物理磁場練習(xí)題(含答案)

1、物理高二磁場練習(xí)題一、單選題1關(guān)于電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法正確的是A. 電場強(qiáng)度的定義式 E =匚適用于任何電場-qB. 由真空中點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式E =kQ可知，當(dāng)rt0時(shí)，Et無窮大r2C. 由公式B =匚可知，一小段通電導(dǎo)線在某處若不受磁場力，則說明此處一定無磁場_ ILD. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是置于該處的通電導(dǎo)線所受的安培力方向2如圖所示，條形磁鐵放在水平粗糙桌面上，它的正中間上方固定一根長直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通過方向垂直紙面向里 （即與條形磁鐵垂直）的電流，和原來沒有電流通過時(shí)相比較，磁鐵受到的支持力N和摩擦力f將A、N 減小，f=0 B 、N 減小，f 工 0.-,C N 增大，

2、f=0 D 、N 增大，f 豐 0I . I 1"zzzzzz/z/ /vXXXXO-*XXXXXXXXXXXX它們都作勻速圓周運(yùn)3、有電子、質(zhì)子、氘核、氚核，以同樣速度垂直射入同一勻強(qiáng)磁場中， 動(dòng)，則軌道半徑最大的粒子是A. 氘核 B .氚核 C .電子 D .質(zhì)子4. 一帶正電荷的小球沿光滑、水平、絕緣的桌面向右運(yùn)動(dòng)，如圖所示，速度方向垂直于一勻強(qiáng)磁場，飛離桌面后，最終落在地 面上設(shè)飛行時(shí)間為ti、水平射程為si、著地速率為vi;現(xiàn)撤去 磁場其它條件不變，小球飛行時(shí)間為t 2、水平射程為S2、著地速A、v i=V2B、 v i>V2C、s i=S2D、t i<t2率為

3、V2.則有：5. 有一個(gè)帶正電荷的離子，沿垂直于電場方向射入帶電平行板的勻強(qiáng)電 場.離子飛出電場后的動(dòng)能為 Ek,當(dāng)在平行金屬板間再加入一個(gè)垂直紙面向 內(nèi)的如圖所示的勻強(qiáng)磁場后，離子飛出電場后的動(dòng)能為Ek/,磁場力做功為W則下面各判斷正確的是A Ek <Ekz, W=0B 、E< >Ekz,W=0C、E< =EZ,V=0D 、Ek >EZ, W>06. 圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。 帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器 內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)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

4、強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場。下列表述錯(cuò)誤的是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. 能通過的狹縫 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,粒子的荷質(zhì)比越小二、雙選題7. 下列關(guān)于磁場中的通電導(dǎo)線和運(yùn)動(dòng)電荷的說法中，正確的是A、磁場對通電導(dǎo)線的作用力方向一定與磁場方向垂直B有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的通電線框在磁場中一定會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)C帶電粒子只受洛倫茲力作用時(shí)，其動(dòng)能不變，速度一直在變D電荷在磁場中不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)8. 如圖，MN是勻強(qiáng)磁場中的一塊薄金屬板，帶電粒子（不計(jì)重力）在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)并穿過金屬板，虛線表示其運(yùn)動(dòng)軌跡，由圖知：A、粒子帶負(fù)電B

5、、 粒子運(yùn)動(dòng)方向是abcdeC、 粒子運(yùn)動(dòng)方向是edcbaD、粒子在上半周所用時(shí)間比下半周所用時(shí)間長30 °方向進(jìn)入磁場，運(yùn)yV0 AXXX9 .如圖，磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，垂直穿過平面直角坐標(biāo)系的第為m,帶電量為 q的粒子以速度 V從0點(diǎn)沿著與 y軸夾角為 動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的速度方向平行于x軸，那么：A、粒子帶正電B、粒子帶負(fù)電C、粒子由 0到A經(jīng)歷時(shí)間t m3qBD、粒子的速度沒有變化在圓形軌道上運(yùn)動(dòng)， 磁場方向垂直于它 e,質(zhì)量為m,磁感強(qiáng)度為B,那么電子10. 一電子在勻強(qiáng)磁場中， 以一固定的正電荷為圓心， 的運(yùn)動(dòng)平面，電場力恰是磁場力的三倍.設(shè)電子電量為運(yùn)動(dòng)的可能角速度應(yīng)當(dāng)是.

6、Ewn_ 3Be廠A.B. C.D 一 mmmm11. 長為L的水平極板間，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,板間距離也為L,板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為 m,電量為q的帶正電粒子（不計(jì)重力），從左邊極板間中點(diǎn)處垂直于磁場方向以速度v水平射入磁場，欲使粒子不打到極板上，v應(yīng)滿足A、BqLv ：B5BqL、vX XXX4m4mX xXXCBqLDBqL5BqLvX XXXv、v :m4m4mX XXX12、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫 時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁

7、場中，如圖所示,要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，則下列說法中正確的是A.增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B .增大勻強(qiáng)電場間的加速電壓C.增大D形金屬盒的半徑D .減小狹縫間的距離三、計(jì)算題13 .如圖所示，銅棒 ab長0.1m，質(zhì)量為6 x 10-2kg，兩端與長為1m的 輕銅線相連靜止于豎直平面內(nèi)。整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中， 磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，現(xiàn)接通電源，使銅棒中保持有恒定電流通過，銅 棒發(fā)生擺動(dòng)，已知最大偏轉(zhuǎn)角為37°,（1）在此過程中銅棒的重力勢能增加了多少；（2）通電電流的大小為多大。（不計(jì)空氣阻力， sin37 ° =0.6 , cos37 ° =0.8

8、 , g=10m/s ）14、如圖所示，在 x軸的上方（y>0的空間內(nèi)）存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的 勻強(qiáng)磁場，一個(gè)不計(jì)重力的帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)0處以速度v進(jìn)入磁場，粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度方向垂直于磁場且與 x軸正方向成45 °角，若粒子的質(zhì)量為 m電量為q,求：（1）該粒子在磁場中作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；（2）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。M» X K15. 如圖所示，以 MN為界的兩勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度Bi=2B2，方向垂直紙面向里?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m帶電量為q的正粒子，從 0點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入 Bi中。（1）試畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡；（2）求經(jīng)過多長時(shí)間粒子重新回到0

9、點(diǎn)？x xb1X XNkB216、如圖所示，勻強(qiáng)磁場沿水平方向，垂直紙面向里，磁感強(qiáng)度2仃，勻強(qiáng)電場方向水平向右，場強(qiáng)E=103N/C。一帶正電的微粒質(zhì)量 m=2X 10-6kg，電量q=2X 10-6C,在此空間恰好作 直線運(yùn)動(dòng)，問：（1）帶電微粒運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向怎樣？（2） 若微粒運(yùn)動(dòng)到 P點(diǎn)的時(shí)刻，突然將磁場撤去，那么經(jīng)多少時(shí)間微粒到達(dá)Q點(diǎn)？（設(shè)PQ 連線與電場方向平行）X X X Xx x x x*>xp x x Qx17. 在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，有一傾角為0，足夠長的光滑絕緣斜面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外，電場方向豎直向上.有一質(zhì)量為m,帶電量為十q的小

10、球靜止在 斜面頂端，這時(shí)小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱?，如圖所示，若迅速把電場方向反轉(zhuǎn)豎直向下，小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠(yuǎn)？所用時(shí)間是多少？h/ * 4 夕44'<抄：18、如圖所示，相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，其電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為E和B, 一個(gè)質(zhì)量為m帶正電量為q的油滴，以水平速度vo從a點(diǎn)射入，經(jīng)一段時(shí)間后運(yùn)動(dòng)到 b,試求:19如圖所示，在一個(gè)同時(shí)存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的空間，有一個(gè)質(zhì)量為 m的帶電微粒，系于長為L的細(xì)絲線的一端，細(xì)絲線另一端固定于 0點(diǎn)。帶電微粒以角速度 3在水平面內(nèi)作勻速 圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)細(xì)線與豎直方向成 30°角，且細(xì)線中張力為零，電場強(qiáng)度

11、為E,方向豎直向上。(1)求微粒所帶電荷的種類和電量；(2 )問空間的磁場方向和磁感強(qiáng)度B的大小多大？(3 )如突然撤去磁場，則帶電粒子將作怎樣的運(yùn)動(dòng)？線中的張力是多大？20. 在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第1象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場， 第W象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度V。垂直于Y 軸射入電場，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成0 =60°角射入磁場，最后從 y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于丫軸射出磁場，如圖所示。不計(jì)粒子重力，求：(1) M、N兩點(diǎn)間的電勢差 LMn,(2) 粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 r

12、;(3) 粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t。21、電子自靜止開始經(jīng) M N板間（兩板間的電壓為 U）的電場加速后從 A點(diǎn)垂直于磁場邊界 射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，電子離開磁場時(shí)的位置 P偏離入射方向的距離為 L,如圖所示.求:勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度.（已知電子的質(zhì)量為 m電荷量為e）M22. 在xoy平面內(nèi)，x軸的上方有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,方向如圖所示，x軸的下方有 勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為 E,方向與y軸的正方向相反。今有電量為 -q、質(zhì)量為m的粒子（不 計(jì)重力），從坐標(biāo)原點(diǎn)沿 y軸的正方向射出，射出以后，第三次到達(dá) x軸時(shí)，它與O點(diǎn)的距離為L,問：（1）粒子射出時(shí)的速度多大 ？Y（2）粒子

13、運(yùn)動(dòng)的總路程為多少？答案A C、B、A B D、AG AG BC BD AB AC13、解(1)重力勢能增加：Ep = mg L1 (1 _cos37 ) = 0.12J(2)擺動(dòng)至最大偏角時(shí) v=0 有：-mgL-cos37 ) F安 Jsin37“ = 0 F安二 BI L2 得 l=4A14、( 1)粒子垂直進(jìn)入磁場，由洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得2qvB=mv/R/ R =mv/qB(2) / T = 2 n n/qB根據(jù)圓的對稱性可知，粒子進(jìn)入磁場時(shí)速度與 x軸的夾角為45角，穿出磁場時(shí)，與 x軸的夾角仍為45°角，根據(jù)左手定則可知，粒子沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，33二

14、m則速度的偏向角為 270°角，軌道的圓心角也為270°: t =4T = 2qB15、解：(1)設(shè)粒子在磁場片和匹中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為I*廿r11IVhit1二撲J巾二押2由題B二導(dǎo)r2= 1 ： 2根據(jù)左手定則判斷可知，粒子在磁場野中沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)， 在磁場巧中沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)*則軌跡如圖*(2)粒子在磁場片中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t訐二莎1 7T7H粒子在毬場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間七尸寸產(chǎn)莎2 717/17、由題意知qE=mg場強(qiáng)轉(zhuǎn)為豎直向下時(shí)，由動(dòng)能定理，12 12有(qE mg)Lsin = mv 即 2mgL sin = mv 2 2當(dāng)滑塊剛離開斜面時(shí)有 (Eq+mg)cos 0 =

15、Bqv即v =qB2mgcos-22 .由解得話得t=(2) (Eq+mg)sin 0 =ma 得 a=2gsin 0x=(1/2)at2 18:帶電油滴受重力、電場力、洛侖茲力作用，根據(jù)牛頓第二定律求合力，進(jìn)而求出加速度; 帶電油滴由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程利用動(dòng)能定理建立方程求解。由牛頓第二定律可得：qVoB(mg qE)m因洛侖茲力不做功，根據(jù)動(dòng)能定理有:-(mg qE)d 二2mv2一嚴(yán)2mv02(mg qE)dm20、分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況，畫出其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示(1)設(shè)粒子過N點(diǎn)時(shí)的速度為V,有v = COSv一 1 2粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程，有qUMN mv得 v = 2Vo1 2mvo得 U mN2(2)粒子在磁場中以 o為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為 ON ,3mv：有qvB2mv(3)由幾何關(guān)系得 ON二Rsinr設(shè)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1,有ON =v0ti73mqB粒子在磁場在做勻