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- 2021-05-22 发布
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高二物理磁场、电磁感应测试题
一、选择题
1、如图1所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平放置着一根长直流导线,电流方向指向读者,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中:( )
A、a、b两点磁感应强度相同 B、a点磁感应强度最大
C、c、d两点磁感应强度大小相等 D、 b点磁感应强度最大
图2
图1
图3
2、如图2所示,直角三角形通电闭合线圈ABC处于匀强磁场中,磁场垂直纸面向里,则线圈所受磁场力的合力为:( )
A、 大小为零 B、方向竖直向上 C、方向竖直向下 D、方向垂直纸面向里
3、如图3所示,要使线框abcd在受到磁场力作用后,ab边向纸外,cd边向纸里转动,可行的方法是:( )
A、 加方向垂直纸面向外的磁场,通方向为a→b→c→d→a的电流
B、 加方向平行纸面向上的磁场,通以方向为a→b→c→d→a电流
C、 加方向平行于纸面向下的磁场,通以方向为a→b→c→d的电流
D、 加方向垂直纸面向内的磁场,通以方向为a→d→c→b→a的电流
4、质量为m,电荷量为q的带电粒子以速率v垂直射入磁感强度为B的匀强磁场中,在磁场力作用下做匀速圆周运动,带电粒子在圆形轨道上运动相当于一环形电流,则:( )
A、环形电流跟q成正比 B、环形电流跟v成正比
C、环形电流跟B成反比 D、环形电流跟m成反比
图4
5、如图4,用绝缘细线悬吊着的带正电小球在匀强磁场中做简谐运动,则( )
A、 当小球每次通过平衡位置时,动能相同
B、 当小球每次通过平衡位置时,速度相同
C、 当小球每次通过平衡位置时,丝线拉力相同
D、 撤消磁场后,小球摆动周期变化
6、如图5,在加有匀强磁场的区域中,一垂直于磁场方向射入的带电粒子轨迹如图,
图5
由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞,带电粒子的能量逐渐减小,从图中可以看出:( )
A、 带电粒子带正电,是从B点射入的
B、 带电粒子带负电,是从B点射入的
C、 带电粒子带负电,是从A点射入的
D、 带电粒子带正电,是从A点射入的
O
a
b
O'
7、图6中为一“滤速器”装置示意图。a、b为水平放置的平行金属板,一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板间。为了选取具有某种特定速率的电子,可在a、b间加上电压,并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场,使所选电子仍能够沿水平直线OO'运动,由O'射出。不计重力作用。可能达到上述目的的办法是( )
A.使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向里
B.使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向里
C.使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向外
图6
D.使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向外
8.质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中作匀速圆周运动,
轨道半径分别为RP和Rα,周期分别为TP和Tα,则下列选项正确的是:( )
A. R p :Rα=1 :2 ;T p :Tα=1 :2 B.R p :Rα=1 :1 ;T p :Tα=1 :1
C. R p :Rα=1 :1 ;T p :Tα=1 :2 D.R p :Rα=1 :2 ;T p :Tα=1 :1
图8
9、如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒.在导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确是( )
A.B=mg,方向垂直斜面向上
B.B=mg,方向垂直斜面向下
C.B=mg,方向垂直斜面向下
图9
D.B=mg,方向垂直斜面向上
10、如图9所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在它的左上方固定一直导线,
导线与磁场垂直,若给导线通以垂直于纸面向里的电流,则:( )
A、磁铁对桌面压力增大 B、磁场对桌面压力减小
C、桌面对磁铁没有摩擦力 D、桌面对磁铁摩擦力向右
M
N
a
b
c
d
e
11、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:
A、粒子带负电
B、粒子运动方向是abcde
C、粒子运动方向是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
12、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:
A、粒子带正电 B、粒子带负电
C、粒子由O到A经历时间
D、粒子的速度没有变化
× × × ×
× × × ×
× × × ×
× × × ×
a
b
B
13.如图所示,导体ab是金属框的一个可动边,长为0.1m,匀强磁场的磁感应强度为0.5T,当ab以10m/s的速度向右移动时,ab中的
A.感应电动势的大小是0.5V
B.感应电动势的大小是5V
C.感应电流的方向从b→a
D.感应电流的方向从a→b
v
14.水平桌面上放一闭合铝环,在铝环轴线上方有一条形磁铁,当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速靠近铝环时,下列判断正确的是,
A.铝环有收缩的趋势,对桌面的压力增大,
B.铝环有扩张的趋势,对桌面的压力增大,
C.铝环有收缩的趋势,对桌面的压力减小,
D.铝环有扩张的趋势,对桌面的压力减小
二、填空题
图11
图12
图13
15、电子(e,m)以速度v0与x轴成30°角垂直射入磁感强度为B的匀强磁场中,经一段时间后,打在x轴上的P点,如图11所示,则P点到O点的距离为____,电子由O点运动到P点所用的时间为_____
16、如图12所示,带负电的小球从右端向左经过最低点A时,悬线张力为T1,当小球从左向右经过最低点A时,悬线张力为T2,则T1__T2(填>、<或=)
17、如图13所示,一束β粒子(电子流)自下而上进人一垂直纸面的匀强磁场后发生偏转,则磁场方向 ,进人磁场后,β粒子的动能 (填“增加”、“减少”或“不变”)
A
C
B
18.一电容器的电容为10μF,垂直于回路平面的磁感应强度以5×10-3T/s的变化率增加,回路面积为1×10-2m2,如图,则A、C两板的电势差为_______V,A板所带电荷的电性为_______,带电量为__________C。
K
L
A
b
a
19.图为一演示实验电路图,图中L是一带铁心的线圈,A是一灯泡,电键K处于闭合状态,电路是接通的。则在电路切断的瞬间,通过灯泡A的电流方向是从_____端到_____端。
三、计算题
20.如图所示,两根平行金属导轨M、N,电阻不计,相距0.2m,上边沿导轨垂直方向放一个质量为m=的金属棒ab,ab的电阻为0.5Ω.两金属棒一端通过电阻R和电源相连.电阻R=2Ω,电源电动势E=6V,内源内阻r=0.5Ω,如果在装置所在的区域加一个匀强磁场,使ab对导轨的压力恰好是零,并使ab处于静止.(导轨光滑)求:
(1)ab中的电流I有多大?
(2)ab杆所受的安培力F的大小?
(3)所加磁场磁感强度B的大小和方向?
图16
21、在以坐标原点O为圆心、半径为 r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图18所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点 A处以速度v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出。
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m ;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为,该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度多大?此时粒子在磁场中运动所用时间 t是多少?
[参考答案]
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1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
CD
A
B
D
A
B
AD
A
A
A
AC
BC
AC
A
15、mv0/eB πm/3eB
16、<
17、里 不变
18、5×10-5 正 5×10-10
19、a b
20、2A 0.5N 1.25T
21、(1)由粒子的飞行轨迹,利用左手定则可知,该粒子带负电荷。
粒子由 A点射入,由 C点飞出,其速度方向改变了 90°,则粒子轨迹半径
又
则粒子的比荷
(2)粒子从 D 点飞出磁场速度方向改变了 60°角,故 AD 弧所对圆心角 60°,粒子做圆周运动的半径
又
所以
粒子在磁场中飞行时间
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