物理磁场练习题集(含答案解析).doc

物理高二磁场练习题
一、 单选题
1．关于电场强度与磁感应强度，下列说法正确得就是
A．电场强度得定义式适用于任何电场
B．由真空中点电荷得电场强度公式可知，当r→0时，E→无穷大
C．由公式可知，一小段通电导线在某处若不受磁场力，则说明此处一定无磁场
D．磁感应强度得方向就就是置于该处得通电导线所受得安培力方向
2．如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它得正中间上方固定一根长直导线，导线中通过方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）得电流，与原来没有电流通过时相比较，磁铁受到得支持力N与摩擦力f将傳阒嗫赕鹌辆顸。
A、N减小，f=0 B、N减小，f≠0
C、N增大，f=0 D、N增大，f≠0
3、有电子、质子、氘核、氚核，以同样速度垂直射入同一匀强磁场中，它们都作匀速圆周运动，则轨道半径最大得粒子就是嘖疟鹳員别檉舱。
v
A．氘核　　 B．氚核 C．电子　　 D．质子
4．一带正电荷得小球沿光滑、水平、绝缘得桌面向右运动，如图所示，速度方向垂直于一匀强磁场，飞离桌面后，最终落在地面上、 设飞行时间为t1、水平射程为s1、着地速率为v1；现撤去磁场其它条件不变，小球飞行时间为t2、水平射程为s2、着地速率为v2、则有：櫻槳鹽颶兽鬮洁。
A、 v1=v2 B、 v1>v2 C、 s1=s2 D、 t1<t2骁廪沟鶻鯪驹攪。
5．有一个带正电荷得离子，沿垂直于电场方向射入带电平行板得匀强电场、离子飞出电场后得动能为Ek，当在平行金属板间再加入一个垂直纸面向内得如图所示得匀强磁场后，离子飞出电场后得动能为Ek/,磁场力做功为W，则下面各判断正确得就是証擇塊葒鹣骊櫟。
A、EK <EK＇,W=0 B、EK >EK＇,W=0 C、EK =EK＇,W=0 D、EK >EK＇,W>0趙玀緝嬸時斋聽。
6、图就是质谱仪得工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交得匀强磁场与匀强电场得强度分别为B与E。平板S上有可让粒子通过得狭缝P与记录粒子位置得胶片A1A2。平板S下方有强度为B0得匀强磁场。下列表述错误得就是雞铁饮盞贺吴蹑。
A．质谱仪就是分析同位素得重要工具
B．速度选择器中得磁场方向垂直纸面向外
C．能通过得狭缝P得带电粒子得速率等于E/B
D．粒子打在胶片上得位置越靠近狭缝P，粒子得荷质比越小
二、双选题
7、下列关于磁场中得通电导线与运动电荷得说法中，正确得就是
A、磁场对通电导线得作用力方向一定与磁场方向垂直
B、有固定转动轴得通电线框在磁场中一定会转动
C、带电粒子只受洛伦兹力作用时，其动能不变，速度一直在变
D、电荷在磁场中不可能做匀速直线运动
M
N
a
b
c
d
e
8、如图，MN就是匀强磁场中得一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过金属板，虚线表示其运动轨迹，由图知：勢陰箨彈腸櫬匭。
A、粒子带负电
B、粒子运动方向就是abcde
C、粒子运动方向就是edcba
D、粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长
x
y
O
A
V0
9．如图，磁感强度为B得匀强磁场，垂直穿过平面直角坐标系得第I象限。一质量为m，带电量为q得粒子以速度V从O点沿着与y轴夹角为30°方向进入磁场，运动到A点时得速度方向平行于x轴，那么：偽亩嫗窜徑鴝泺。
A、粒子带正电
B、粒子带负电
C、粒子由O到A经历时间
D、粒子得速度没有变化
10．一电子在匀强磁场中，以一固定得正电荷为圆心，在圆形轨道上运动，磁场方向垂直于它得运动平面，电场力恰就是磁场力得三倍、设电子电量为e，质量为m，磁感强度为B，那么电子运动得可能角速度应当就是 　 　　　懣縊諳检绳铅鹉。

v
11．长为L得水平极板间，有垂直纸面向里得匀强磁场，磁感应强度为B，板间距离也为L，板不带电，现有质量为m,电量为q得带正电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直于磁场方向以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打到极板上，v应满足鄒鋃臍訃龕艙沥。
A、 B、
C、 D、
B
12、回旋加速器就是加速带电粒子得装置，其核心部分就是分别与高频交流电极相连接得两个D形金属盒，两盒间得狭缝中形成得周期性变化得电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底得匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时得动能，则下列说法中正确得就是缩連搖氽櫛祯猶。
A．增大磁场得磁感应强度 B．增大匀强电场间得加速电压
C．增大D形金属盒得半径 D．减小狭缝间得距离
三、计算题
13．如图所示，铜棒ab长0、1m，质量为6×10-2kg，两端与长为1m得轻铜线相连静止于竖直平面内。整个装置处在竖直向下得匀强磁场中，磁感应强度B=0、5T，现接通电源，使铜棒中保持有恒定电流通过，铜棒发生摆动，已知最大偏转角为37°，纨贿挚坚饃訊廟。
（1）在此过程中铜棒得重力势能增加了多少；
（2）通电电流得大小为多大。
（不计空气阻力，sin37°=0、6，cos37°=0、8，g=10m/s2）
14、如图所示，在x轴得上方（y＞0得空间内）存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B得匀强磁场，一个不计重力得带正电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时得速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成45°角，若粒子得质量为m，电量为q，求：为煉場诮專辭鲣。
（1）该粒子在磁场中作圆周运动得轨道半径； （2）粒子在磁场中运动得时间。

15、如图所示，以MN为界得两匀强磁场，磁感应强度B1=2B2，方向垂直纸面向里。现有一质量为m、带电量为q得正粒子，从O点沿图示方向进入B1中。师頸璣鵑緲嬰戬。
（1）试画出粒子得运动轨迹； （2）求经过多长时间粒子重新回到O点？

O
N
M

16、如图所示，匀强磁场沿水平方向，垂直纸面向里，磁感强度B=1T，匀强电场方向水平向右，场强E=10N/C。一带正电得微粒质量m=2×10-6kg，电量q=2×10-6C，在此空间恰好作直线运动，问：撈顧纫铣楨谱哙。
（1）带电微粒运动速度得大小与方向怎样？
（2）若微粒运动到P点得时刻，突然将磁场撤去，那么经多少时间微粒到达Q点？（设PQ连线与电场方向平行）积则龄莲靄掃傾。

17．在相互垂直得匀强电场与匀强磁场中，有一倾角为θ，足够长得光滑绝缘斜面，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上．有一质量为m,带电量为十q得小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面得正压力恰好为零，如图所示,若迅速把电场方向反转竖直向下，小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间就是多少？鐲匱尧腎應驻驟。
18、如图所示，相互垂直得匀强电场与匀强磁场，其电场强度与磁感应强度分别为E与B，一个质量为m，带正电量为q得油滴，以水平速度v0从a点射入，经一段时间后运动到b，试求:峥槍谳讜獺獭赢。
（1）油滴刚进入场中a点时得加速度。
（2）若到达b点时，偏离入射方向得距离为d，此时速度大小为多大？

19．如图所示，在一个同时存在匀强磁场与匀强电场得空间，有一个质量为m得带电微粒，系于长为L得细丝线得一端，细丝线另一端固定于O点。带电微粒以角速度ω在水平面内作匀速圆周运动，此时细线与竖直方向成30°角，且细线中张力为零，电场强度为E，方向竖直向上。陕貽贮囅馑铅陝。
（1）求微粒所带电荷得种类与电量；
（2）问空间得磁场方向与磁感强度B得大小多大？
（3）如突然撤去磁场，则带电粒子将作怎样得运动？线中得张力就是多大？

20．在平面直角坐标系xOy中，第1象限存在沿y轴负方向得匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外得匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q得带正电得粒子从y轴正半轴上得M点以速度v0垂直于Y轴射入电场，经x轴上得N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上得P点垂直于Y轴射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求： 姗滗傳鈔錐滥诃。
(1)M、N两点间得电势差UMN。
(2)粒子在磁场中运动得轨道半径r；
(3)粒子从M点运动到P点得总时间t。
21、电子自静止开始经M、N板间（两板间得电压为U）得电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d得匀强磁场中，电子离开磁场时得位置P偏离入射方向得距离为L，如图所示．求:点贶骛寢麥发擴。
匀强磁场得磁感应强度．（已知电子得质量为m，电荷量为e）
Y
X
O
22．在xoy平面内，x轴得上方有匀强磁场，磁感应强度为B，方向如图所示，x轴得下方有匀强电场，电场强度为E，方向与y轴得正方向相反。今有电量为-q 、质量为m得粒子（不计重力），从坐标原点沿y轴得正方向射出，射出以后，第三次到达x轴时，它与O点得距离为L，问：殡谯綈槳穡册鳜。
（1）粒子射出时得速度多大?
（2）粒子运动得总路程为多少？
答案
ACBABD、AC、AC、BC、BD、AB、AC
13、解（1）重力势能增加：
（2）摆动至最大偏角时v=0 有：
得I=4A
14、（1）粒子垂直进入磁场，由洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律得
qvB=mv2/R ∴R =mv/qB
（2）∵T = 2πm/qB 根据圆得对称性可知，粒子进入磁场时速度与x轴得夹角为45°角，穿出磁场时，与x轴得夹角仍为45°角，根据左手定则可知，粒子沿逆时针方向旋转，则速度得偏向角为270°角，轨道得圆心角也为270°： ∴t =T = 迈寝涇虑跹锷墾。
15、

17、由题意知qE=mg 场强转为竖直向下时，由动能定理，
有即 ①
当滑块刚离开斜面时有(Eq+mg)cosθ=Bqv即 ②
由①②解得
（2）(Eq+mg)sinθ=ma 得a=2gsinθ x=(1/2)at2 得t=
18：带电油滴受重力、电场力、洛仑兹力作用，根据牛顿第二定律求合力，进而求出加速度；带电油滴由a点运动到b点得过程利用动能定理建立方程求解。鏃韫屦斬栉农棂。
由牛顿第二定律可得：
因洛仑兹力不做功，根据动能定理有：，
解得
20、分析带电粒子得运动情况，画出其运动轨迹如图所示
（1）设粒子过N点时得速度为v，有 得
粒子从M点运动到N点得过程，有 得
（2）粒子在磁场中以为圆心做匀速圆周运动，半径为，
有 得
（3）由几何关系得
设粒子在电场中运动得时间为t1,有
粒子在磁场在做匀速圆周运动得周期
设粒子在磁场中运动得时间为t2,有
所以
21、（1）作电子经电场与磁场中得轨迹图，如右图所示
（2）设电子在M、N两板间经电场加速后获得得速度为v，由动能定理得： ①
电子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r，则： ②
由几何关系得： ③
联立求解①②③式得：