高三物理單元練習(xí)10(磁場(chǎng))

北京四中高三物理單元練習(xí)十第4頁(yè)共10頁(yè)磁場(chǎng)高考知識(shí)點(diǎn)：1．電流的磁場(chǎng)，磁現(xiàn)象的本質(zhì)2．磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁感線，磁通量3．磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用，安培力，左手定則4．磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用，洛倫茲力，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)說(shuō)明：1．要求知道直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁感線方向跟電流方向之間的關(guān)系。2．只要求掌握直導(dǎo)線跟B平行或垂直兩種情況下的安培力。3．只要求掌握v跟B平行或垂直兩種情況下的洛倫茲力。練習(xí)題：1．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁力線垂直于線圈平面，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈的面積為S，這時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量為________；線圈繞其對(duì)稱軸轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量為________。線圈從最初的位置轉(zhuǎn)過(guò)180°時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量的變化量是________。12341234II3．如圖所示，六條平行絕緣導(dǎo)線通有電流強(qiáng)度均為I的電流，在它們圍成的區(qū)域里，哪個(gè)區(qū)域指向紙外的磁通量最大？NSINSIA．方向垂直于ab邊斜向上B．方向垂直于bc邊向右C．方向垂直于ca邊向下D．為零5．在馬蹄形磁鐵旁放置一根既可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)又可以左右移動(dòng)的通電直導(dǎo)線，導(dǎo)線上的電流方向如圖所示，分析導(dǎo)線將做何種運(yùn)動(dòng)。6．一矩形線圈中通有電流，放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)BOBOO′B．線圈所受磁力距最大C．線圈的各邊一定不受磁場(chǎng)力D．線圈各邊所受的磁場(chǎng)力一定在線圈平面內(nèi)并指向線圈外面xxzyo7．如圖所示一位于xy平面內(nèi)的矩形通電線圈只能繞ox軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的四個(gè)邊分別與xy軸平行。線圈中電流方向如圖。當(dāng)空間加上如下所述的哪種磁場(chǎng)時(shí)，線圈會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)A．方向沿x軸的恒定磁場(chǎng)B．方向沿y軸的恒定磁場(chǎng)C．方向沿z軸的恒定磁場(chǎng)D．方向沿z軸的變化磁場(chǎng)8．在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)邊長(zhǎng)為20cm×30cm的矩形線圈。通有I=0.8A的電流，線圈共50匝。線圈的轉(zhuǎn)軸OO'位于長(zhǎng)邊的1/4處，且與磁場(chǎng)方向垂直。當(dāng)線圈平面與中性面夾角為30°時(shí)，線圈短邊ab所受的磁場(chǎng)力的大小是多少？線圈所受的磁力距的大小是多少？IBIBababcdBoo′IIB9．如圖所示，用兩根細(xì)線吊著一根質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的金屬直導(dǎo)線。在導(dǎo)線中通有電流強(qiáng)度為I的電流。若在導(dǎo)線周圍加一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B后導(dǎo)線將向__________方向偏轉(zhuǎn)，平衡后懸線與豎直方向的夾角為__________。10．一根導(dǎo)線ab緊靠著豎直放置的兩根導(dǎo)軌，ab與導(dǎo)軌間的靜摩擦系數(shù)μ=0.4。勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上，ab的質(zhì)量為0.01kg，長(zhǎng)0.1m，B=0.8T。求ab上I為多大時(shí)導(dǎo)線能靜止不動(dòng)。22．在圖中虛線所圍的區(qū)域內(nèi)，存在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知從左方水平射入的電子，穿過(guò)這區(qū)域時(shí)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，設(shè)重力可忽略不計(jì)，則在這區(qū)域中的E和B的方向可能是A．E和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)的方向相同B．E和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)的方向相反C．E豎直向上，B垂直紙面向外D．E豎直向上，B垂直紙面向里23．如圖所示，在兩平行金屬板間有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)帶電粒子垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向射入場(chǎng)中，射出時(shí)粒子的動(dòng)能減小了。為了使粒子射出時(shí)比射入時(shí)的動(dòng)能增加，在不計(jì)重力的情況下，可以采取的辦法是++++++-------++++++-------B．增加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度C．增加電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度D．改變粒子的帶電性質(zhì)，不改變所帶的電量24．如圖所示，方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和方向水平且垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)如圖所示。一離子從A點(diǎn)由靜止釋放后，沿曲線ACD運(yùn)動(dòng)，C為軌跡的最低點(diǎn)，離子達(dá)到D點(diǎn)時(shí)的速度為零，不計(jì)重力，則A．這離子必帶正電B．AD兩點(diǎn)位于同一高度C．離子在C點(diǎn)時(shí)的速度最大D．離子達(dá)到D點(diǎn)后將沿原曲線返回A點(diǎn)RaRab-------+++++ACB25．如圖所示，在磁流體發(fā)電機(jī)中，把氣體加熱到很高的溫度使它變成等離子體，已知離子的電量為q，讓它以速度v通過(guò)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，這里有間距為d的電極a和b。兩個(gè)電極間的電勢(shì)差為________。若單位時(shí)間進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的正負(fù)離子數(shù)各為N，電路中可能的最大電流為________。OBxy26．如圖所示，在y<0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感強(qiáng)度為B。一帶正電的粒子以速度v0從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，入射方向在xy平面內(nèi)，與x軸正方向的夾角為θ。若粒子射出磁場(chǎng)的位置與O點(diǎn)的距離為OBxy27．圖中虛線MN是一垂直紙面的平面與紙面的交線，在平面右側(cè)的半空間存在一磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外。O是MN上的一點(diǎn)，從O點(diǎn)可以向磁場(chǎng)區(qū)域發(fā)射電量為+q、質(zhì)量為m、速率為v的粒子，粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度可在紙面內(nèi)各個(gè)方向。已知先后射人的兩個(gè)粒子恰好在磁場(chǎng)中給定的P點(diǎn)相遇，P到O的距離為L(zhǎng)，不計(jì)重力及粒子間的相互作用。（1）求所考察的粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑。（2）求這兩個(gè)粒子從O點(diǎn)射人磁場(chǎng)的時(shí)間間隔。MMNPOOyBEx28．如圖所示，在x軸上方有垂直于xy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；在x軸下方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E。一質(zhì)量為m，電量為-q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿著y軸正方向射出。射出之后，第三次到達(dá)x軸時(shí)，它與點(diǎn)O的距離為L(zhǎng)。求此粒子射出時(shí)的速度OyBExOOvS1S2IIIIIIB1B229．如圖所示，相距為L(zhǎng)的平行界面S1和S2將空間分為=1\*ROMANI、=2\*ROMANII、=3\*ROMANIII三個(gè)區(qū)域。區(qū)域=1\*ROMANI和=2\*ROMANII內(nèi)是垂直于紙面，朝向讀者的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1和B2。區(qū)域=3\*ROMANIII內(nèi)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，方向從S2垂直指向S1?，F(xiàn)使質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的粒子以垂直界面的速度v自O(shè)點(diǎn)向S1射出，O點(diǎn)與S1相距L/4。若粒子所受的重力不計(jì)，為使帶正電的粒子能按圖示的實(shí)線軌道運(yùn)動(dòng)（軌道兩段圓弧的半徑相等），求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B1和B2之比應(yīng)是多少；（2）電場(chǎng)強(qiáng)度E的值應(yīng)小于多少。30．如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，a、b、c三點(diǎn)等距離地分布在圓周上。三對(duì)相同的平行金屬板分別處于這三點(diǎn)的圓的切線方向。它們的兩板間電壓為U。在a、b、c處有小孔。有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子從a孔正對(duì)的金屬板M處由靜止釋放。不計(jì)重力，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，粒子又返回到M處。求：（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；acacbM31．如圖，兩個(gè)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r0。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(chǎng)，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(chǎng)。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子，從緊靠?jī)?nèi)筒且正對(duì)狹縫a的S點(diǎn)出發(fā)，初速為零。如果該粒子經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)之后恰好又回到出發(fā)點(diǎn)S，則兩極之間的電壓U應(yīng)是多少？（不計(jì)重力，整個(gè)裝置在真空中。）aacbdO-qS30NABPxy30NABPxy0yABx30E33．在如圖所示的空間區(qū)域中x軸上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直紙面向里，大小為B=0.20特。今有一質(zhì)子以速率v=2.0×106米/秒由y軸上的A點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場(chǎng)，回旋了240°以后進(jìn)入x軸下方的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)。該電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小為0.30×106伏/米，方向與y軸正方向夾角為30°。若不計(jì)重力，已知質(zhì)子的質(zhì)量myABx30E（1）該質(zhì)子從開始射入磁場(chǎng)區(qū)到再次進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)共用多少時(shí)間；（2）再次進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)初始點(diǎn)的x坐標(biāo)是多少？+34．帶正電的物塊在絕緣斜面上剛好勻速下滑，如圖所示。若加一個(gè)垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，物塊在下滑過(guò)程中仍未離開斜面，則+A．若磁場(chǎng)方向指向紙面里，物塊加速運(yùn)動(dòng)B．若磁場(chǎng)方向指向讀者，物塊的動(dòng)量增加C．物塊的機(jī)械能可能增加D．物塊的機(jī)械能一定減小BCABCAA．?dāng)[球受到的磁場(chǎng)力相同B．?dāng)[球受到的懸線拉力相同C．?dāng)[球具有相同的動(dòng)能D．?dāng)[球具有相同的動(dòng)量36．如圖所示，在輕桿下端掛一個(gè)帶負(fù)電的小球，讓小球在豎直平面內(nèi)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)。要使小球的運(yùn)動(dòng)周期變短，可以采取的措施是A．加豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B．加水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)C．加豎直向下方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)D．加豎直向上方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)37．設(shè)在地面上方的真空室內(nèi)，存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是相同的，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=4.0V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.15T。今有一個(gè)帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以v=20m/s的速度在此區(qū)域內(nèi)沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。求此帶電質(zhì)點(diǎn)的電量與質(zhì)量之比q/m以及磁場(chǎng)的所有可能方向(角度可用反三角函數(shù)表示)。38．如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B并存的空間中，有一個(gè)足夠長(zhǎng)的水平光滑絕緣面MN。面上O點(diǎn)處放置一個(gè)質(zhì)量為m，帶正電q的物塊，釋放后物塊自靜止開始運(yùn)動(dòng)。求物塊剛要離開水平面時(shí)的速度和相對(duì)于出發(fā)點(diǎn)O的位移。MMNO+EB39．如圖所示，質(zhì)量為m的小球帶有電量q的正電荷。中間有一孔套在足夠長(zhǎng)的絕緣桿上。桿與水平成α角。與球的摩擦系數(shù)為μ。此裝置放在沿水平方向磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)之中。從高處將小球無(wú)初速釋放。小球下滑過(guò)程中加速度的最大值是多少？小球運(yùn)動(dòng)速度的最大值是多少？BBOyxP（0，h）BEOyxP（0，h）BE（1）小球是帶正電還是帶負(fù)電？（2）小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑多大？（3）若從P點(diǎn)出發(fā)時(shí)開始計(jì)時(shí)，小球在什么時(shí)刻穿過(guò)x軸？41．有一帶電液滴