《磁场》章末测试.doc

磁场单元测试
一、选择题
1．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有 （ ）
　　A．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场是一种物质
　　B．磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向
　　C．磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止
　　D．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线
2．如图1所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则　（　）　
　　A．磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用
　　B．磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用
　　C．磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用
　　D．磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用
3．有电子、质子、氘核、氚核，以同样速度垂直射入同一匀强磁场中，它们都作匀速圆周运动，则轨道半径最大的粒子是（　　）
　　A．氘核　　 　B．氚核 C．电子 　　 D．质子
4．两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中．设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径，T1、T2是它们的运动周期，则（　　）
　　A．r1＝r2，T1≠T2 　　　　B．r1≠r2，T1≠T2
　　C．r1＝r2，T1＝T2　　　　 D．r1≠r2，T1＝T2
5．在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核．该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图2中a、b所示．由图可以判定（　　）
　　A．该核发生的是α衰变
　　B．该核发生的是β衰变
　　C．磁场方向一定是垂直纸面向里
　　D．磁场方向向里还是向外不能判定
6．如图3有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束流在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的（　　）
　　A．速度　　　 B．质量 　　C．电荷　　　　 D．荷质比
7．设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图4所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法中正确的是（　　）
　　A．这离子必带正电荷
　　B．A点和B点位于同一高度
　　C．离子在C点时速度最大
　　D．离子到达B点后，将沿原曲线返回A点
8．如图5所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场水平向内），有一离子恰能沿直线飞过此区域（不计离子重力）（ 　　）
　　A．若离子带正电，E方向应向下
　　B．若离子带负电，E方向应向上
　　C．若离子带正电，E方向应向上
　　D．不管离子带何种电，E方向都向下
9．一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图6所示匀强磁场中，此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力．欲使悬线中张力为零，可采用的方法有
　　A．适当增大电流，方向不变
　　B．适当减小电流，并使它反向
　　C．电流大小、方向不变，适当增强磁场
　　D．使原电流反向，并适当减弱磁场
10．如图7所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，可以　（　　）
　　A．将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极
　　B．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极
　　C．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极
　　D．将a、c端接在交流电源的一端，b、d接在交流电源的另一端
11．带电为+q的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是（ 　　）
　　A．只要速度大小相同，所受洛仑兹力就相同
　　B．如果把+q改为-q，且速度反向大小不变，则洛仑兹力的大小，方向均不变
　　C．洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直
　　D．粒子只受到洛仑兹力作用，其运动的动能、动量均不变
12．关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是（ 　　）
　　A．有磁必有电荷，有电荷必有磁
　　B．一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用
　　C．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的
　　D．根据安培的分子环流假说，在外界磁场作用下，物体内部分子电流取向大致相同时，物体就被磁化，两端形成磁极
二、填空题
13．面积 S＝0.5m2的闭合金属圆线圈处于磁感应强度 B=0.4T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是________；当金属圆环转过60°时，穿过环面的磁通量是_______。
14．一质子及一α粒子，同时垂直射入同一匀强磁场中．
（1）若两者由静止经同一电势差加速的，则旋转半径之比为 ；
（2）若两者以相同的速度进入磁场中，则旋转半径之比为 ；
（3）若两者以相同的动能进入磁场中，则旋转半径之比为 。
a
b
c
图8
15．三个带等量正电荷的粒子a、b、c（所受重力不计）以相同的初动能水平射入正交的电场磁场中，轨迹如图8，则可知它们的质量ma、mb、mc大小次序为 ，入射时的初速度大小次序为 .
图９
三、计算题
16．如图9所示质量为m带电量为＋q的小球套在竖直放置的绝缘杆上，球与杆间的动摩擦因数为μ。匀强电场和匀强磁场的方向如图所示，电场强度为E，磁感应强度为B。小球由静止释放后沿杆下滑。设杆足够长，电场和磁场范围也足够大. 求：小球在运动过程中的最大加速度和最大速度

图10
17.电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图10所示，1982年，澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到10km/s的电磁炮（常规炮弹的速度约为2km/s），若轨道宽2m，长为100m，通以恒定电流10A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大？磁场力的最大功率为多大？（不计轨道摩擦）

图11
18．如图11所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感应强度为B。一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为30度。若粒子射出磁场的位置与O点的距离为L，求
1）该粒子的电量和质量之比
2）该粒子在磁场中运动的时间为ｔ多少？

参考答案
一、选择题
　1．AB 2．A 3．B 4．D 5．BD 6．AD 7．ABC 8．D 9．AC 10．ABD 11．B 12．BD
二、填空题
13、0.2Wb 0.1Wb 14、1： 1:2 1:1 15、
三、计算题
16. 解：当小球受到的洛仑兹力与电场力平衡时，摩擦力为零，合外力最大等于重力，
最大加速度为 .当摩擦力与重力平衡时，小球的速度最大，以后将做匀速动
解得
17.解：由得
　　　　　　　　１)
由和Ｆ=ｍａ　　２）

　　=５５Ｔ
由Ｐ=Ｆｖ得
　ＰＭＡＸ＝ＢＩＬＶＭＡＸ
　　　　　　　＝
18. 解：1）由于洛伦兹力提供向心力，则：，R为圆轨道的半径，
解得：①
圆轨道的圆心位于OA的中垂线上,，由几何关系可得：
②
联立①、②两式，解得
2）由得
1)
由图可知
2)
有周期公式可知：
3）
联立以上三式得：

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