1、高二年物理寒假作业3磁场班级座号姓名1如图为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图，其工作原理类似打点计时器。当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是A电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极B电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极C电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极D电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极2如图，三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同、方向如图的电流，acbd，且ab=ad=ac，则a点处磁感应强度的方向为A垂直于纸面向外B垂直于纸面向里C沿纸面由a向dD沿纸面由a向c3带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹。如图是在有匀
2、强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直于纸面向里。该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是A粒子先经过a点，再经过b点B粒子先经过b点，再经过a点C粒子带正电D粒子的电性无法确定4如图，一根长为l的铝棒用两个劲度系数均为k的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当铝棒中通过的电流I方向从左到右时，弹簧缩短x，而当电流反向且大小不变时，弹簧伸长x，则该磁场的磁感应强度大小为ABCD5如图，相距为d的水平金属板M、N的左侧有一对竖直金属板P、Q，板P上的小孔S正对板Q上的小孔O，M、N间有垂直于纸面向里的匀强磁场，在小孔S处有
3、一带负电粒子，其重力和初速度均不计，若滑动变阻器的滑片在AB的中点，带负电粒子恰能在M、N间做直线运动，若滑动变阻器的滑片在A点A粒子在M、N间运动过程中，动能一定不变B粒子在M、N间运动过程中，动能一定增大C粒子在M、N间运动过程中，动能一定减小D以上说法都不对6如图，匀强电场水平向右，匀强磁场垂直纸面向里，带正电的小球在场中静止释放，最后落到地面上。关于该过程，下述说法正确的是A小球做匀变速曲线运动B小球减少的电势能等于增加的动能C电场力和重力做的功等于小球增加的动能D若保持其他条件不变，只减小磁感应强度，小球着地时动能不变7如图，某一真空室内充满竖直向下的匀强电场E，在竖直平面内建立坐标
4、系xOy，在y0的空间内，将一质量为m的带电液滴(可视为质点)自由释放，此液滴则沿y轴的负方向，以加速度a=2g(g为重力加速度)做匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，被安置在原点的一个装置瞬间改变了带电性质(液滴所带电荷量和质量均不变)。随后液滴进入y0的空间运动，液滴在y0的空间内的运动过程中A重力势能一定不断减小B电势能一定先减小后增大C动能不断增大D动能保持不变8如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点
5、，Ob沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是A当小球运动的弧长为圆周长的1/4时，洛伦兹力最大B当小球运动的弧长为圆周长的1/2时，洛伦兹力最大C小球从a点运动到b点，重力势能减小，电势能增大D小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小9如图(甲)，一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，不计重力，在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧。粒子在每段圆弧上运动的时间都为t。规定垂直于纸面向外的磁感应强度为正，则磁场区域、三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是图(乙)中的10据
6、报道，最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮，其原理如图。炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接。开始时炮弹在导轨的一端，通电流后，炮弹会被磁场力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离d=0.10m，导轨长l=5.0m，炮弹质量m=0.30kg。导轨上的电流I的方向如图中箭头。可认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B=2.0T，方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为v=2.0103m/s，求通过导轨的电流I的大小。(忽略摩擦力与重力的影响)11如图为一种质谱仪的示意图，由加速电场、静电分析仪和磁分析仪组成。若静电分析仪的通道半
7、径为R，均匀辐向电场沿通道线的场强大小为E，方向如图;磁分析仪中有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。忽略离子的重力，则:为了使位于A处的质量为m、电荷量为q的离子，从静止开始经加速电场加速后，沿图中的圆弧虚线通过静电分析仪，加速电场的电压U应为多大?离子由P点进入磁分析仪后，最终打在乳胶底片上的Q点，该点离入射点P多远?若有一群离子从静止开始通过质谱仪后打在同一点Q，则该群离子有什么共性?12如图，在直角坐标系x轴上方有与x轴成45角的匀强电场，场强大小E=103V/m，在x轴下方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=1T。现从y轴上距坐标原点L=10cm处由静止释放一比荷为104C/
8、kg的带正电的微粒A，不计微粒的重力。求:微粒进入磁场后在磁场中运动的轨道半径;从释放微粒到微粒第一次从磁场返回电场所用时间;若在A第一次返回电场的同时，在电场中适当的位置由静止释放另一与A完全相同的带电微粒B，可使两微粒在进入磁场前相遇。求出所有满足条件的释放点的轨迹方程(不计两微粒之间的库仑力)。高二年物理寒假作业4磁场参考答案1D；2C；3A；4A；5A；6C；7D；8D；9C；10在导轨通有电流I时，炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为F=IdB设炮弹加速度的大小为a，则有F=ma炮弹在两导轨间做匀加速运动，因而v2=2al得I=6.0105A.11离子在加速电场中做加速运动，根据动能定
9、理，有qU=mv2离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，有qE=m由式得U=ER.(1分)离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有qvB=m由式得r=2r=由式可知，说明该群离子必同带正电荷，且具有相同的比荷12微粒在进入磁场前加速mv2=EqL微粒进入磁场后做匀速圆周运动，设轨道半径为R，则Bqv=m代入数值可解得:R=m由此可作出微粒的运动轨迹如图。微粒在磁场中运动3/4圆周后从P点进入电场。设微粒从释放到再次进入电场之前所用时间为t，则t1=T=而t=t1+得t=(1+)10-4s微粒从P点进入电场后做类平抛运动，设微粒再次进入磁场时距坐标原点为x，如图，则:sin45=cos45=vt2得=0.8m由于微粒B与A完全相同，所以只需在微粒离开磁场时速度方向的直线上的PQ范围内任一点释放微粒B，可保证两者在进入磁场前相遇。即在直线y=x+10(-10x30)上式任意一点释放微粒B都能满足要求
