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1、磁场对电流的作用双基训练1.如图所示的四个图中，分别标明了通电导线在磁场中的电流方向、磁场方向以及通电导线所受磁场力的方向，其中正确的是().【1】答案:C2.如图所示，通电导线MN 在纸面内从a 位置绕其一端M 转至 b 位置时，通电导线所受安培力的大小变化情况是().【l】(A)变小(B)不变(C)变大(D)不能确定答案:B3.将长度为20cm、通有 O.1A 电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示.已知磁感应强度为1T，试求下列各图中导线所受安培力的大小并在图中标明方向.【4】(1)FA=_N.(2)FB=_N.(3)FC=_N.(4)FD=_N.答案:(1)0(2)0.
2、02(3)0.01(4)0.02，方向略 4.赤道上某处有一竖直的避雷针，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力的方向为().【1】(A)正东(B)正南(C)正西(D)正北答案:A 5.如图所示，放在马蹄形磁铁两极之间的导体棒ab，当通有自b到 a 的电流时受到向右的安培力作用，则磁铁的上端是_极.如磁铁上端是S极，导体棒中的电流方向自a 到 b，则导体棒受到的安培力方向向 _.【1.5】答案:N，右纵向应用 6.如图所示，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab 和 cd，分别通有方向如图的电流，若通电导线ab 固定小动，导线cd 能自由运动，则它的运动情况是
3、().【2】(A)顺时针转动，同时靠近导线ab(B)顺时针转动，同时远离导线ab(C)逆时针转动，同时靠近导线ab(D)逆时针转动，同时远离导线ab答案:C 7.如图所示，在条形磁铁S 极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁铁位于名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 14 页 -同一平面内，当线圈中电流沿图示方向流动时，将会出现().【2】(A)线圈向磁铁平移(B)线圈远离磁铁平移(C)从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁(D)从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁答案:D 8.一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，且两个圆线圈的圆心重合，当两
4、线圈都通有如图所示方向的电流时，则从左向右看，线圈L1将().【2.5】(A)不动(B)顺时针转动(C)逆时针转动(D)向纸外平动答案:D 9.如图所示，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x、y 轴平行，线圈中电流方向如图所示.欲使线圈转动起来空间应加上的磁场是().(1991 年 全国高考试题)【3】(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 轴的变化磁场答案:B 10.如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬挂于a、b 两点.棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电
5、流，方向从M 流向 N，此时悬线上有拉力.为了使拉力等于零，可().(1991 年上海高考试题)【3】(A)适当减小磁感应强度(B)使磁场反向(C)适当增大电流强度(D)使电流反向答案:C 11.如图所示，一金属直杆MN 两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN 与线圈轴线均处于同一竖直平面内，为使MN 垂直纸面向外运动，可以().(1997 年上海高考试题)【4】(A)将 a、c 端接在电源正极，b、d 端接在电源负檄(B)将 b、d 端接在电源正极，a、c 端接在电源负极(C)将 a、d 端接在电源正极，b、c 端接在电源负极(D)将 a、c 端接在交流电源的一端,b、d 接在交流电源的另一端答
6、案:ABD 12.如图所示，一细导体杆弯成四个拐角均为直角的平面折线，其ab、cd 段长度均为l1，bc 段长度为 l2.弯杆位于竖直平面内，Oa、dO段由轴承支撑沿水平放置.整个弯杆置于匀强磁场中，磁场方向竖直向上，磁感应强度为 B.今在导体杆中沿abcd 通以大小为I 的电流，此时导体杆受到的安培力对OO轴的力矩大小等于 _.(1996 年全国高考试题)p.98【3】名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 14 页 -答案:BIl1l2 13.在同一平面上有a、b、c 三根等间距平行放置的长直导线，依次载有电流强度为1A、2A、3A 的电流，各电流的方向如图所示，则导
7、线a 所受的合力方向向 _，导线 b 所受的合力方向向_.(1998 年上海高考试题)【3】答案:左，右 14.在倾角为的光滑斜面上，放置一通有电流I、长 L、质量为m 的导体棒，如图所示，试求:(1)使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B 的最小值和方向.(2)使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场磁感应强度B 的最小值和方向.【6】答案:(1)ILmgsin，垂直斜面向下(2)ILmg，水平向左横向拓展 15.质量为 m 的通电细杆ab 置于倾角为的导轨上，导轨的宽度为d，杆 ab 与导轨间的摩擦因数为.有电流时，ab 恰好在导轨上静止，如图所示.图(b)中的四个侧视图中，标出
8、了四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab 与导轨之间的摩擦力可能为零的图是().【4】答案:AB 16.电流表中通以相同的电流时，指针偏转的角度越大，表示电流表的灵敏度越高.下列关于电流表灵敏度的说法中正确的是().【3】(A)增加电流计中的线圈匝数，可以提高电流表的灵敏度(B)增强电流计中永久磁铁的磁性，可以提高电流表的灵敏度(C)电流计中通的电流越大，电流表的灵敏度越高(D)电流计中通的电流越小，电流表的灵敏度越高答案:AB 17.一矩形通电线框abcd 可绕其中心轴OO转动，它处在与OO垂直的匀强磁场中，如图所示.在磁场作用下线框开始转动，最后静止存平衡位置，则平衡后().【4】(A)线框四
9、边都不受磁场的作用力(B)线框四边受到指向线框外部的磁场力，但合力为零(C)线框四边受到指向线框内部的磁场力，但合力为零(D)线框的一对边受到指向线榧外部的磁场作用力，另一对边受到指向线框内部的磁场作用力，但合力为零答案:B 18.如图所示的天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共 N 匝.线罔的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸而.当线圈中通有电流I(方向如图)时，在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡.当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m 的砝码后，天平重新平衡.名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 14 页 -由
10、此可知().(1993 年全国高考试题)【5】(A)磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为(m1-m2)g/NIl(B)磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为mg/2NIl(C)磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为(m1-m2)g/NIl(D)磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为mg/2NIl答案:B 19.如图所示是光点电流计的示意图.在电流计的转轴上同定一块小平面镜M，当无电流通过线圈N 时，从光源S发出的一束细光束，通过小孔O 垂直射到镜面上，反射后恰好射在刻度盘中点O 处，刻度盘是在以镜面中心为圆心的水平圆弧上.已知线圈转过的角度与通过线圈的电流成正比，即=kI，k=1(A)-1.如果有某
11、一电流通过线圈时，光点从 O 移到 P 点，OP 对应的角度为30，则通过电流计的电流为_A.【4】答案:15 20.电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图1333所示.1982 年澳大利亚国立大学制成了能把m=2.2g 的弹体(包括金属杆CD 的质量)加速到v=10kms 的电磁炮.若轨道宽l=2m，长 s=100m，通过的电流为I=10A，则轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度B=_T，磁场力的最大功率P=_W(轨道摩擦不计).【5】答案:55，1.1107 21.如图所示，两根平行放置的长直导线a 和 b 载有大小相同、方向相反的电流，a 受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直
12、的匀强磁场后，a 受到的磁场力大小变为F2，则此时b 受到的磁场力大小变为().(2000 年上海高考试题)【4】(A)F2(B)F1-F2(C)F1F2(D)2F1-F2答案:A 22.一条形磁铁静止在斜面上，固定在磁铁中心的竖直上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流，如图所示.若将磁铁的N极位置与 S 极位置对调后，仍放在斜面上原来的位置，则磁铁对斜面的压力 F 和摩擦力f 的变化情况分别是().【6】(A)F 增大，f 减小(B)F 减小，f 增大(C)F 与 f 都增大(D)F 与 f 都减小答案:C 23.矩形导线框接在电压恒定的电路中，且与磁感线平行地放在匀强磁场中，此时它受到
13、的磁力矩为M，要使线框受到的磁力矩变为M/2，可以采取的措施是().【6】(A)将匝数减少一半(B)将线框的长宽都减少一半(C)将线框转过30角(D)将线框转过60角答案:BD 24.如图所示，在光滑水平桌面上，有两根弯成直角的相同金属棒，它们一端均可绕固定转动轴O 自由转动，另一端 b 互相接触，组成一个正方形线框，正方形每边长度均为l，匀强磁场的方向垂直桌面向下.当线框中通以图示方向的电流I 时，两金属棒在b 点相互作用力为f，则此时磁感应强度的大小为_(不计电流产生的磁场).(1996名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 14 页 -年上海高考试 题)p.94【5
14、】答案:Ilf2 25.如图所示，柔软的导线长0.628m，弯曲地放在光滑水平面上，两端点固定在相距很近的a、b 两点，匀强磁场的方向竖直向下，磁感应强度B=2T，当导线中通以图示方向的电流I=5A 时，导线中的张力为 _N.【5】答案:1 26.通电长导线中电流I0的方向如图所示.边长为2L 的正方形载流线圈abcd 中的电流强度为I，方向由abcd.线圈的 ab、cd 边以及过ad、bc 边中点的轴线OO都与长导线平行.当线圈处于图示位置时，ab 边与直导线间的距离aa1等于 2L，且 aa1与 ad 垂直.已知长导线中电流产生的磁场在ab 处的磁感应强度为B1，在 cd 处的磁感应强度为
15、上B2，则载流线圈处于此位置时受到的磁力矩的大小为_.【6】答案:212B22BIL 27.如图所示，质量为60g 的铜棒长为a=20cm，棒的两端与长为L=30cm 的细软铜线相连，吊在磁感应强度B=0.5T、方向竖直向上的匀强磁场中.当棒中通过恒定电流I 后，铜棒向上摆动，最大偏角=60，g 取 10ms2，求:(1)铜棒中电流I 的大小.(2)铜棒在摆动过程中的最大速率(结果保留一位有效数字).【8】答案:(1)A32(2)1m/s 28.如图所示，金属棒ab 的质量 m=5g，放置在宽 L=1m、光滑的金属导轨的边缘处，两会属导轨处于水平平面内，该处有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=
16、0.5T.电容器的电容C=200F，电源电动势F=16V，导轨平面距地面高度h=0.8m，g 取 10ms2.在电键 S 与 1接通并稳定后，再使它与2 接通，则金属棒ab 被抛到s=0.064m 的地面上，试求此时电容器两端的电压.【lO】答案:8V 29.如图所示，一个半径为R 的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B 大小相等，方向均与环面轴线方向成 角.若导线环上载有一恒定电流I，试求磁场作用在圆环上安培力的大小和方向.【10】答案:2BIRsin，方向竖直向下 30.如图所示，磁流体动力泵的矩形槽左、右两侧壁是导电极板，前后两壁是绝缘板，槽宽L=5cm，高
17、h=10.5cm，槽的下部与水银面接触，上部与一竖直非导电管相连，匀强磁场方向垂直于绝缘壁，B=O.1T.给两导电极板加一电压U=1V，取水银电阻率0=10-6m，名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 14 页 -水银密度 =1.4104kgm3；求水银在泵中可上升的高度.【15】答案:150cm 31.如图所示，倾角为 的斜面上放一木制圆柱，其质量 m=0.2kg，长为 l=0.1m，圆柱上顺着轴线OO绕有 N=10 匝的线圈，线圈平面与斜面平行，斜面处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T.当通入多大的电流时，圆柱才不致往下滚动?【20】答案:1.96A磁场
18、对运动电荷的作用双基训练1.一带电粒子在匀强磁场中.沿着磁感应强度的方向运动，现将该磁场的磁感应强度增大 1 倍，则带电粒子受到的洛伦兹力().【0.5】(A)增大为原来的2 倍(B)增大为原来的4 倍(C)减小为原来的一半(D)保持原来的情况不变答案:D2.如图所示，阴极射线管(A 为其阴极)放在蹄形磁铁的N、S两极间，射管的A、B 两极分别接在直流高压电源的_极和_极.此时，荧光屏上的电子束运动轨迹_偏转(选填“向上”、“向下”或“不”).【l】答案:负，正，向下 3.两个粒子，带电量相等，在同一匀强磁场中只受到磁场力作用而作匀速圆周运动().(1995 年全国高考试题)【l】(A)若速率
19、相等，则半径必相等(B)若质量相等，则周期必相等(C)若动量大小相等，则半径必相等(D)若动能相等，则周期必相等答案:BC 4.初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则().(2001 年北京春季高考试题)【1.5】(A)电子将向右偏转，速率不变(B)电子将向左偏转，速率改变(C)电子将向左偏转，速率不变(D)电子将向右偏转，速率改变答案:A 5.如图所示，一电子从a 点以速度v 垂直进入长为d、宽为h的矩形磁场区域，沿曲线ab 运动，通过b 点离开磁场.已知电子质量为 m，电量为 e，磁场的磁感应强度为B，ab 的弧长为s，则该电子在
20、磁场中运动的时间为().【3】(A)t=d/v名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 14 页 -(B)t=s/v(C)22hd2dharcsineBmt(D)22hd2dharccoseBmt答案:BC纵向应用 6.如图所示，ab 是一弯管，其中心线是半径为R 的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面且指向纸外.有一束粒子对准a 端射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度.但都是一价正离子，则().【2】(A)只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管(B)只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管(C)只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
21、(D)只有动能大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管答案:C 7.如图所示，将截面为正方形的真空腔abcd 放置在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里.若有一束具有不同速率的电子由小孔a 沿 ab 方向射入磁场，打在腔壁上被吸收，则由小孔c 和小孔 d 射出的电子的速率之比 vc/vd=_.p.100【3】答案:2 8.如图所示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().(2002 年北京春季高考理科综合试题)【3】(A)一定带正电(B)一定带负电(C)不带电(D)可能带正电，也可能带负电答案:A 9.如图所示，用绝缘细线悬挂
22、着的带正电小球在匀强磁场中作简谐运动，则().【3】(A)当小球每次经过平衡位置时，动能相同(B)当小球每次经过平衡位置时，动量相同(C)当小球每次经过平衡位置时，细线受到的拉力相同(D)撤消磁场后，小球摆动的周期不变答案:AD 10.如图所示，一个带正电的小球沿光滑的水平绝缘桌面向右运动，速度的方向垂直于一个水平方向的匀强磁场，小球飞离桌子边缘落到地板上.设其飞行时间为t1，水平射程为s1,落地速率为v1.撤去磁场，其余条件不变时，小球飞行时间为 t2，水平射程为s2,落地速率为v2,则().【4】(A)t1t2(B)s1s2(C)s1s2(D)v1=v2答案:BD 11.如图所示，在x 轴
23、的上方(y0)存在着垂直于纸面向名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 14 页 -外的匀强磁场，磁感应强度为B.在原点 O 有一个离子源向x 轴上方的各个方向发射出质量为 m、电量为q 的正离子，速率都为v，对那些在xy 平面内运动的离子，在磁场中可能到达的最大x=_，最大 y=_.(1997 年全国高考试题)【5】答案:qB2mv，qB2mv 12.如图所示，在y0 的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于 xOy 平面并指向纸面外，磁感臆强度为B，一带正电的粒子以速度 v0从 O 点射入磁场，入射方向在xOy 平面内，与x 轴正向的夹角为 .若粒子射出磁场的位置与O 点
24、距离为 1，求该粒子的电量和质量之比q/m.(2001 年全国高考试题)【5】答案:lBsin2v0 13.电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的.电子束经过电压为U 的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示.磁场方向垂直于圆面，磁场区的中心为O，半径为r.当不加磁场时，电子束将通过O 点而打到屏幕的中心M 点.为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电于束偏转一已知角度 ，此时磁场的磁感应强度B 应为多大?(2002年全国高考理科综合试题)【6】答案:2tane2mUr1 14.K-介子衰变的方程为:K-=-0，其中 K-介子和-介子带负的基元电荷，0介子不带电.如图所示，
25、一个 K-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侧弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径RK-和 R-之比为 2:1.0介子的轨迹术画出.由此可知 的动量大小与0的动量大小之比为().(2003 年全国高考理科综分试题)【5】(A)l:l(B)l:2(C)1:3(D)1:6答案:C 15.在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕轴O 在匀强磁场中作逆时针方向的匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示.若小球运动到A 点时，绳子忽然断开.关于小球在绳断开后可能的运动情况，下列说法中正确的是().【5】(A)小球仍作逆时针匀速圆周运动，半径不变(
26、B)小球仍作逆时针匀速圆周运动，但半径减小(C)小球作顺时针匀速圆周运动，半径不变(D)小球作顺时针匀速圆周运动，半径减小答案:ACD 16.如图所示，L1和 L2为两平行的虚线，L1上方和 L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场，A、B 两点都名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 14 页 -在 L2上.带电粒子从A 点以初速 v 斜向上与 L2成 30角射出，经过偏转后正好过B 点，经过 B 点时速度方向也斜向上，不计重力影响，下列说法中正确的是().【6】(A)该粒子一定带正电(B)带电粒子经过B 点时速度一定与在A 点时速度相同(C)若将带电粒子在A
27、 点时初速度变大(方向不变)，它仍能经过B 点(D)若将带电粒子在A 点时初速度方向改为与L2成 45角斜向上，它仍能经过B 点.答案:BC 17.如图所示，足够长的矩形区域abcd 内充满磁感应强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，现从ad 边的中心O 点处，垂直磁场方向射入一速度为v0的带正电粒子，v0与ad 边的夹角为30.已知粒子质量为m，带电量为q，ad 边长为 L，不计粒子的重力.(1)求要使粒子能从ab 边射出磁场，v0的大小范围.(2)粒子在磁场中运动的最长时间是多少?在这种情况下，粒子将从什么范围射出磁场?【14】答案:(1)3mqBLvmqBL0(2)3qBm5t，在 O
28、 点上方 L/3 范围内 18.如图中虚线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应强度为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.已知先后射入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.求:(1)所考察的粒子在磁场中的轨道半径.(2)这两个粒子从0 点射人磁场的时间间隔.(1999 年全国高考试题)【15】答案:(1)qBmv(2)2mvLqBarccosqB4m横向拓展 19.在图中虚线所围的区域
29、内，存存电场强度为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，设重力可以忽略不计，则在这区域中的E 和 B 的方向可能是().【3】(A)E 和 B 都沿水平方向，并与电子运动的方向相同(B)E 和 B 都沿水平方向，并与电子运动的方向相反(C)E 竖直向上，B 垂直纸面向外(D)E 竖直向上，B 垂直纸面向里答案:ABC 20.如图所示，一束质量、速度和电量各不相同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向，未发生任何偏转.如果让这些不偏转离子进入另个匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束.对这些进入后
30、一磁场的离子，可得出结论().(1993 年上海高考试题)【3.5】(A)它们的动能一定各不相同名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 14 页 -(B)它们的电量一定各不相同(C)它们的质量一定各不相同(D)它们的电量与质量之比一定各不相同答案:D 21.如图所示，匀强电场 E 竖直向下，匀强磁场B 垂直纸面向里.现有三个带有等量同种电荷的油滴a、b、c，若将它们分别置入该区域中，油滴 a 保持静止，油滴b 向左水平匀速运动，油滴c 向右水平匀速运动，则比较三个油滴所受重力Ga、Gb、Gc的大小，最大的是 _，最小的是 _.【3】答案:Gb，Gc 22.如图所示，带电液
31、滴从h 高处自由落下，进入一个匀强电场和匀强磁场互相垂直的区域，磁场方向垂直纸面，电场强度为E，磁感应强度为B.已知液滴在此区域中作匀速圆周运动，则圆周的半径R=_.(993 年全国高考试题)【4】答案:g2hBE 23.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，离子产生出米时的速度很小，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.请回答卜列问题:(1
32、)在时间 t 内射到照相底片P 上的离子的数目为_.(2)单位时间穿过入口处S1离子束流的能量为_.(3)试证明这种离子的质量为22a8UqBm.【8】答案:(1)It/q(2)UI(3)略 24.在如图所示的直角坐标系中，坐标原点O 处固定有正点电荷，另有平行于y 轴的匀强磁场.一个质量为m、带电量为 q 的微粒，恰能以y 轴上 O点(O，a，O)为圆心作匀速圆周运动，其轨迹平面与xOz 平面平行，角速度为 ，旋转方向如图中箭头所示.试求匀强磁场的磁感应强度的大小和方向.【6】答案:qmaqmg，方向沿-y 轴 25.如图所示，空间存在着由匀强磁场B 和匀强电场E 组成的正交电磁场，电场方向
33、水平向左，磁场方向垂直纸面向里.有一带负电荷的小球P，从正交电磁场上方的某处自由落下，那么带电小球在通过正交电磁场时().【4】(A)一定作曲线运动(B)不可能作曲线运动(C)可能作匀速直线运动(D)可能作匀加速直线运动名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 14 页 -答案:A 26.如图所示是氢原子中电子绕核作快速的圆周运动(设为逆时针方向)的示意图.电子绕核运动可等效为环形电流.设此环形电流在通过圆心并垂直于圆面的轴线上某一点P处产生的磁感应强度的大小为 B1.现在沿垂直于圆轨道平面的方向加一磁感应强度为B 的外磁场，这时设电子的轨道半径没变，而它的速度发生了变化
34、.若用 B2表示此时环行电流在P 点产生的磁感应强度的大小，则当B0的方向().【6】(A)垂直于纸面向里时，B2B1(B)垂直于纸面向里时，B2B!(C)垂直于纸而向外时，B2B1(D)垂直于纸面向外时，B2B1答案:BC 27.如图所示，带电平行板中匀强磁场方向水平垂直纸面向里，某带电小球从光滑绝缘轨道上的a 点自由滑下，经过轨道端点 P进入板间后恰能沿水平作直线运动.现使小球从较低的 b 点开始下滑，经P 点进入板间，在板间的运动过程中().【6】(A)其动能将会增大(B)其电势能将会增大(C)小球所受的洛伦兹力将会增大(D)小球受到的电场力将会增大答案:ABC 28.如图所示，质量为0
35、.1g 的小球，带有510-4C 的正电荷，套在一根与水平方向成37角的足够长的绝缘杆上，小球与杆之间的动摩擦因数为=0.5，杆所在空间有磁感应强度B=0.4T 的匀强磁场，小球由静止开始下滑，它的最大加速度为_m s2，最大速率为_ms.【5】答案:6，2 29.如图所示，环状匀强磁场围成中空区域内有自由运动的带电粒子，但由于环状磁场的束缚，只要速度不很大，都不会穿出磁场的外边缘.设环状磁场的内半径R1=0.5m，外半径R2=1.0m，磁场的磁感应强度B=1.0T，若被缚的带电粒子的荷质比为q/m=4107Ckg，中空区域中带电粒子具有各个方向的速度，试计算:(1)粒子沿环状的半径方向射入磁
36、场，不能穿越磁场的最大速度多大?(2)所有粒子不能穿越磁场的最大速度多大?【8】答案:(1)1.5107m/s(2)1.0107m/s 30.如图所示，一带电质点，质量为m，电量为 q，以平行于 Ox 轴的速度v 从 y 轴上的 a 点射入图中第一象限所示的区域.为了使该质点能从x 轴上的 b 点以垂直于Ox 轴的速度v 射出，可在适当的地方加一个垂直于xy 平面、磁感应强度为B 的匀强磁场.若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求这圆形磁场区域的最小半径.重力忽略不计.(1994 年全国高考试题)p.100【10】答案:2qBmv2名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共
37、14 页 -31，设在地面上方的真空室内存在匀强电场和匀强磁场.已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的，电场强度的大小E=4.0V m，磁感应强度的大小B=0.15T.今有一个带负电的质点以v=20ms 的速度在此区域内沿垂直场强方向作匀速直线运动，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).(1996 年全国高考试题)p.104【12】答案:2.25C/kg，沿与重力方向成tan=0.75，斜向下的一切方向 32.如图所示，在 x 轴上方有垂直于xy 平面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B.在 x 轴下方有沿y 轴负方向的匀强电场，场强为 E.一质
38、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).(1998 年全国高考试题)p.102【10】答案:4mqBL，16mELqBL2122 33.如图所示，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匀强磁场,磁感应强度的大小为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
39、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,则两电极之间的电压U 应是多少(不计重力,整个装置在真空中)?(2000 年天津高考试题)【12】答案:2mBqr220 34.如图所示为一种可用于测量电子电量e与质量 m 比值 e/m 的阴极射线管,管内处于真空状态,图中 L 是灯丝.当接上电源时可发出电子.A 是中央有小圆孔的金属板,当 L 和 A 间加上电压时(其电压值比灯丝电压大很多),电子将被加速并沿图中虚直线所示的路径到达荧光屏S 上的 O 点,发出荧光.P1、P2为两块平行于虚直线的金属板,已知两板间距为d.在虚线所示的圆形区域内可施加一匀强磁场,已知其磁感应强度为B,
40、方向垂直纸面向外.a、b1、b2、c1、c2都是同定在管壳上的金属引线,E1、E2、E3是三个电压可调并可读出其电压值(u1、u2、u3)的直流电源.(1)试在图中画出三个电源与阴极射线管的有关引线的连线.(2)导出计算e/m 的表达式,要求用应测物理量及题给已知量表示.(2000 年广东高考试题)【15】答案:(2)22223dB2uume 35.目前世界上正在研究的新型发电机磁流体发电机的原理如图所示.设想在相距为d,且足够长的甲、乙两金属板间名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 14 页 -加有垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场,两板通过电键和灯泡相连,将
41、气体加热到使之高度电离.由于正负电荷一样多,且带电量均为q,故称为等离子体.将其以速度V 喷入甲、乙两板之间,这时甲、乙两板就会聚集电荷,产生电压,它可以直接把内能转化为电能.试问：(1)图中哪个极板是发电机的正极?(2)发电机的电动势多大?(3)设喷入两极间的离子流每立方米有n 对一价正负离子,等离子体的截面积为S,则发电机的最大功率多大?【12】答案:(1)甲(2)Bdv(3)2ndqSBv2 36.我国 1989 年初投入运行的高能粒子加速器北京正负电子对撞机是一种现代的新型加速器.正负电子对撞机的最后部分的简化示意图如图所示(俯视图),位于水平面内的粗实线所示的圆环形真空管是正负电子作
42、圆周运动的“容器”,经过加速器加速后的正负电子被分别引入该管道时,具有相等的速率v,它们沿管道向相反的方向运动.在管道内控制它们转弯的是一系列圆形电磁铁,即图中的 A1、A2、A3、An,共 n 个,均匀分布在整个圆环上,每个电磁铁内的磁场都是匀强磁场,并且磁感应强度都相同,方向竖直向下,磁场区域的直径为d.改变电磁铁内电流的大小,就可以改变磁场的磁感应强度,从而改变电子偏转的角度.经过精确的调整,首先实现电子在环行管道中沿图(a)中粗虚线所示的轨迹运动,这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在电磁铁的同一条直径的两端,如图(b)所示.这就为进一步实现正负电子对撞做好了准备.(1)试确定正负
43、电子在管道内各自的旋转方向.(2)已知正负电子的质量都是m、所带电荷都是元电荷e,重力可不计.求电磁铁内匀强磁场的磁感应强度B 的大小.【10】答案:(1)正电子逆时针方向,负电子顺时针方向(2)den2mvsin 37.1998 年 6 月 2 口,我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由“发现号”航天飞机搭载升空,用于探测宇宙中是否有反物质和暗物质.所谓反物质的原子是由带负电的反原子核和核外正电子组成.与11H、10n、0-1e 等物质相对应的H11-、10n0+1e等称为反粒子.由于反粒子具有和相应粒子完全相同的质量及相反的电荷,可以用下述方法探测：如图所示,为简化,设图中各粒子或反粒子沿什垂直于
44、匀强磁场B 的方向(OO)进入截面为MNPQ 的磁谱仪时速度相同,且氢原子核(11H)在 Ox 轴上偏移的位移x.恰为其半径 r 的一半,试预言反氢核(11H)和反氦核(42He)的轨迹及其在Ox 轴上偏转的位移x1和 x2.【10】答案:2rx1,r2132x2 38.如图所示,矩形管长 L、宽为 d、高为 h,上下两平面是绝缘体,相距为 d 的两侧面是导体,并用粗导线MN 相连.令电阻率为的水银充满管口,源源不断地流过该矩形管.已知水银匀速通过管子的速度与管子两端的压强成正比,且当管两端压强差为p 时,水银的流速为v0.今在矩形管所在的区域加一与管子的上下平面垂直的匀强磁场,磁场的磁感应强
45、度为B(图中未画出).待稳定后,名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页，共 14 页 -求水银在管中的流速.【15】答案:LvBpvp020 39.如图所示,在真空中建立一坐标系,以水平向右为x轴正方向,竖直向下为y 轴正方向,z 轴垂直纸面向里.在 0yL的区域内有匀强磁场,L=0.80m,磁场的磁感应强度的方向沿z 轴的正方向,其大小 B=0.10T.今把一荷质比q/m=50Ckg 的带正电质点在 x=0、y=-0.20m、z=0 处静止释放,将带电质点过原点的时刻定为 t=0 时刻,求带电质点在磁场中任一时刻t 的位置坐标,并求它刚离开磁场时的位置和速度.重力加速度g
46、 取 10ms2.(第十七届全国中学生物理竞赛复赛试题)【20】答案:4.0)4t0.56sin(5-2tx,)40.56cos(5t-0.4y位置 x=0.63m,y=0.80m,z=0;v=4.5m/s,与 y 轴成21arctan角 40.如图所示,在半径为a 的圆柱空间中(图中圆为其横截面)充满磁感应强度大小为B 的匀强磁场,其方向平行于轴线远离读者.在圆柱空间中垂直轴线平面内固定放置一绝缘材料制成的边长为 L=1.6a 的刚性等边三角形框架DEF,其中心 O 位于圆柱的轴线上.DE 边上 S 点(DS=L/4)有一发射带电粒子的源,发射粒子的方向皆在图中截面内且垂直于DE 边向下.发射粒子的电量皆为q(q0),质量皆为m,但速度 v 有各种不同的数值.若这些粒子与三角形框架的碰撞均为完全弹性碰撞,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰撞的边,问：(1)带电粒子速度 v 的大小取哪些数值时可使S 点发出的粒子最终又回到S 点?(2)这些粒子中,回到 S点所用的最短时间是多少?(第十八届全国中学生物理竞赛预赛试题)【25】答案:(1)12n52amqBvn?(n=4,5,6)(2)qBm44名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页，共 14 页 -