1、磁场测验 (时间:60分钟 总分:100分) 一、选择题:(每小题5分,共30分) 1.如图所示,两根垂直纸面平行固定放置的直导线M和N,通有同向等值电流,沿纸面与直导线M、N等距放置另一根可自由移动的通电导线ab,则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是 A.沿纸面逆时针转动B.沿纸面顺时针转动C.a端转向纸外,b端转向纸里D.a端转向纸里,b端转向纸外 2.在匀强磁场中放入通有相同电流的三条不同形状的导线,如图所示.每条导线的两个端点间的距离相等,问所受磁场力最大的导线是 A.甲线最大 B.乙线最大C.丙线最大 C.三条线一样大 3.三个电子分别以V、2V、3V的速度与磁场方向垂直进入同一
2、匀强磁场,它们在磁场中回旋的频率之比 A.1:1:1 B.1:2:3 4.一电子在匀强磁场中,以一固定的正电荷为圆心,在圆形轨道上运动,磁场方向垂直于它的运动平面,电场力恰是磁场力的三倍.设电子电量为e,质量为m,磁感强度为B,那么电子运动的可能角速度应当是 5.在图中虚线所围区域内,存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场.已知从左方水平射入的电子,穿过这区域时未发生偏转.设电子重力可忽略不计,则在这区域中的E和B的方向可能是 A.E竖直向上,B垂直纸面向外B.E竖直向上,B垂直纸面向里C.E、B都沿水平方向,并与电子运行方向相同D.E竖直向上,B竖直向下 6.空间存在竖直向下的
3、匀强电场和水平方向(垂直纸面向里)的匀强磁场,如图所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C为运动的最低点.不计重力,则 A.该离子带负电B.A、B两点位于同一高度C.C点时离子速度最大D.离子到达B点后,将沿原曲线返回A点 二、填空题:(每小题8分,共40分) 7.已知甲、乙、丙三个带电粒子,它们的质量之比为1:2:3,它们的电量之比为1:2:3,它们垂直射入同一磁场的速度之比为3:2:1,那么它们所受的洛仑兹力之比为 ,所做匀速圆周运动的半径之比为 ,它们的周期之比为 . 8.如图所示,一电子以速度1.0107m/s与x轴成30的
4、方向从原点出发,在垂直纸面向里的匀强磁场中运动,磁感应强度B=1T.那么圆运动的半径为 m,经过时间为 S,第一次经过x轴.(电子质量m=9.110-31kg)9.在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,有一个边长为20cm30cm的矩形线圈,场方向垂直,如图所示。当线圈平面与中性面夹角为30时,线圈短边ab所受的磁场力的大小是 N,线圈受的磁力矩大小是 Nm.(提示:线圈平面与磁感线垂直时,线圈处于这样的位置为中性面)10.边长为a的正方形线圈,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示.求出下列四种情况下,穿过线圈的磁通量.1 = 2 = 3 = 4 = 11.竖直放置的固定绝缘杆上,套一个带
5、电小球,小球质量为m,带电量为q,小球与杆间的动摩擦因数为,杆所在空间有如图所示的水平向右的匀强电场,场强为E,水平向纸面里的匀强磁场,磁感应强度为B,已知mgqE.若小球由静止开始运动,当小球速度V= 时加速度最大,小球运动的最大速度可以达到 . 三、计算题:(每小题10分,共30分) 12.如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场中,有一段折成直角的金属导线abc,ab=bc=L,导线中通有如图的电流,电流强度为I,磁感应强度为B,要使该导线保持静止不动,应在b点加一多大的力,方向如何?(导线所受重力不计)13.一台回旋加速器可以用频率f1的交变电场把质子加速到V1,所获得的动能为E1;当这台加
6、速器用频率f2的交变电场加速粒子时,粒子的速度为V2,所获得的动能为E2,求:V1:V2、E1:E2、f1:f2. 14.在宽L=10cm的区域内,存在着互相垂直的电场和磁场,如图所示.一束荷质比e/m=1.81011C/kg的电子以v =1.8106m/s的速度垂直射入场中而恰好不改变运动方向.若去掉电场,电子穿过磁场区后偏离原方向5cm.那么如果去掉磁场而保持原电场,电子将偏离原方向多远?答案一、1.D 2.D 3.A 4.BD 5.AC 6.BC二、7.3:4:3;3:2:1;1:1:18.5.710-5;5.9510-129.4;0.613.2:1;1:1;2:114.电场、磁场都存在,电子匀速直线运动时,eE=Bev解得E=Bv;单独存在磁场时,电子做匀速圆周运动,解得:r=(L2+d2)/2d电子在电场中做类平抛运动,偏离距离为d,则