高中物理：磁場練習(xí)含答案

高中物理：磁場練習(xí)含答案1、下列說法正確的是()A．磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況B．磁感線總是由N極出發(fā)指向S極C．某點磁場的方向與放在該點的小磁針靜止時N極所指方向一致D．某點磁場的方向與放在該點的小磁針受力的方向一致2、如圖所示,abcd為四邊形閉合線框,a、b、c三點坐標(biāo)分別為(0,L,0),(L,L,0),(L,0,0),整個空間處于沿y軸正方向的勻強磁場中,通入電流I,方向如圖所示,關(guān)于四邊形的四條邊所受到的安培力的大小,下列敘述中正確的是()A．a(chǎn)b邊與bc邊受到的安培力大小相等B．cd邊受到的安培力最大C．cd邊與ad邊受到的安培力大小相等D．a(chǎn)d邊不受安培力作用3、(雙選)如圖甲所示,揚聲器中有一線圈處于磁場中,當(dāng)音頻電流信號通過線圈時,線圈帶動紙盆振動,發(fā)出聲音．俯視圖乙表示處于輻射狀磁場中的線圈(線圈平面即紙面),磁場方向如圖中箭頭所示,在圖乙中()甲乙A．當(dāng)電流沿順時針方向時,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里B．當(dāng)電流沿順時針方向時,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外C．當(dāng)電流沿逆時針方向時,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里D．當(dāng)電流沿逆時針方向時,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外4、帶電油滴以水平速度v0垂直進入勻強磁場,恰好做勻速直線運動,如圖所示,若油滴質(zhì)量為m,磁感應(yīng)強度為B,重力加速度為g.則下述說法正確的是()A．油滴必帶正電荷,電荷量為eq\f(mg,v0B)B．油滴必帶正電荷,比荷eq\f(q,m)＝eq\f(q,v0B)C．油滴必帶負(fù)電荷,電荷量為eq\f(mg,v0B)D．油滴帶什么電荷都可以,只要滿足q＝eq\f(mg,v0B)5、如圖所示,有界勻強磁場邊界線SP∥MN,速度不同的同種帶電粒子從S點沿SP方向同時射入磁場,其中穿過a點的粒子速度v1與MN垂直,穿過b點的粒子,其速度方向與MN成60°角,設(shè)兩粒子從S到a、b所需的時間分別為t1、t2,則t1∶t2為()A．1∶3 B．4∶3C．1∶1 D．3∶26、如圖所示,水平桌面上放置一根條形磁鐵,磁鐵中央正上方用絕緣彈簧懸掛一水平直導(dǎo)線,并與磁鐵垂直．當(dāng)直導(dǎo)線中通入圖中所示方向的電流時,可以判斷出()A．彈簧的拉力增大,條形磁鐵對桌面的壓力減小B．彈簧的拉力減小,條形磁鐵對桌面的壓力減小C．彈簧的拉力增大,條形磁鐵對桌面的壓力增大D．彈簧的拉力減小,條形磁鐵對桌面的壓力增大7、一條形磁鐵靜止在斜面上,固定在磁鐵中心的豎直上方的水平導(dǎo)線中通有垂直紙面向里的恒定電流,如圖所示．若將磁鐵的N極位置與S極位置對調(diào)后,仍放在斜面上原來的位置,則磁鐵對斜面的壓力F和摩擦力f的變化情況分別是()A．F增大,f減小 B．F減小,f增大C．F與f都增大 D．F與f都減小8、如圖所示,一個粗糙且足夠長的斜面體靜止于水平面上,并處于方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中,質(zhì)量為m、帶電荷量為＋Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑,在滑塊下滑的過程中,斜面體靜止不動,下列判斷正確的是()A．滑塊受到的摩擦力逐漸增大B．滑塊沿斜面向下做勻加速直線運動C．滑塊最終要離開斜面D．滑塊最終可能靜止于斜面上9、兩個相同的回旋加速器,分別接在加速電壓U1和U2的高頻電源上,且U1>U2,兩個相同的帶電粒子分別從這兩個加速器的中心由靜止開始運動,設(shè)兩個粒子在加速器中運動的時間分別為t1和t2,獲得的最大動能分別為Ek1和Ek2,則()A．t1<t2,Ek1>Ek2 B．t1＝t2,Ek1<Ek2C．t1<t2,Ek1＝Ek2 D．t1>t2,Ek1＝Ek210、如圖所示,質(zhì)量m＝0.5kg、長L＝1m的通電導(dǎo)體棒在安培力作用下靜止在傾角為37°的光滑絕緣框架上,磁場方向垂直于框架向下(磁場范圍足夠大),右側(cè)回路電源電動勢E＝8V,內(nèi)電阻r＝1Ω,額定功率為8W、額定電壓為4V的電動機正常工作,(取g＝10m/s2)則()A．回路總電流為2AB．電動機的額定電流為4AC．流經(jīng)導(dǎo)體棒的電流為4AD．磁感應(yīng)強度的大小為1.5T11、如圖所示,取一柔軟的鋁箔條,把它折成天橋狀并用膠紙粘牢兩端,使蹄形磁鐵橫跨過“天橋”．當(dāng)電池與鋁箔接通時()A．鋁箔條中部向磁鐵S極運動B．鋁箔條中部向磁鐵N極運動C．鋁箔條中部向下方運動D．鋁箔條中部向上方運動12、音圈電機是一種應(yīng)用于硬盤、光驅(qū)等系統(tǒng)的特殊電動機．如圖是某音圈電機的原理示意圖,它由一對正對的磁極和一個正方形剛性線圈構(gòu)成,線圈邊長為L,匝數(shù)為n,磁極正對區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強度方向垂直于線圈平面豎直向下,大小為B,區(qū)域外的磁場忽略不計．線圈左邊始終在磁場外,右邊始終在磁場內(nèi),前后兩邊在磁場內(nèi)的長度始終相等．某時刻線圈中電流從P流向Q,大小為I.(1)求此時線圈所受安培力的大小和方向；(2)若此時線圈水平向右運動的速度大小為v,求安培力的功率．13、如圖所示,一個質(zhì)量為m、帶正電荷量為q的帶電體,緊貼著水平絕緣板的下表面滑動,滑動方向與垂直紙面的勻強磁場垂直,請回答：(1)能沿下表面滑動,物體速度的大小和方向應(yīng)滿足什么條件？(2)若物體以速度v0開始運動,則它沿絕緣面運動的過程中,克服摩擦力做了多少功？磁場1、下列說法正確的是()A．磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況B．磁感線總是由N極出發(fā)指向S極C．某點磁場的方向與放在該點的小磁針靜止時N極所指方向一致D．某點磁場的方向與放在該點的小磁針受力的方向一致C[根據(jù)磁感線的特點：(1)磁感線在空間內(nèi)不能相交；(2)磁感線是閉合曲線,在磁體外部由N極指向S極,在磁體內(nèi)部由S極指向N極；(3)磁感線的切線方向表示磁場的方向(小磁針靜止時N極指向).可判斷選項A、B錯誤,C正確,D錯誤．]2、如圖所示,abcd為四邊形閉合線框,a、b、c三點坐標(biāo)分別為(0,L,0),(L,L,0),(L,0,0),整個空間處于沿y軸正方向的勻強磁場中,通入電流I,方向如圖所示,關(guān)于四邊形的四條邊所受到的安培力的大小,下列敘述中正確的是()A．a(chǎn)b邊與bc邊受到的安培力大小相等B．cd邊受到的安培力最大C．cd邊與ad邊受到的安培力大小相等D．a(chǎn)d邊不受安培力作用B[因為ab邊垂直于磁場,所以其受到的安培力Fab＝BLabI,而bc邊平行于磁場,所以其受到的安培力為零,故A錯誤；ad邊與cd邊雖然長度相等,且長度最長,但ad邊與磁場不垂直,cd邊與磁場垂直,即等效長度不同,所以受到的安培力大小不相等,cd邊受到的安培力最大,故B正確,C錯誤；ad邊受到安培力作用,故D錯誤．]3、(雙選)如圖甲所示,揚聲器中有一線圈處于磁場中,當(dāng)音頻電流信號通過線圈時,線圈帶動紙盆振動,發(fā)出聲音．俯視圖乙表示處于輻射狀磁場中的線圈(線圈平面即紙面),磁場方向如圖中箭頭所示,在圖乙中()甲乙A．當(dāng)電流沿順時針方向時,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里B．當(dāng)電流沿順時針方向時,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外C．當(dāng)電流沿逆時針方向時,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里D．當(dāng)電流沿逆時針方向時,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外BC[將圓形線圈看作由無數(shù)小段直導(dǎo)線組成,由左手定則可以判斷,當(dāng)電流沿順時針方向時,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外,選項B正確,A錯誤；當(dāng)電流沿逆時針方向時,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里,選項C正確,D錯誤．]4、帶電油滴以水平速度v0垂直進入勻強磁場,恰好做勻速直線運動,如圖所示,若油滴質(zhì)量為m,磁感應(yīng)強度為B,重力加速度為g.則下述說法正確的是()A．油滴必帶正電荷,電荷量為eq\f(mg,v0B)B．油滴必帶正電荷,比荷eq\f(q,m)＝eq\f(q,v0B)C．油滴必帶負(fù)電荷,電荷量為eq\f(mg,v0B)D．油滴帶什么電荷都可以,只要滿足q＝eq\f(mg,v0B)A[油滴水平向右做勻速直線運動,其所受的洛倫茲力必向上且與重力平衡,故帶正電荷,其電荷量為q＝eq\f(mg,v0B),A正確,C、D錯誤；比荷eq\f(q,m)＝eq\f(g,v0B),B錯誤．]5、如圖所示,有界勻強磁場邊界線SP∥MN,速度不同的同種帶電粒子從S點沿SP方向同時射入磁場,其中穿過a點的粒子速度v1與MN垂直,穿過b點的粒子,其速度方向與MN成60°角,設(shè)兩粒子從S到a、b所需的時間分別為t1、t2,則t1∶t2為()A．1∶3 B．4∶3C．1∶1 D．3∶2D[畫出運動軌跡,過a點的粒子轉(zhuǎn)過90°,運動時間為t1＝eq\f(T,4)；過b點的粒子轉(zhuǎn)過60°,運動時間t2＝eq\f(T,6),故t1∶t2＝3∶2,故選項D正確．]6、如圖所示,水平桌面上放置一根條形磁鐵,磁鐵中央正上方用絕緣彈簧懸掛一水平直導(dǎo)線,并與磁鐵垂直．當(dāng)直導(dǎo)線中通入圖中所示方向的電流時,可以判斷出()A．彈簧的拉力增大,條形磁鐵對桌面的壓力減小B．彈簧的拉力減小,條形磁鐵對桌面的壓力減小C．彈簧的拉力增大,條形磁鐵對桌面的壓力增大D．彈簧的拉力減小,條形磁鐵對桌面的壓力增大A[如圖所示,畫出直導(dǎo)線附近的條形磁鐵的磁感線,由左手定則可知,直導(dǎo)線受向下的安培力,由于力的作用是相互的,因此條形磁鐵受向上的作用力,故A正確．]7、一條形磁鐵靜止在斜面上,固定在磁鐵中心的豎直上方的水平導(dǎo)線中通有垂直紙面向里的恒定電流,如圖所示．若將磁鐵的N極位置與S極位置對調(diào)后,仍放在斜面上原來的位置,則磁鐵對斜面的壓力F和摩擦力f的變化情況分別是()A．F增大,f減小 B．F減小,f增大C．F與f都增大 D．F與f都減小C[題圖中電流與磁體間的磁場力為引力,若將磁極位置對調(diào)則相互作用力為斥力,再由受力分析可知,選項C正確．]8、如圖所示,一個粗糙且足夠長的斜面體靜止于水平面上,并處于方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中,質(zhì)量為m、帶電荷量為＋Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑,在滑塊下滑的過程中,斜面體靜止不動,下列判斷正確的是()A．滑塊受到的摩擦力逐漸增大B．滑塊沿斜面向下做勻加速直線運動C．滑塊最終要離開斜面D．滑塊最終可能靜止于斜面上C[小滑塊帶正電,由左手定則判斷知,滑塊受到的洛倫茲力方向垂直于斜面向上,故垂直于斜面方向：N＋qvB＝mgcosθ,平行于斜面方向：mgsinθ－f＝ma,其中f＝μN,聯(lián)立得到f＝μ(mgcosθ－qvB),a＝gsinθ－eq\f(μ（mgcosθ－qvB）,m),由于a與v同向,故v增大,f減小,a增加,故A錯誤,B錯誤；當(dāng)洛倫茲力等于重力垂直斜面分力時,支持力為零,此后滑塊離開斜面,故C正確,D錯誤．]9、兩個相同的回旋加速器,分別接在加速電壓U1和U2的高頻電源上,且U1>U2,兩個相同的帶電粒子分別從這兩個加速器的中心由靜止開始運動,設(shè)兩個粒子在加速器中運動的時間分別為t1和t2,獲得的最大動能分別為Ek1和Ek2,則()A．t1<t2,Ek1>Ek2 B．t1＝t2,Ek1<Ek2C．t1<t2,Ek1＝Ek2 D．t1>t2,Ek1＝Ek2C[粒子在磁場中做勻速圓周運動,由R＝eq\f(mv,qB),Ekm＝eq\f(1,2)mv2可知,粒子獲得的最大動能只與磁感應(yīng)強度和D形盒的半徑有關(guān),所以Ek1＝Ek2；設(shè)粒子在加速器中繞行的圈數(shù)為n,則Ek＝2nqU,由以上關(guān)系可知n與加速電壓U成反比,由于U1>U2,則n1<n2,而t＝nT,T相同,所以t1<t2,故C正確,A、B、D錯誤．]10、如圖所示,質(zhì)量m＝0.5kg、長L＝1m的通電導(dǎo)體棒在安培力作用下靜止在傾角為37°的光滑絕緣框架上,磁場方向垂直于框架向下(磁場范圍足夠大),右側(cè)回路電源電動勢E＝8V,內(nèi)電阻r＝1Ω,額定功率為8W、額定電壓為4V的電動機正常工作,(取g＝10m/s2)則()A．回路總電流為2AB．電動機的額定電流為4AC．流經(jīng)導(dǎo)體棒的電流為4AD．磁感應(yīng)強度的大小為1.5TD[電動機正常工作時,有PM＝UIM,代入數(shù)據(jù)解得IM＝2A,通過電源的電流為I總＝eq\f(E－U,r)＝eq\f(8－4,1)A＝4A,流過導(dǎo)體棒的電流I為I＝I總－IM＝4A－2A＝2A．故A、B、C錯誤；導(dǎo)體棒靜止在導(dǎo)軌上,由共點力的平衡可知,安培力的大小等于重力沿斜面向下的分力,即：F＝mgsin37°＝0.5×10×0.6N＝3N,由安培力的公式F＝BIL,解得B＝1.5T,故D正確．]11、如圖所示,取一柔軟的鋁箔條,把它折成天橋狀并用膠紙粘牢兩端,使蹄形磁鐵橫跨過“天橋”．當(dāng)電池與鋁箔接通時()A．鋁箔條中部向磁鐵S極運動B．鋁箔條中部向磁鐵N極運動C．鋁箔條中部向下方運動D．鋁箔條中部向上方運動D[由題意,可知,通過“天橋”的電流方向由外向內(nèi),而磁場方向由N到S極,根據(jù)左手定則,則可知,箔條中部受到的安培力向上,故A、B、C錯誤,D正確．]12、音圈電機是一種應(yīng)用于硬盤、光驅(qū)等系統(tǒng)的特殊電動機．如圖是某音圈電機的原理示意圖,它由一對正對的磁極和一個正方形剛性線圈構(gòu)成,線圈邊長為L,匝數(shù)為n,磁極正對區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強度方向垂直于線圈平面豎直向下,大小為B,區(qū)域外的磁場忽略不計．線圈左邊始終在磁場外,右邊始終在磁場內(nèi),前后兩邊在磁場內(nèi)的長度始終相等．某時刻線圈中電流從P流向Q,大小為I.(1)求此時線圈所受安培力的大小和方向；(2)若此時線圈水平向右運動的速度大小為v,求安培力的功率．[解析](1)由左手定則可以判斷出線圈所受安培力的方向水平向右．由于線圈與磁場垂直,故線圈所受安培力的大小F＝nIBL.(2)此時安培力的功率P＝Fv＝n