高中物理電磁學習題

NUMPAGES12電磁學一、選擇題1.（09年全國卷Ⅰ）17.如圖，一段導線abcd位于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，且與磁場方向（垂直于紙面向里）垂直。線段ab、bc和cd的長度均為L，且。流經(jīng)導線的電流為I，方向如圖中箭頭所示。導線段abcd所受到的磁場的作用力的合力（）A.方向沿紙面向上，大小為B.方向沿紙面向上，大小為C.方向沿紙面向下，大小為D.方向沿紙面向下，大小為2.（09年北京卷）19．如圖所示的虛線區(qū)域內(nèi)，充滿垂直于紙面向里的勻強磁場和豎直向下的勻強電場。一帶電粒子a（不計重力）以一定的初速度由左邊界的O點射入磁場、電場區(qū)域，恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′點（圖中未標出）穿出。若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場而保留電場不變，另一個同樣的粒子b（不計重力）仍以相同初速度由O點射入，從區(qū)域右邊界穿出，則粒子b（）A．穿出位置一定在O′點下方B．穿出位置一定在O′點上方C．運動時，在電場中的電勢能一定減小D．在電場中運動時，動能一定減小3.（09年廣東物理）12．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下方有強度為B0的勻強磁場。下列表述正確的是（）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4.（09年廣東理科基礎）1．發(fā)現(xiàn)通電導線周圍存在磁場的科學家是（）A．洛倫茲B．庫侖C．法拉第D．奧斯特5.（09年廣東理科基礎）13．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（）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D．洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向6.(09年廣東文科基礎)61．帶電粒子垂直勻強磁場方向運動時，其受到的洛倫茲力的方向，下列表述正確的是(）A．與磁場方向相同B．與運動方向相同C．與運動方向相反D．與磁場方向垂直7.（09年山卷）21．如圖所示，一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應強度為B的勻強磁場。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右勻速進入磁場，直徑CD始絡與MN垂直。從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列結(jié)論正確的是（）A．感應電流方向不變B．CD段直線始終不受安培力C．感應電動勢最大值E＝BavD．感應電動勢平均值8.（09年重慶卷）19.在題19圖所示電路中，電池均相同，當電鍵S分別置于a、b兩處時，導線與之間的安培力的大小為、，判斷這兩段導線（）A.相互吸引，>B.相互排斥，>C.相互吸引，<D.相互排斥，<9.（09年安徽卷）19.右圖是科學史上一張著名然后以垂直于電、磁場分界線的方向進入電場，最后從電場邊界上的Q點射出。已知PQ垂直于電場方向，粒子軌跡與電、磁場分界線的交點到PQ的距離為d。不計重力,求電場強度與磁感應強度大小之比及粒子在磁場與電場中運動時間之比。16.（09年天津卷）11.(18分)如圖所示，直角坐標系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感應為B,方向垂直xOy平面向里，電場線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點進入電場和磁場，恰能做勻速圓周運動，從x軸上的N點第一次離開電場和磁場，MN之間的距離為L,小球過M點時的速度方向與x軸的方向夾角為.不計空氣阻力，重力加速度為g,求電場強度E的大小和方向；小球從A點拋出時初速度v0的大小;A點到x軸的高度h.⑨17.（09年山東卷）25．（18分）如圖甲所示，建立Oxy坐標系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關于x軸對稱，極板長度和板間距均為l，第一四象限有磁場，方向垂直于Oxy平面向里。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸間右連接發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度相同、重力不計的帶電粒子在0~3t時間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓（不考慮極邊緣的影響）。已知t=0時刻進入兩板間的帶電粒子恰好在t0時，刻經(jīng)極板邊緣射入磁場。上述m、q、l、l0、B為已知量。（不

考慮粒子間相互影響及返回板間的情況）圖乙圖甲圖乙圖甲（1）求電壓U的大小。（2）求時進入兩板間的帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑。（3）何時把兩板間的帶電粒子在磁場中的運動時間最短？求此最短時間。2005-2008年高考試題一、選擇題1.（08寧夏卷）14.在等邊三角形的三個頂點a、b、c處，各有一條長直導線垂直穿過紙面，導線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖。過c點的導線所受安培力的方向（A.與ab邊平行，豎直向上B.與ab邊平行，豎直向下C.與ab邊垂直，指向左邊D.與ab邊垂直，指向右邊2.（08廣東文科）61.如圖所示，電流強度為I的一段通電直導線處于勻強磁場中，受到的安培力為F，圖中正確標志I和F方向的是()3.（08廣東理科）17．有關洛侖茲力和安培力的描述，正確的是A．通電直導線處于勻強磁場中一定受到安培力的作用B．安培力是大量運動電荷所受洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)C．帶電粒子在勻強磁場中運動受到洛侖茲力做正功D．通電直導線在磁場中受到的安培力方向與磁場方向平行4.（08廣東理科）18．電子在勻強磁場中做勻速圓周運動，下列說法正確的是(A．速率越大，周期越大B．速率越小，周期越大C．速度方向與磁場方向平行D．度方向與磁場方向垂直5.（08廣東卷）4．1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示，這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形合D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法正確的是(A．離子由加速器的中心附近進入加速器B．離子由加速器的邊緣進入加速器C．離子從磁場中獲得能量D．離子從電場中獲得能量6.（08廣東卷）9．帶電粒子進入云室會使云室中的氣體電離，從而顯示其運動軌跡．圖是在有勻強磁場云室中觀察到的粒子的軌跡，a和b是軌跡上的兩點，勻強磁場B垂直紙面向里．該粒子在運動時，其質(zhì)量和電量不變，而動能逐漸減少，下列說法正確的是A．粒子先經(jīng)過a點，再經(jīng)過b點B．粒子先經(jīng)過b點，再經(jīng)過a點C．粒子帶負電D．粒子帶正電9.（07海南卷）4.粒子甲的質(zhì)量與電荷量分別是粒子乙的4倍與2倍，兩粒子均帶正電，讓它們在勻強磁場中同一點以大小相等、方向相反的速度開始運動。已知磁場方向垂直紙面向里。以下四個圖中，能正確表示兩粒子運動軌跡的是（×××××××××××××××××××××××××××××甲乙A××××××××××××××××甲乙B××××××××××××××××乙甲C××××××××××××××××乙甲D+vA．若磁場方向指向紙里，質(zhì)點運動的周期將大于T0B．若磁場方向指向紙里，質(zhì)點運動的周期將小于T0C．若磁場方向指向紙外，質(zhì)點運動的周期將大于T0abcdabcdBveO××××××11.（07四川理綜）11.如圖所示，長方形abcd長ad＝0.6m，寬ab＝0.3m，O、e分別是ad、bc的中點，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場（邊界上無磁場），磁感應強度B＝0.25T。一群不計重力、質(zhì)量m＝kg、電荷量q＝＋2×10－3C的帶電粒子以速度v＝5×l0A．從Od邊射入的粒子，出射點全部分布在Oa邊B．從aO邊射入的粒子，出射點全部分布在ab邊C．從Od邊射入的粒子，出射點分布在Oa邊和ab邊×××××××××××××××××××××××Oxyv12.（07天津理綜）19.如圖所示，在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場。一個不計重力的帶電粒子從坐標原點O處以速度v進入磁場，粒子進入磁場時的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成120°角，若粒子穿過y軸正半軸后在磁場中到x軸的最大距離為a，則該粒子的比荷和所帶電荷的正負是A．正電荷B．正電荷C．負電荷D．負電荷13.(06江蘇卷）13．關于磁感線，下列說法中正確的是 A．磁感線是實際存在于磁場中的線 B．磁感線上任意一點的切線方向，都跟該點的磁場方向一致 C．磁感線是一條條不閉合的曲線 D．磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況1A2C34B解析：發(fā)現(xiàn)電流的磁效應的科學家是丹麥的奧斯特.而法拉第是發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象5B6D7ACD8D9A10A11A14解析：設粒子的入射速度為v,第一次射出磁場的點為,與板碰撞后再次進入磁場的位置為.粒子在磁場中運動的軌道半徑為R,有…⑴粒子速率不變,每次進入磁場與射出磁場位置間距離保持不變有…⑵粒子射出磁場與下一次進入磁場位置間的距離始終不變,與相等.由圖可以看出……⑶設粒子最終離開磁場時,與檔板相碰n次(n=0、1、2、3…).若粒子能回到P點,由對稱性,出射點的x坐標應為-a,即……⑷由⑶⑷兩式得……⑸若粒子與擋板發(fā)生碰撞,有……⑹聯(lián)立⑶⑷⑹得n<3………⑺聯(lián)立⑴⑵⑸得………⑻把代入⑻中得…………⑼…………⑾…………⑿15答案：解析：本題考查帶電粒子在有界磁場中的運動。粒子在磁場中做勻速圓周運動,如圖所示.由于粒子在分界線處的速度與分界線垂直,圓心O應在分界線上,OP長度即為粒子運動的圓弧的半徑R.由幾何關系得………①設粒子的質(zhì)量和所帶正電荷分別為m和q,由洛侖茲力公式和牛頓第二定律得……………②設為虛線與分界線的交點,,則粒子在磁場中的運動時間為……③式中有………④粒子進入電場后做類平拋運動,其初速度為v,方向垂直于電場.設粒子的加速度大小為a,由牛頓第二定律得…………⑤由運動學公式有……⑥………⑦由①②⑤⑥⑦式得…………⑧由①③④⑦式得16答案：（1），方向豎直向上（2）（3）解析：本題考查平拋運動和帶電小球在復合場中的運動。（1）小球在電場、磁場中恰能做勻速圓周運動，說明電場力和重力平衡（恒力不能充當圓周運動的向心力），有①②重力的方向豎直向下，電場力方向只能向上，由于小球帶正電，所以電場強度方向豎直向上。（2）小球做勻速圓周運動，O′為圓心，MN為弦長，，如圖所示。設半徑為r，由幾何關系知③小球做勻速圓周運動的向心力由洛侖茲力白日提供，設小球做圓周運動的速率為v，有④ 由速度的合成與分解知⑤由③④⑤式得⑥（3）設小球到M點時的豎直分速度為vy，它與水平分速度的關系為⑦由勻變速直線運動規(guī)律⑧由⑥⑦⑧式得17解析：（1）時刻進入兩極板的帶電粒子在電場中做勻變速曲線運動，時刻剛好從極板邊緣射出，在y軸負方向偏移的距離為，則有①②③聯(lián)立以上三式，解得兩極板間偏轉(zhuǎn)電壓為④。（2）時刻進入兩極板的帶電粒子，前時間在電場中偏轉(zhuǎn)，后時間兩極板沒有電場，帶電粒子做勻速直線運動。帶電粒子沿x軸方向的分速度大小為⑤帶電粒子離開電場時沿y軸負方向的分速度大小為⑥帶電粒子離開電場時的速度大小為