磁場過關(guān)檢測題

磁場過關(guān)檢測題一、選擇題（共48分）1．科學(xué)研究表明，地球自西向東的自轉(zhuǎn)速度正在變慢，我國已在2006年1月1日零時進(jìn)行了時間調(diào)整．假如地球的磁場是由地球表面帶電引起的，則可以判定（） A．地球表面帶正電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場將變?nèi)?B．地球表面帶正電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場將變強(qiáng) C．地球表面帶負(fù)電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場將變?nèi)?D．地球表面帶負(fù)電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場將變強(qiáng)2.如圖所示，勻強(qiáng)磁場方向豎直向下，通電直導(dǎo)線ab水平放置，在下列情況下通電導(dǎo)線所受的安培力()A．若導(dǎo)線在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)過α角，則安培力大小、方向改變B．若導(dǎo)線在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)過α角，則安培力大小不變、方向改變C．若導(dǎo)線在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)過α角，則安培力大小、方向改變D．若導(dǎo)線在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)過α角，則安培力大小改變、方向不變3.如圖所示，三根通電長直導(dǎo)線P、Q、R互相平行，垂直紙面放置，其間距均為a，電流強(qiáng)度均為I，方向垂直紙面向里(已知電流為I的長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中，距導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=kI/r，其中k為常數(shù))。某時刻有一電子(質(zhì)量為m、電量為e)正好經(jīng)過原點O，速度大小為v，方向沿y軸正方向，則電子此時所受磁場力為（）yxPOQyxPOQRaB．方向指向x軸正方向，大小為C．方向垂直紙面向里，大小為D．方向指向x軸正方向，大小為4．如圖所示，一帶正電的粒子沿平行金屬板中央直線以速度V0射入互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域，粒子質(zhì)量為m，帶電量為q，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電場強(qiáng)度為E，粒（）Ａ．粒子在運動過程中所受磁場力可能比所受電場力小 Ｂ．粒子沿電場方向的加速度大小始終是 Ｃ．粒子的運動軌跡是拋物線 Ｄ．粒子達(dá)到P的速度大小V＝5．如圖所示，在足夠大的屏MN上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，P為屏上的一個小孔，PC與MN垂直?，F(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電荷量為－q（q>0）的粒子（不計重力），以相同的速率v從P處沿垂直于磁場的方向射入磁場區(qū)域，且散開在與PC的夾角均為30°的范圍內(nèi)，不考慮粒子間的相互作用，則在屏MN上被粒子打中的區(qū)域的長度為()A．B．C．D．B~6．回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示.它的核心部分是兩個D形金屬盒，兩盒相距很近，分別和高頻交流電源相連接，兩盒間的窄縫中形成勻強(qiáng)電場，使帶電粒子每次通過窄縫都得到加速。兩盒放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于盒底面，帶電粒子在磁場中做圓周運動，通過兩盒間的窄縫時反復(fù)被加速，直到達(dá)到最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出。如果用同一回旋加速器分別加速氚核（）和α粒子（）比較它們所加的高頻交流電源的周期和獲得的最大動能的大小，有（）B~A．加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動能也較大B．加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動能較小C．加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動能也較小D．加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動能較大7．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．如圖所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖．現(xiàn)利用這種質(zhì)譜議對氫元素進(jìn)行測量．氫元素的各種同位素從容器A下方的小孔S，無初速度飄入電勢差為的加速電場．加速后垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中．氫的三種同位素最后打在照相底片D上，形成、、三條“質(zhì)譜線”．關(guān)于三種同位素進(jìn)人磁場時速度的排列順序以及、、三條“質(zhì)譜線”的排列順序，下列判斷正確的是()A．進(jìn)入磁場時速度從大到小排列的順序是氚、氘、氕B．進(jìn)入磁場時速度從大到小排列的順序是氕、氘、氚C．、、三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氕、氘、氚D．、、三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氚、氘、氕8．目前，世界上正在研究一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī).如圖所示，表示了它的原理：將一束等離子體噴射入磁場，在場中有兩塊金屬板A、B，這時金屬板上就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓.如果射入的等離子體速度均為v，兩金屬板的板長為L，板間距離為d，板平面的面積為S，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于速度方向，負(fù)載電阻為R，電離氣體充滿兩板間的空間.當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時，電流表示數(shù)為I.那么板間電離氣體的電阻率為（）A. B.C. D.9．如圖所示，兩勻強(qiáng)磁場方向相同，以虛線MN為理想邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2．今有一個質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從MN上的P點沿垂直于磁場的方向射入勻強(qiáng)磁場B1中，其運動軌跡為如圖虛線所示的“心”形圖線．則以下說法正確的是（）A．電子的運行軌跡為PENCMDP B．電子運行一周回到P用時為C．B1＝4B2 D．B1＝2B210．如圖所示，在圓形區(qū)域內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，ab是圓的一條直徑。一帶電粒子從a點射入磁場，速度大小為2v，方向與ab成時恰好從b點飛出磁場，粒子在磁場中運動的時間為t；若僅將速度大小改為v，則粒子在磁場中運動的時間為（不計帶電粒子所受重力）（）A． B． C． D．2tOx/cm2y/cm11．如圖所示，寬h=2cm的有界勻強(qiáng)磁場，縱向范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向內(nèi)，現(xiàn)有一群正粒子從O點以相同的速率沿紙面不同方向進(jìn)入磁場，若粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑均為r=Ox/cm2y/cmA．右邊界:-4cm<y<4cm有粒子射出B．右邊界:y>4cm和y<-4cm有粒子射出C．左邊界:y>8cm有粒子射出D．左邊界:0<y<8cm有粒子射出12.如圖所示，兩個共軸的圓筒形金屬電極，外電極接地，其上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫a、b、c和d，外筒的外半徑為r，在圓筒之外的足夠大區(qū)域中有平行于軸線方向的均勻磁場，磁感強(qiáng)度的大小為B。在兩極間加上電壓，使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外的電場。一質(zhì)量為ｍ、帶電量為＋q的粒子，從緊靠內(nèi)筒且正對狹縫a的S點出發(fā)，初速為零。如果該粒子經(jīng)過一段時間的運動之后恰好又回到出發(fā)點S，則兩電極之間的電壓U應(yīng)是多少？（不計重力，整個裝置在真空中）（）A．B．C．D．二、填空題（共12分）13．如圖所示，電子射線管（A為其陰極），放在蹄形磁軼的N、S兩極間，射線管的AB兩極分別接在直流高壓電源的極和極。此時，熒光屏上的電子束運動徑跡偏轉(zhuǎn)。（填“向上”、“向下”“不”）。三、計算題（共60分）15．（12分）一個質(zhì)量為m=0.5×104㎏，帶有電量q=5×104C的小滑塊放置在傾角為a=300光滑的斜面上（假設(shè)物塊的電量保持不變），斜面置于B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里，如圖所示，小滑塊由靜止開始沿斜面下滑，設(shè)斜面足夠長，小滑塊滑至某一位置時，要離開斜面求（g=10m/s2⑴小滑塊帶何種電荷？⑵小滑塊離開斜面時的瞬時速度多大？⑶該斜面長度至少多長？16．（12分）如圖所示，虛線上方有場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，方向豎直向下，虛線上下有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外，ab是一根長為L的絕緣細(xì)桿，沿電場線放置在虛線上方的場中，b端在虛線上.將一套在桿上的帶正電的小球從a端由靜止釋放后，小球先做加速運動，后做勻速運動到達(dá)b端。已知小球與絕緣桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，小球重力忽略不計，當(dāng)小球脫離桿進(jìn)入虛線下方后，運動軌跡是半圓，圓的半徑是L/3，求帶電小球從a到b運動過程中克服摩擦力所做的功與電場力所做功的比值。17．（12分）如圖所示，X軸上方為勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，X軸下方為勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E，方向沿豎直向下，有一帶負(fù)電微粒，電量為q、質(zhì)量為m（重力不計），在y軸上某點由靜止釋放，在運動過程中要經(jīng)過x軸上的Q點，Q點離原點O的距離為L，求：釋放點與原點O的距離。18．（12分）電子質(zhì)量為m、電量為e，從坐標(biāo)原點O處沿xOy平面射入第一象限，射入時速度方向不同，速度大小均為v0，如圖所示．現(xiàn)在某一區(qū)域加方向向外且垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若這些電子穿過磁場后都能垂直射到熒光屏MN上，熒光屏與y軸平行，求：（1）熒光屏上光斑的長度；（2）所加磁場范圍的最小面積．19．（12分）如圖（甲）所示，在xoy平面內(nèi)有足夠大的勻強(qiáng)電場，電場方向豎直向上，電場強(qiáng)度E=40N/C．在y軸左側(cè)平面內(nèi)有足夠大的瞬時磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時間t變化規(guī)律如圖（乙）所示，15πs后磁場消失，選定磁場垂直向里為正方向．在y軸右側(cè)平面內(nèi)還有方向垂直紙面向外的恒定的勻強(qiáng)磁場，分布在一個半徑為r=0.3m的圓形區(qū)域（圖中未畫出），且圓的左側(cè)與y軸相切，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.8T．t=0時刻，一質(zhì)量m=8×10-4kg、電荷量q=2×10-4C的微粒從x軸上xP=-0.8m處的P點以速度v=0.12m/s向x軸正方向入射10πB1/T0.810πB1/T0.8O-0.815π5πt/sxMOvPy甲圖乙圖（2）若微粒穿過y軸右側(cè)圓形磁場時，速度方向的偏轉(zhuǎn)角度最大，求此圓形磁場的圓心