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1、北京四中高三物理单元练习十第1页共 10 页磁场高考知识点：1电流的磁场，磁现象的本质2磁感应强度，磁感线，磁通量3磁场对通电直导线的作用，安培力，左手定则4磁场对运动电荷的作用，洛伦兹力，带电粒子在匀强磁场中的圆周运动说明：1要求知道直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线方向跟电流方向之间的关系。2只要求掌握直导线跟B 平行或垂直两种情况下的安培力。3只要求掌握v 跟 B 平行或垂直两种情况下的洛伦兹力。练习题：1匀强磁场的磁力线垂直于线圈平面，磁场的磁感应强度为B，线圈的面积为 S，这时穿过线圈的磁通量为_；线圈绕其对称轴转过90时穿过线圈的磁通量为 _。 线圈从最初的位置转过180时穿过
2、线圈的磁通量的变化量是_。2有两个半径相同的圆环互相垂直地放置，圆心重合，且两环绝缘。在两环中通以相同的电流，每个环在圆心处产生的磁感应强度为B，这时圆心处总的磁感应强度的大小为_。3如下图，六条平行绝缘导线通有电流强度均为I 的电流，在它们围成的区域里，哪个区域指向纸外的磁通量最大？4 如下图，把一个三角形的通电线圈使其平面垂直于磁力线放入匀强磁场中，线圈受到磁场力的合力A方向垂直于ab 边斜向上B方向垂直于bc 边向右C方向垂直于ca 边向下D为零5在马蹄形磁铁旁放置一根既可以自由转动又可以左右移动的通电直导线，导线上的电流方向如下图，分析导线将做何种运动。1 2 3 4 I I N S
3、I 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 10 页北京四中高三物理单元练习十第2页共 10 页6一矩形线圈中通有电流，放在匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时A线圈所受磁力距为零B线圈所受磁力距最大C线圈的各边一定不受磁场力D线圈各边所受的磁场力一定在线圈平面内并指向线圈外面7如下图一位于xy 平面内的矩形通电线圈只能绕ox 轴转动，线圈的四个边分别与xy 轴平行。线圈中电流方向如图。当空间加上如下所述的哪种磁场时，线圈会转动起来A方向沿x 轴的恒定磁场B方向沿y 轴的恒定磁场C方向沿z 轴的恒定磁场D方向沿z 轴的变化磁场
4、8 在磁感应强度B=T 的匀强磁场中， 有一个边长为20cm30cm 的矩形线圈。通有 I=A 的电流，线圈共50 匝。线圈的转轴OO位于长边的1/4 处，且与磁场方向垂直。 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多少？线圈所受的磁力距的大小是多少？9如下图，用两根细线吊着一根质量为m、长为 l 的金属直导线。在导线中通有电流强度为I 的电流。假设在导线周围加一竖直向下的匀强磁场B 后导线将向_方向偏转，平衡后悬线与竖直方向的夹角为_。10一根导线ab 紧靠着竖直放置的两根导轨，ab与导轨间的静摩擦系数。匀强磁场竖直向上，ab 的质量为kg，长 m，B=T 。求
5、ab上 I 为多大时导线能静止不动。B O Ox z y o a b c d B o oI B I B a b 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 10 页北京四中高三物理单元练习十第3页共 10 页11如下图，在两个倾角都为的光滑斜面上，各放一根相同的金属棒，分别通有稳恒电流I1和 I2。在两通电金属棒所在空间存在匀强磁场，两磁场的磁感应强度的大小相等，其中B1的方向竖直向上，B2的方向垂直于斜面斜向上。两金属棒处于平衡状态，则I1I2等于什么？12如下图，水平桌面放置的U 形金属导轨，两导轨平行，串接有电源。现将两根质量
6、相等的裸导线L1和 L2放在导轨上， 方向与导轨垂直，导轨所在平面有一个方向向上的匀强磁场，当合上开关K 后，两根导线便向右运动，并先后脱离导轨右端掉到水平地面上，测得它们落地位置与导轨右端的水平距离分别为s1和s2，求合上开关后：1安培力对L1和 L2所做的功W1W2=？2通过 L1和 L2的电量 q1q2=？13如下图，有四种粒子：电子、质子、中子和粒子以相同的速度由同一点垂直于磁力线射入同一匀强磁场中。如下图在磁场中形成四条轨迹，其中质子的轨迹为 _。14初速都是零的质子和粒子，由同一位置经同一电场加速后，垂直进入同一匀强磁场做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比是A 11 B12 C12D
7、21 15如下图，在通电螺线管中有一带电粒子做逆时针方向的匀速圆周运动。根据图中的电流方向可以确定粒子带_电。假设加大线圈中的电流强度，粒子的轨道半径将_，运动周期将 _。I1 B1 I2 B2 I B K A B C D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 10 页北京四中高三物理单元练习十第4页共 10 页16有一个宽度为d，磁感应强度为B 的有界磁场。当电量为 q，质量为m 的带电粒子垂直于磁场方向射入磁场时，粒子速率至少为 _时，才能穿过磁场。这时粒子穿过磁场所用的时间为 _。17如下图，在半径为R 的范围内有匀强磁
8、场。一个电子从M 点沿半径方向以速度 v 垂直于磁力线射入磁场，从N 点射出时的速度方向偏转了60。电子从M 运行到 N 的时间是A 2R/v B2R/3vC R/3vD3 R/ 3v18C146在匀强磁场中分裂成电子和N147。分裂后两个粒子的飞行方向都与磁场的方向垂直，电子跟N147在磁场中的飞行半径之比为_。19氢原子的电子绕核做匀速圆周运动，电子的质量为m，带电量为e。假设给原子加上垂直于电子轨道平面的磁场，磁感应强度为B，作用在电子上的电场力恰好是磁场力的三倍，电子运动的可能的角速度为_。20如下图，三个质子1、2、3 分别以大小相等的速度经过平板MN 上的小孔 O 射入匀强磁场。磁
9、场方向垂直纸面向里，整个装置放在真空中，这三个质子打到平板MN 上的位置到小孔O 的距离分别是s1、s2、s3。则A s1s2s3B s1s2s3Cs1=s2s3D s1=s3s221一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如下图。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带电量不变 。从图中情况可以确定A粒子从a 到 b，带正电B粒子从b 到 a，带正电C粒子从a 到 b，带负电D粒子从b 到 a，带负电B 1 2 3 M N O M N v v o B a b 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -
10、 - - - - -第 4 页，共 10 页北京四中高三物理单元练习十第5页共 10 页22在图中虚线所围的区域内，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和 B 都沿水平方向，并与电子运动的方向相同BE 和 B 都沿水平方向，并与电子运动的方向相反CE 竖直向上， B 垂直纸面向外D E竖直向上， B 垂直纸面向里23如下图，在两平行金属板间有正交的匀强电场和匀强磁场。一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入场中，射出时粒子的动能减小了。为了使粒子射出时比射入时的动
11、能增加，在不计重力的情况下，可以采取的方法是A增加粒子射入时的速度B增加磁场的磁感应强度C增加电场的电场强度D改变粒子的带电性质，不改变所带的电量24如下图，方向竖直向下的匀强电场和方向水平且垂直纸面向里的匀强磁场如下图。一离子从A 点由静止释放后，沿曲线ACD 运动， C 为轨迹的最低点，离子到达D 点时的速度为零，不计重力，则A这离子必带正电BAD 两点位于同一高度C离子在C 点时的速度最大D离子到达D 点后将沿原曲线返回A 点25如下图，在磁流体发电机中，把气体加热到很高的温度使它变成等离子体，已知离子的电量为q，让它以速度v 通过磁感应强度为B 的匀强磁场区，这里有间距为d 的电极 a
12、 和 b。两个电极间的电势差为_。假设单位时间进入磁场区域的正负离子数各为N，电路中可能的最大电流为_。26如下图，在y0 的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy 平面并指向纸面外，磁感强度为B。一带正电的粒子以速度v0从 O 点射入磁场， 入射方向在xy 平面内， 与 x 轴正方向的夹角为。假设粒子射出磁场的位置与O点的距离为l， 求该粒子的电量和质量之比q/m。+ + + + + + - - - - - - - - - - - + + + + + A C B R a b O B x y 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，
13、共 10 页北京四中高三物理单元练习十第6页共 10 页27图中虚线MN 是一垂直纸面的平面与纸面的交线，在平面右侧的半空间存在一磁感强度为B 的匀强磁场，方向垂直纸面向外。O 是 MN 上的一点，从O点可以向磁场区域发射电量为+q、质量为m、速率为v 的粒子，粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向。已知先后射人的两个粒子恰好在磁场中给定的P 点相遇， P 到 O 的距离为L，不计重力及粒子间的相互作用。1求所考察的粒子在磁场中的轨道半径。2求这两个粒子从O 点射人磁场的时间间隔。28如下图， 在 x 轴上方有垂直于xy 平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在 x 轴下方有沿y 轴负方向的匀强
14、电场，场强为E。一质量为m，电量为 -q 的粒子从坐标原点O 沿着 y 轴正方向射出。射出之后，第三次到达x 轴时，它与点O的距离为L。求此粒子射出时的速度v 和运动的总路程s重力不计 。29如下图，相距为L 的平行界面S1和 S2将空间分为 I、II、III 三个区域。区域I和II内是垂直于纸面，朝向读者的匀强磁场，磁感应强度分别为B1和 B2。区域III 内是匀强电场，电场强度为E，方向从S2垂直指向S1。现使质量为m、电量为q 的带正电的粒子以垂直界面的速度v 自 O 点向 S1射出， O 点与 S1相距 L/4。假设粒子所受的重力不计，为使带正电的粒子能按图示的实线轨道运动轨道两段圆弧
15、的半径相等 ，求：1磁感应强度B1和 B2之比应是多少； 2电场强度E的值应小于多少。O v S1 S2 I II III B1 B2 M N P O O y B E x 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 10 页北京四中高三物理单元练习十第7页共 10 页30如下图，在半径为R 的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，a、b、c三点等距离地分布在圆周上。三对相同的平行金属板分别处于这三点的圆的切线方向。它们的两板间电压为U。在 a、 b、c 处有小孔。有一个质量为m、带电量为 q 的粒子从 a 孔正对的金属板M 处由静止释
16、放。不计重力，经过一段时间后，粒子又返回到M 处。求：1磁场的磁感应强度；2如果每对金属板间的距离都为d，粒子运动的周期是多大。31如图，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c 和 d，外筒的外半径为r0。在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为B，在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场。一质量为m、带电量为 +q 的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a 的 S 点出发，初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则两极之间的电压U 应是多少？不计重力，整个装置在真空中。32如下图， ON 与
17、x 轴的夹角为30 ，当有一指向-y 方向的匀强电场时，正离子在y 轴 A 处以平行于x 轴方向的速度v 射入电场后，其速度方向恰好在P 点与 ON正交，现将电场改为指向纸外的匀强磁场，同样的正离子在 y 轴 B 处以相同的速度v 射入磁场后，其速度方向恰好也在 P 点与 ON 正交。不计重力，求比值OAOB 为多少。a c b M 30N A B P x y 0 a c b d O -q S 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 10 页北京四中高三物理单元练习十第8页共 10 页33在如下图的空间区域中x 轴上方有一匀强磁
18、场，磁感应强度B 的方向垂直纸面向里，大小为B=特。今有一质子以速率v=106米/秒由 y 轴上的 A 点沿 y轴正方向射入磁场，盘旋了240以后进入x 轴下方的匀强电场区。 该电场强度E 的大小为0.30106伏/米，方向与 y 轴正方向夹角为30。假设不计重力，已知质子的质量mp10-27千克，问： 1该质子从开始射入磁场区到再次进入磁场区共用多少时间；2再次进入磁场区初始点的x 坐标是多少？34带正电的物块在绝缘斜面上刚好匀速下滑，如下图。假设加一个垂直于纸面的匀强磁场，物块在下滑过程中仍未离开斜面，则A假设磁场方向指向纸面里，物块加速运动B假设磁场方向指向读者，物块的动量增加C物块的机
19、械能可能增加D物块的机械能一定减小35如下图，一个摆球带正电的单摆在水平方向的磁场中摆动，摆动平面跟磁场垂直。当摆球从左向右和从右向左摆到最低点C 时，以下说法正确的选项是A摆球受到的磁场力相同B摆球受到的悬线拉力相同C摆球具有相同的动能D摆球具有相同的动量36如下图，在轻杆下端挂一个带负电的小球，让小球在竖直平面内做简谐振动。要使小球的运动周期变短，可以采取的措施是A加竖直向上的匀强磁场B加水平方向的匀强磁场C加竖直向下方向的匀强电场D加竖直向上方向的匀强电场37设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场。已知电场强度和+ B C A y A B x 30E 精选学习资料 - - - -
20、 - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 10 页北京四中高三物理单元练习十第9页共 10 页磁感应强度的方向是相同的，电场强度的大小V/m ，磁感应强度的大小T。今有一个带负电的质点以v=20m/s 的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动。求此带电质点的电量与质量之比q/m 以及磁场的所有可能方向(角度可用反三角函数表示 )。38如下图，在水平向右的匀强电场E 和水平向里的匀强磁场B 并存的空间中，有一个足够长的水平光滑绝缘面MN 。面上O 点处放置一个质量为m，带正电 q 的物块，释放后物块自静止开始运动。求物块刚要离开水平面时的速度和相对于出发点
21、O 的位移。39如下图，质量为m 的小球带有电量q 的正电荷。中间有一孔套在足够长的绝缘杆上。杆与水平成角。与球的摩擦系数为。此装置放在沿水平方向磁感应强度为B 的匀强磁场之中。从高处将小球无初速释放。小球下滑过程中加速度的最大值是多少？小球运动速度的最大值是多少？40如图， 在竖直平面内x 轴下方有磁感应强度O y x P 0，hB E M N O + E B B 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 10 页北京四中高三物理单元练习十第10页共 10页为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场和电场强度为E、竖直向下的匀强电场。
22、一个带电小球从y 轴上 P0， h点以初速度v0竖直向下抛出。小球穿过x 轴后恰好做匀速圆周运动，不计空气阻力，重力加速度为g。1小球是带正电还是带负电？2小球做圆周运动的半径多大？3假设从P点出发时开始计时，小球在什么时刻穿过x 轴？41有一带电液滴在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中运动。已知电场强度为 E 方向竖直向下，磁感应强度为B 方向水平且垂直于纸面向里，如下图。假设液滴在垂直于B 的竖直平面内即在纸面内做半径为R 的匀速圆周运动。设液滴的质量为m，空气影响不计。1液滴的速度大小应是多少？绕行方向如何？2假设液滴运动到最低点A 时分裂成两个大小相等的液滴，其中一个仍在原平面内做半径R=3R 的匀速圆周运动绕行方向不变，而且它的最低点还是A。那么另一液滴将如何运动？R RB E A 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 10 页