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高中物理磁场对电流的作用练习题汇总

高中物理磁场对电流的作用练习题汇总
高中物理磁场对电流的作用练习题汇总

磁场的描述磁场对电流的作用

知识点1磁场、磁感应强度、磁感线

1.磁场

(1)基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用.

(2)方向:小磁针的N极所受磁场力的方向.

2.磁感应强度

(1)定义式:B=F

IL(通电导线垂直于磁场).

(2)方向:小磁针静止时N极的指向.

(3)磁感应强度是反映磁场性质的物理量.由磁场本身决定,是用比值法

定义的.

3.磁感线

(1)引入:在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点

的磁感应强度的方向一致.

(2)特点:磁感线的特点与电场线的特点类似,主要区别在于磁感线是闭

合的曲线.

(3)磁体的磁场和地磁场

图9-1-1

易错判断

(1)磁场中某点磁感应强度的方向,跟放在该点的试探电流元所受磁场力

的方向一致.(×)

(2)磁感线是真实存在的.(×)

(3)在同一幅图中,磁感线越密,磁场越强.(√)

知识点2电流的磁场及磁场的叠加

1.奥斯特实验

奥斯特实验发现了电流的磁效应,即电流可以产生磁场,首次揭示了电与磁的联系.

2.安培定则的应用

磁感应强度是矢量,计算时与力的计算方法相同,利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解.

易错判断

(1)通电导线周围的磁场是匀强磁场.(×)

(2)电流的磁场方向可由右手螺旋定则(或安培定则)判定.(√)

(3)一切磁现象都起源于电流或运动电荷,一切磁作用都是电流或运动电

荷之间通过磁场而发生的相互作用.(√)

知识点3安培力

1.安培力的方向

(1)左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一

个平面内,把手放入磁场中让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力

的方向.

(2)两平行的通电直导线间的安培力:同向电流互相吸引,反向电流互相

排斥.

2.安培力的大小

(1)当磁场与电流垂直时,安培力最大,F max=BIL.

(2)当磁场与电流平行时,安培力等于零.

易错判断

(1)将通电导线放入磁场中,若不受安培力,说明该处磁感应强度为零.(×)

(2)安培力可能做正功,也可能做负功.(√)

(3)由定义式B=F

IL可知,电流I越大,导线L越长,某点的磁感应强度就

越小.(×)

[教材习题回访]

考查点:安培力的方向

1.(粤教版选修3-1P84T1)把一小段通电直导线放入磁场中,导线受到安培力的作用.关于安培力的方向,下列说法中正确的是()

A.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同

B.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直,但不一定跟电流方向垂直

C.安培力的方向一定跟电流方向垂直,但不一定跟磁感应强度方向垂直D.安培力的方向一定跟电流方向垂直,也一定跟磁感应强度方向垂直考查点:通电螺线管的磁场

2.(教科版选修3-1P83T3)(多选)如图9-1-2为通电螺线管.A为螺线管外一点,

B、C两点在螺线管的垂直平分线上,则下列说法正确的是()

图9-1-2

A.磁感线最密处为A处,最疏处为B处

B.磁感线最密处为B处,最疏处为C处

C.小磁针在B处和A处N极都指向左方

D.小磁针在B处和C处N极都指向右方

考查点:对磁感应强度的理解

3.(教科版选修3-1P92T1)(多选)一小段长为L的通电直导线放在磁感应强度为B 的磁场中,当通过它的电流为I时,所受安培力为F.以下关于磁感应强度B 的说法正确的是()

A.磁感应强度B一定等于F

IL

B.磁感应强度B可能大于或等于F IL

C.磁场中通电直导线受力大的地方,磁感应强度一定大

D.在磁场中通电直导线也可以不受力

考查点:安培力作用下的平衡

4.(人教版选修3-1P94T3改编)如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度.下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长MN相等,将它们分别挂在天平的右臂下方.线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态.若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是()

1.安培定则的“因”和“果”

2.磁场叠加问题的一般解题思路

图9-1-4

(1)确定磁场场源,如通电导线.

(2)定位空间中需求解磁场的点,利用安培定则判定各个场源在这一点上

产生的磁场的大小和方向.如图9-1-4所示为M、N在c点产生的磁场.

(3)应用平行四边形定则进行合成,如图中的合磁场.

[题组通关]

1.(2018·大庆模拟)在地磁场作用下处于静止的小磁针上方,平行于小磁针水平放置一直导线,当该导线中通有电流时,小磁针会发生偏转;当通过该导线电流为I时,小磁针左偏30°,则当小磁针左偏60°时,通过导线的电流为(已知直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比)()

A.2I B.3I

C.3I D.无法确定

2.(2017·全国Ⅲ卷)如图9-1-5所示,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零.如果让P中的电流反向、其他条件不变,则a点处磁感应强度的大小为()

图9-1-5

A.0 B.

3 3B0

C.23

3B0D.2B0

(2017·福州模拟)无限长载流直导线在其周围产生的磁场的磁感应强度B=k I

d,其中k=2×10-7 N/A2,d是距离导线中心轴线的距离.两根无限长的直导线A、C相距L=1 m, 分别载有电流I1=3 A和I2=8 A,方向如图所示,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则图中P点的磁感应强度大小为()

A.1×10-6 T B.2×10-6 T

C.3×10-6 T D.2.24×10-6 T

1.判定导体运动情况的基本思路

判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势,首先必须弄清楚导体所在位置的磁场磁感线分布情况,然后利用左手定则准确判定导体的受力情况,进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向.

2.五种常用判定方法

环形电流小磁针

条形磁铁通电螺线管多个环形电流

用时,有转到平行且电流方向相同的趋势

转换研究对象法定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题,可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力,然后由牛顿第三定律,确定磁体所受电流磁场的作用力,从而确定磁体所受合力及运动方向

[多维探究]

考向1安培力作用下通电直导线的运动问题

1. 一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图所示,如果直导线可以自由地运动且通以方向为由a到b的电流,则导线ab受到安培力作用后的运动情况为()

A.从上向下看顺时针转动并靠近螺线管

B.从上向下看顺时针转动并远离螺线管

C.从上向下看逆时针转动并远离螺线管

D.从上向下看逆时针转动并靠近螺线管

考向2安培力作用下通电线圈的运动问题

2. 一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置,且两个

线圈的圆心重合,如图9-1-7所示.当两线圈中通以图示方向的电流时,从左向右看,线圈L1将()

A.不动

B.顺时针转动C.逆时针转动D.在纸面内平动

1.安培力的大小

安培力常用公式F=BIL,要求两两垂直,应用时要满足:

(1)B与L垂直;

(2)L是有效长度,即垂直磁感应强度方向的长度.

图9-1-9

如弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度(如图9-1-9所示),相应的电流方向沿L由始端流向末端.因为任意形状的闭合线圈,其有效长度为零,所以闭合线圈通电后在匀强磁场中,受到的安培力的矢量和为零.

2.通电导线在磁场中的平衡和加速问题的分析思路

(1)选定研究对象;

(2)变三维为二维,如侧视图、剖面图或俯视图等,并画出平面受力分析

图,其中安培力的方向要注意F

安⊥B、F

⊥I;

(3)列平衡方程或牛顿第二定律方程进行求解.

3.安培力做功的特点和实质

(1)安培力做功与路径有关,不像重力、电场力做功与路径无关.

(2)安培力做功的实质是能量转化.

①安培力做正功时将电源的能量转化为导线的动能或其他形式的能.

②安培力做负功时将其他形式的能转化为电能后储存起来或转化为其他

形式的能.

[母题](2018·济南模拟)如图9-1-10所示,金属梯形框架导轨放置在竖直平面内,顶角为θ,底边ab长为l,垂直于梯形平面有一个磁感应强度大小为B的匀强磁场.在导轨上端再放置一根水平金属棒cd,其质量为m,导轨上接有电源,使abcd构成回路,回路电流恒为I,cd棒恰好静止.已知金属棒和导轨之间接触良好,不计摩擦阻力,重力加速度为g,求:

图9-1-10

(1)cd棒所受的安培力;

(2)cd棒与ab边之间高度差h.

[题眼点拨]①“金属梯形框架导轨放置在竖直平面内”,该图为侧视

图;②“cd 棒恰好静止,不计摩擦阻力”,说明安培力和重力平衡. [解析](1)由平衡条件知,

F cd =mg .

(2)设金属棒的长度为d ,则BId =mg ,可得d =mg

BI 设ab 边与O 点的垂直距离为H 由几何关系知,l d =H

H +h 解得:H =lh

d -l

在三角形Oab 中,tan θ2=12l

H 联立解得h =mg BI -l

2tan θ2

.

[答案](1)F cd =mg ,方向竖直向上 (2)mg BI -l 2tan θ2 [母题迁移]

迁移1 安培力的大小和方向

1.(2018·海口模拟)如图9-1-11所示,一个边长为L 的正方形金属框竖直放置,各边电阻相同,金属框放置在磁感应强度大小为B 、方向垂直金属框平面向里的匀强磁场中.若A 、B 两端与导线相连,由A 到B 通以如图所示方向的电流(由A 点流入,从B 点流出),流过AB 边的电流为I ,则金属框受到的安培力大小和方向分别为( )

图9-1-11 A.2BIL竖直向下

B.4

3BIL竖直向上

C.BIL竖直向上

D.3

4BIL竖直向下

迁移2通电线框的平衡问题

2. 如图9-1-12所示,一劲度系数为k的轻质弹簧,下面挂有匝数为n的矩形线

框abcd,bc边长为l,线框的下半部分处在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与线框平面垂直(在图中垂直于纸面向里),线框中通以电流I,方向如图9-1-12所示,开始时线框处于平衡状态.令磁场反向,磁感应强度的大小仍为B,线框达到新的平衡,则在此过程中线框位移的大小Δx及方向是()

图9-1-12

A.Δx=2nBIl

k,方向向上

B.Δx=2nBIl

k,方向向下

C.Δx=nBIl

k,方向向上

D.Δx=nBIl

k,方向向下

迁移3通电金属棒的运动问题

(多选)如图甲所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒.从t=0时刻起,棒上有如图乙所示的持续交变电流I,周期为T,最大值为I m,图甲中I所示方向为电流正方向.则金属棒()

甲乙

A.一直向右移动

B.速度随时间周期性变化

C.受到的安培力随时间周期性变化

D.受到的安培力在一个周期内做正功

迁移4通电金属棒的平衡问题

4.如图9-1-14所示,两平行光滑金属导轨CD、EF间距为L,与电动势为E0的电源相连,质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路,回路平面与水平面成θ角,回路其余电阻不计.为使ab棒静止,需在空间施加的匀强磁场磁感应强度的最小值及其方向分别为()

图9-1-14

A.mgR

E 0L,水平向右

B.mgR cos θ

E0L,垂直于回路平面向上

C.mgR tan θ

E0L,竖直向下

D.mgR sin θ

E0L,垂直于回路平面向下

[反思总结](1)导体的平衡问题与力学中的平衡问题分析方法是相同的,只不过多了安培力,解题的关键仍是受力分析.

(2)视图转换:对于安培力作用下的力学问题,导体棒的受力往往分布在三维空间的不同方向上,这时应利用俯视图、剖面图或侧视图等,变立体图为二维平面图.

(3)在剖面图中,金属棒可用小圆圈代替,垂直剖面方向的电流可用“?”或“⊙”表示,垂直剖面方向的磁场可用“×”或“·”表示,但垂直剖面方向的力不能用“×”或“·”表示.

高中物理经典试题库1000题

《物理学》基础题库 一、选择题 1、光线垂直于空气和介质的分界面,从空气射入介质中,介质的折射率为n,下列说法中正确的是() A、因入射角和折射角都为零,所以光速不变 B、光速为原来的n倍 C、光速为原来的1/n D、入射角和折射角均为90°,光速不变 2、甘油相对于空气的临界角为42.9°,下列说法中正确的是() A、光从甘油射入空气就一定能发生全反射现象 B、光从空气射入甘油就一定能发生全反射现象 C、光从甘油射入空气,入射角大于42.9°能发生全反射现象 D、光从空气射入甘油,入射角大于42.9°能发生全反射现象 3、一支蜡烛离凸透镜24cm,在离凸透镜12cm的另一侧的屏上看到了清晰的像,以下说法中正确的是() A、像倒立,放大率K=2 B、像正立,放大率K=0.5 C、像倒立,放大率K=0.5 D、像正立,放大率K=2 4、清水池内有一硬币,人站在岸边看到硬币() A、为硬币的实像,比硬币的实际深度浅 B、为硬币的实像,比硬币的实际深度深 C、为硬币的虚像,比硬币的实际深度浅 D、为硬币的虚像,比硬币的实际深度深 5、若甲媒质的折射率大于乙媒质的折射率。光由甲媒质进入乙媒质时,以下四种答案正确的是() A、折射角>入射角 B、折射角=入射角 C、折射角<入射角 D、以上三种情况都有可能发生 6、如图为直角等腰三棱镜的截面,垂直于CB面入射的光线在AC面上发生全反射,三棱镜的临界角() A、大于45o B、小于45o C、等于45o D、等于90o 7、光从甲媒质射入乙媒质,入射角为α,折射角为γ,光速分别为v甲和v乙,已知折射率为n甲>n乙,下列关系式正确的是() A、α>γ,v甲>v乙 B、α<γ,v甲>v乙 C、α>γ,v甲

高中物理磁场经典习题含答案

寒假磁场题组练习 题组一 1.如图所示,在xOy平面内,y ≥ 0的区域有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,一质量为m、带电量大小为q的粒子从原点O沿与x轴正方向成60°角方向以v0射入,粒子的重力不计,求带电粒子在磁场中运动的时间和带电粒子离开磁场时的位置。 在着沿ad方向的匀强电场,场强大小为E,一粒子源不断地从a处的小孔沿 ab方向向盒内发射相同的带电粒子,粒子的初速度为v0,经电场作用后恰好 从e处的小孔射出,现撤去电场,在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场, 磁感应强度大小为B(图中未画出),粒子仍恰好从e孔射出。(带电粒子的重 力和粒子之间的相互作用均可忽略不计) (1)所加的磁场的方向如何? (2)电场强度E与磁感应强度B的比值为多大? 题组二 4.如图所示的坐标平面内,在y轴的左侧存在垂直纸面向外、磁感应强度大小B1 = T的匀强磁场,在y 轴的右侧存在垂直纸面向里、宽度d = m的匀强磁场B2。某时刻一质量m = ×10-8 kg、电量q = +×10-4 C的带电微粒(重力可忽略不计),从x轴上坐标为( m,0)的P点以速度v = ×103 m/s沿y轴正方 向运动。试求: (1)微粒在y轴的左侧磁场中运动的轨道半径; (2)微粒第一次经过y轴时速度方向与y轴正方向的夹角; (3)要使微粒不能从右侧磁场边界飞出,B2应满足的条件。 5.图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为U;两板之间有匀强磁场,磁场应强度大小为B0,

方向平行于板面并垂直于纸面朝里。图中右边有一边长为a 的正三角形区域EFG (EF 边与金属板垂直),在此区域内及其边界上也有匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面朝里。假设一系列电荷量为q 的正离子沿平行于金属板面,垂直于磁场的方向射入金属板之间,沿同一方向射出金属板之间的区域,并经EF 边中点H 射入磁场区域。不计重力。 (1)已知这些离子中的离子甲到达磁场边界EG 后,从边界EF 穿出磁场,求离子甲的质量。 (2)已知这些离子中的离子乙从EG 边上的I 点(图中未画出)穿出磁场,且GI 长为3a /4,求离子乙的质量。 (3)若这些离子中的最轻离子的质量等于离子甲质量的一半,而离子乙的质量是最大的,问磁场边界上什么区域内可能有离子到达。 题组三 7.如图所示,在一个圆形区域内,两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布 在以直径A 2A 4为边界的两个半圆形区域I 、II 中,A 2A 4与A 1A 3的夹角为60°。一质量为m 、带电荷量为+q 的粒子以某一速度从I 区的边缘点A 1处沿与A 1A 3成30°角的方向射入磁场,随后该粒子以垂直于A 2A 4的方向经过圆心O 进入II 区,最 后再从A 4处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t ,求I 区和II 区中磁感应强度的大小(忽略粒子重力)。 8.如图所示,在以O 为圆心,内外半径分别为R 1和R 2的圆环区域内,存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场,内外圆间的电势差U 为常量,R 1=R 0,R 2=3R 0,一电荷量为+q ,质量为m 的粒子从内圆上的A 点进入该区域,不计重力。 (1)已知粒子从外圆上以速度射出,求粒子在A 点的初速度的大小; (2)若撤去电场,如图(b ),已知粒子从OA 延长线与外圆的交点C 以速度射出,方向与OA 延长线成45°角,求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间; (3)在图(b )中,若粒子从A 点进入磁场,速度大小为,方向不确定,要使粒子一定能够从外圆射出,磁感应强度应小于多少? A 23

高中物理《磁场》典型题(经典推荐含答案)

高中物理《磁场》典型题(经典推荐) 一、单项选择题 1.下列说法中正确的是( ) A .在静电场中电场强度为零的位置,电势也一定为零 B .放在静电场中某点的检验电荷所带的电荷量q 发生变化时,该检验电荷所受电场力F 与其电荷量q 的比值保持不变 C .在空间某位置放入一小段检验电流元,若这一小段检验电流元不受磁场力作用,则该位置的磁感应强度大小一定为零 D .磁场中某点磁感应强度的方向,由放在该点的一小段检验电流元所受磁场力方向决定 2.物理关系式不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位间的关系。如关系式U=IR ,既反映了电压、电流和电阻之间的关系,也确定了V (伏)与A (安)和Ω(欧)的乘积等效。现有物理量单位:m (米)、s (秒)、N (牛)、J (焦)、W (瓦)、C (库)、F (法)、A (安)、Ω(欧)和T (特) ,由他们组合成的单位都与电压单位V (伏)等效的是( ) A .J/C 和N/C B .C/F 和/s m T 2? C .W/A 和m/s T C ?? D .ΩW ?和m A T ?? 3.如图所示,重力均为G 的两条形磁铁分别用细线A 和B 悬挂在水平的天 花板上,静止时,A 线的张力为F 1,B 线的张力为F 2,则( ) A .F 1 =2G ,F 2=G B .F 1 =2G ,F 2>G C .F 1<2G ,F 2 >G D .F 1 >2G ,F 2 >G 4.一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1s 时间内均匀地增大到原来的两倍,接着保持增大后的磁感应强度不变,在1s 时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半,先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为( ) A .1/2 B .1 C .2 D .4 5.如图所示,矩形MNPQ 区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场,有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场,在纸面内做匀速圆周运动,运动轨迹为相应的圆弧,这些粒子的质量,电荷量以及速度大小如下表所示,由以上信息可知,从图中a 、b 、c 处进入

高中物理经典题库_力学计算题49个

四、力学计算题集粹(49个) 1.在光滑的水平面,一质量m=1kg的质点以速度v0=10m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=5N作用,直线OA与x轴成37°角,如图1-70所示,求: 图1-70 (1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,则质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标;(2)质点经过P点时的速度. 2.如图1-71甲所示,质量为1kg的物体置于固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1s末后将拉力撤去.物体运动的v-t图象如图1-71乙,试求拉力F. 图1-71 3.一平直的传送带以速率v=2m/s匀速运行,在A处把物体轻轻地放到传送带上,经过时间t=6s,物体到达B处.A、B相距L=10m.则物体在传送带上匀加速运动的时间是多少?如果提高传送带的运行速率,物体能较快地传送到B处.要让物体以最短的时间从A处传送到B处,说明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍,则物体从A传送到B的时间又是多少? 4.如图1-72所示,火箭平台上放有测试仪器,火箭从地面起动后,以加速度g/2竖直向上匀加速运动,升到某一高度时,测试仪器对平台的压力为起动前压力的17/18,已知地球半径为R,求火箭此时离地面的高度.(g为地面附近的重力加速度) 图1-72 5.如图1-73所示,质量M=10kg的木楔ABC静止置于粗糙水平地面上,摩擦因素μ=0.02.在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s.在这过程中木楔没有动.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(重力加速度取g=10/m·s2) 图1-73 6.某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s高度下降1700m造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动.试计算: (1)飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样? (2)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力,才能使乘客不脱离座椅?(g取10m/s2) (3)未系安全带的乘客,相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位? (注:飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子,它使乘客与飞机座椅

高中物理磁场测试题

《磁场》学习效果自我评估检测题一 班级 姓名 一、选择题(本题共8小题,每小题至少有一答案正确,) 1、如图所示,一束带负电粒子沿着水平方向向右飞过磁针正上方, 磁针N极将………( ) A 、向纸内偏转 B 、向纸外偏转 C 、不动 D 、无法确定 2、下列说法正确的是………………………………………………………………………( ) A 、磁感线上某点切线方向就是该点磁感强度方向 B 、沿着磁感线方向磁感强度越来越小 C 、磁感线越密的地方磁感强度越大 D 、磁感线是客观存在的真实曲线 3、下列说法正确的是………………………………………………………………………( ) A 、一小段通电导线放在某处不受磁场力作用,则该处磁感强度为零 B 、由IL F B = 可知,磁感强度大小与放入该处的通电导线I 、L 的乘积成反比 C、因为IL F B =,故导线中电流越大,其周围磁感强度越小 D 、磁感强度大小和方向跟放在磁场中通电导线所受力的大小和方向无关 4、关于洛伦兹力,以下说法正确的是……………………………………………………( ) A 、带电粒子运动时不受洛伦兹力作用,则该处的磁感强度为零 B、磁感强度、洛伦兹力、粒子的速度三者之间一定两两垂直 C 、洛伦兹力不会改变运动电荷的速度 D 、洛伦兹力对运动电荷一定不做功 5、在回旋加速器中……………………………………………………………………………( A 、电场用来加速带电粒子,磁场则使带电粒子旋转 B 、电场和磁场同时用来加速带粒子 C、在确定的交流电源下,回旋加速器的半径越大,同一带电粒子获得的动能越大 D 、同一带电粒子得到的最大动能只与交流电源的电压大小有关,而与电源的频率无关 6、如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在它的正中央上方固定一直导线,导线与磁场垂直,若给导线通以垂直于纸面向里的电流,则………………………………………( ) A 、磁铁对桌面压力增大 B 、磁场对桌面压力减小 C 、桌面对磁铁没有摩擦力 D、磁铁所受合力不为零 7、如图,a 、b 、c 、d是四根长度相同,等间距地被竖直固定在同一平面上的通电长直导线,当它们通以大小相等,方向如图的电流时,各导线所受磁场力的合力情况是( ) A、导线a受力方向向左 B 、导线b受力方向向左 C 、导线c 受力方向向左 D 、导线d 受力方向向右 8、一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图所示,径迹上的每一小段都可近似看成圆弧,由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小,(电荷不变),从图中可以确定…………………………………………………………( ) v N I

磁场对电流的作用

《磁场对电流的作用》教案 教学目标 知识与能力 1.知道磁场对通电导体有作用力。 2.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感应线方向有关,改变电流方向或改变磁感线方向,导体的受力方 向随着改变。 3.知道通电线圈在磁场中转动的道理。 4.知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。 5.培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。 过程与方法 培养学生理论联系实际的意识 感态度与价值观 通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学习科学技术知识的兴趣。

教学重点、难点 重点 1磁场对通电的导体有力的作用 2通电的导体的受力方向跟磁场方向和电流方向有关 难点 左手定则的运用 (二)教具 小型直流电动机一台,学生用电源一台,大蹄形磁铁一块,干电池一节,用铝箔自制的圆筒一根(粗细、长短与铅笔差不 多),两根铝箔条(用透明胶与铝箔筒的两端相连接),支架 (吊铝箔筒用),如课本图12—10的挂图,线圈(参见图12 —2),抄有题目的小黑板一块(也可用幻灯片代替)。 (三)教学过程 1复习相关知识并提问: 1.磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生()作用, 磁体间的相互作用就是通过()发生的。 2.将一根导线平行地放在静止的小磁针上方,当导线通电时, 发现小磁针(),说明电流周围存在()。

2.引入新课 本章主要研究电能:第一节和第二节我们研究了获得电能的原理和方法,第三节我们研究了电能的输送,电能输送到用电单位,要使用电能,这就涉及到用电器,以前我们研究了电灯、电炉、电话等用电器,今天我们要研究另一种用电器一电动机。 出示电动机,给它通电,学生看到电动机转动,提高了学习兴趣。 提问:电动机是根据什么原理工作的呢? 讲述:要回答这个问题,还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现—电流周围存在磁场,电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力(如电流通过它的磁场使周围小磁针受力而转动)。根据物体间力的作用是相互的,电流对磁体施加力时,磁体也应该对电流有力的作用。下面我们通过实验来研究这个推断。 3.进行新课 (1)通电导体在磁场里受到力的作用 板书课题:〈第四节磁场对电流的作用〉

全国高中物理磁场大题(超全)

高中物理磁场大题 一.解答题(共30小题) 1.如图甲所示,建立Oxy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,第一四象限有磁场,方向垂直于Oxy平面向里.位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连续发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在0~3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极边缘的影响).已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场.上述m、q、l、t0、B为已知量.(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况) (1)求电压U0的大小. (2)求t0时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径. (3)何时射入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短?求此最短时间.2.如图所示,在xOy平面内,0<x<2L的区域内有一方向竖直向上的匀强电场,2L<x<3L的区域内有一方向竖直向下的匀强电场,两电场强度大小相等.x>3L 的区域内有一方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场.某时刻,一带正电的粒子从坐标原点以沿x轴正方向的初速度v0进入电场;之后的另一时刻,一带负电粒子以同样的初速度从坐标原点进入电场.正、负粒子从电场进入磁场时速度方向与电场和磁场边界的夹角分别为60°和30°,两粒子在磁场中分别运动半周后在某点相遇.已经两粒子的重力以及两粒子之间的相互作用都可忽略不计,两粒子带电量大小相等.求: (1)正、负粒子的质量之比m1:m2; (2)两粒子相遇的位置P点的坐标;

(3)两粒子先后进入电场的时间差. 3.如图所示,相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置,s1、s2分别为M、N板上的小孔,s1、s2、O三点共线,它们的连线垂直M、N,且s2O=R.以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场.D为收集板,板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R,板两端点的连线垂直M、N板.质量为m、带电量为+q的粒子,经s1进入M、N间的电场后,通过s2进入磁场.粒子在s1处的速度和粒子所受的重力均不计. (1)当M、N间的电压为U时,求粒子进入磁场时速度的大小υ; (2)若粒子恰好打在收集板D的中点上,求M、N间的电压值U0; (3)当M、N间的电压不同时,粒子从s1到打在D上经历的时间t会不同,求t的最小值. 4.如图所示,直角坐标系xoy位于竖直平面内,在?m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B=4.0×10﹣4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场,其左边界与x轴交于P点;在x>0的区域内有电场强度大小E=4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场,其宽度d=2m.一质量m=6.4×10﹣27kg、电荷量q=﹣3.2×10?19C 的带电粒子从P点以速度v=4×104m/s,沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场,经电场偏转最终通过x轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力.求:

(完整版)高中物理经典选择题(包括解析答案)

物理 1.一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( ) A. B. C. D. [解析] 1.设中子质量为m,则原子核的质量为Am。设碰撞前后中子的速度分别为v0、v1,碰后原子核的速度为v2,由弹性碰撞可得mv0=mv1+Amv2,m=m+Am,解得v1=v0,故=,A正确。 2.很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始下落。条形磁铁在圆筒中的运动速率( ) A.均匀增大 B.先增大,后减小 C.逐渐增大,趋于不变 D.先增大,再减小,最后不变[解析] 2.对磁铁受力分析可知,磁铁重力不变,磁场力随速率的增大而增大,当重力等于磁场力时,磁铁匀速下落,所以选C。 3.(2014大纲全国,19,6分)一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时, 上升的最大高度为H,如图所示;当物块的初速度为时,上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为( )

A.tan θ和 B.tan θ和 C.tan θ和 D.tan θ和 [解析] 3.由动能定理有 -mgH-μmg cos θ=0-mv2 -mgh-μmg cos θ=0-m()2 解得μ=(-1)tan θ,h=,故D正确。 4.两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是( ) A.波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1-A2| B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2 C.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 [解析] 4.两列振动方向相同的相干波相遇叠加,在相遇区域内各质点仍做简谐运动,其振动位移在0到最大值之间,B、C项错误。在波峰与波谷相遇处质点振幅为两波振幅之差,在波峰与波峰相遇处质点振幅为两波振幅之和,故A、D项正确。

高中物理经典题库1000题

《物理学》题库 一、选择题 1、光线垂直于空气和介质的分界面,从空气射入介质中,介质的折射率为n,下列说法中正确的是() A、因入射角和折射角都为零,所以光速不变 B、光速为原来的n倍 C、光速为原来的1/n D、入射角和折射角均为90°,光速不变 2、甘油相对于空气的临界角为42.9°,下列说法中正确的是() A、光从甘油射入空气就一定能发生全反射现象 B、光从空气射入甘油就一定能发生全反射现象 C、光从甘油射入空气,入射角大于42.9°能发生全反射现象 D、光从空气射入甘油,入射角大于42.9°能发生全反射现象 3、一支蜡烛离凸透镜24cm,在离凸透镜12cm的另一侧的屏上看到了清晰的像,以下说法中正确的是() A、像倒立,放大率K=2 B、像正立,放大率K=0.5 C、像倒立,放大率K=0.5 D、像正立,放大率K=2 4、清水池内有一硬币,人站在岸边看到硬币() A、为硬币的实像,比硬币的实际深度浅 B、为硬币的实像,比硬币的实际深度深 C、为硬币的虚像,比硬币的实际深度浅 D、为硬币的虚像,比硬币的实际深度深 5、若甲媒质的折射率大于乙媒质的折射率。光由甲媒质进入乙媒质时,以下四种答案正确的是() A、折射角>入射角 B、折射角=入射角 C、折射角<入射角 D、以上三种情况都有可能发生 6、如图为直角等腰三棱镜的截面,垂直于CB面入射的光线在AC面上发生全反射,三棱镜的临界角() A、大于45o B、小于45o C、等于45o D、等于90o 7、光从甲媒质射入乙媒质,入射角为α,折射角为γ,光速分别为v甲和v乙,已知折射率为n甲>n乙,下列关系式正确的是() A、α>γ,v甲>v乙 B、α<γ,v甲>v乙 C、α>γ,v甲

高中物理磁场综合练习及答案.doc

高中物理磁场综合练习及答案 磁场相关的物理知识一直以来是学生在高中学习阶段较难掌握的部分,同学们需要加强相关练习,下面是我给大家带来的,希望对你有帮助。 一、选择题(本题10小题,每小题5分,共50分) 1.一个质子穿过某一空间而未发生偏转,则() A.可能存在电场和磁场,它们的方向与质子运动方向相同 B.此空间可能有磁场,方向与质子运动速度的方向平行 C.此空间可能只有磁场,方向与质子运动速度的方向垂直 D.此空间可能有正交的电场和磁场,它们的方向均与质子速度的方向垂直 答案ABD 解析带正电的质子穿过一空间未偏转,可能不受力,可能受力平衡,也可能受合外力方向与速度方向在同一直线上. 2. 两个绝缘导体环AA、BB大小相同,环面垂直,环中通有相同大小的恒定电流,如图1所示,则圆心O处磁感应强度的方向为(AA面水平,BB 面垂直纸面) A.指向左上方 B.指向右下方 C.竖直向上 D.水平向右

答案A 3.关于磁感应强度B,下列说法中正确的是() A.磁场中某点B的大小,跟放在该点的试探电流元的情况有关 B.磁场中某点B的方向,跟该点处试探电流元所受磁场力的方向一致 C.在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时,该点B值大小为零 D.在磁场中磁感线越密集的地方,B值越大 答案D 解析磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定,与试探电流元无关.而磁感线可以描述磁感应强度,疏密程度表示大小. 4.关于带电粒子在匀强磁场中运动,不考虑其他场力(重力)作用,下列说法正确的是() A.可能做匀速直线运动 B.可能做匀变速直线运动 C.可能做匀变速曲线运动 D.只能做匀速圆周运动 答案A 解析带电粒子在匀强磁场中运动时所受的洛伦兹力跟速度方向与磁 场方向的夹角有关,当速度方向与磁场方向平行时,它不受洛伦兹力作用,又不受其他力作用,这时它将做匀速直线运动,故A项正确.因洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直,改变速度方向,因而同时也改变洛伦兹力的方向,故洛伦兹力是变力,粒子不可能做匀变速运动,故B、C两项错误.只有当速度方向与磁场方向垂直时,带电粒子才做匀速圆周运动,故D项

高中物理磁场题型练习

一. 质谱仪问题 1.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具.它的构造原理如图所示,离子源S产生带电量为q的某种正离子,离子射出时的速度很小,可以看作是静止的,离子经过电压U加速后形成离子束流,然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上.实验测得:它在P上的位置到入口处S1的距离为a,离子束流的电流为I.请回答下列问题: (1)在时间t内射到照相底片P上的离子的数目为多少? (2)单位时间穿过入口处S1离子束流的能量为多少? (3)试证明这种离子的质量为. 2.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示.离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零),经加速电场(加速电场极板间的距离为d、电势差为U) 加速,然后垂直进入磁感应强度为B的有界匀强磁场中做匀速圆周运动,最后到达 记录它的照相底片P上.设离子在P上的位置与入口处S1之间的距离为x. (1)求该离子的荷质比. (2)若离子源产生的是带电量为q、质量为m1和m2的同位素离子(m1> m2),它们分 别到达照相底片上的P1、P2位置(图中末画出),求P1、P2间的距离△x。 (3)若第(2)小题中两同位素离子同时进入加速电场,求它们到达照相底片上的时间差△t(磁场边界与靠近磁场边界的极板间的距离忽略不计). 二. 弧形轨迹问题 1.如图所示,一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场,在ad边中点O,方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角θ=30°、大小为v0的带正电粒子,已知粒子质量为m,电量为q,ad边长为L,ab边足够长,粒子重力不计,求: (1)粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围. (2)如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制,求粒子在磁场中运动的最 长时间. 2.如图所示,在矩形abcd区域内存在着匀强磁场,甲、乙两带电粒子从顶角c处沿cd方向射入磁场,甲从p处射出,乙从q处射出,已知甲的比荷是乙的比荷的2倍,cp连线和cq连线与cd边分别成60°和30°角,不计两粒子的重力.

高中物理磁场练习题

第 十章磁场试题 第一节 描述磁场的物理量 1.下列说法中正确的是( ) A.磁感线可以表示磁场的方向和强弱 B.磁感线从磁体的N 极出发,终止于磁体的S 极 C.磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场 D.放入通电螺线管内的小磁针,根据异名磁极相吸的原则,小磁针的N 极一定指向通电螺线管的S 极 2.关于磁感应强度,下列说法中错误的是( ) A.由B = IL F 可知,B 与F 成正比,与IL 成反比 B.由B=IL F 可知,一小段通电导体在某处不受磁场力,说明此处一定无磁场 C.通电导线在磁场中受力越大,说明磁场越强 D.磁感应强度的方向就是该处电流受力方向 3.关于磁场和磁感线的描述,正确的说法是( ) A 、磁感线从磁体的N 极出发,终止于S 极 B 、磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向 C 、沿磁感线方向,磁场逐渐减弱 D 、在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小 4.首先发现电流磁效应的科学家是( ) A. 安培 B. 奥斯特 C. 库仑 D. 伏特 5.两根长直通电导线互相平行,电流方向相同.它们的截面处于一个等边三角形ABC 的A 和B 处.如图所示,两通电导线在C 处的磁场的磁感应强度的值都是B ,则C 处磁场的总磁感应强度是 ( ) A.2B B.B C.0 D.3B

6.如图所示为三根通电平行直导线的断面图。若它们的电流大小都相同,且ab=ac=ad,则a点的磁感应强度的方向是() A. 垂直纸面指向纸里 B. 垂直纸面指向纸外 C. 沿纸面由a指向b D. 沿纸面由a指向d 7.如图所示,环形电流方向由左向右,且I1 = I2,则圆环中心处的磁场是( ) A.最大,穿出纸面 B.最大,垂直穿出纸面 C.为零 D.无法确定 8.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)B (B)2B (C)2B (D)0 第二节磁场对电流的作用 1.关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向,正确的说法是( ) A.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行 B.跟磁场方向垂直,跟电流方向平行 C.既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直 D.既不跟磁场方向垂直,又不跟电流方向垂直 2.如图所示,直导线处于足够大的匀强磁场中,与磁感线成θ=30°角,导线中通过的电流为I,为了增大导线所受的磁场力,可采取下列四种办法,其中不正确的是( ) A.增大电流I B.增加直导线的长度 C.使导线在纸面内顺时针转30° D.使导线在纸面内逆时针转60°

高中物理 几种常见的磁场练习题

高中物理 几种常见的磁场练习题 一、选择题 1、对于通有恒定电流的长直螺线管,下列说法中正确的是( ) A .放在通电螺线管外部的小磁针静止时,它的N 极总是指向螺线管的S 极 B .放在通电螺线管外部的小磁针静止时,它的N 极总是指向螺线管的N 极 C .放在通电螺线管内部的小磁针静止时,它的N 极总是指向螺线管的S 极 D .放在通电螺线管内部的小磁针静止时,它的N 极总是指向螺线管的N 极 解析:由通电螺线管周围的磁感线分布知在外部磁感线由螺线管的N 极指向S 极,在 内部由S 极指向N 极,小磁针静止时N 极指向为该处磁场方向.答案:AD 2、如上图所示ab 、cd 是两根在同一竖直平面内的直导线,在两导线中央悬挂一个小磁针,静止时在同一竖直平面内,当两导线中通以大小相等的电流时,小磁针N 极向纸面里转动,则两导线中的电流方向( ) A .一定都是向上 B .一定都是向下 C .ab 中电流向下,cd 中电流向上 D .ab 中电流向上,cd 中电流向下 解析:小磁针所在位置跟两导线距离相等,两导线中的电流在该处磁感应强度大小相等,小磁针N 极向里转说明合磁感应强度方向向里,两电流在该处的磁感应强度均向里,由安培定则可判知ab 中电流向上,cd 中电流向下,D 正确. 答案:D 3、如上图所示,矩形线圈abcd 放置在水平面内,磁场方向与水平方向成 α角,已知sin α=45,线圈面积为S ,匀强磁场的磁感应强度为B ,则通过线 圈的磁通量为( ) A .BS B.4BS 5 C.3BS 5 D.3BS 4 解析:B 与S 有夹角α,则Φ=BS sin α=45 BS .答案:B 4、如下图所示,a 、b 是两根垂直纸面的直导体通有等值的电流,两导线外有一点P ,P 点到a 、b 距离相等,要使P 点的磁场方向向右,则a 、b 中电流的方向为( ) A .都向纸里 B .都向纸外 C .a 中电流方向向纸外,b 中向纸里 D .a 中电流方向向纸里,b 中向纸外 解析:a 、b 中电流等值,P 点与a 、b 等距,故a 、b 中电流在P 点磁感应强度大小相等,P 点合磁感应强度水平向右,以平行四边形定则和安培定则可判知a 中电流向外,b 中电流向里,C 正确. 5、如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I 1和I 2,且 I 1>I 2;a 、b 、c 、d 为导线某一横截面所在平面内的四点,且a 、b 、c 与两导线 共面;b 点在两导线之间,b 、d 的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能 为零的点是( ) A .a 点 B .b 点 C .c 点 D .d 点 解析:根据右手螺旋定则,I 1和I 2虽然在a 点形成的磁感应强度的方向相反,但由于I 1>I 2,且a 点距I 1较近,a 点的磁感应强度的方向向上,所以不可能为零,A 错;同理c 点的磁感应强度可能为零,C 正确;I 1,I 2在b 点形成的磁感应强度的方向相同,不可能为零,B 错;因b 、d 的连线与导线所在平面垂直,d 点也在两导线之间,I 1、I 2在d 点形成的磁感应强度的方向不可能相反,磁感应强度不可能为零,D 错.答案:C

高中物理经典题库-热学试题49个

五、热学试题集粹 一、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确) 1 ?下列说法正确的是[ ] A.温度是物体内能大小的标志 C.分子间距离减小时,分子势能一定增大2?关于分子势能,下列说法正确的是[ E.布朗运动反映分子无规则的运动 D.分子势能最小时,分子间引力与斥力大小相等 ] A.分子间表现为引力时,分子间距离越小,分子势能越大 E.分子间表现为斥力时,分子间距离越小,分子势能越大 C.物体在热胀冷缩时,分子势能发生变化 D.物体在做自由落体运动时,分子势能越来越小 3?关于分子力,下列说法中正确的是[ ] A.碎玻璃不能拼合在一起,说明分子间斥力起作用 E.将两块铅压紧以后能连成一块,说明分子间存在引力 C.水和酒精混合后的体积小于原来体积之和,说明分子间存在的引力 D.固体很难拉伸,也很难被压缩,说明分子间既有引力又有斥力 4.下面关于分子间的相互作用力的说法正确的是[ ] A.分子间的相互作用力是由组成分子的原子内部的带电粒子间的相互作用而引起的 E.分子间的相互作用力是引力还是斥力跟分子间的距离有关,当分子间距离较大时分子间就只有相互吸引的作用,当分子间距离较小时就只有相互推斥的作用 C.分子间的引力和斥力总是同时存在的 D.温度越高,分子间的相互作用力就越大 5.用r表示两个分子间的距离,E 卩表示两个分子间的相互作用势能.当r = r 。时两分子间的斥力 等于引力.设两分子距离很远时E P=0 [ ] A.当r>r 。时,E p随r的增大而增加 E.当rVr 。时,E p随r的减小而增加 C.当r>r 。时,E P不随r而变 D.当r = r 。时,E P= 0 6.—定质量的理想气体,温度从0C升高到LC时,压强变化如图2-1所示,在这一过程中气体体积 变化情况是[ ] 图2-1 A.不变 E.增大 C.减小 D.无法确定 6 .如图2-2所示,0.5mol理想气体,从状态A变化到状态E,则气体在状态E时的温度为[ ] 图2-2

高中物理:磁场 单元测试卷(含答案)

高中物理:磁场 单元测试卷(含答案) 1.1930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12D D 、构成,其间留有空隙,下列说法正确的是( ) A.离子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大 B.离子从磁场中获得能量 C.增大加速电场的电压,其余条件不变,离子离开磁场的动能将增大 D.增大加速电场的电压,其余条件不变,离子在D 型盒中运动的时间变短 2.质子和α粒子在同一点由静止出发,经过相同的加速电场后,进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动。已知质子和α粒子的质量之比:4:1H m m α=,电荷量之比:2:1H q q α=。则它们在磁场中做圆周运动的周期之比:H T T α为( ) A .4:1 B .1:4 C .2:1 D .1:2 3.如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置。其核心部分是两个“D ”型金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频交流电源相连。则带电粒子获得的最大动能与下列哪些因素有关( ) A.加速的次数 B.加速电压的大小 C.交流电的频率 D.匀强磁场的磁感应强度 4.如图所示,由Oa Ob Oc 、、三个 铝制薄板互成120°角均匀分开的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个匀强磁场区域,其磁感应强度分别用123B B B 、、表示.现有带电粒子自a 点垂直Oa 板沿逆时针方向

射入磁场中,带电粒子完成一周运动,在三个磁场区域中的运动时间之比为1:2:3,轨迹恰好是一个以O 为圆心的圆,则其在b c 、处穿越铝板所损失的动能之比为( ) A.1:1 B.5:3 C.3:2 D.27:5 5.如图所示,在边界PQ 上方有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负电子同时从边界上的O 点沿与PQ 成 角的方向以相同的速度v 射入磁场中,则关于正、负电子,下列说法不正确的是( ) A.在磁场中的运动时间相同 B.在磁场中运动的轨道半径相同 C.出边界时两者的速度相同 D.出边界点到O 点处的距离相等 6.如图,虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场,P 为磁场边界上的一点。大量相同的带电粒子以相同的速率经过P 点,在纸面内沿不同的方向射入磁场。若粒子射入速率为1v ,这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上;若粒子射入速率为2v ,相应的出射点分布在三分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用。则21:v v 为( )

高中物理磁场习题200题(带答案)

评卷人得分 一、选择题 1.如图所示,一电荷量为q的负电荷以速度v射入匀强磁场中.其中电荷不受洛仑兹力的是() A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 由图可知,ABD图中带电粒子运动的方向都与粗糙度方向垂直,所以受到的洛伦兹力都等于qvB,而图C中,带电粒子运动的方向与磁场的方向平行,所以带电粒子不受洛伦兹力的作用.故C正确,ABD错误.故选C. 2.如图所示为电流产生磁场的分布图,其中正确的是() A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 A中电流方向向上,由右手螺旋定则可得磁场为逆时针(从上向下看),故A错误;B 图电流方向向下,由右手螺旋定则可得磁场为顺时针(从上向下看),故B错误;C图中电流为环形电流,由由右手螺旋定则可知,内部磁场应向右,故C错误;D图根据图示电流方向,由右手螺旋定则可知,内部磁感线方向向右,故D正确;故选D. 点睛:因磁场一般为立体分布,故在判断时要注意区分是立体图还是平面图,并且要能根据立体图画出平面图,由平面图还原到立体图. 3.下列图中分别标出了一根放置在匀强磁场中的通电直导线的电流I、磁场的磁感应强度B和所受磁场力F的方向,其中图示正确的是() A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 根据左手定则的内容:伸开左手,使大拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向,可得: A、电流与磁场方向平行,没有安培力,故A错误;

B、安培力的方向是垂直导体棒向下的,故B错误; C、安培力的方向是垂直导体棒向上的,故C正确; D、电流方向与磁场方向在同一直线上,不受安培力作用,故D错误.故选C. 点睛:根据左手定则直接判断即可,凡是判断力的方向都是用左手,要熟练掌握,是一道考查基础的好题目. 4.如图所示,水平地面上固定着光滑平行导轨,导轨与电阻R连接,放在竖直向上的匀强磁场中,杆的初速度为v0,不计导轨及杆的电阻,则下列关于杆的速度与其运动位移之间的关系图像正确的是() A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 导体棒受重力、支持力和向后的安培力; 感应电动势为:E=BLv 感应电流为: 安培力为: 故: 求和,有: 故: 故v与x是线性关系;故C正确,ABD错误;故选:C. 5.如图所示,直角三角形ABC中存在一匀强磁场,比荷相同的两个粒子沿AB方向射入磁场,粒子仅受磁场力作用,分别从AC边上的P、Q两点射出,则() A. 从P射出的粒子速度大 B. 从Q射出的粒子速度大 C. 从P射出的粒子,在磁场中运动的时间长 D. 两粒子在磁场中运动的时间一样长【答案】BD 【解析】 试题分析:粒子在磁场中做圆周运动,根据题设条件作出粒子在磁场中运动的轨迹,根

物理磁场练习题(含答案)

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q F E =适用于任何电场 B .由真空中点电荷的电场强度公式2 Q E k r =可知,当r →0时,E →无穷大 C .由公式IL F B =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 D .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,f ≠0 C 、N 增大,f=0 D 、N 增大,f ≠0 3、有电子、质子、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t 1、水平射程为s 1、着地速率为v 1;现撤去磁场其它条件不变,小球飞行时间为t 2、水平射程为s 2、着地速率为v 2.则有: A 、 v 1=v 2 B 、 v 1>v 2 C 、 s 1=s 2 D 、 t 1E K ',W =0 C 、E K =E K ',W =0 D 、E K >E K ',W >0 6.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A 1A 2。平板S 下方有强度为B 0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/B D .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 D 、电荷在磁场中不可能做匀速直线运动 v

高中物理选修磁场知识点及习题

一、 磁场 知识要点 1.磁场的产生 ⑴磁极周围有磁场。 ⑵电流周围有磁场(奥斯特)。 安培提出分子电流假说(又叫磁性起源假说),认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。(不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的。) ⑶变化的电场在周围空间产生磁场(麦克斯韦)。 2.磁场的基本性质 磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用;对电流只是可能有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。这一点应该跟电场的基本性质相比较。 3.磁感应强度 IL F B (条件是匀强磁场中,或ΔL 很小,并且L ⊥B )。 磁感应强度是矢量。单位是特斯拉,符号为T ,1T=1N/(A?m)=1kg/(A?s 2 ) 4.磁感线 ⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针静止时N 极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。

⑵磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线: ⑷安培定则(右手螺旋定则):对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。 5.磁通量 如果在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,其面积为S,则定义B与S的乘积为穿过这个面的磁通量,用Φ表示。Φ是标量,但是有方向(进该面或出该面)。单位为韦伯,符号为W b。1W b=1T?m2=1V?s=1kg?m2/(A?s2)。 可以认为磁通量就是穿过某个面的磁感线条数。 在匀强磁场磁感线垂直于平面的情况下,B=Φ/S,所以磁感应强度又叫磁通密度。在匀强磁场中,当B与S的夹角为α时,有Φ=BS sinα。 地球磁场通电直导线周围磁场通电环行导线周围磁场

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