2022年高中物理 第三章 磁場(chǎng)練習(xí) 新人教版選修3-1

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1、2022年高中物理 第三章 磁場(chǎng)練習(xí) 新人教版選修3-1 1．下列關(guān)于磁感線的敘述中，錯(cuò)誤的是( ) A．磁感線是用來(lái)形象地描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的一些假想曲線 B．磁感線都是從磁體的N極出發(fā)，到磁體的S極終止 C．磁感線上某點(diǎn)的切線方向跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同 D．直線電流磁場(chǎng)的磁感線，是一些以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓，且這些同心圓都在跟導(dǎo)線垂直的平面上 2．兩條長(zhǎng)直導(dǎo)線互相平行，通以大小相等、方向相反的電流，在與兩導(dǎo)線距離相等的空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為( ) A．都等于零 B．不等于零，方向與導(dǎo)線平行 C．不等于零，方向垂直于兩導(dǎo)線所決定的平面 D．不等于零，方向由一

2、根導(dǎo)線指向另一根導(dǎo)線 3．如圖9－1所示，一束電子沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，則在z軸上P點(diǎn)的磁場(chǎng)方向是( ) 圖9－1 A．沿x軸正方向 B．沿x軸負(fù)方向 C．沿z軸正方向 D．沿z軸負(fù)方向 4．如圖9－2所示，同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長(zhǎng)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?，F(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_(kāi)_____，方向______。 圖9－2 5．如圖9－3所示，在a、b、c三處垂直紙面放置三根長(zhǎng)直通電導(dǎo)線，abc是

3、等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，電流大小相等，a處電流在三角形中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則O處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為_(kāi)_____。 圖9－3 6．如圖9－4所示，矩形線圈的面積為0.2m2，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈的一邊ab與磁感線垂直，線圈平面與磁場(chǎng)方向成30°角。求： 圖9－4 (1)穿過(guò)線圈的磁通量是多大? (2)當(dāng)線圈從圖示位置繞ab邊轉(zhuǎn)過(guò)60°的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量變化了多少? 第二節(jié) 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用 1．如圖9－5所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直。給導(dǎo)線通以垂直紙面向外的電流，則( )

4、 圖9－5 A．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，不受桌面的摩擦力作用 B．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，受到桌面的摩擦力作用 C．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，不受桌面的摩擦力作用 D．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，受到桌面的摩擦力作用 2．如圖9－6所示，等腰三角形的通電閉合線框abc處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它受到磁場(chǎng)力的合力( ) 圖9－6 A．豎直向上 B．方向垂直于ac斜向上 C．方向垂直于bc向下 D．為零 3．如圖9－7所示，在蹄形磁鐵的上方，放置一個(gè)可自由運(yùn)動(dòng)的輕質(zhì)通電線圈，線圈平面與蹄形磁鐵處于同一豎直平面內(nèi)，則通電線圈在安培力作用下運(yùn)動(dòng)的情況是______。 圖9－7 4．如

5、圖9－8所示，在與水平面夾角為q 的光滑斜面上放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒，整個(gè)裝置處在垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)導(dǎo)體棒內(nèi)通有垂直于紙面向外的電流I時(shí)，導(dǎo)體棒恰好靜止在斜面上，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B＝______。 圖9－8 5．如圖9－9所示，兩根垂直紙面固定放置的直導(dǎo)線a和b，通有同向等值電流I，現(xiàn)將另一根通電直導(dǎo)線c與a、b等距沿紙面放置，則導(dǎo)線c受安培力作用的情況是______。 圖9－9 6．如圖9－10所示，兩根完全相同的彈簧下面懸掛一根質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)的通電金屬棒，彈簧伸長(zhǎng)量為某一值，再加上一垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，彈簧伸長(zhǎng)量減少為原來(lái)的

6、一半，則金屬棒中電流的大小為_(kāi)_____；若保持電流大小方向不變，改加一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，彈簧偏離豎直方向37°角，這時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＝______，此時(shí)每根彈簧彈力為_(kāi)_____。 圖9－10 7．如圖9－11所示，兩根相距l(xiāng)＝0.25m平行放置的導(dǎo)電軌道，傾角a ＝30°，B＝0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直軌道平面向上。今在導(dǎo)軌上放一重為2N，電阻不計(jì)的金屬桿ab，其最大靜摩擦力為金屬棒對(duì)導(dǎo)軌壓力的倍，電源電動(dòng)勢(shì)E＝12V，不計(jì)電源內(nèi)阻，則能使金屬棒靜止在斜面上的電阻R的取值范圍是什么? 圖9－11 第三節(jié) 粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 1．圖9－12是電子射線管示意圖。接

7、通電源后，電子射線由陰極沿x軸正方向射出，在熒光屏上會(huì)看到一條亮線。要使熒光屏上的亮線向下(z軸負(fù)方向)偏轉(zhuǎn)，在下列措施中可采用的是( ) 圖9－12 A．加一磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向沿z軸負(fù)方向 B．加一磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向沿y軸正方向 C．加一電場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿z軸負(fù)方向 D．加一電場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿y軸正方向 2．如圖9－13所示，在一個(gè)半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于圓面向里。一個(gè)帶電粒子從磁場(chǎng)邊界的A點(diǎn)以指向圓心O的方向進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，粒子將做圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)磁場(chǎng)邊界的C點(diǎn)，但在粒子經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)，恰好與一個(gè)原來(lái)靜止在該點(diǎn)的不帶電的粒子碰撞后結(jié)合在一起形成新粒子，關(guān)于這個(gè)新

8、粒子的運(yùn)動(dòng)情況，以下判斷正確的是( ) 圖9－13 A．新粒子的運(yùn)動(dòng)半徑將減小，可能到達(dá)F點(diǎn) B．新粒子的運(yùn)動(dòng)半徑將增大，可能到達(dá)E點(diǎn) C.新粒子的運(yùn)動(dòng)半徑將不變，仍然到達(dá)C點(diǎn) D．新粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間將變長(zhǎng) 3．如圖9－14所示，在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向垂直于磁場(chǎng)且與x軸正方向成120°角，若粒子穿過(guò)y軸正半軸后在磁場(chǎng)中到x軸的最大距離為a，則該粒子的比荷和所帶電荷的正負(fù)是( ) 圖9－14 A．，正電荷 B．，正電荷 C．，負(fù)電荷 D

9、．，負(fù)電荷 4．如圖9－15所示，在虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直圓面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從邊緣A點(diǎn)處有一束速率各不相同的質(zhì)子沿半徑方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，這些質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下面的說(shuō)法中正確的是( ) 圖9－15 A．運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的，其軌跡也越長(zhǎng) B．運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的，其軌跡所對(duì)的圓心角也越大 C．運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的，射出磁場(chǎng)時(shí)的速率也越大 D．運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的，射出磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)也越大 5．一同學(xué)家中電視機(jī)畫(huà)面的幅度偏小(即“場(chǎng)縮”現(xiàn)象)，維修店的技術(shù)人員檢查后認(rèn)為是顯像管或偏轉(zhuǎn)線圈出了故障，顯像管及偏轉(zhuǎn)線圈L如圖9－16所示。引起故障的原因可能是( ) 圖

10、9－16 A．電子槍發(fā)射的電子數(shù)減少 B．加速電場(chǎng)的電壓偏低，電子速率減小 C．偏轉(zhuǎn)線圈間短路，線圈匝數(shù)減少 D．偏轉(zhuǎn)線圈的電流過(guò)小，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)減弱 6．如圖9－17所示，虛線圓所圍區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一束電子流沿圓形區(qū)域的直徑方向以速度v射入磁場(chǎng)，電子束經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)后，其運(yùn)動(dòng)方向與原方向成q角。設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子之間的相互作用及所受的重力，求：(1)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡半徑R的大?。?2)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；(3)磁場(chǎng)區(qū)域圓半徑r的大小。 圖9－17 *7．放射源P放出質(zhì)量是m，電荷量是q的正粒子。粒子的初速度大小為v

11、，方向在xOy平面內(nèi)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若將放射源置于x、y坐標(biāo)系的原點(diǎn)，如圖9－18所示。 圖9－18 (1)試畫(huà)出粒子所能達(dá)到的區(qū)域； (2)若在處放置一檔板MN，則擋板上多大范圍內(nèi)有粒子到達(dá)； (3)若磁場(chǎng)限制在x＞0區(qū)域，則上述擋板上多大范圍內(nèi)有粒子到達(dá)。 第四節(jié) 帶電質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 1．質(zhì)譜儀是測(cè)量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具。如圖9－19所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖?，F(xiàn)利用這種質(zhì)譜議對(duì)氫元素進(jìn)行測(cè)量。氫元素的各種同位素從容器A下方的小孔S，無(wú)初速度飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)。加速后垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。氫的三

12、種同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三條”質(zhì)譜線”。關(guān)于三種同位素進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的排列順序，和a、b、c三條“質(zhì)譜線”的排列順序，下列判斷正確的是( ) 圖9－19 A．進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度從大到小排列的順序是氚、氘、氕 B．進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度從大到小排列的順序是氘、氚、氕 C．a(chǎn)、b、c三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氘、氚、氕 D．a(chǎn)、b、c三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氚、氘、氕 2．空間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，其方向垂直紙面向里，還有一點(diǎn)電荷＋Q的電場(chǎng)，如圖9－20所示，一帶電粒子－q以初速度v0從某處垂直于電場(chǎng)、磁場(chǎng)入射，初位置到點(diǎn)電荷距離為r，不計(jì)帶電粒子受到的重力，則粒子在電

13、、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡可能為( ) 圖9－20 A．以點(diǎn)電荷＋Q為圓心，以r為半徑，在紙平面內(nèi)的圓周 B．初階段在紙面內(nèi)向右偏的曲線 C．初階段在紙面內(nèi)向左偏的曲線 D．沿初速度v0方向的直線 3．如圖9－21所示，a、b是一對(duì)平行金屬板，板間存在著方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)及方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從兩板左側(cè)正中位置以初速度v沿平行于金屬板的方向射入場(chǎng)區(qū)。若撤去磁場(chǎng)。電場(chǎng)保持不變，則帶電粒子進(jìn)入場(chǎng)區(qū)后將向上偏轉(zhuǎn)，并恰好從a板的右邊邊緣處飛出；若撤去電場(chǎng)，磁場(chǎng)保持不變，則帶電粒子進(jìn)入場(chǎng)區(qū)后將向下偏轉(zhuǎn)，并恰好從b板的右邊邊緣處飛出?，F(xiàn)電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在，下

14、面的判斷中哪個(gè)正確( ) 圖9－21 A．帶電粒子將做勻速直線運(yùn)動(dòng) B．帶電粒子將偏向a板一方做曲線運(yùn)動(dòng) C．帶電粒子將偏向b板一方做曲線運(yùn)動(dòng) D．無(wú)法確定帶電粒子做哪種運(yùn)動(dòng) 4．地面附近空間中存在著水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)方向垂直紙面向里(電場(chǎng)未畫(huà)出)。一個(gè)帶電油滴沿著一條與豎直方向成a 角的直線MN運(yùn)動(dòng)，如圖9－22所示，由此可以判斷( ) 圖9－22 A．如果油滴帶負(fù)電，則它是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)N點(diǎn) B．如果油滴帶負(fù)電，則它是從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn) C．如果水平電場(chǎng)方向向左，則油滴是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn) D．如果水平電場(chǎng)方向向右，則油滴是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N

15、點(diǎn) 5．如圖9－23所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感強(qiáng)度為B垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，固定著一根足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣桿，桿上套著一個(gè)質(zhì)量為m，帶有電荷量－q的小球。小球由靜止開(kāi)始沿桿下滑，則下列說(shuō)法正確的是( ) 圖9－23 A．小球的加速度不斷減小，直至為零 B．小球的加速度先增加后減小，最終為零 C．小球的速度得先增大后減小，最終為零 D．小球的動(dòng)能不斷增大，直至某一最大值 6．如圖9－24所示，水平放置的兩塊帶電金屬極板a、b平行正對(duì)。極板長(zhǎng)度為l，板間距為d，板間存在著方向豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。假設(shè)電場(chǎng)、磁場(chǎng)只存

16、在于兩板間。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，以水平速度v0從兩極板的左端正中央沿垂直于電場(chǎng)、磁場(chǎng)的方向射極板間，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。不計(jì)粒子的重力及空氣阻力。 圖9－24 (1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??； (2)若撤去磁場(chǎng)，粒子能從極板間射出，求粒子穿過(guò)電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向移動(dòng)的距離； (3)若撤去磁場(chǎng)，并使電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，粒子將打在下極板上，求粒子到達(dá)下極板時(shí)動(dòng)能的大小。 7．如圖9－25所示，一塊銅塊，左、右兩面接入電路中，有電流I自左向右流過(guò)銅塊，當(dāng)一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直前表面穿入銅塊，從后表面垂直穿出時(shí)，在銅塊上、下兩面之間產(chǎn)生電勢(shì)差，若銅塊前、

17、后兩面間距為d，上、下兩面間距為l。銅塊單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，電子電荷量為e，求銅板上、下兩面之間的電勢(shì)差U為多少?并說(shuō)明哪個(gè)面的電勢(shì)高。 圖9－25 *8．在一真空室內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)與磁場(chǎng)的方向相同，已知電場(chǎng)強(qiáng)度E＝40.0V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.30T。如圖9－26所示，在該真空室內(nèi)建立Oxyz三維直角坐標(biāo)系，其中z軸豎直向上。質(zhì)量m＝1.0×10－4 kg、帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以速度v0＝100m/s沿＋x方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度方向與電場(chǎng)、磁場(chǎng)垂直，取g＝10m/s2。 圖9－26 (1)求質(zhì)點(diǎn)所受電場(chǎng)力與洛侖茲力的大小之比； (2)求帶電

18、質(zhì)點(diǎn)的電荷量； (3)若在質(zhì)點(diǎn)通過(guò)O點(diǎn)時(shí)撤去磁場(chǎng)，求經(jīng)過(guò)時(shí)間t＝0.20s帶電質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)。 磁場(chǎng) 單元練習(xí) 一、選擇題 1．通電矩形導(dǎo)線框abcd與無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，電流方向如圖9－27所示，ab邊與直導(dǎo)線平行。關(guān)于直線電流的磁場(chǎng)對(duì)線框的作用，下列敘述正確的是( ) 圖9－27 A．線框有兩條邊所受的安培力方向相同 B．線框有兩條邊所受安培力大小相同 C．線框所受安培力的合力朝左 D．cd邊所受安培力對(duì)ab邊的力矩不為零 2．處于同一平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有方向相反、大小不同的電流，這兩根導(dǎo)線把它們所在平面分成a、b、c三個(gè)區(qū)

19、域，如圖9－28所示。則磁感強(qiáng)度為零的區(qū)域( ) 圖9－28 A．可能出現(xiàn)在b區(qū) B．可能同時(shí)出現(xiàn)在a、c區(qū) C．可能出現(xiàn)在a區(qū) D．可能出現(xiàn)在c區(qū) 3．如圖9－29中，一根重力不可忽略的金屬棒AC。用軟線懸掛在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。電流由A至C，此時(shí)懸線張力不為零，欲使懸線張力為零必須( ) 圖9－29 A．改變電流方向，并適當(dāng)增加電流強(qiáng)度 B．不改變電流方向，適當(dāng)增加電流強(qiáng)度 C．改變磁場(chǎng)方向，并適當(dāng)增強(qiáng)磁感強(qiáng)度 D．不改變磁場(chǎng)方向，適當(dāng)減小磁感強(qiáng)度 4．如圖9－30所示，通電螺線管旁邊有一個(gè)通電矩形線圈，當(dāng)線圈中通有圖中所示方向的電流時(shí)，線圈的

20、運(yùn)動(dòng)情況是( ) 圖9－30 A．a(chǎn)d邊向里，bc邊向外，并遠(yuǎn)離螺線管 B．a(chǎn)d邊向外，bc邊向里，并遠(yuǎn)離螺線管 C．a(chǎn)d邊向里，bc邊向外，并靠近螺線管 D．a(chǎn)d邊向外，bc邊向里，并靠近螺線管 5．如圖9－31所示，在威爾遜云霧室中，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。圖中曲線ab，是一個(gè)垂直于磁場(chǎng)方向射入的帶電粒子的徑跡。由于它在行進(jìn)中使周?chē)鷼怏w電離，其能量越來(lái)越小，由此可知( ) 圖9－31 A．粒子帶正電，由b向a運(yùn)動(dòng) B．粒子帶正電，由a向b運(yùn)動(dòng) C．粒子帶負(fù)電，由b向a運(yùn)動(dòng) D．粒子帶負(fù)電，由a向b運(yùn)動(dòng) 6．在M、N兩條長(zhǎng)直導(dǎo)線所在的平面內(nèi)，一帶電粒

21、子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖9－32所示。已知兩條導(dǎo)線M、N只有一條導(dǎo)線中通有恒定電流，另一條導(dǎo)線中無(wú)電流，關(guān)于電流、電流方向和粒子帶電情況及運(yùn)動(dòng)情況，可能的是( ) 圖9－32 A．M中通有自下而上的恒定電流，帶負(fù)電的粒子從a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng) B．M中通有自下而上的恒定電流，帶正電的粒子從b點(diǎn)向a點(diǎn)運(yùn)動(dòng) C．N中通有自下而上的恒定電流，帶負(fù)電的粒子從b點(diǎn)向a點(diǎn)運(yùn)動(dòng) D．N中通有自下而上的恒定電流，帶正電的粒子從a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng) 7．在圖9－33中虛線所圍的區(qū)域內(nèi)。存在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知從左方水平射入的電子，穿過(guò)該區(qū)域時(shí)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)。設(shè)重力可忽略不計(jì)，則在

22、這區(qū)域中的E和B的方向可能是( ) 圖9－33 A．E和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)的方向相同 B．E和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)的方向相反 C．E豎直向上，B垂直紙面向外 D．E豎直向上，B垂直紙面向里 8．一帶電粒子以速度v射入某一空間，下列說(shuō)法正確的是( ) A．若空間只有電場(chǎng)，粒子動(dòng)能、動(dòng)量必變化 B．若空間只有電場(chǎng)，粒子動(dòng)能可能不變 C．若空間只有磁場(chǎng)，粒子動(dòng)能、動(dòng)量必變化 D．若空間只有磁場(chǎng)，粒子動(dòng)能必不變 9．如圖9－34所示，氕、氘、氚核以相同的動(dòng)能射入速度選擇器，結(jié)果氘核沿直線運(yùn)動(dòng)，則( ) 圖9－34 A．偏向正極板的是

23、氕核 B．偏向正極板的是氚核 C．射出時(shí)動(dòng)能最大的是氕核 D．射出時(shí)動(dòng)能最大的是氚核 10．如圖9－35所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直。在電磁場(chǎng)區(qū)域中，有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球。O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c為圓環(huán)上的三個(gè)點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)，Ob沿水平方向。已知小球所受電場(chǎng)力與重力大小相等?，F(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放。下列判斷正確的是( ) 圖9－35 A．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為圓周長(zhǎng)的1/4時(shí)，洛侖茲力最大 B．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為圓周長(zhǎng)的1/2時(shí)，洛侖茲力最大 C．小球從a點(diǎn)到b

24、點(diǎn)，重力勢(shì)能減小，電勢(shì)能增大 D．小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電勢(shì)能增大，動(dòng)能先增大后減小 二、填空題 11．在赤道上，地球磁場(chǎng)在地球表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是0.5×10－4T，則沿東西方向長(zhǎng)為20m，通有由西向東30A電流的水平導(dǎo)線，受地磁場(chǎng)作用力的大小為_(kāi)_____N，方向?yàn)開(kāi)_____。 12．如圖9－36所示，在正方形空腔內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一束電子以不同速率從a孔垂直于磁場(chǎng)方向平行于ab邊射入，其中從c孔和從d孔射出的電子的速率之比vc∶vd＝______，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比tc∶td＝______。 圖9－36 13．如圖9－37所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子(不計(jì)重力)以

25、速度v垂直于磁場(chǎng)方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d，則粒子要穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，其速度大小應(yīng)滿(mǎn)足的條件是______。 圖9－37 三、論述、計(jì)算題 14．如圖9－38所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌寬10cm，與電源連通，導(dǎo)軌平面與水平面成30°角，導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為0.2kg的金屬棒MN。當(dāng)導(dǎo)體棒上通過(guò)10A的電流時(shí)，為使其能靜止在軌道上，需在金屬棒所在空間加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若要磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度最小，所加磁場(chǎng)方向如何?磁感強(qiáng)度多大? 圖9－38 15．如圖9－39所示，在x軸的上方(y＞0的空間內(nèi))存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)不計(jì)重力的

26、帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向垂直于磁場(chǎng)且與x軸正方向成45°角，若粒子的質(zhì)量為m，電量為q，求： 圖9－39 (1)該粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑； (2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。 16．如圖9－40(甲)所示，質(zhì)量和電荷量均相同的帶正電的粒子連續(xù)從小孔O1進(jìn)入電壓U0＝50V的加速電場(chǎng)區(qū)(初速度可忽略不計(jì))，加速后由小孔O2沿豎直放置的平行金屬板ab中心線射入金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，然后再進(jìn)入平行金屬板a、b下面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，最后打到感光片上。已知平行金屬板a、b間的距離d＝0.15m，兩板間的電壓U隨時(shí)間t變化的隨時(shí)間變化的U

27、－t圖線如圖(乙)所示，且a板電勢(shì)高于b板電勢(shì)。磁場(chǎng)的上邊界MN與金屬板ab下端相平，且與O1、O2連線垂直，交點(diǎn)為O，磁場(chǎng)沿水平方向，且與a、b板間的電場(chǎng)方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0×10－2T。帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)運(yùn)動(dòng)，最后打在沿MN水平放置的感光片上，打在感光片上形成一條亮線P1P2，P1到O點(diǎn)的距離x1＝0.15m，P2到O點(diǎn)的距離x2＝0.20m。電場(chǎng)區(qū)可認(rèn)為只存在于金屬板間，帶電粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間極短，可以認(rèn)為粒子在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中平行金屬板a、b間的電壓不變，不計(jì)粒子受到的重力和粒子間的相互作用力。 圖9－40 (1)已知t＝0時(shí)刻進(jìn)入平行金屬板a、b間的帶電粒子打在感

28、光片上的P2點(diǎn)，求帶電粒子的比荷q/m；(保留兩位有效數(shù)字) (2)對(duì)任何時(shí)刻射入平行金屬板a、b間的帶電粒子，證明其射入磁場(chǎng)時(shí)的入射點(diǎn)和打到感光片上的位置之間的距離Dx為定值； (3)設(shè)打到P1點(diǎn)的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，打到P2點(diǎn)的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，則兩時(shí)間之差(Dt＝t1－t2)為多大?(保留兩位有效數(shù)字) 參考答案 第九章 磁 場(chǎng) 第一節(jié) 磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度 1．B 2．C 3．B 4．B/2，垂直兩導(dǎo)線所在平面向外 5．2B 6．(1)0.01Wb；(2)0.02Wb或0.01Wb 第二節(jié) 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用 1．A 2．D

29、 3．a(chǎn)b邊向紙里、cd邊向紙外旋轉(zhuǎn) 4． 5．在ab連線上面的半部分導(dǎo)線受垂直紙面向外的安培力，下面的半部分導(dǎo)線受垂直紙面向里的安培力 6．， 7．R≥0.6W 第三節(jié) 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 1．B 2．CD 3．C 4．BD 5．D 6．(1)；(2)；(3) *7．(1)見(jiàn)答圖9－1；(2)；(3) 第四節(jié) 帶電質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 1．D 2．ABC 3．CD 4．BC 5．BD 6．(1)；(2)；(3) 7．，下表面電勢(shì)高 *8．(1)4∶3；(2)2.0×105C；(3)(20cm，9.6cm，－7.2cm) 磁場(chǎng) 單元練習(xí) 1．BC 2．CD 3．B 4．C 5．D 6.CD 7．ABC 8．BD 9．AD 10．D 11．3×10－2，向上 12．2∶1，1∶2 13． 14．垂直斜面斜向右下方，B＝1T 15．(1) ；(2) 16．(1)；(2)證明略；(3)Dt＝1.0×10－6s