磁场过关检测题

磁场过关检测题一、选择题（共48分）1．科学研究表明，地球自西向东的自转速度正在变慢，我国已在2006年1月1日零时进行了时间调整．假如地球的磁场是由地球表面带电引起的，则可以判定（） A．地球表面带正电，由于地球自转变慢，地磁场将变弱 B．地球表面带正电，由于地球自转变慢，地磁场将变强 C．地球表面带负电，由于地球自转变慢，地磁场将变弱 D．地球表面带负电，由于地球自转变慢，地磁场将变强2.如图所示，匀强磁场方向竖直向下，通电直导线ab水平放置，在下列情况下通电导线所受的安培力()A．若导线在水平面内转过α角，则安培力大小、方向改变B．若导线在水平面内转过α角，则安培力大小不变、方向改变C．若导线在竖直面内转过α角，则安培力大小、方向改变D．若导线在竖直面内转过α角，则安培力大小改变、方向不变3.如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行，垂直纸面放置，其间距均为a，电流强度均为I，方向垂直纸面向里(已知电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度B=kI/r，其中k为常数)。某时刻有一电子(质量为m、电量为e)正好经过原点O，速度大小为v，方向沿y轴正方向，则电子此时所受磁场力为（）yxPOQyxPOQRaB．方向指向x轴正方向，大小为C．方向垂直纸面向里，大小为D．方向指向x轴正方向，大小为4．如图所示，一带正电的粒子沿平行金属板中央直线以速度V0射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，粒子质量为m，带电量为q，磁场的磁感应强度为B，电场强度为E，粒（）Ａ．粒子在运动过程中所受磁场力可能比所受电场力小 Ｂ．粒子沿电场方向的加速度大小始终是 Ｃ．粒子的运动轨迹是抛物线 Ｄ．粒子达到P的速度大小V＝5．如图所示，在足够大的屏MN上方有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，P为屏上的一个小孔，PC与MN垂直。现有一群质量为m、电荷量为－q（q>0）的粒子（不计重力），以相同的速率v从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域，且散开在与PC的夹角均为30°的范围内，不考虑粒子间的相互作用，则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为()A．B．C．D．B~6．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速。两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。如果用同一回旋加速器分别加速氚核（）和α粒子（）比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有（）B~A．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大B．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小C．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小D．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大7．质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示为质谱仪的原理示意图．现利用这种质谱议对氢元素进行测量．氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S，无初速度飘入电势差为的加速电场．加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中．氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成、、三条“质谱线”．关于三种同位素进人磁场时速度的排列顺序以及、、三条“质谱线”的排列顺序，下列判断正确的是()A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕B．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚C．、、三条质谱线依次排列的顺序是氕、氘、氚D．、、三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕8．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.9．如图所示，两匀强磁场方向相同，以虚线MN为理想边界，磁感应强度分别为B1、B2．今有一个质量为m、电荷量为e的电子从MN上的P点沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场B1中，其运动轨迹为如图虚线所示的“心”形图线．则以下说法正确的是（）A．电子的运行轨迹为PENCMDP B．电子运行一周回到P用时为C．B1＝4B2 D．B1＝2B210．如图所示，在圆形区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的一条直径。一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为2v，方向与ab成时恰好从b点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为t；若仅将速度大小改为v，则粒子在磁场中运动的时间为（不计带电粒子所受重力）（）A． B． C． D．2tOx/cm2y/cm11．如图所示，宽h=2cm的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内，现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r=Ox/cm2y/cmA．右边界:-4cm<y<4cm有粒子射出B．右边界:y>4cm和y<-4cm有粒子射出C．左边界:y>8cm有粒子射出D．左边界:0<y<8cm有粒子射出12.如图所示，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d，外筒的外半径为r，在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为B。在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场。一质量为ｍ、带电量为＋q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发，初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则两电极之间的电压U应是多少？（不计重力，整个装置在真空中）（）A．B．C．D．二、填空题（共12分）13．如图所示，电子射线管（A为其阴极），放在蹄形磁轶的N、S两极间，射线管的AB两极分别接在直流高压电源的极和极。此时，荧光屏上的电子束运动径迹偏转。（填“向上”、“向下”“不”）。三、计算题（共60分）15．（12分）一个质量为m=0.5×104㎏，带有电量q=5×104C的小滑块放置在倾角为a=300光滑的斜面上（假设物块的电量保持不变），斜面置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，小滑块由静止开始沿斜面下滑，设斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面求（g=10m/s2⑴小滑块带何种电荷？⑵小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？⑶该斜面长度至少多长？16．（12分）如图所示，虚线上方有场强为E的匀强电场，方向竖直向下，虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一根长为L的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端在虚线上.将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后，小球先做加速运动，后做匀速运动到达b端。已知小球与绝缘杆间的动摩擦因数μ=0.3，小球重力忽略不计，当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是L/3，求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值。17．（12分）如图所示，X轴上方为匀强磁场，磁感强度为B，方向垂直纸面向里，X轴下方为匀强电场，场强为E，方向沿竖直向下，有一带负电微粒，电量为q、质量为m（重力不计），在y轴上某点由静止释放，在运动过程中要经过x轴上的Q点，Q点离原点O的距离为L，求：释放点与原点O的距离。18．（12分）电子质量为m、电量为e，从坐标原点O处沿xOy平面射入第一象限，射入时速度方向不同，速度大小均为v0，如图所示．现在某一区域加方向向外且垂直于xOy平面的匀强磁场，磁感应强度为B，若这些电子穿过磁场后都能垂直射到荧光屏MN上，荧光屏与y轴平行，求：（1）荧光屏上光斑的长度；（2）所加磁场范围的最小面积．19．（12分）如图（甲）所示，在xoy平面内有足够大的匀强电场，电场方向竖直向上，电场强度E=40N/C．在y轴左侧平面内有足够大的瞬时磁场，磁感应强度B1随时间t变化规律如图（乙）所示，15πs后磁场消失，选定磁场垂直向里为正方向．在y轴右侧平面内还有方向垂直纸面向外的恒定的匀强磁场，分布在一个半径为r=0.3m的圆形区域（图中未画出），且圆的左侧与y轴相切，磁感应强度B2=0.8T．t=0时刻，一质量m=8×10-4kg、电荷量q=2×10-4C的微粒从x轴上xP=-0.8m处的P点以速度v=0.12m/s向x轴正方向入射10πB1/T0.810πB1/T0.8O-0.815π5πt/sxMOvPy甲图乙图（2）若微粒穿过y轴右侧圆形磁场时，速度方向的偏转角度最大，求此圆形磁场的圆心