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磁场综合测试题2013-12-31一、选择题1、关于磁感线,下列说法中正确的是( )A.磁感线是磁场中客观存在的曲线 B.磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向,也是该点的磁感应强度方向 C.磁感线起始于磁铁的N极,中止与磁铁的S极D.磁感线是闭合曲线2、在磁场中旋转一小段长为L,通有电流I的导线,关于导线所在处的感应强度,以下说法中正确的是 A.若该导线所受磁场力为零,则该处磁感应强度一定为零 B.若该导线所受磁场力不为零,则该处磁感应强度一定为F/IL C.若该导线所受磁场力不为零,则磁场力方向即为该处的磁感应强度方向 D.若该导线所受的磁场力有最大值,则用F/IL来定义该处的磁感应强度3、如图所示,直角三角形形状的闭合导线框abc通以顺时针方向的电流I,放在匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,abbcca=345,则线框受到的安培力的合力为:A垂直于ab向左 B垂直于bc向下C垂直于ca斜向上 D为零 4、如右图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其中正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通一垂直纸面向外的电流,则 A.磁铁对桌面的压力减小,不受桌面的摩擦力作用 B.磁铁对桌面的压力减小,受到桌面的摩擦力作用 C.磁铁对桌面的压力增大,不受桌面的摩擦力作用 D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面的摩擦力作用5、三个速度大小不同的同种带电粒子,沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入,当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90、60、30,则它们在磁场中运动的时间之比为:A1:1:1 B1:2:3 C3:2:1 D1:6、如图所示,圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力作用,则下列说法正确的是Aa粒子动能最大 Bb粒子速率最大Cc粒子在磁场中运动时间最长 D它们做圆周运动的周期TaTbvMB两小球经过轨道最低点时对轨道的压力NNNMC小球第一次到达M点的时间小于小球第一次到达N 点的时间D在磁场、电场中小球均能到达轨道的另一端最高处11、某空间存在着如图甲所示足够大的、沿水平方向的匀强磁场,在磁场中,A、B两个物块叠放在一起,置于光滑绝缘水平地面上,物块A带正电,物块B不带电且表面绝缘,在t1=0时刻,水平恒力F作用在物块B上,使A、B由静止开始做加速度相同的运动。在A、B一起向左运动的过程中,以下说法正确的是 A图乙可以反映A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系,图中y表示洛伦兹力的大小B图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系,图中y表示摩擦力大小C图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系,图中y表示压力大小D图乙可以反映B对地面的压力大小随时间t变化的关系,图中y表示压力大小12. 两条长直导线AB和CD相互垂直,彼此相隔一很小距离,通以图所示方向的电流,其中AB固定,CD可以其中心为轴自由转动或平动,则CD的运动情况是:( )A顺时针方向转动,同时靠近导线ABB顺时针方向转动,同时离开导线AB C逆时针方向转动,同时靠近导线AB D逆时针方向转动,同时离开导线AB13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.abNS血流测 电 势 差14医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的。使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动,电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中,两触点的距离为3.0mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160V,磁感应强度的大小为0.040T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为A1.3m/s,a正、b负 B2.7m/s , a正、b负C1.3m/s,a负、b正 D2.7m/s , a负、b正二、计算题15、水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为且指向右斜上方,如右图所示,问:(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?16、如图所示,一电子(电荷量数值为e,质量为m)以速度垂直射入宽度为d的匀强磁场中,磁场上、下方向范围无限大,穿出磁场时的速度方向与电子原来入射时的速度方向间的夹角是30,则:(1)匀强磁场的磁感应强度为多大?穿过磁场的时间是多长?(2)如果把此题中的磁场改为竖直向上的匀强电场,而其它条件不变,则匀强电场的电场强度是多大?穿过电场的时间是多长?+-abB1B217、如图所示,电容器两极板相距d,两板间电压为U,极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1,一束电荷量相同的带正电的粒子从图示方向射入电容器,沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2匀强磁场,结果分别打在a、b两点,两点间距为R。粒子所带电量为q,且不计粒子所受重力。求:(1)粒子进入B2磁场时的速度;(2)打在a、b两点的粒子的质量之差m是多大?18、如图3-116所示,回旋加速器D形盒的半径为R,用来加速质量为m、电量为q的质子,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出求:(1)加速器中匀强磁场B的方向和大小;(2)设两D形盒间距离为d,其间电压为U,电场视为匀强电场,质子每次经电场加速后能量增量,加速到上述能量所需回旋周数是多少;(3)加速到上述能量所需时间为多少19、如图所示,一个质量为m、电荷量为+q的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U1电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中金属板长L,两板间距d求:(1)微粒进入偏转电场时的速度v0是多大?(2)若微粒射出偏转电场时的偏转角为,并接着进入一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区。则两金属板间的电压U2是多大?(3)若该匀强磁场的宽度为D,为使微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度至少多大?参考答案一、选择题1、B 2、D 3、A 4、C解析:根据周期公式,周期正比于运动轨迹所对圆心角。 5、B 6、C 7、B 8、AD 9、AD 10、CD二、计算题11、(1),(2),12、(1)由动能定理:qU1= (2)在水平方向上 在竖直方向上 解得(3)进入磁场时微粒速度 当磁感应强度为B时,微粒做半径为r的匀速圆周运动,恰好与右边界相切时不射出 由几何关系:D=r+rsin 由向心力公式: B=13、(1)如图所示,当带电粒子的轨迹与OC边相切时为临界状态,则有: 解得:R=0.1m当时,粒子从OA边射出。电加速磁场中 解得:U125V(2)带电粒子在磁场做圆周运动的周期为当粒子从OA边射出时,粒子在磁场中恰好运动了半个周期当粒子从OC边射出时,粒子在磁场中运动的时间小于周期14、解析:从b向a看侧视图如图所示(1)水平方向:FFAsin竖直方向:FNFAcosmg又FABILBL 则:联立得:FNmg,F.(2)使ab棒受支持力为零,且让磁场最小,可知安培力竖直向上,则有FAmgBmin,根据左手定则判定磁场方向水平向右答案:(1)mg(2)方向水平向右
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