高二物理第一學(xué)期期末復(fù)習(xí)訓(xùn)練（選修、教師版）　　　磁場

1、. 每天發(fā)布最有價值的高考資源2014年高二物理第一學(xué)期期末復(fù)習(xí)訓(xùn)練（選修、教師版）磁場1.下列關(guān)于磁場的認(rèn)識正確的是(AC)A.磁場同電場一樣是客觀存在的物質(zhì)B.靜止電荷周圍既存在電場,也存在磁場C.磁極對電流的作用實際上是磁極周圍的磁場對電流的作用D.以上說法都不對解析:磁場的來源既可以是磁極,也可以是電流,而電流是電荷的運動產(chǎn)生的,靜止的電荷周圍存在電場但不會產(chǎn)生磁場,磁場與電場都是客觀存在的物質(zhì),磁極對電流的作用是磁極通過自身產(chǎn)生的磁場發(fā)生的.故正確答案為AC.2.下列關(guān)于磁感應(yīng)強度的方向的說法中,正確的是(BD)A.某處磁感應(yīng)強度的方向就是一小段通電導(dǎo)體放在該處時所受磁場力的方向B.

2、小磁針靜止時N極所指的方向就是該處磁感應(yīng)強度的方向C.垂直于磁場放置的通電導(dǎo)線的受力方向就是磁感應(yīng)強度的方向D.磁場中某點的磁感應(yīng)強度的方向就是該點的磁場方向解析:磁場中某點磁感應(yīng)強度的方向表示該點的磁場方向,磁場方向也就是小磁針靜止時N極所指的方向,但通電導(dǎo)線受力的方向不代表磁感應(yīng)強度和磁場方向.故正確選項為B、D.3.將一電流元IL放入空間中某點,調(diào)整電流元的位置發(fā)現(xiàn)最大的磁場力為Fm,以下說法正確的是(AD)A.該點的磁感應(yīng)強度為FmILB.該點的磁感應(yīng)強度小于FmILC.該點的磁感應(yīng)強度大于FmILD.該點的磁感應(yīng)強度與IL無關(guān)解析:B=FIL是磁感應(yīng)強度的定義式,只適用于通電導(dǎo)線與磁

3、場垂直的情況.4.在磁場中有一根長10 cm的通電導(dǎo)線,導(dǎo)線中的電流為5 A,所受的安培力為5×10-2 N,該磁場的磁感應(yīng)強度的大小可能是(CD)A.0.01 TB.0.05 TC.0.1 TD.0.2 T解析:由題意知,若導(dǎo)線垂直于磁場方向,通電導(dǎo)線電流I=5 A,L=0.1 m,所受磁場力F=5×10-2 N,由公式可得B=FIL=5×10-25×0.1 T=0.1 T,若通電導(dǎo)線與磁場不垂直,則B>0.1 T.由此知選項C、D正確.5.關(guān)于垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線所受安培力的方向,正確的說法是(C)A.跟磁場方向垂直,跟電流方向平行B.跟

4、電流方向垂直,跟磁場方向平行C.既跟磁場方向垂直,又跟電流方向垂直D.既不跟磁場方向垂直,也不跟電流方向垂直解析:當(dāng)磁場方向與通電直導(dǎo)線垂直時,通電導(dǎo)線所受安培力的方向既跟磁場方向垂直又跟電流方向垂直,故選項C正確.6.如圖所示,通電直導(dǎo)線在蹄形磁鐵兩極間,受到力F的作用發(fā)生偏轉(zhuǎn),以下說法正確的是(AD)A.這個力F是通過磁場產(chǎn)生的B.這個力F沒有反作用力C.這個力F的反作用力作用在通電導(dǎo)線上D.這個力F的反作用力作用于蹄形磁鐵上解析:磁場力是磁場本身性質(zhì)的體現(xiàn),磁場是一種物質(zhì),磁體間或磁體與通電導(dǎo)體間的作用都是通過磁場完成的,但是磁場看不見摸不著并不意味著只有受力物體沒有施力物體,沒有反作用

5、力.這時我們需找出產(chǎn)生磁場的物體,它才是施力物體,力F的反作用力作用在施力物體上.7.如圖所示為一通電螺線管,a、b、c是通電螺線管內(nèi)、外的三點,則三點中磁感線最密處為(A)A.a處B.b處C.c處D.無法判斷解析:螺線管內(nèi)部的磁感線條數(shù)與螺線管外部的磁感線條數(shù)相同,由于螺線管內(nèi)部橫截面積小,所以內(nèi)部磁感線最密,故選A.8.有一束電子流沿x軸正方向高速運動,如圖所示,電子流在z軸上的P點所產(chǎn)生的磁場方向是沿(A)A.沿y軸正方向B.沿y軸負(fù)方向C.沿z軸正方向D.沿z軸負(fù)方向解析:由于電子流沿x軸正方向高速運動,所形成的等效電流沿x軸負(fù)方向.由安培定則可得,在P點處的磁場方向應(yīng)該沿y軸正方向.

6、9.如圖所示,兩根長直通電導(dǎo)線互相平行,電流方向相同.它們的截面處于一個等邊三角形ABC的A和B處.兩通電導(dǎo)線在C處的磁場的磁感應(yīng)強度的值都是B,則C處磁場的總磁感應(yīng)強度的大小和方向是(C)A.B豎直向上B.B水平向右C.3B水平向右D.3B豎直向上解析:由安培定則可判斷出A和B在C處的磁場分別垂直于AC和BC連線,如圖所示.由矢量疊加原理可求出C處磁場的總磁感應(yīng)強度的大小為3B,方向水平向右.10.彈簧測力計下掛一條形磁鐵,其中條形磁鐵N極一端位于未通電的螺線管正上方,如圖所示,下列說法正確的是(D)A.若將a接電源正極,b接電源負(fù)極,彈簧測力計示數(shù)將不變B.若將a接電源正極,b接電源負(fù)極,

7、彈簧測力計示數(shù)將增大C.若將b接電源正極,a接電源負(fù)極,彈簧測力計示數(shù)將減小D.若將b接電源正極,a接電源負(fù)極,彈簧測力計示數(shù)將增大解析:a接正極,b接負(fù)極時,由安培定則可知,螺線管上端為N極,與磁鐵排斥,彈簧測力計示數(shù)減小,選項A、B均錯;b接正極,a接負(fù)極時,螺線管上端為S極,與條形磁鐵吸引,使彈簧測力計示數(shù)增大,選項C錯,D正確.11.如圖所示的勻強磁場中,已經(jīng)標(biāo)出了電流I和磁場B以及磁場對電流作用力F三者的方向,其中正確的是(ABD)解析:選項C中,電流I方向和磁場方向平行,磁場對電流沒有作用力,選項C錯誤;由左手定則,可判斷出選項A、B、D均正確.12.關(guān)于磁電式電流表內(nèi)的磁鐵和鐵芯

8、之間的均勻輻向分布的磁場,下列說法中正確的是(CD)A.該磁場的磁感應(yīng)強度大小處處相等,方向相同B.該磁場的磁感應(yīng)強度的方向處處相同,大小不等C.使線圈平面始終與磁感線平行D.該磁場中距軸線等距離處的磁感應(yīng)強度大小都相等解析:磁電式電流表內(nèi)的磁鐵和鐵芯之間均勻輻向分布的磁場,使線圈平面始終與磁感線平行,故選項C正確;該磁場中距軸線等距離處的磁感應(yīng)強度大小處處相等,但方向不同,故選項A、B錯誤,D正確.13.一段通電導(dǎo)線平行于磁場方向放入勻強磁場中,導(dǎo)線上的電流方向由左向右,如圖所示.在導(dǎo)線以其中心點為軸轉(zhuǎn)動90°的過程中,導(dǎo)線受到的安培力(D)A.大小不變,方向不變B.由零增大到最大

9、,方向時刻改變C.由最大減小到零,方向不變D.由零增大到最大,方向不變解析:導(dǎo)線轉(zhuǎn)動前,電流方向與磁場方向平行,導(dǎo)線不受安培力;當(dāng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)過一個小角度后,電流與磁場方向不再平行,導(dǎo)線受到安培力的作用;當(dāng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90°時,電流與磁場方向垂直,此時導(dǎo)線所受安培力最大.根據(jù)左手定則判斷知,力的方向始終不變,選項D正確.14.如圖所示,O為圓心,KN和LM是半徑分別為ON、OM的同心圓弧,在O處垂直紙面有一載流直導(dǎo)線,電流方向垂直紙面向外,用一根導(dǎo)線圍成如圖KLMN所示的回路,當(dāng)回路中沿圖示方向通過電流時(電源未在圖中畫出),此時回路(D)A.將向左平動B.將向右平動C.將在紙面內(nèi)繞通過O點并

10、垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動D.KL邊將垂直紙面向外運動,MN邊垂直紙面向里運動解析:因為通電直導(dǎo)線的磁感線是以O(shè)為圓心的一組同心圓,磁感線與KN和LM中的電流方向一直平行,所以KN邊、LM邊均不受力.根據(jù)左手定則可得,KL邊受力垂直紙面向外,MN邊受力垂直紙面向里,故選項D正確.15.如圖所示,平行于紙面水平向右的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B1=1 T.位于紙面內(nèi)的細(xì)直導(dǎo)線,長L=1 m,通有I=1 A的恒定電流.當(dāng)導(dǎo)線與B1成60°夾角時,發(fā)現(xiàn)其受到的安培力為零.則該區(qū)域同時存在的另一勻強磁場的磁感應(yīng)強度B2大小可能為(BCD)A.T2 B.32 TC.1 TD.3 T解析:由于通電導(dǎo)線在磁場中受

11、到的安培力為零,則可知B1與B2的合磁場方向沿著導(dǎo)線,如圖所示.當(dāng)B2與導(dǎo)線垂直時B2最小,其值 B2=B1sin 60°=1×32 T=32 T.當(dāng)B2與導(dǎo)線不垂直且滿足B沿著導(dǎo)線,則B2>32 T,由此知選項B、C、D正確.16.帶電粒子垂直勻強磁場方向運動時,會受到洛倫茲力的作用.下列表述正確的是(B)A.洛倫茲力對帶電粒子做功B.洛倫茲力不改變帶電粒子的動能C.洛倫茲力的大小與速度無關(guān)D.洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向解析:洛倫茲力的方向總跟速度方向垂直,所以洛倫茲力永不做功,不會改變粒子的動能,因此選項B正確.17.如圖是電子射線管示意圖.接通電源后,電子

12、射線由陰極沿x軸方向射出,在熒光屏上會看到一條亮線.要使熒光屏上的亮線向下(z軸負(fù)方向)偏轉(zhuǎn),在下列措施中可采用的是(B)A.加一磁場,磁場方向沿z軸負(fù)方向B.加一磁場,磁場方向沿y軸正方向C.加一電場,電場方向沿z軸負(fù)方向D.加一電場,電場方向沿y軸正方向解析:要使熒光屏上亮線向下偏轉(zhuǎn),若加磁場,應(yīng)使電子所受的洛倫茲力方向向下,電子運動方向沿x軸正方向,由左手定則可知,磁場方向應(yīng)沿y軸正方向,選項B正確.若加電場,電場方向應(yīng)沿z軸正方向.陰極射線是電子流,電子帶負(fù)電,應(yīng)用左手定則時應(yīng)注意將四指指向電子束運動的反方向.18.來自宇宙的質(zhì)子流,以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點,則這些質(zhì)

13、子在進(jìn)入地球周圍的空間時,將(B)A.豎直向下沿直線射向地面B.相對于預(yù)定地點,稍向東偏轉(zhuǎn)C.相對于預(yù)定地點,稍向西偏轉(zhuǎn)D.相對于預(yù)定地點,稍向北偏轉(zhuǎn)解析:地球表面地磁場方向由南向北,質(zhì)子是氫原子核,帶正電,根據(jù)左手定則可判定,質(zhì)子自赤道上空豎直下落過程中受洛倫茲力方向向東.19.如圖為一“濾速器”裝置的示意圖.a、b為水平放置的平行金屬板,一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔O進(jìn)入a、b兩板之間.為了選取具有某種特定速率的電子,可在a、b間加上電壓,并沿垂直于紙面的方向加一勻強磁場,使所選電子仍能夠沿水平直線OO'運動,由O'射出.不計重力作用.可能達(dá)到上述目的的辦法是

14、(AD)A.使a板電勢高于b板,磁場方向垂直紙面向里B.使a板電勢低于b板,磁場方向垂直紙面向里C.使a板電勢高于b板,磁場方向垂直紙面向外D.使a板電勢低于b板,磁場方向垂直紙面向外解析:要使電子沿直線OO'射出,則電子必做勻速直線運動,電子受力平衡.在該場區(qū),電子受到靜電力和洛倫茲力,要使二力平衡,則二力方向分別為豎直向上和豎直向下,選項A電子所受靜電力豎直向上,由左手定則判斷洛倫茲力豎直向下,滿足受力平衡.同理,選項D也滿足受力平衡.所以選項A、D正確.20.如圖所示,一個帶正電q的帶電體處于垂直于紙面向里的勻強磁場B中,帶電體的質(zhì)量為m,為了使它對水平的絕緣面恰好沒有正壓力,則

15、應(yīng)該(D)A.將磁感應(yīng)強度B的值增大B.使磁場以速率v=mgqB向上運動C.使磁場以速率v=mgqB向右運動D.使磁場以速率v=mgqB向左運動解析:由于帶電體對水平絕緣面恰好沒有正壓力,則物體受重力與洛倫茲力的作用,兩者等大反向,再由左手定則判斷可知此帶電體必相對磁場向右運動,由平衡條件有Bqv=mg,v=mgBq,故正確答案為D.21.如圖所示,在傾角為的光滑斜面上,垂直斜面放置一根長為L、質(zhì)量為m的直導(dǎo)線,當(dāng)通以電流I時,欲使導(dǎo)線靜止在斜面上,外加勻強磁場B的大小和方向可能是(BD)A.B=mgtanIL,方向垂直斜面向上B.B=mgsinIL,方向垂直斜面向下C.B=mgtanIL,方

16、向豎直向上D.B=mgIL,方向水平向左解析:導(dǎo)線在重力、支持力和安培力三力作用下平衡,當(dāng)磁場方向垂直斜面向上時,安培力沿斜面向下,三力不可能平衡,選項A錯;當(dāng)磁場方向垂直斜面向下時安培力沿斜面向上,則有mgsin =BIL,故B=mgsinIL,選項B正確;當(dāng)磁場方向豎直向上時,安培力水平向右,三力不可能平衡,選項C錯;若磁場方向水平向左時,安培力豎直向上,有mg=BIL,故B=mgIL,選項D正確.22.長方體金屬塊放在勻強磁場中,有電流通過金屬塊,如圖所示,則下列說法正確的是(C)A.金屬塊上下表面電勢相等B.金屬塊上表面電勢高于下表面電勢C.金屬塊上表面電勢低于下表面電勢D.無法比較上

17、、下表面的電勢高低解析:由左手定則知自由電子所受洛倫茲力方向向上,即自由電子向上偏,所以上表面電勢比下表面電勢低,選項C正確.23.如圖所示,勻強電場的方向豎直向上,勻強磁場的方向垂直紙面向里,三個油滴a、b、c帶有等量同種電荷,其中a靜止,b向右做勻速運動,c向左做勻速運動,比較它們的重力Ga、Gb、Gc間的關(guān)系,正確的是(B)A.Ga最大B.Gb最大C.Gc最大D.Gb最小解析:由于a靜止,Ga=qE,靜電力向上,帶正電荷,由左手定則可知,b受洛倫茲力方向向上,Gb=qE+qvB.c受洛倫茲力方向向下,Gc+qvB=qE,由此可知,Gb>Ga>Gc,故選項B正確.24.如圖所示

18、,在垂直紙面向里的足夠大的勻強磁場中,有a、b兩個電子從同一處沿垂直磁感線方向開始運動,a的初速度為v,b的初速度為2v.則(C)A.a先回到出發(fā)點B.b先回到出發(fā)點 C.a、b同時回到出發(fā)點D.不能確定解析:電子再次回到出發(fā)點,所用時間為運動的一個周期.電子在磁場中運動的周期T=2mqB,與電子運動速度無關(guān).25.一帶電粒子在磁場力的作用下做勻速圓周運動,要想確定該帶電粒子的比荷,則只需要知道(B)A.運動速度v和磁感應(yīng)強度BB.磁感應(yīng)強度B和運動周期TC.軌跡半徑R和運動速度vD.軌跡半徑R和磁感應(yīng)強度B解析:帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動,利用半徑公式和周期公式可判斷出選項B正確.26.

19、三個質(zhì)子1、2和3分別以大小相等的初速度v1、v2和v3經(jīng)平板MN上的小孔O射入勻強磁場,各初速度的方向如圖所示,磁場方向垂直紙面向里,整個裝置處在真空中,且不計質(zhì)子重力.最終這三個質(zhì)子打到平板MN上的位置到小孔的距離分別為s1、s2和s3,則(D)A.s1<s2<s3B.s2>s3>s1C.s1=s3>s2D.s1=s3<s2解析:質(zhì)子在磁場中做勻速圓周運動的半徑r相同,根據(jù)左手定則可以畫出三個質(zhì)子的軌跡,如圖所示,v2與平板垂直,s2最大,v1和v3與平板的夾角相同,s1=s3,故選項D正確.27.如圖所示是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖,帶電粒子被加速電場加速

20、后,進(jìn)入速度選擇器.速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場.下列表述正確的是(ABC)A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外C.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于E/BD.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的比荷越小解析:質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具,選項A對;速度選擇器中電場力與洛倫茲力是一對平衡力,即qvB=qE,故v=EB,選項C正確;據(jù)左手定則可以確定,速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外,選項B對;粒子在勻強磁場中

21、運動的半徑r=mvqB,即粒子的比荷qm=vBr,由此看出粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子運動的半徑越小,粒子的比荷越大,選項D錯.28.用如圖所示的回旋加速器來加速質(zhì)子,為了使質(zhì)子獲得的最大動能增加為原來的4倍,可采用下列哪幾種方法(AC)A.將其磁感應(yīng)強度增大為原來的2倍B.將其磁感應(yīng)強度增大為原來的4倍C.將D形金屬盒的半徑增大為原來的2倍D.將兩D形金屬盒間的加速電壓增大為原來的4倍解析:設(shè)粒子在回旋加速器的磁場中繞行的最大半徑為R,由牛頓第二定律得:evB=mv2R質(zhì)子的最大動能:Ekm=12mv2解式得:Ekm=e2B2R22m.要使質(zhì)子的動能增加為原來的4倍,可以將磁感應(yīng)強

22、度增大為原來的2倍或?qū)蒁形金屬盒的半徑增大為原來的2倍,故選項B錯,A、C正確.質(zhì)子獲得的最大動能與加速電壓無關(guān),故選項D錯.29.一帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動,若速度突然反向而大小不變,則粒子的運動情況是(D)A.速度先減小到零,后又反向增大到原值B.速度減小到零后呈靜止?fàn)顟B(tài)C.仍做圓周運動,其軌跡不變D.仍做圓周運動,其軌跡與原軌跡相切解析:若速度反向而大小不變,則帶電粒子所受的洛倫茲力大小不變,方向相反,所以帶電粒子的徑跡會改變,由于洛倫茲力對帶電粒子不做功,粒子的速度大小不會變,速度方向改變,所以粒子仍做勻速圓周運動,其軌跡與原軌跡相切,故選D.30.如圖所示,在x軸上方存在

23、垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,x軸下方存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強度為B2的勻強磁場.一帶負(fù)電的粒子從原點O以與x軸成30°角斜向上射入磁場,且在上方運動半徑為R.則(BD)A.粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點OB.粒子在x軸上方和下方兩磁場中運動的半徑之比為12C.粒子完成一次周期性運動的時間為2m3qBD.粒子第二次射入x軸上方磁場時,沿x軸前進(jìn)3R解析:由r=mvqB可知,粒子在x軸上方和下方兩磁場中運動的半徑之比為12,選項B正確;粒子完成一次周期性運動的時間t=16T1+16T2=m3qB+2m3qB=mqB,選項C錯誤;粒子第二次射入x軸上方磁場時沿x軸前進(jìn)l=R+2R=

24、3R,則粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)不能回到原點O,選項A錯誤,D正確.31.半徑為r的圓形空間內(nèi),存在著垂直于紙面向里的勻強磁場,一個帶電粒子(不計重力)從A點沿半徑方向以速度v0垂直磁場方向射入磁場中,并從B點射出.AOB=120°,如圖所示,則該帶電粒子在磁場中運動的時間為(D)A.2r3v0B.23r3v0C.r3v0D.3 r3v0解析:從圖中可知,軌跡上優(yōu)弧 AB所對圓心角=3,故t=16T=m3qB.但題中已知條件不夠,沒有此選項,另想辦法找規(guī)律表示t.由做勻速圓周運動的時間t=AB/v0,從圖示分析有R=r/tan 30°=3r,則AB=R·=3r×3=3

25、3r,則t=AB/v0=3r3v0.故選項D正確.32.如圖所示,相距為d的兩帶電平行板間存在磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場,一質(zhì)量為m,帶電荷量為q的小球由下板邊緣沿水平方向射入該區(qū)域,帶電小球恰能在兩板間做勻速圓周運動,運動軌跡如圖中虛線所示,則(BC)A.小球一定帶負(fù)電B.小球一定帶正電C.兩板間電壓為mgdqD.小球在兩板間的運動時間為2mqB解析:帶電小球恰能在兩板間做勻速圓周運動,重力大小等于靜電力,洛倫茲力提供向心力,則小球帶正電,有mg=qE、qvB=mv2R,所以有mg=qUd和T=2mqB,得出U=mgdq,小球在兩板間的運動時間t=T2=mqB.所以正確選項是

26、BC.33.如圖所示,一個帶正電的小球沿光滑的水平絕緣桌面向右運動,速度的方向垂直于一個水平方向的勻強磁場,小球飛離桌子邊緣落到地板上.設(shè)其飛行時間為t1,水平射程為s1,落地速率為v1.撤去磁場,其余條件不變時,小球飛行時間為t2,水平射程為s2,落地速率為v2,則(BD)A.t1<t2B.s1>s2C.s1<s2D.v1=v2解析:有磁場時,小球下落過程中要受重力和洛倫茲力共同作用,重力方向豎直向下,大小方向都不變;洛倫茲力的方向總是指向右上方,其作用相對于無磁場時會延長落地時間,增加水平射程,由此知選項A、C錯誤,選項B正確;無論有無磁場,下落過程中只有重力做功,因此落

27、地速度大小相等,選項D正確.34.已知某地面處的地磁場水平分量約為3×10-5 T,某校物理興趣小組做估測磁體附近磁感應(yīng)強度的實驗.他們將一小羅盤磁針放在一個水平放置的螺線管的軸線上,如圖所示.小磁針靜止時N極指向y軸正方向,當(dāng)接通電源后,發(fā)現(xiàn)小磁針N極指向與y軸正方向成60°角的方向.請在圖上標(biāo)明螺線管導(dǎo)線的繞向,并求出該通電螺線管在小磁針處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小.(保留一位有效數(shù)字)解析:接通電源后,小磁針N極指向是地磁場和螺線管的磁場的疊加磁場的方向,由此可判定螺線管的磁場在小磁針處方向水平向右,由安培定則判定螺線管導(dǎo)線繞向如圖(甲)所示.由題意知地磁場水平分量By=3

28、×10-5 T,設(shè)通電螺線管產(chǎn)生的磁場為Bx.由圖(乙)知Bx=Bytan 60°得Bx=3×10-5×3 T5×10-5 T.答案:圖見解析5×10-5 T35.如圖所示,一根長為L的鋁棒用兩根勁度系數(shù)為k的彈簧水平地懸掛在勻強磁場中.當(dāng)電流I方向向右時,兩根彈簧相對于沒有通入電流的位置縮短的長度是L,則磁場的磁感應(yīng)強度為多少?解析:不通電流時,鋁棒受力平衡有mg=2kx,彈簧縮短時,有mg=2k(x-L)+ILB,可解得B=2kLLI.答案:2kLLI36.如圖所示,在傾角為37°的光滑斜面上有一根長為0.4 m,質(zhì)量為

29、6×10-2 kg的通電直導(dǎo)線,電流I=1 A,方向垂直紙面向外,導(dǎo)線用平行于斜面的輕繩拴住不動,整個裝置處在磁感應(yīng)強度每秒增加0.4 T,方向豎直向上的磁場中,設(shè)t=0,B=0,則需要多長時間斜面對導(dǎo)線的支持力為零?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)解析:斜面對導(dǎo)線的支持力為零即導(dǎo)線恰要離開斜面時,受力情況如圖.由平衡條件,得:F=mg/tan 37°,而F=ILB,B=0.4t代入數(shù)據(jù)解得:t=5 s.答案:5 s 解此類題時,必須先將立體圖轉(zhuǎn)換為平面圖,然后對物體進(jìn)行受力分析,要注意安培力方向的確定. 最后根據(jù)平

30、衡條件或物體的運動狀態(tài)列出方程. 37.如圖所示,水平放置的兩導(dǎo)軌P、Q間的距離L=0.5 m,垂直于導(dǎo)軌平面的豎直向上的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=2 T,垂直于導(dǎo)軌放置的ab棒的質(zhì)量m=1 kg,系在ab棒中點的水平繩跨過定滑輪與重量G=3 N的物塊相連.已知ab棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)=0.2,電源的電動勢E=10 V、內(nèi)阻r=0.1 ,導(dǎo)軌的電阻及ab棒的電阻均不計.要想讓ab棒處于靜止?fàn)顟B(tài),R應(yīng)在哪個范圍內(nèi)取值?(g取10 m/s2)解析:由左手定則可知,ab棒所受安培力沿水平向左,依據(jù)物體的平衡條件可得,ab棒恰不右滑時:G-mg-BI1L=0ab棒恰不左滑時:G+mg-BI2

31、L=0由閉合電路歐姆定律可得:I1=ER1+rI2=ER2+r由以上各式代入數(shù)據(jù)可解得:R1=9.9 ,R2=1.9 所以R的取值范圍為1.9 R9.9 .答案:1.9 R9.9 38.如圖所示,在y<0的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,磁場方向垂直于xOy平面并指向紙面外,磁感應(yīng)強度為B,一帶正電的粒子(不計粒子重力)以速度v0從O點射入磁場,入射方向在xOy平面內(nèi),與x軸正向的夾角為,若粒子射出磁場的位置與O點的距離為L,求該粒子的帶電荷量和質(zhì)量之比q/m.解析:由圖可知:L2=Rsin 又R=mv0qB由得:qm=2v0sinBL.答案:2v0sinBL39.一磁場寬度為L,磁感應(yīng)強度為B,如

32、圖所示,一粒子質(zhì)量為m、帶電荷量為-q(q>0),不計重力,以一速度(方向如圖)射入磁場.若不使其從右邊界飛出,則粒子的速度v應(yīng)為多大?解析:粒子不從右邊界飛出的臨界狀態(tài)為其運動軌跡恰好與右邊界相切,如圖,由幾何知識得r+rcos =L又r=mvqB由得:v=qBLm(1+cos).故若要粒子不從右邊界飛出,應(yīng)有vqBLm(1+cos).答案:vqBLm(1+cos)40.一個質(zhì)量為m,電荷量為-q,不計重力的帶電粒子從x軸上的P(a,0)點以速度v,沿與x軸正方向成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強磁場中,并恰好垂直于y軸射出第一象限.求: (1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B;(2)穿過第一象限的時間.解析:(1)作出帶電粒子做圓周運動的圓心和軌跡,由圖中幾何關(guān)系知:Rcos 30°=a,得R=23a3,Bqv=mv2R得:B=mvqR=3mv2qa.(2)運動時間:t=120°360°·2mqB=