮短 y 若通以向 左的電流 也是大小等于 I 時 彈簧伸長 y 則磁感應強度 B 值為 A k y ILB 2k y IL C kIL yD 2IL k y 8 如圖所示 兩個完全相同的線圈套在一水平光滑絕緣圓柱上 且能自由轉動 若兩線圈內通以大小不等 的同向電流 則它們的運動情況是 A 都繞圓柱轉動 B 以不等的加速度相向運動 C 以相等的加速度相向運動 D 以相等的加速度相背運動 9 設空間存在豎直向下的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場 如圖 4 所示 已知一離子在電場力和洛 侖茲力的作用下 從靜止開始自 A 點沿曲線 ACB 運動 到達 B 點時速度為零 C 點 是運動的最低點 忽略重力 以下說法中正確的是 A 這離子必帶正電荷 B A 點和 B 點位于同一高度 C 離子在 C 點時速度最大 D 離子到達 B 點后 將沿原曲線返回 A 點 圖 16 10 I v 2 10 一個回旋加速器 當外加磁場一定時 可以把質子的速率加速到 v 1 這一加速器能把 粒子加速到多大速率 A v B V 2 C 2vD V 4 2 這一加速器加速 粒子的電場頻率跟加速質子的電場頻率之比為 A 1 1B 2 1C 1 2D 1 4 11 如圖 3 有一混合正離子束先后通過正交電場磁場區(qū)域 和勻強磁場區(qū)域 如果這束正離子束流在 區(qū)域 中不偏轉 進入區(qū)域 后偏轉半徑又相同 則說明這些正 離子具有相同的 A 速度 B 質量 C 電荷 D 荷質比 12 如圖所示 一帶電粒子垂直射入一自左向右逐漸增強的磁場 中 由于周圍氣體的阻尼作用 其運動徑跡為一段圓弧線 則從圖中可以判斷 A 粒子從 A 點射入 速率逐漸減小 B 粒子從 A 點射入 速率逐漸增大 C 粒子帶負電 從 B 點射入磁場 D 粒子帶正電 從 A 點射入磁場 13 同位素離子以相同的速率從 a 孔射入正方形 abcd 空腔中 空腔內勻強磁場的 磁感應強度方向如圖所示 如果從 b c 射出的離子質量分別為 m1 m2 打到 d 點的 離子質量為 m3 則下列判斷正確的是 A m1 m2 m3B m3 m2 m1 C m1 m2 1 2 D m2 m3 2 1 14 一矩形線圈通電框 abcd 可繞其中心軸 OO 轉動 它處在與 OO 垂直的勻強磁場 中 如圖所示 在磁場作用下開始轉動 后靜止在平衡位置 則平衡后 A 線框都不受磁場力的作用 B 線框四邊受到指向線框外部的磁場作用力 但合力為零 C 線框四邊受到指向線框內部的磁場作用力 但合力為零 D 線框的一對邊受到指向線框外部的磁場作用力 另一對邊受到指向線框內部磁 場作用力 但合力為零 15 如圖所示 線圈 ab cd 的邊長分別為 L1 L2 通以電流 I 初始線圈平面與勻 強磁場 B 的磁感線平行 當線圈繞 OO 軸轉過 角時 A 線圈的 ab 邊所受安培力的大小為 BIL1cos B 線圈 ab 邊所受安培力的大小為 BIL1 C 線圈所受的磁力矩為 BIL1L2cos D 線圈所受的磁力矩為 BIL1L2 16 一個帶電的微粒 重力不計 穿過圖 5 中勻強電場和勻強磁場區(qū)域時 恰能 沿直線運動 則欲使電荷向下偏轉 時應采用的可能辦法是 A 增大電荷質量 B 增大電荷電量 C 減少入射速度 D 增大磁感強度 17 在方向如圖 16 13 所示的勻強電場 場強為 E 和勻強磁場 磁感應強度為 B 共存的場區(qū) 一電子沿垂直電場線和磁感線方向以速度 v0 射入場區(qū) 則 A 若 v0 E B 電子沿軌跡 運動 射出場區(qū)時 速度 v v0 B 若 v0 E B 電子沿軌跡 運動 射出場區(qū)時 速度 v v0 C 若 v0 E B 電子沿軌跡 運動 射出場區(qū)時 速度 v v0 D 若 v0 E B 電子沿軌跡 運動 射出場區(qū)時 速度 v v0 18 如圖 16 14 所示為質譜儀裝置的示意圖 在 S 處有甲 乙 丙 丁四個一價 正離子垂直于 E 和 B1入射到速度選擇器中 若 m甲 m乙 m丙 m丁 v甲 v乙 圖 16 13 B E 圖 16 14 S B2 P1 P2 P3 P4 B1 3 v丙m2 m3B m3 m2 m1 C m1 m2 1 2 D m2 m3 2 1 14 一矩形線圈通電框 abcd 可繞其中心軸 OO 轉動 它處在與 OO 垂直的勻強磁場中 如圖所示 在磁場作用下開始轉動 后靜止在平衡位置 則平衡后 B A 線框都不受磁場力的作用 B 線框四邊受到指向線框外部的磁場作用力 但合力為零 C 線框四邊受到指向線框內部的磁場作用力 但合力為零 D 線框的一對邊受到指向線框外部的磁場作用力 另一對邊受到指向線框內部磁場 作用力 但合力為零 15 如圖所示 線圈 ab cd 的邊長分別為 L1 L2 通以電流 I 初始線圈平面與勻 強磁場 B 的磁感線平行 當線圈繞 OO 軸轉過 角時 BC A 線圈的 ab 邊所受安培力的大小為 BIL1cos B 線圈 ab 邊所受安培力的大小為 BIL1 C 線圈所受的磁力矩為 BIL1L2cos D 線圈所受的磁力矩為 BIL1L2 11 16 一個帶電的微粒 重力不計 穿過圖 5 中勻強電場和勻強磁場區(qū)域時 恰能沿直線運動 則欲使電 荷向下偏轉 時應采用的可能辦法是 CD A 增大電荷質量 B 增大電荷電量 C 減少入射速度 D 增大磁感強度 17 在方向如圖 16 13 所示的勻強電場 場強為 E 和勻強磁場 磁感應強度為 B 共 存的場區(qū) 一電子沿垂直電場線和磁感線方向以速度 v0 射入場區(qū) 則 BC A 若 v0 E B 電子沿軌跡 運動 射出場區(qū)時 速度 v v0 B 若 v0 E B 電子沿軌跡 運動 射出場區(qū)時 速度 v v0 C 若 v0 E B 電子沿軌跡 運動 射出場區(qū)時 速度 v v0 D 若 v0 E B 電子沿軌跡 運動 射出場區(qū)時 速度 v v0 18 如圖 16 14 所示為質譜儀裝置的示意圖 在 S 處有甲 乙 丙 丁四個一價正 離子垂直于 E 和 B1入射到速度選擇器中 若 m甲 m乙 m丙 m丁 v甲 v乙 v丙 v丁 在不計重力的情況下 則分別打在 P1 P2 P3 P4四點的離子分別是 B A 甲乙丙丁 B 甲丁乙丙 C 丙丁乙甲 D 甲乙丁丙 19 如圖所示 一個帶負電的滑環(huán)套在水平且足夠長的粗糙的絕緣桿上 整個裝置處于方向如圖所示的 勻強磁場 B 中 現(xiàn)給滑環(huán)施以一個水平向右的瞬時沖量 使其由靜止開始運 動 則滑環(huán)在桿上的運動情況可能是 ABD A 始終作勻速運動B 開始作減速運動 最后靜止于桿上 C 先作加速運動 最后作勻速運動D 先作減速運動 最后作勻速運動 20 在光滑絕緣水平面上 一輕繩拉著一個帶電小球繞豎直方向的軸 O 在勻強磁場中做 逆時針方向的水平勻速圓周運動 磁場方向豎直向下 其俯視圖如圖所示 若小球運動到 A 點時 繩子突然斷開 關于小球在繩斷開后可能的運動情況 以下說法正確的是 ACD A 小球仍做逆時針勻速圓周運動 半徑不變 B 小球仍做逆時針勻速圓周運動 但半徑減小 C 小球做順時針勻速圓周運動 半徑不變 D 小球做順時針勻速圓周運動 半徑減小 21 如圖所示 水平放置的兩平行導軌左側連接電阻 其他電阻不計 導體 桿MN放在導軌上 在水平恒力的作用下 從左端沿導軌向右運動 并穿過 方向豎直向下的有界勻強磁場 磁場邊界PQ與MN平行 從MN進入磁場開 始記時 通過R的感應電流i隨時間t的變化可能是圖中的 ACD 圖 16 13 B E 圖 16 14 S B2 P1 P2 P3 P4 B1 i o A t i o B t i o C t i o D t M P N Q R 12 22 一閉合線圈固定在垂直于紙面的勻強磁場中 設向里為磁感應強度B的正方向 線圈中順時針為 電流i的正方向 如圖甲所示 已知線圈中感應電流i隨時間變化的圖象如圖乙所示 則磁感應強度B隨 時間變化而變化的圖象可能是圖丙中的哪個圖 CD 23 如圖所示 水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ MN 當PQ在外力作用下運動 時 MN在磁場力作用下向右運動 則PQ所做的運動可能是 AD A 勻加速向右 B 勻加速向左 C 勻減速向右 D 勻減速向左 24 地磁場磁感線在北半球地磁場的豎直分量向下 飛機在我國上空勻 速巡航 機翼保持水平 飛行高度不變 由于地磁場的作用 金屬 機翼上有電勢差 設飛行員左方機翼末端處的電勢為U1 右方機翼末 端處的電勢為U2 則 AC A 若飛機從西往東飛 U1比U2高 B 若飛機從東往西飛 U2比U1 高 C 若飛機從南往北飛 U1比U2高 D 若飛機從北往南飛 U2比U1高 25 如圖所示 用鋁板制成U形框 將一質量為m的帶電小球用絕緣細線懸掛在框的上方 讓整體在垂 直于水平方向的勻強磁場中向左以速度V運動 懸線拉力為T 則 A A 懸線豎直 T mg B 懸線豎直 T mg C V選擇合適的大小可使 T 0 D 條件不足 T與 mg的大小關系無法確定 21 如圖所示 質量為 m 的帶電粒子 重力可以不計 以初速度 0從勻強電場 的左邊正中央垂直于電場方向射入電場中 恰好從上極板的邊緣 a 處射出 射 出時速度為 現(xiàn)保持原來的電場不變 在兩極板之間沿垂直于絕面向里的方 向加一個勻強磁場后 帶電粒子恰好從下極板邊緣 b 處射出 這時帶電粒子的動能為 mv02 mv2 2 22 如圖所示 質量為 m 電量為 q 的小球 可在半徑為 R 的半圓形光滑的絕緣軌 道兩端點 M N 之間來回滾動 磁場 B 垂直于軌道平面 小球在 M N 處速度為 零 若小球在最低點的最小壓力為零 則 B 小球對軌道最低點的 最大壓力為 3m 2gR 1 2 2qR 6mg 23 一個質量為 m 的帶負電的油滴從高 h 處自由落下 進入一個正交的勻強電場和 勻強磁場加的區(qū)域 勻強電場方向豎直下 磁場的磁感應強度為 B 進入場區(qū)后油滴 M N P Q L1 L2 B 1 2 3 4 i 0 t s 0 1 2 3 4 t s B 0 1 2 3 4 t s B 0 1 2 3 4 t s B 0 1 2 3 4 t s B A B C D H L d c a b 13 恰好做圓周運動 其軌跡如圖所示 因此可知勻強電場的場強大小 E 所加磁場的方向 是 油滴做圓周運動的半徑 R mg q 垂直紙面向外 m 2gh 1 2 qB 29 如圖所示 有一邊長為L的正方形導線框 質量為m 由高H處自由下落 其下邊ab進入勻強磁場 區(qū)后 線圈開始做減速運動 直到其上邊cd剛剛穿出磁場時 速度減為ab邊進入磁場時速度的一半 此勻強磁場的寬度也是L 線框在穿越勻強磁場過程中發(fā)出的焦耳熱為 mgHmgL 4 3 2 30 如圖所示 用同種導線制成的圓形閉合線環(huán)a和正方形閉合線框b處于同一與線 框平面垂直的均勻變化的勻強磁場中 若a恰好為b的內接圓 且兩者彼此絕緣 則a b中感應電流大小之比Ia Ib 1 1 24 如圖 7 所示 一質量 m 電量 q 帶正電荷的小球靜止在傾角 30 足夠長的絕緣光滑斜面 頂端時對 斜面壓力恰為零 若迅速把電場方向改為豎直向下 則小球能在斜面上滑行多遠 3m2g 2B2q2 25 如圖所示 OO 的右邊為勻強磁場 左邊為勻強磁場和勻強電場 兩者垂直 兩邊磁場的方向和強度一 樣 一個質量為 12g 電量為 2 4 10 2C 的帶負電小球 A 以 10m s 的初速度向相 距 0 2m 的小球 B 運動 B 球的質量為 18g 不帶電 兩球正碰后并粘合在一起 已知 B 0 5T E 0 5N C 求 1 兩球碰后 的速度多大 2 兩球碰后在水平面上運動的時間 1 4m s 2 52 5s 26 如圖 10 20 所示 一塊銅塊左右兩面接入電路中 有電流 I 自左向右流過銅塊 當一磁感應強度為 B 的勻強磁場垂直前表面穿入銅塊 從后表面垂直穿出時 在銅塊上 下兩面之間產生電勢差 若銅塊前 后兩面間距為 d 上 下兩面間距為 L 銅塊單位體積內的自由電子數(shù)為 n 電子 電量為 e 求銅板上 下兩面之間的電勢差 U 為多少 并說明哪個面的電勢高 下板 BI nqd 27 如圖所示 abcd是一個正方形的盒子 在cd邊的中點有一個小孔e 盒子中存在著沿ad方向的勻強電場 場強大小為E 一粒子源不斷的從a處的小孔沿ab方向向盒內發(fā)射相同的帶電粒子 粒子的初速度為V0 經電場作用后恰好從e處的小孔射出 現(xiàn)撤去電場 在盒子中加一方向垂直 于紙面的勻強磁場 磁感應強度大小為B 圖中末畫出 粒子仍恰好從e孔 射出 帶電粒子的重力和粒子之間的相互作用力均可忽略不計 1 所加的 磁場方向如何 垂直紙面向外 2 電場強度E與磁感應強度B的比值為多大 5V0 1 a b d e c b a B 14 28 有一方向如圖 16 20 的勻強電場和勻強磁場共存的場區(qū) 寬度 d 8cm 一帶電粒子沿垂直電場線和 磁感線方向射入場區(qū)后 恰可做直線運動 若撤去磁場 帶電粒子穿過場區(qū)后向下側移 3 2 cm 若撤去電場 求帶電粒子穿過場區(qū)后的側移 R 0 1m y 4cm 29 如圖所示 x 軸上方有勻強磁場 B 下方有勻強電場 E 電荷量為 q 質量為 m 的粒子在 y 軸上 重力 不計 要使粒子由靜止放開能達到 x 軸上 M L 0 點 問粒子帶何種 電荷 釋放位置離 O 點須滿足什么條件 3 2 1 8 22 n nEm LqB y 30 如圖 16 所示 AB 為一段光滑絕緣水平軌道 BCD 為一段光滑的圓弧軌道 半徑為 R 今有一質量為 m 帶電為 q 的絕緣小球 以速度 v0從 A 點向 B 點運動 后又沿弧 BC 做圓周運動 到 C 點后由于 v0較 小 故難運動到最高點 如果當其運動至 C 點時 忽然在軌道區(qū)域加一勻強電場和勻強磁場 使其能運動 到最高點此時軌道彈力為 0 且貼著軌道做勻速圓周運動 求 1 勻強電場的方向和強度 2 磁場的方 向和磁感應強度 E 向上 mg q B 向外 m v02 2gR 1 2 qR 38 如圖所示 金屬桿 a 在離地面 h 處從靜止開始沿弧形軌道下滑 導軌的水平部分有豎直向下的勻 強磁場 B 水平部分導軌上原來放有一金屬桿 b 已知 a 桿的質量為 ma b 桿的質量為 mb 且 ma mb 3 4 水平導軌足夠長 不計摩擦 求 1 a 和 b 最終的速度分別是多大 ghVV ba 2 7 3 2 整個過程回路釋放的電能是多少 ghma 7 4 3 若已知桿的電阻之比 Ra Rb 3 4 其余電阻 不計 整個過程中 a b 上產生的熱量分別是多 少 ghmQghmQ abaa 49 16 49 12 y O M 圖 16 20 B E 8cm a h b 15 39 如圖所示 兩根光滑的平行金屬導軌與水平面成 角放置 導軌間距為 L 導線上接有阻值為 R 的電阻 導軌電阻不計 整個導軌處在豎直向上磁感應強度為 B 的 勻強磁場中 將一根質量為 m 電阻也為 R 的金屬桿 MN 垂直于兩 根導軌放在導軌上 并從靜止釋放 求金屬桿 MN 下滑時的最大速 度 Vm 222 cos sin2 LB mgR Vm 40 如圖所示 水平導軌寬度 L 0 5 位于磁感應強度 B 0 8T 的豎直向下范圍較大的勻強磁場中 其 左端經開關 K1接一個電動勢 E 5V 的電池 其右端則通過開關 K2接一只阻值 R 4 的電阻 質量 200g 阻值 R0 1 的金屬桿垂直導軌擱在導軌上 若其余電阻 及阻力忽略不計 求 1 K1合上后 能達到的最大速度 12 5m s 2 有最大速度時斷開 合上此時刻的加速度 2m s2 3 在這之后上共產生多少熱量 3 125J 41 如圖所示 固定于水平桌面上的金屬框架cdef處在豎直向下的勻強磁場中 金屬棒ab擱在框架上 可無摩擦地滑動 此時abed構成一個邊長為L的正方形 棒的電阻r 其余部分電阻不計 開始時磁感 應強度為B0 求 1 若從t 0時刻起 磁感應強度均勻增加 每秒增量為K 同時保持棒靜止 求棒中 的感應電流 在圖上標出感應電流方向 從b到a 2 在上述情況下rKL 2 始終保持棒靜止 當t t1時需加的垂直于棒的水平拉力為多大 3 若從t 0時刻起 磁感應強度逐漸減少 當棒以恒定rKLKtB 3 10 速度v向右做勻速運動時 可使棒不產生感應電流 則磁感應強度應怎樣 隨時間變化 寫出B與t的關系 0 VtLLB M N B R K1 K2 a b d a c e b f 16 42 如圖所示 電動機牽引一根原來靜止的 長L為1m 質量M為0 1kg的導體棒MN 其電阻R為1 導體棒架在處于磁感應強度B為1T 豎直放置的框架上 當導體棒上升h為3 8m時獲得穩(wěn)定的速度 導體產生的熱量為2J 電動機牽引棒