高中物理磁場(chǎng)綜合測(cè)試題附答案
一、選擇題(每題5分,共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對(duì) 的得5分,選不全的得3分,有選錯(cuò)或不答的得0分。)
1、如圖1所示,在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,水平放置著一根長直流導(dǎo)線,電流方向指向讀者,a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn),在這四點(diǎn)中:
A、 a、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 C、a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大
B、 c、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等 D、 b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大
2、如圖2所示,直角三角形通電閉合線圈ABC處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)垂直紙面向里,則線圈所受磁場(chǎng)力的合力為:
A、 大小為零 B、方向豎直向上 C、方向豎直向下 D、方向垂直 紙面向里
3、質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子以速率v垂直射入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,在磁場(chǎng)力作用下做勻速 圓周運(yùn)動(dòng),帶電粒子在圓形軌道上運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于一環(huán)形電流,則:
A、環(huán)形電流跟q成正比 B、環(huán)形電流跟v成正比
C、環(huán)形電流跟B成反比 D、 環(huán)形電流跟m成反比
4、如圖4所示,要使線框abcd在受到磁場(chǎng)力作用后,ab邊向紙外,cd邊向紙里轉(zhuǎn)動(dòng),可行的方法是:
A、 加方向垂直紙面向外的磁場(chǎng),通方向?yàn)椋帷?b→c→d→a的電流
B、 加方向平行紙面向上的磁場(chǎng),通以方向?yàn)椋帷狻恪洹犭娏?/p>
C、 加方向平行于紙面向下的磁場(chǎng),通以方向?yàn)椋帷狻恪涞碾娏?/p>
D、 加方向垂直紙面向內(nèi)的磁場(chǎng),通以方向?yàn)椋帷洹恪狻岬碾娏?/p>
5、如圖5所示,用絕緣細(xì)線懸吊著的帶正電小球在勻勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做簡諧運(yùn)動(dòng),則
A、 當(dāng)小球每次通過平衡位置時(shí),動(dòng)能相同
B、 當(dāng)小球每次通過平衡位置時(shí),速度相同
C、 當(dāng)小球每次通過平衡位置時(shí),絲線拉力相同
D、 撤消磁場(chǎng)后,小球擺動(dòng)周期變化
6、如圖所示,在加有勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域中,一垂直于磁場(chǎng)方向射入 的帶電粒子軌跡如圖所示,由于帶電粒子與沿途的氣體分子發(fā)生碰撞,帶電粒子的能量逐漸減小,從圖中可以看出:
A、 帶電粒子帶正電,是從B點(diǎn)射入的
B、 帶電粒子帶負(fù)電,是從B點(diǎn)射入的
C、 帶電粒子帶負(fù)電,是從A點(diǎn)射入的
D、 帶電粒子帶正電,是從A點(diǎn)射入的
7(Ⅰ).圖中為一“濾 速器”裝置示意圖。a、b為水 平放置的平行金屬板,一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔O進(jìn)入a、b兩板之間。為了選取具有某 種特定速率的電子,可在a、b間加上電壓,并沿垂直于紙面的方向加一勻強(qiáng)磁場(chǎng),使所選 電子仍能夠沿水平直線OO'運(yùn)動(dòng),由O'射出。不計(jì)重力作用。可能達(dá)到上述目的的辦法是
A.使a板 電勢(shì)高于b板,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里
B.使a板電勢(shì)低于b板,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里
C.使a板電勢(shì)高于b板,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外
D.使a板電勢(shì)低于b板,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外
8、如圖所示,彈簧稱下掛一條形磁鐵,條形磁鐵的`N極的一部分位于未通電的螺線管內(nèi),下列說法中正確的是:
A、若將a接電源正極,b接電源負(fù)極,彈簧稱示數(shù)將減小
B、若將a接電源正極,b接電源負(fù)極,彈簧稱示數(shù)將增大
C、若將a接電源負(fù)極,b接電源正極,彈簧稱示數(shù)將增大
D、若將a接電源負(fù)極,b接電源正極,彈簧稱示數(shù)將減小
9(江蘇). 質(zhì)子(p)和α粒子以相同的速率在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌道半徑分別 為 RP 和 R ,周期 分別為 TP 和 T ,則下列選項(xiàng)正確的是 ( )
A.R :R p=2 :1 ;T :T p=2 :1 B.R :R p=1:1 ;T :T p=1 :1
C.R :R p=1 :1 ;T :T p=2 :1 D.R :R p=2:1 ;T :T p=1 :1
10.[廣東大綜.] 如圖9所示,在傾角為α的光滑斜面 上,垂直紙面放置一根長為L,質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒.在導(dǎo)體棒中的電流I垂直紙面向里時(shí),欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上,下列外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向正確是
A.B=m g,方向垂直斜面向上
B.B=m g,方 向垂直斜面向下
C.B=mg ,方向垂直斜面向下
D.B=mg ,方向垂直斜面向上
二 填空題:(每題6分共30分)
11、電子(e,m)以速度v0與x軸成30°角垂直射入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,經(jīng)一段時(shí)間后,打在x軸上的P點(diǎn),如圖10所示,則P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為____,電子由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用的時(shí)間為_____
12、如圖11所示,帶負(fù)電的小球從右端向左經(jīng)過最低點(diǎn)A時(shí),懸線張力為T1,當(dāng)小球從左向右經(jīng)過最低點(diǎn)A時(shí),懸線張力為T2,則T1__T2(填>、<或=)
13.[上海物理卷.1B] 如圖所示,一束β粒子自下而上進(jìn)人一垂 直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后發(fā)生偏轉(zhuǎn),則磁 場(chǎng)方向向 ,進(jìn)人磁場(chǎng)后,p粒子的動(dòng)能 (填“增加”、“減少” 或“不變”)
14(上海).如圖所示,同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長直導(dǎo)線1和2,通有大小相等、方向相反的電流,a、b兩點(diǎn)與兩導(dǎo)線共面,a點(diǎn)在兩導(dǎo)線的中間與兩導(dǎo)線的距離均為r,b點(diǎn)在導(dǎo)線2右側(cè),與導(dǎo)線2的距離也為r.現(xiàn)測(cè)得a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng) 度的大小為B,則去掉導(dǎo)線1后,b點(diǎn)的磁 感應(yīng)強(qiáng)度大小為 ,方向 .
15、如圖所示,傾角為θ的光滑絕緣斜面,處在方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和方 向未知的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一質(zhì)量為m、帶電量為一q的小球,恰可在斜面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)、其角速度為ω,那么,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 ,未知電場(chǎng)的最小場(chǎng)強(qiáng)的大小為 ,方向沿 。
三。、計(jì)算題((本題共2小題,共20分。要求寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不能給分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中應(yīng)明確寫出數(shù)值和單位。)
16、PQ為一根足夠長的絕緣細(xì)直桿,處于豎直的平面內(nèi),與水平夾角為斜放,空間充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向水平如圖所示。一個(gè)質(zhì)量為m,帶有負(fù)電荷的小球套在PQ桿上,小球可沿桿滑動(dòng),球與桿之間的摩擦系數(shù)為(<tg),小球帶電量為q。現(xiàn)將小球由靜止開始釋放,試求小球在沿桿下滑過程中:
(1)小球最大加速度為多少?此時(shí)小球的速度是多少?
(2)下滑過程中,小球可達(dá)到的最大速度為多大?
17(天津).(18分)在以坐標(biāo)原點(diǎn) O為圓心、半徑為 r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B、方向 垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示。 一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場(chǎng)邊界與 x軸的交點(diǎn) A處以速度 v沿-x方向射入磁場(chǎng),它恰好從磁場(chǎng)邊界與 y軸的交點(diǎn) C處沿+y方向飛出。
(1)請(qǐng)判斷該粒子帶何種電荷,并求出其比荷q/m ;
(2)若磁場(chǎng)的方向和所在空間范圍不變,而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)?,該粒子仍從 A處以相同的 速度射入磁場(chǎng),但飛出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相對(duì)于入射方向改變了60°角,求磁感應(yīng)強(qiáng)度 多大?此次粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間 t是多少 ?
參考答案:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
BD A D B A B AD AC A A
二
11 mv0/eB、πm/3eB
12、<
13【里 不變
14(答案 ,垂直紙面向外)
15解析: 答案: 沿斜面向下
三、
16、( 1)
(2)
解答17.(10分)
(1)由粒子的飛行軌跡,利用左手定則可知,該粒子帶負(fù)電荷。
粒子由 A點(diǎn)射入,由 C點(diǎn)飛出,其速度方向改變了 90°,則粒子軌跡半徑
○1
又 ○2
則粒子的比荷 ○3
(2)粒子從 D 點(diǎn)飛出磁場(chǎng)速度方向改變了 60°角,故 A D 弧所對(duì)圓心角 60°,粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑
○4
又
○5
所以 ○6
粒子在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間
○7
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