物理高二磁场练习题
一、 单选题
1．关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是 A．电场强度的定义式E?F适用于任何电场
qB．由真空中点电荷的电场强度公式E?kQ可知，当r→0时，E→无穷大
2rC．由公式B?F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
ILD．磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向
2．如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的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）的电流，和原来没有电流通过时相比较，磁铁受到的支持力N和摩擦力f将 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，作匀速圆周运动，则轨道半径最大的粒子是
A．氘核 B．氚核 C．电子 D．质子
它们都
v 4．一带正电荷的小球沿光滑、水平、绝缘的桌面向右运动，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：
A、 v1=v2 B、 v1>v2 C、 s1=s2 D、 t1 5．有一个带正电荷的离子，沿垂直于电场方向射入带电平行板的匀强电场.离子飞出电场后的动能为Ek，当在平行金属板间再加入一个垂直纸面向内的如图所 / 示的匀强磁场后，离子飞出电场后的动能为Ek,磁场力做功为W，则下面各判断正确的是 A、EK 6.图是质谱仪的工作原理示意图。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的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述错误的是 A．质谱仪是分析同位素的重要工具 B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C．能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小 二、双选题 7.下列关于磁场中的通电导线和运动电荷的说法中，正确的是 A、磁场对通电导线的作用力方向一定与磁场方向垂直 B、有固定转动轴的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 8.如图，MN是匀强磁场中的一块薄金属板，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： b A、粒子带负电 a c M N B、粒子运动方向是abcde e C、粒子运动方向是edcba d D、粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长 9．如图，磁感强度为B的匀强磁场，垂直穿过平面直角坐标系的第I象限。一质量为m，带电量为q的粒子以速度V从O点沿着与y轴夹角为30°方向进入磁场，运动到A点时的速度方向平行于x轴，那么： y V0 A x O A、粒子带正电 B、粒子带负电 C、粒子由O到A经历时间t?D、粒子的速度没有变化 10．一电子在匀强磁场中，以一固定的正电荷为圆心，在圆形轨道上运动，磁场方向垂直于它的运动平面， 电场力恰是磁场力的三倍.设电子电量为e，质量为m，磁感强度为B，那么电子运动的可能角速度应当是 11．长为L的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，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的带正电粒子（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 ?m3qB BqL5BqL B、v? 4m4mBqLBqL5BqLC、v? D、 ?v?m4m4mA、v?v 12、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的 两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，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的匀强磁场中，如图所B 示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是 A．增大磁场的磁感应强度 B．增大匀强电场间的加速电压 C．增大D形金属盒的半径 D．减小狭缝间的距离 三、计算题 -2 13．如图所示，铜棒ab长0.1m，质量为6×10kg，两端与长为1m的轻铜线相连静止于竖直平面内。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，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°， （1）在此过程中铜棒的重力势能增加了多少； （2）通电电流的大小为多大。 2 （不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s） 14、如图所示，在x轴的上方（y＞0的空间内）存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带正电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成45°角，若粒子的质量为m，电量为q，求： （1）该粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径； （2）粒子在磁场中运动的时间。 15.如图所示，以MN为界的两匀强磁场，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的正粒子，从O点沿图示方向进入B1中。 （1）试画出粒子的运动轨迹； （2）求经过多长时间粒子重新回到O点？ M O N 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=103N/C。一带正电的微粒质量m=2×10-6kg，电量q=2×10-6C，在此空间恰好作直线运动，问： （1）带电微粒运动速度的大小和方向怎样？ （2）若微粒运动到P点的时刻，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） 17．在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为θ，足够长的光滑绝缘斜面，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的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，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？所用时间是多少？ 18、如图所示，相互垂直的匀强电场和匀强磁场，其电场强度和磁感应强度分别为E和B，一个质量为m，带正电量为q的油滴，以水平速度v0从a点射入，经一段时间后运动到b，试求: （1）油滴刚进入场中a点时的加速度。 （2）若到达b点时，偏离入射方向的距离为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和匀强电场的空间，有一个质量为m的带电微粒，系于长为L的细丝线的一端，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。 （1）求微粒所带电荷的种类和电量； （2）问空间的磁场方向和磁感强度B的大小多大？ （3）如突然撤去磁场，则带电粒子将作怎样的运动？线中的张力是多大？ 20．在平面直角坐标系xOy中，第1象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于Y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于Y轴射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求： (1)M、N两点间的电势差UMN。 (2)粒子在磁场中运动的轨道半径r； (3)粒子从M点运动到P点的总时间t。 21、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，电荷量为e） 22．在xoy平面内，x轴的上方有匀强磁场，磁感应强度为B，方向如图所示，x轴的下方有匀强电场，电场强度为E，方向与y轴的正方向相反。今有电量为-q 、质量为m的粒子（不计重力），从坐标原点沿y轴的正方向射出，射出以后，第三次到达x轴时，它与O点的距离为L，问： Y （1）粒子射出时的速度多大? （2）粒子运动的总路程为多少？ 答案 ACBABD、AC、AC、BC、BD、AB、AC 13、解（1）重力势能增加：Ep?mg?L1(1?cos37)?0.12J （2）摆动至最大偏角时v=0 有：?mgL1(1?cos37)?F安?L1?sin37?0 O F安?BI?L2 得I=4A ???X 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 根据圆的对称性可知，粒子进入磁场时速度与x轴的夹角为45°角，穿出磁场时，与x轴的夹角仍为45°角，根据左手定则可知，粒子沿逆时针方向 3?m3旋转，则速度的偏向角为270°角，轨道的圆心角也为270°： ∴t =4T = 2qB 15、 17、由题意知qE=mg 场强转为竖直向下时，由动能定理， 121mv即2mgLsin??mv2 ① 222mgcos?当滑块刚离开斜面时有(Eq+mg)cosθ=Bqv即v? ② qB有(qE?mg)Lsin??m2gcos2?由①②解得L?22 qBsin?（2）(Eq+mg)sinθ=ma 得a=2gsinθ x=(1/2)at 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点的过程利用动能定理建立方程求解。 由牛顿第二定律可得：a2?qv0B?(mg?qE) m