磁场.docx

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磁场

磁场习题

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,磁场和电场一样,也是一种物质

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、 一根长直导线中有稳恒电流，下列说法中正确的是（）

A．此直线电流周围的磁场不是匀强磁场

B．此磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，磁感线的疏密程度一样

C．直线电流的方向与它的磁感线的方向之间的关系可以用安培定则来判定

D．直线电流周围的磁场是匀强磁场

3、如下图所示，表示磁场对直线电流的作用，其中不正确的是：

ABCD

4、如图B-1所示，通电导线由I位置绕固定轴转到Ⅱ位置，该导线所受安培力（      ）

A.变大B.变小C.不变D.不能确定

5、下列各图中，运动电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是

6、图为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹，室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直（图中垂直于纸面向里，）由此可知此粒子

A．一定带正电B．一定带负电

C．不带电D．可能带正电，也可能带负电

7、每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来，地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义．假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，它将（）

A．向东偏转B．向南偏转

C．向西偏转D．向偏转

8、如图所示，带异种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入宽度为d的有界匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，且同时到达P点。

a、b两粒子的质量之比为（）

A．1：

2B．2：

1C．3：

4D．4：

3

9、两个带电粒子以同一速度、同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的运动轨迹如图8-2-3所示．粒子a的运动轨迹半径为r1，粒子b的运动轨迹半径为r2，且r2＝2r1，q1、q2分别是粒子a、b所带的电荷量，则（）．

A．a带负电、b带正电，比荷之比为

∶

＝2∶1

B．a带负电、b带正电，比荷之比为

∶

＝1∶2

C．a带正电、b带负电，比荷之比为

∶

＝2∶1

D．a带正电、b带负电，比荷之比为

∶

＝1∶1

10、如图所示，x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场。

有两个质量相同，电荷量也相同的带正、负电的离子（不计重力），以相同速度从O点射入磁场中，射入方向与x轴均夹θ角．则正、负离子在磁场中：

A．运动时间相同B．重新回到x轴时速度大小和方向均相同.

C．运动轨道半径相同D．重新回到x轴时距O点的距离相同

11、如图所示，两个横截面分别为圆形和正方形的区域内有磁感应强度相同的匀强磁场，圆的直径和正方形的边长相等，两个电子分别以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形磁场的电子初速度方向对准圆心；进入正方形磁场的电子初速度方向垂直于边界，从中点进入。

则下面判断正确的是

（）

A．两电子在两磁场中运动时，其半径一定相同

B．两电子在磁场中运动的时间有可能相同

C．进入圆形磁场区域的电子可能先飞离磁场

D．进入圆形磁场区域的电子可能后飞离磁场

12、如右图所示，在圆形区域里有匀强磁场，方向如图所示，有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场，这些质子在磁场中

A．运动时间越长的，其轨道所对应的圆心角越大

B．运动时间越长的，其轨道越长

C．运动时间越短的，射出磁场时，速率越小

D．运动时间越短的，射出磁场时速度方向偏转越小

13、1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。

若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是：

A．该束带电粒子带负电

B．速度选择器的P1极板带负电

C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大

D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷q/m越小

14、在匀强磁场中，一带电粒子做匀速圆周运动，如果突然将磁场的磁感强度加倍，则

A．粒子的运动速率加倍，运动周期减半

B．粒子的运动速率不变，轨道半径减半

C．粒子的运动速率减半，轨道半径减为原来的1/4

D．粒子的运动速率不变，运动周期减半

15、（2013江苏省南通市启东中学模拟）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，则下列说法正确的是（）

A．增大电场的加速电压B．增大D形金属盒的半径

C．减小狭缝间的距离D．减小磁场的磁感应强度

16、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是

A．回旋加速器只能用来加速正离子

B．离子从D形盒之间空隙的电场中获得能量

C．离子在磁场中做圆周运动的周期是加速交变电压周期的一半

D．离子在磁场中做圆周运动的周期是加速交变电压周期的2倍

17、如图是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D型金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。

现分别加速氘核（

）和氦核（

）。

下列说法中正确的是

A．它们的最大速度相同

B．它们的最大动能相同

C．它们在D形盒内运动的周期相同

D．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能

18、关于磁现象的本质，下列说法正确的是（）

A．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的．

B．根据安培的分子电流假说，在外磁场作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体就被磁化了，两端形成磁极．

C．铁棒被磁化后，如果取走磁铁，它的磁性就会消失，这是因为铁棒内部的分子电流消失了．

D．磁就是电，电就是磁；有磁必有电，有电必有磁．

19、K－介子衰变的方程为：

K－→

，其中

介子和

介子带负电，电量为元电荷，

介子不带电，一个

介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的

介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切如图所示，它们的半径

之比为2：

1.

介子的轨迹未画出.由此可知

的动量大小与

的动量大小之比为（  ）

A．1：

1B.1：

2C.1：

3D.1：

6

20、质量为m、带电量为q的小球，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感强度为B，如图所示。

若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是

①小球带正电②小球在斜面上运动时做匀加速直

线运动

③小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动

④则小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为mgcosθ／Bq

（A）①②③（B）①②④（C）①③④（D）②③④

二、计算题

21、在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ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v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝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）粒子过N点时速度；

（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。

22、如图所示，直角三角形OAC（α=30˚）区域内有B=0.5T的匀强磁场，方向如图所示。

两平行极板M、N接在电压为U的直流电源上，左板为高电势。

一带正电的粒子从靠近M板由静止开始加速，从N板的小孔射出电场后，垂直OA的方向从P点进入磁场中。

带电粒子的荷质比为

，OP间距离为l＝o.3m。

全过程不计粒子所受的重力，求：

（1）要使粒子从OA边离开磁场，加速电压U需满足什么条件?

（2）粒子分别从OA、OC边离开磁场时，粒子在磁场中运动的时间。

23、如图所示，半径r=0.4m的圆形区域内有垂直圆面向外的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，带电粒子的比荷（

）为

.粒子经一电压

的电场加速后，正对圆心O的垂直射入磁场.（不计带电粒子重力）求：

（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径

（2）粒子在磁场中的运动时间

参考答案

一、多项选择

1、 AB 

2、【答案】AC

【解析】直线电流产生的磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，磁感线的疏密程度不同。

故A、C项正确。

二、选择题

3、C

4、C

【试题分析】

5、B

6、A

7、解析　地磁场方向由南向北；由左手定则可判定带正电的粒子在赤道上受到向东的洛伦兹力，A正确．

答案　A

8、C

9、解析　根据磁场方向及两粒子在磁场中的偏转方向可判断出a、b分别带正、负电，根据半径之比可计算出比荷之比为2∶1.

答案　C

10、BCD

11、ABC

12、AD

13、D

14、BD

15、答案：

B  解析：

根据

，可得

，可见，质子被加速获得的最大速度受到D型盒最大半径和磁感应强度的制约，即可通过增大D形金属盒的半径和增大磁场的磁感应强度来增大带电粒子射出时的动能，选项B正确。

16、B

17、AC

18、B 

19、C    

20、B

三、计算题

21、

（1）

设粒子过N点时速度v，有　　　　

＝cosθ　　　　　

所以，v＝2v0                          

（2）粒子在磁场中以O/为圆做匀速圆周运动，半径为O/N，有qvB＝

  r＝

（3）由几何关系得

ON＝rsinθ                      

粒子在电场中运动的时间t1，有

ON＝v0t1                   

t1＝

粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期：

T＝

设粒子在磁场中运动的时间t2，有

t2＝

得：

t2＝

粒子从M点运动到P点的总时间t＝t1＋t2         

将t1．t2代入得：

t＝

22、

（1）如图所示，

当带电粒子的轨迹与OC边相切时为临界状态，则有：

解得：

R=0.1m

当

时，粒子从OA边射出。

电加速

磁场中

解得：

U≤125V

（2）带电粒子在磁场做圆周运动的周期为

当粒子从OA边射出时，粒子在磁场中恰好运动了半个周期

当粒子从OC边射出时，粒子在磁场中运动的时间小于

周期

23、解：

（1）在加速电场中

则

在磁场中

（2）设粒子在磁场中绕过的圆心角为θ，由几何关系得

    所以运动时间