1、物理高二磁场练习题一、 单选题1关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是A电场强度的定义式 适用于任何电场qFEB由真空中点电荷的电场强度公式 可知，当 r0 时，E无穷大2QkrC由公式 可知，一小段通电导线在某处若不受磁场力，则说明此处一定无磁场ILD磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向2如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的正中间上方固定一根长直导线，导线中通过方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流，和原来没有电流通过时相比较，磁铁受到的支持力 N 和摩擦力 f 将A、N 减小，f=0 B、N 减小，f0 C、N 增大，f=0 D、N 增大，f03、有电子、质
2、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4一带正电荷的小球沿光滑、水平、绝缘的桌面向右运动，如图所示，速度方向垂直于一匀强磁场，飞离桌面后，最终落在地面上. 设飞行时间为 t1、水平射程为 s1、着地速率为 v1；现撤去磁场其它条件不变，小球飞行时间为 t2、水平射程为 s2、着地速率为 v2.则有：A、 v1=v2 B、 v1v2 C、 s1=s2 D、 t1EK, W=0 C、E K =EK, W=0 D、E K EK, W06.图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择
3、器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为 B 和 E。平板 S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片 A1A2。平板 S 下方有强度为 B0的匀强磁场。下列表述错误的是A质谱仪是分析同位素的重要工具B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C能通过的狭缝 P 的带电粒子的速率等于 E/BD粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P，粒子的荷质比越小二、双选题7.下列关于磁场中的通电导线和运动电荷的说法中，正确的是A、磁场对通电导线的作用力方向一定与磁场方向垂直B、有固定转动轴的通电线框在磁场中一定会转动C、带电粒子只受洛伦兹力作用时，其动能不变，速度一直在变vD、电荷在磁场中不可能做匀速直线运
4、动8.如 图 ， MN 是 匀 强 磁 场 中 的 一 块 薄 金 属 板 ， 带 电 粒 子 （ 不 计 重 力 ） 在 匀 强 磁 场 中 运 动并 穿 过 金 属 板 ， 虚 线 表 示 其 运 动 轨 迹 ， 由 图 知 ：A、 粒 子 带 负 电 B、 粒 子 运 动 方 向 是 abcdeC、 粒 子 运 动 方 向 是 edcbaD、 粒 子 在 上 半 周 所 用 时 间 比 下 半 周 所 用 时 间 长9 如 图 ， 磁 感 强 度 为 B 的 匀 强 磁 场 ， 垂 直 穿 过 平 面 直 角 坐 标 系 的 第 I 象 限 。 一 质 量为 m， 带 电 量 为 q 的
5、 粒 子 以 速 度 V 从 O 点 沿 着 与 y 轴 夹 角 为 30方 向 进 入 磁 场 ， 运动 到 A 点 时 的 速 度 方 向 平 行 于 x 轴 ， 那 么 ：A、 粒 子 带 正 电 B、 粒 子 带 负 电C、 粒 子 由 O 到 A 经 历 时 间 qBmt3D、 粒 子 的 速 度 没 有 变 化10一电子在匀强磁场中，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 11长为 L 的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B，板间距离
6、也为 L，板不带电，现有质量为 m,电量为 q 的带正电粒子（不计重力） ，从左边极板间中点处垂直于磁场方向以速度 v 水平射入磁场，欲使粒子不打到极板上，v 应满足A、 B、 4qm54LmC、 D、Lv12、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个 D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两 D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是A增大磁场的磁感应强度 B增大匀强电场间的加速电压 C增大 D 形金属盒的半径 D减小狭缝间的距离三、计算题13如图所示，铜棒
7、ab 长 0.1m，质量为 610-2kg，两端与长为 1m的轻铜线相连静止于竖直平面内。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度 B=0.5T，现接通电源，使铜棒中保持有恒定电流通过，铜棒发生摆动，已知最大偏转角为 37，（1）在此过程中铜棒的重力势能增加了多少；（2）通电电流的大小为多大。（不计空气阻力，sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s 2）vM NabcdexyOAV0B14、如图所示，在 x 轴的上方（ y0 的空间内）存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为 B 的匀强磁场，一个不计重力的带正电粒子从坐标原点 O 处以速度 v 进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂
8、直于磁场且与 x 轴正方向成 45角，若粒子的质量为 m，电量为 q，求：（1）该粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径； （2）粒子在磁场中运动的时间。15.如图所示，以 MN 为界的两匀强磁场，磁感应强度 B1=2B2，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 B1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？2B1O NMv16、如图所示，匀强磁场沿水平方向，垂直纸面向里，磁感强度 B=1T，匀强电场方向水平向右，场强 E=10 N/C。一带正电的微粒质量 m=210-6kg，电量 q=210-6C，在此空间恰好3作直线
9、运动，问：（1）带电微粒运动速度的大小和方向怎样？（2）若微粒运动到 P 点的时刻，突然将磁场撤去，那么经多少时间微粒到达 Q 点？（设 PQ连线与电场方向平行）17在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为 ，足够长的光滑绝缘斜面，磁感应强度为 B，方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上有一质量为 m,带电量为十 q 的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，如图所示,若迅速把电场方向反转竖直向下，小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少？18、如图所示，相互垂直的匀强电场和匀强磁场，其电场强度和磁感应强度分别为 E 和 B，一个质量为 m，带正电量为 q 的油滴，以水平速度 v
10、0从 a 点射入，经一段时间后运动到 b，试求:（1）油滴刚进入场中 a 点时的加速度。（2）若到达 b 点时，偏离入射方向的距离为 d，此时速度大小为多大？19如图所示，在一个同时存在匀强磁场和匀强电场的空间，有一个质量为 m 的带电微粒，系于长为 L 的细丝线的一端，细丝线另一端固定于 O 点。带电微粒以角速度 在水平面内作匀速圆周运动，此时细线与竖直方向成 30角，且细线中张力为零，电场强度为 E，方向竖直向上。（1）求微粒所带电荷的种类和电量；（2）问空间的磁场方向和磁感强度 B 的大小多大？（3）如突然撤去磁场，则带电粒子将作怎样的运动？线中的张力是多大？20在平面直角坐标系xOy中
11、，第1象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v 0垂直于Y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成=60角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于Y轴射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求： (1)M、N两点间的电势差U MN。 (2)粒子在磁场中运动的轨道半径r；(3)粒子从M点运动到P点的总时间t。 21、电子自静止开始经 M、 N 板间（两板间的电压为 U）的电场加速后从 A 点垂直于磁场边界射入宽度为 d 的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置 P 偏离入射方向的距离为 L，如图所
12、示求:匀强磁场的磁感应强度 （已知电子的质量为 m，电荷量为e）22在 xoy 平面内，x 轴的上方有匀强磁场，磁感应强度为 B， 方向如图所示，x 轴的下方有匀强电场，电场强度为 E， 方向与 y 轴的正方向相反。今有电量为- q 、质量为 m 的粒子（不计重力），从坐标原点沿 y 轴的正方向射出，射出以后，第三次到达 x 轴时，它与 O 点的距离为 L，问：（1）粒子射出时的速度多大?（2）粒子运动的总路程为多少？YXO答案ACBABD、AC、AC、BC、BD、AB、AC13、解（1）重力势能增加： JLmgEp12.0)37cos1(（2）摆动至最大偏角时 v=0 有： 037sin1L
13、F安得 I=4A2LBIF安14、 （1）粒子垂直进入磁场，由洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律得qvB=mv2/R R =mv/qB（2） T = 2 m/qB 根据圆的对称性可知，粒子进入磁场时速度与 x 轴的夹角为45角，穿出磁场时，与 x 轴的夹角仍为 45角，根据左手定则可知，粒子沿逆时针方向旋转，则速度的偏向角为 270角，轨道的圆心角也为 270： t = T = 43qBm215、17、 由题意知 qE=mg 场强转为竖直向下时，由动能定理，有 即 21()sinqEmgLv21sinmgLv当滑块刚离开斜面时有(Eq+mg)cos=Bqv 即 sgcoqB由解得2sinco
14、qB（2）(Eq+mg)sin=ma 得 a=2gsin x=(1/2)at 2 得 t=18：带电油滴受重力、电场力、洛仑兹力作用，根据牛顿第二定律求合力，进而求出加速度；带电油滴由 a 点运动到 b 点的过程利用动能定理建立方程求解。由牛顿第二定律可得： 0()qvBmgqE因洛仑兹力不做功，根据动能定理有： ，2201dmv解得20()mvgqd20、分析带电粒子的运动情况，画出其运动轨迹如图所示（1）设粒子过N点时的速度为v，有 得0cosv02v粒子从 M 点运动到 N 点的过程，有 得 21MNqUm203MNmvUq（2）粒子在磁场中以 为圆心做匀速圆周运动，半径为 ，o O有 得 2mvqBr0vB（3）由几何关系得 sinOR设粒子在电场中运动的时间为 t1,有 01Nvt3mqB粒子在磁场在做匀速圆周运动的周期 2T设粒子在磁场中运动的时间为 t2,有 23tq所以 12t(3)mtqB21、 （1）作电子经电场和磁场中的轨迹图，如右图所示（2）设电子在 M、 N 两板间经电场加速后获得的速度为 v，由动能定理得： 21eUmv电子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为 r，则： 2eBmr由几何关系得： 22()rLd联立求解式得： eUB)2
