高二物理《磁场》练习题(答案).doc

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磁场练习题
1．下列说法中正确的是 ( )
A.磁感线可以表示磁场的方向和强弱
B.磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极
C.磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场
D.放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极
2．关于磁感应强度，下列说法中错误的是 ( )
A.由B=可知，B与F成正比，与IL成反比
B.由B=可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场
C.通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强
D.磁感应强度的方向就是该处电流受力方向
3．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是 ( )
A、磁感线从磁体的N极出发，终止于S极
B、磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向
C、沿磁感线方向，磁场逐渐减弱
D、在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小
4．首先发现电流磁效应的科学家是（ 　 ）
A. 安培 B. 奥斯特 C. 库仑 D. 伏特
5．两根长直通电导线互相平行，电流方向相同.它们的截面处于一个等边三角形ABC的A和B处.如图所示，两通电导线在C处的磁场的磁感应强度的值都是B，则C处磁场的总磁感应强度是( )
A.2B B.B C.0 D.B
6．如图所示为三根通电平行直导线的断面图。若它们的电流大小都相同，且ab=ac=ad，则a点的磁感应强度的方向是 （ ）
A. 垂直纸面指向纸里
B. 垂直纸面指向纸外
C. 沿纸面由a指向b
D. 沿纸面由a指向d
7．如图所示,环形电流方向由左向右,且I1 = I2,则圆环中心处的磁场是( )
A.最大,穿出纸面 B.最大,垂直穿出纸面
C.为零 D.无法确定
8．如图所示，两个半径相同,粗细相同互相垂直的圆形导线圈，可以绕通过公共的轴线xx′自由转动，分别通以相等的电流，设每个线圈中电流在圆心处产生磁感应强度为B，当两线圈转动而达到平衡时，圆心O处的磁感应强度大小是（ ）
(A)B (B)B (C)2B (D)0
磁场对电流的作用
1．关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，正确的说法是( )
A.跟电流方向垂直，跟磁场方向平行
B.跟磁场方向垂直，跟电流方向平行
C.既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直
D.既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方向垂直
2．如图所示，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成θ=30°角，导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的磁场力，可采取下列四种办法，其中不正确的是( )
A.增大电流I B.增加直导线的长度
C.使导线在纸面内顺时针转30° D.使导线在纸面内逆时针转60°
3．如图所示,长为L的直导线在竖直方向的磁场B中,且与水平面的夹角为α,通以电流I则所受的磁场力是______.

4．如图所示,在垂直于纸面的磁场B中,通有电流I的导线长为L,与水平方向夹角为α,则这根通电导线受到的安培力是______.

5．在两个倾角均为α光滑斜面上，放有一个相同的金属棒，分别通有电流I1和I2，磁场的磁感强度大小相同，方向如图中所示，两金属棒均处于平衡状态，则两种情况下的电流强度之比I1：I2为

6．直导线ab与线圈的平面垂直且隔有一小段距离，其中直导线固定，线圈可自由运动，当通过如图所示的电流方向时（同时通电），从左向右看，线圈将( )
A．不动 B．顺时针转动，同时靠近导线
C．顺时针转动，同时离开导线
D．逆时针转动，同时靠近导线
7．如图所示,有一通电导线放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动,当导线通过电流I时,从上往下看,导线的运动情况是( )
A.顺时针方向转动,同时下降 B.顺时针方向转动,同时上升
C.逆时针方向转动,同时下降 D.逆时针方向转动,同时上升
8．有两个相同的圆形线圈,通以大小不同但方向相同的电流,如图所示,两个线圈在光滑的绝缘杆上的运动情况是( )
A.互相吸引,电流大的加速度较大
B.互相排斥,电流大的加速度较大
C.互相吸引,加速度相同
D.以上说法都不正确
9．如图所示，一根长直导线穿过有恒定电流的金属环的中心且垂直圆环的平面。导线和圆环中的电流方向如图中所示，则环受到的磁场力为（ 　）
A. 沿环半径向外 B. 没环的半径向内
C. 水平向左 D. 等于零
10．如图所示，线圈abcd可以自由转动，线圈ABCD固定不动，两线圈平面垂直放置而且圆心重合，当两线圈中通入图示方向的电流时，线圈abcd的运动情况是 （ ）
A、静止不动
B、以aOc为轴，b向纸外，d向纸内转动
C、向纸外平动
D、以aOc为轴，d向纸外，b向纸内转动
11．如图所示，长为1m的金属杆可绕转轴O在竖直平面内转动。垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为2T，磁场边界为一圆形区域，圆心恰为O点，直径为1m，当电流表读数为10A时，金属杆与水平方向夹30°角，则此时磁场对金属杆的作用力为 。
磁场对运动电荷的作用
I
1．质量为m、带电量为q的小球，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感应强度为B，如图所示。若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是( )
①小球带正电
②小球在斜面上运动时做匀加速直线运动
③小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动
④则小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为mgcosθ／Bq
A、①②③ B、①②④ C、①③④ D、②③④
B
F
甲
乙
2．如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起置于粗糙的水平地板上，地板上方有水平方向的匀强磁场。现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动，在加速运动阶段 ( )
A.乙物块与地之间的摩擦力不断增大
B.甲、乙两物块间的摩擦力不断增大
C.甲、乙两物块间的摩擦力大小不变
D.甲、乙两物块间的摩擦力不断减小
3．如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为( )
A．1∶2 B．2∶1 C．1∶ D．1∶1
4．如图所示，x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场.有两个质量相同，电荷量也相同的带正、负电的离子（不计重力），以相同速度从O点射入磁场中，射入方向与x轴均夹θ角.则正、负离子在磁场中( )
A.运动时间相同
B.运动轨道半径相同
C.重新回到x轴时速度大小和方向均相同
D.重新回到x轴时距O点的距离相同
5．带电粒子垂直进入匀强电场或匀强磁场中时粒子将发生偏转，称这种电场为偏转电场，这种磁场为偏转磁场.下列说法错误的是（重力不计）( )
A.欲把速度不同的同种带电粒子分开，既可采用偏转电场，也可采用偏转磁场
B.欲把动能相同的质子和α粒子分开，只能采用偏转电场
C.欲把由静止经同一电场加速的质子和α粒子分开，偏转电场和偏转磁场均可采用
D.欲把初速度相同而比荷不同的带电粒子分开，偏转电场和偏转磁场均可采用
6．在匀强磁场中有一带电粒子做匀速圆周运动，当它运动到M点，突然与一不带电的静止粒子碰撞合为一体，碰撞后的运动轨迹应是图中的哪一个.（实线为原轨迹，虚线为碰后轨迹，不计粒子的重力）( )

7．如图所示，正方型容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔垂直于磁场射入容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，则（ ）
A.电子速率之比为vc：vd=2：1
B.电子在容器中运动所用时间之比为tc：td=1：2
C.电子在容器中运动的加速度大小之比为ac：ad=2：1
D.电子在容器中运动的加速度大小之比为ac：ad= 5：1
8．目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机.如图所示，表示了它的原理：将一束等离子体喷射入磁场，在场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压.如果射入的等离子体速度均为v，两金属板的板长为L，板间距离为d，板平面的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于速度方向，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间.当发电机稳定发电时，电流表示数为I.那么板间电离气体的电阻率为 ( )
A. B.
C. D.
9．如图所示，电子射线管（A为其阴极），放在蹄形磁轶的N、S两极间，射线管的AB两极分别接在直流高压电源的 极和 极。此时，荧光屏上的电子束运动径迹 偏转。（填“向上”、“向下”、“不”）,带电粒子的运动轨迹_____(填“是”、“否”)是一个抛物线。
10．空间存在水平方向的匀强电场和匀强磁场，强度分别为E=10 N/C，B＝1 T，如图所示.有一质量为m＝2.0×10-6 kg，带正电q＝2.0×10-6 C的微粒，在此空间做匀速直线运动，其速度的大小为________.方向为________.

11．电子自静止开始经M、N板间（两板间的电压为u）的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示.求匀强磁场的磁感应强度.（已知电子的质量为m，电量为e）

12．串列加速器是用来产生高能离子的装置。图中虚线框内为其主体的原理示意图，其中加速管的中部b处有很高的正电势U，a、c两端均有电极接地（电势为零）.现将速度很低的负一价碳离子从a端输入，当离子到达b处时，可被设在b处的特殊装置将其电子剥离，成为n价正离子.而不改变其速度大小。这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，在磁场中做半径为R的圆周运动。已知碳离子的质量m=2.0×10-26 kg，U=7.5×105 V，B=0.5 T，n=2，基元电荷e=1.6×10-19 C，求R.
带电粒子在复合场中运动
1．如图所示，两个半径相同的半圆型光滑轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中，轨道两端在同一高度上，两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，M、N为轨道的最低点，则（ ）
A.两小球到达轨道最低点的速度vM ＞VN
B.两小球到达轨道最低点时对轨道的压力NM＞NN
C.小球第一次到M点的时间大于第一次到N点的时间
D.在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端
2．空间存在一匀强磁场B，其方向垂直纸面向里，还有一点电荷+Q的电场，，如图所示，一带电粒子-q以初速度v0从某处垂直于电场、磁场入射，初位置到点电荷距离为r，则粒子在电、磁场中的运动轨迹不可能的是（ ）
A.以点电荷+Q为圆心，以r为半径，在纸平面内的圆
B.初阶段在纸面内向右偏的曲线
C.初阶段在纸面内向左偏的曲线
D.沿初速度v0方向的直线
3．如图所示，在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电量为q的液滴作半径为R的匀速圆周运动，已知电场强度为E，磁感强度为B，则液滴的质量和环绕速度分别为（ ）
A、Eq/g，BgR/E B、B2qRE，E/B
C、B，BRq/E D、Eq/g，E/B
4．如图所示，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平指向纸内，三个带等量同种电荷的微粒处在这一正交的电、磁场中，已知a处于静止状态，b沿水平方向匀速向右运动，c沿水平方向匀速向左运动，则三个微粒质量大小关系应为( )
A、ma〈mb〈mc B、mb〈ma〈mc
C、ma=mb=mc D、mc〈mb〈ma
5．电子的速度为v，穿过正交的匀强电场和匀强磁场，作匀速直线运动，若不计粒子重力,入射速度方向不变，则（ ）
A、质子以速度v射入，不会偏折
B、α粒子以速度v射入，会发生偏折
C、当电子入射速度v/＞v，将做匀变速运动
D、当电子入射速度v/＜v时，将发生偏折
6．磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是( )
A.分子电流消失 B.分子电流的取向变得大致相同
C.分子电流的取向变得杂乱 D.分子电流的强度减弱
7．如图所示，一带电微粒从两竖直的带等量异种电荷的平行板上方h处自由落下，两板间还存在匀强磁场，方向垂直纸面向里，带电小球通过正交的电、磁场时( )
A、可能作匀速直线运动 B、可能做匀加速直线运动
C、可能做曲线运动 D、一定做曲线运动

8．如图所示，两块垂直纸面的平行金属板A、B相距d=10.0 cm，B板的中央M处有一个α粒子源，可向各个方向射出速率相同的α粒子，α粒子的荷质比q／m=4.82×107 C／kg.为使所有α粒子都不能达到A板，可以在A、B板间加一个电压，所加电压最小值是U0=4.15×104 V；若撤去A、B间的电压，仍使所有α粒子都不能到达A板，可以在A、B间加一个垂直纸面的匀强磁场，该匀强磁场的磁感应强度B必须符合什么条件?

9．设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场．已知电场强度和磁感强度的方向是相同的，电场强度的大小E＝4.0V/m，磁感强度的大小B=0.15T．今有一个带负电的质点以v＝20m/s的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动；求此带电质点的电量与质量之比q/m以及磁场的所有可能方向(角度可用反三角函数表示)．

10．在如图所示的直角坐标系中,坐标原点O处固定着一个正电荷,另有平行于y轴的匀强磁场.一个质量为m,电荷量+q的微粒,恰能以y轴上的O’(0,a,0)点为圆心做匀速圆周运动,其轨迹平面与xOz平面平行,角速度ω,旋转方向从上向下看是顺时针方向,试求匀强磁场的磁感应强度大小和方向.
11．如图所示，水平虚线上方有场强为E1的匀强电场，方向竖直向下，虚线下方有场强为E2的匀强电场，方向水平向右；在虚线上、下方均有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一长为L的绝缘细杆，竖直位于虚线上方，b端恰在虚线上，将一套在杆上的带电小环从a端由静止开始释放，小环先加速而后匀速到达b端，环与杆之间的动摩擦因数μ＝0.3，小环的重力不计，当环脱离杆后在虚线下方沿原方向做匀速直线运动，求：
（1）E1与E2的比值；
（2）若撤去虚线下方的电场，小环进入虚线下方后的运动轨迹为半圆，圆周半径为，环从a到b的过程中克服摩擦力做功Wf与电场做功WE之比有多大?

12．如图所示，一质量为m，电量为+q的带电小球以V0的初速度射入水平方向的匀强电场中，小球恰能在电场中做直线运动。若电场的场强大小不变，方向改为相反，同时加一垂直纸面向外的匀强磁场，小球仍以原来的初速度重新射入，小球恰好又能做直线运动，求电场强度E及磁感强度B的大小。

13．如图所示，为显像管电子束偏转示意图，电子质量为m，电量为e，进入磁感应强度为B的匀强磁场中，该磁场被束缚在直径为l的圆形区域，电子初速度v0 的方向过圆形磁场的轴心O，轴心到光屏距离为L（即PO=L），设某一时刻电子束打到光屏上的P点，求PP0之间的距离.

磁场练习题答案:
第一节 描述磁场的物理量 1.AC 2.ABCD 3.D 4.B 5.D 6.C 7.C 8.C
第二节 磁场对电流的作用 1.C 2.C 3. BLIcosα 4. BIL 5. 1/cosα

6.B 7.C 8.C 9.D 10.D 11. 5N
第三节 磁场对运动电荷的作用 1.B 2.AD 3.B 4.BCD 5.C 6.A 7.ABC 8.A 9. 负极 ;正; 向下; 否 10. 20 m/s；斜向上与电场强度方向成60°角 11. B= 12. R=0.75 m

第四节 带电粒子在复合场中运动 1.ABD 2.D 3.A 4.B 5.AD 6.C 7.D 8. B≥0.83 T 9. ，磁场的方向与重力的方向夹角为α的一切斜向方向都是可能的。 10. 11. (1) =0.3 (2) 12. E=mg/q ; 13.