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第一章 电与磁
单元测试
一, 选择题
1、真空中两个点电荷间的距离为L时,相互作用的斥力为F;若保持它们的带电量不变,使它们之间的斥力变为4F,则它们之间的距离应变为:( )
A、L/4 B、L/2 C、2L D、4L
2、如图1所示,M、N为负点电荷Q电场中的两点,下面说法中正确的是( )
A、 M点的电场强度比N点的电场强度大
B、 M点的电场强度比N点的电场强度小
C、 M点的电势比N点的电势高
D、 M点的电势比N点的电势低
3、两个粒子带电量相等,在同一匀强磁场中只受磁场力而作匀速圆周运动,则( )
A.若速率相等,则半径必相等 B.若质量相等,则周期必相等
C.若动量大小相等,则半径必相等 D.若动能相等,则周期必相等
4、下列说法正确的是( )
A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方,一定受到洛伦兹力的作用
B.运动电荷在某处不受洛伦兹力作用,则该处的磁感应强度一定为零
C.洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能,也不能改变带电粒子的动量
D.洛伦兹力对带电粒子总不做功
5、下列说法正确的是( )
A、根据公式可知,电场中某点的电场强度与检验电荷q受的电场力F成正比,与检验电荷的电量q成反比
B. M、N两点电势高低关系为UM=UN=0
C. M、N两点电势高低关系为UM>UN>0
D.若用手触一下导体B上任何一点,B将带负电
7、如右图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线的电势差相等.一正电荷在等势线U3上时具有动能为20J,当它运动到等势线U1上时,速度恰好为零,令U2=0,那么,当该电荷的电势能为4J时,其动能大小为
A.16J B.10J C.6J D.4J、
8、在静电场中,电子由a点运动到b点的过程中,克服电场力做功5eV,则下列说法正确的是 ( )
A.电场强度方向一定是沿ab连线且由a点指向b点方向
B.电子的电势能增加了5eV
C.a点的电势比b点的低
D.由于没有确定零电势点,故不能比较a、b两点的电势高低.
9、质量为m的导体秆ab水平地放在倾角为θ、相距为d的两根彼此平行的固定导轨上,如图所示通以电流I.可用加磁场的办法使导体杆ab保持静止,同时与导轨间的摩擦力为零.侧视图中标出四种匀强磁场的方向,其中正确可行的是 ( )
b
a
I
θ
θ
θ
θ
θ
a(b)
a(b)
a(b)
a(b)
B
B
B
B
A
B
C
D
第9题图
10、电子以初速V0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则 ( )
A.磁场对电子的作用力始终不变
B.磁场对电子的作用力始终不作功
C.电子的动量始终不变
D.电子的动能始终不变
11、三个相同的带电小球1、2、3,在重力场中从同一高度由静止开始落下,其中小球1通过一附加的水平方向匀强电场,小球2通过一附加的水平方向匀强磁场.设三个小球落到同一高度时的动能分别为E1、E2和E3,忽略空气阻力,则 ( )
A.E1=E2=E3 B.E1>E2=E3
C.E1<E2=E3 D.E1>E2>E3
12、一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图所示,径迹上的每一小段可近似看成圆弧.由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电量不变).从图中可以确定 ( )
A.粒子从a到b,带正电 B.粒子从b到a,带正电
C.粒子从a到b,带负电 D.粒子从b到a,带负电
二、填空题
13、电荷即不能被创造也不能被消灭,它只能从一个物体________到另外的物体,或者从物体的一部分________到另一部分,在转移过程中,电荷的________保持不变。这叫做________。
14、带等量异种电荷的二个物体接触后,会出现物体呈电中性的现象叫________。
15、边长为a的正方形,处于有界磁场如图,一束电子以v0水平射入磁场后,分别从A处和C处射出,则vA:vC=____;所经历的时间之比tA:tB=____
16、如图所示的实线是一匀强电场的电场线,一个带正电 的粒子(不计重力)射入该电场后运动轨迹如图中虚 线所示,途径a、b两点,则该电场的场强方向为 , a、b两点的电势大小Ua Ub(填“>”“<”或“=”)。
17、一质量为m、电量为q的带电粒子在磁感强度为B的匀强磁场中作圆周运动,其效果相当于一环形电流,则此环形电流的电流强度I=______.
18、为使从炽热灯丝发射的电子(质量m、电量e、初速为零)能沿入射方向通过互相垂直的匀强电场(场强为E)和匀强磁场(磁感强度为B)区域,对电子的加速电压为______
三、计算题
19、如图所示,质量m=0.1g的小物块,带有5×10-4C的电荷,放在倾角为30°的光滑绝缘斜面上,整个斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面指向纸里,物块由静止开始下滑,滑到某一位置时,开始离开斜面,求:
(1)物块带什么电?
(2)物块离开斜面时速度多大?
(3)斜面至少有多长?
20、如图所示,在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场,磁感强度为B;在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场,场强为E。一质量为m,电量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出。射出之后,第三次到达x轴时,它与点O的距离为L。求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s(重力不计)。
21、如图所示,平行板电容器接在100V的电源上,两极板相距5.0cm,整个装置置于真空中。一质量为1.0×10-3g的带电液滴恰静止在两板的中央P点处。(g=10m/s2)。
求:(1)板间电场强度E的大小。
(2)液滴带电性质如何?电量q多大?
(3)若设法先固定液滴不动,使两极板相互靠近到 2.5cm,再释放液滴,液滴将向什么方向运动?加速度多大?
22.电子由静止经U1=5000V的电压加速后,沿偏转电场的中线射入偏转电场。偏转电场的极板长4cm,两极板间的距离是4mm,求:
(1)当偏转电场两板间电压为U2=50V时,电子飞出电场时的偏转距离是多少? (2)要使电子能飞出电场,两板间电压最大不能超过多少伏? (3)电子恰好飞出电场时的动能是多少?
参考答案
一、 选择题
1、B 2、AD 3、BC 4、D 5、 AD 6、C 7、D 8、B 9、A
10、BD 11、B 12、B
二、 填空题
13、转移 转移 总量 电荷守恒定律
14、 电中和
15、
16、向左; <
17、.
18、
三、 计算题
19、(1)带负电荷;(2)m/s;(3)1.2m
20、解:粒子运动路线如图所示,则有
L=4R ①
粒子初速度为v,则有 qvB=mv2/R ②
由①、②式可算得: v=qBL/4m ③
设粒子进入电场作减速运动的最大路程为l,加速度为a, v2=2al ④
qE=ma ⑤
粒子运动的总路程 s=2πR+2l ⑥
由①、②、④、⑤、⑥式,得:
s=πL/2+qB2L2/(16mE)
21、(1)2000V/m; (2)带负电,5×10-9C;
(3)向上,a=10m/s2
22、(1)1mm; (2)最大不能超过100V;
(3)5050eV或8.08×10-16J
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