《磁场与回旋加速器》检测题(二).doc

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《磁场与回旋加速器》检测题（二）
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一、选择题：（每小题至少有一个选项是正确的，请把正确的答案填入答题卡中，每小题4分，共32分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1．关于磁场的方向,下列叙述中不正确的 （ ）
A．磁感线上每一点的切线方向 B．磁铁内部N极到S极的方向
C．小磁针静止时北极所指的方向 D．小磁针北极受力的方向
2．下列关于磁感应强度的说法中正确的是（ ）
A．通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大
B．磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向
C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同
D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
图8-1
3．有一根竖直长直导线和一个通电三角形金属框处于同一竖直平面内，如图8-1所示，当竖直长导线内通以方向向上的电流时，若重力不计，则三角形金属框将 （ ）
A．水平向左运动 B．竖直向上
C．处于平衡位置 D．以上说法都不对
图8-2
4．如图8-2所示，一个带少量正电的小球沿着光滑、水平、绝缘的桌面向右运动，其速度方向垂直于一个水平方向的匀强磁场，小球飞离桌面边缘后最后落到水平地板上。设其在空中飞行时间为t1，水平射程为s1，着地时速率为v1；撤去磁场，其余条件不变。小球飞行时间为t2，水平射程为s2着地时速率为v2，若不计空气阻力，则以下答案中正确的是（ ）
A．s1>s2 B．t1>t2 C．v1>v2 D．v1=v2
5． 如图所示，两个半径相同、粗细相同互相垂直的圆形导线圈，可以绕通过公共的轴线xx′自由转动，分别通以相等的电流，设每个线圈中电流在圆心处产生磁感应强度为B，当两线圈转动而达到平衡时，圆心O处的磁感应强度大小是
A、1B B、1.414 B C、2B D、0
图8-4
6．如图8-4所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段 （ ）
A．a、b一起运动的加速度减小。
B．a、b一起运动的加速度增大。
C．a、b物块间的摩擦力减小。
D．a、b物块间的摩擦力增大。

7．如图8-5所示，磁场方向竖直向下，通电直导线ab由水平位置1绕a点在竖直平面内转到位置2，通电导线所受安培力是（ ）
A．数值变大，方向不变。 B．数值变小，方向不变。
C．数值不变，方向改变。 D．数值，方向均改变。
图8-8
8．利用图8-8所示装置可测磁感应强度B，矩形线圈宽为L，共N匝，磁场垂直于纸面，当线圈中通以方向如图所示的电流I时，天平如图示那样平衡。当电流改为反方向时（大小不变），右边再加质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知 （ ）
A．B的方向垂直纸面向里，且B =（m1－m2）g/NLI
B．B的方向垂直纸面向里，且B = mg/2NLI
C．B的方向垂直纸面向外，且B =（m1－m2）g/NLI
D．B的方向垂直纸面向外，且B = mg/2NLI
9． 如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁体的正下方有一水平放置的长直导线，当导线通以由左向右的电流时，蹄形磁体的运动情况将是
A．静止不动 B．向纸外运动
C．N极向纸外转动，S级向纸内转动
D．N极向纸内转动，S级向纸外转动

10．如图所示,有界匀强磁场边界线SP//MN,速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场。其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直;穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角,设两粒子从S到a.b所需时间分别为t1和t2则t1:t2为(重力不计) ( )
A．1:3 B．4:3 　　C． 1:1 　　 D． 3:2
第11题
11．如图所示，一束质量、速度和电量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域，结果发现有些离子保持原来的运动方向，未发生任何偏转，如果让这些不偏转的离子进入另一匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束对这些进入后一磁场的离子，可以得出结论 （ ）
A．它们的动能一定各不相同
B．它们的电量一定各不相同
C．它们的质量一定各不相同
D．它们的电量和质量之比一定各不相同
12．有一个带正电荷的离子，沿垂直于电场方向射入带电平行板的匀强电场.离子飞出电场后的动能为Ek，当在平行金属板间再加入一个垂直纸面向内的如图所示的匀强磁场后，离子飞出电场后的动能为Ek/,磁场力做功为W，则下面各判断正确的是
A、EK <EK＇,W=0 B、EK >EK＇,W=0
C、EK =EK＇,W=0 D、EK >EK＇,W>0
图8-10
二、填空题（每空5分，共20分，请把答案填写在题中横线上）
13．一带电微粒在正交的匀强电场和匀强磁场的竖直平面内做匀速圆周运动，如图8-10所示。则微粒带电性质是 和环绕方向是

图8-11
14．两条金属导轨上水平放置一根导电棒ab，处于竖直向上的匀强磁场中，如图8-11所示。导电棒质量为1.2kg，长为1m，当棒中通入3A电流时，它可在导轨上匀速滑动，若电流增大为5A时，棒可获得2m/s2的加速度。则该装置所在处的磁感应强度的大小为 。

三、计算题（本题共4小题，共48，解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）
图8-12
15．将倾角为θ的光滑绝缘斜面放置在一个足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，一个质量为m、带电量为q的小物体在斜面上由静止开始下滑（设斜面足够长）如图8-12所示，滑到某一位置开始离开，求：
（1）物体带电荷性质
（2）物体离开斜面时的速度及物体在斜面上滑行的长度是多少？
图8-13
16．如图8-13所示，质量为0.1g的小球，带有5×10－4C的正电荷，套在一根与水平成37º的细长绝缘杆上，球与杆间的动摩擦因数为0.5，杆所在空间有磁感应强度为0.4T的匀强磁场，小球由静止开始下滑的最大加速度为 m/s2，最大速率为多少？（g = 10m/s2）

O
N
M

17.（10分） 如图所示，以MN为界的两匀强磁场，磁感应强度，方向垂直纸面向里。现有一质量为m、带电量为q的正粒子，从O点沿图示方向进入中。
（1）试画出粒子的运动轨迹；
（2）求经过多长时间粒子重新回到O点？

参考答案

一、选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
B
D
A
ABD
C
AC
B
B
C
D
D
B

二、填空题
13、带负电、逆时针

解析：什么时候应该考虑重力，应该注重以下几个原则：
（1）看题目的明确要求，重力不计，还是重力要考虑。
（2）一般情况下，围观粒子重力不计，宏观物体（导体小球，带电滑块）重力考虑。
（3）二般情况：具体为题具体分析。
本题：因为微粒明确做匀速圆周运动，所以只有洛伦兹力可以充当向心力。
电场力绝不肯充当向心力，电场力也必须消失，所以应该考虑重力。且重力和电场力相互抵消。
14、1.2T
三、计算题
15．解析：
（1）当小物体沿斜面加速下滑时，随着速度的增加，洛伦兹力逐渐增大，为了使小物体离开斜面，洛伦兹力的方向使必须垂直于斜面向上，可见，小物体带负电。
（2）小物体离开斜面时，由受力分析得：qvB = mgcosθ，解得v = mgcosθ/qB；
由于只有重力做功，故系统机械能守恒，即mgLsinθ = mv2/2， 解得小物体在斜面上滑行得长度L = m2gcos2θ/2q2B2sinθ
16.解析
图8-17
小球由静止释放时受力如图8-17所示，在获得速度以后另外还受到垂直杆斜向上的洛伦兹力作用，故小球先做加速度变大的加速运动，

待满足N = 0。即f = 0时达最大加速度，值为am = gsin37º = 6m/s2。
以后弹力反向，小球再做加速度减小的加速运动，
待=0时速度达最大值，
即mgsin37º－μ(Bq－mgcos37º) = 0，得= 10m/s。
17、解析
（1）轨迹如图:
(2) 粒子的总时间应包含两部分在
上半磁场的2个半周期，在下半磁场的
半个周期。
所以：总共时间：t=+=

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