人教版1、2磁现象和磁场、磁感应强度单元试题及答案

人教版1、2磁现象和磁场、磁感应强度单元试题及答案内容摘要：

道压力在减 小。 【答案】 A、 B、 D 【例 3】如图所示，在竖直平面内有一个正交的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为 1T，电场强度为 10 3 N/C，一个带正电的微粒， q=2106C，质量 m=2106㎏，在这正交的电场的磁场内恰好做匀速直线运动，则带电粒子运动的速度大小多大。 方向如何。 20m/s 与电场强度成 60176。 斜向上。 【解析】运动 电荷作匀速直线运动，则它受的合外力必为零，重力和电场力的大小、方向均可直接确定，则洛仑兹力必与重力和电场力的合力等值、反向，如图所示，由左手定则就可确定运动电荷的速度方向。 设速度 v 与电场 E 的夹角为  tan = 310102 102310 66   mgEq 所以  =60176。 由运动电荷受到合外力为零，得： qVB=2mg 所以 v= smqBmg /202002 1010222 66    【基础练习】 四、 选择题： 关于带电粒子所受洛仑兹力 f、磁感应强度 B 和粒子速度 v 三者之间的关系，下列说法中正确的是（ ） A、 f、 B、 v 三者必定均相互垂直 B、 f 必定垂直于 B、 v，但 B 不一定垂直 v C、 B 必定垂直于 f，但 f 不一定垂直于 v D、 v 必定垂直于 f，但 f 不一定垂直于 B 有关电荷受电场力和洛仑兹力的说法中，正确的是（ ） A、电荷在磁场中一定受磁场力的作用 B、电荷在电场中一定受电场力的作用 C、电荷受电场力的方向与该处电场方向垂直 D、电荷若受磁场力，则受力方向与该处磁场方向垂直 两个 带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为 1： 4，电量之比为 1： 2，则两带电粒子受洛仑兹力之比为（ ） A、 2： 1 B、 1： 1 C、 1： 2 D、 1： 4 如图所示，在电子射线管上方平行放置一通电长直导线，则电子射线将（ ） A、向上偏 B、向下偏 C、向纸内偏 D、向纸外偏 图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为 B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束 粒子流以速度 v 水平射入，为使粒子流经磁场时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一 个匀强电场，关于这处电场场强大小和方向的说法中，正确的是（ ） A、大小为 B/v，粒子带正电时，方向向上 B、大小为 B/v，粒子带负电时，方向向上 C、大小为 Bv，方向向下，与粒子带何种电荷无关 D、大小为 Bv，方向向上，与粒子带何种电荷无关 如图所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为 v，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率（ ） A、变大 B、变小 C、不变 D、条件不足，无法判断 五、 填空题： 如图所示，各带电粒子均以速度 v射入匀强磁场，其中图 C 中 v的方向垂直纸面向里，图 D 中 v 的方向垂直纸面向外，试分别指出各带电粒子所受洛仑兹力的方向。 电子以 4 106m/s 的速率垂直 射入磁感应强度为 的匀强磁场中，受到的磁场力为 N，如果电子射入磁场时的速度 v 与 B 的方向间的夹角是 180176。 ，则电子所受的磁场力为 N 氢核和氘核以相同的动量垂直射入同一匀强磁场中，它们所受的洛伦兹力大小之比为 2：1。 三、计算题： 有一匀强磁场，磁感应强度大小为 ，方向由南指向北，如有一质子沿竖直向下的方 向进入磁场，磁场作用在质子上的力为 1014N，则质子射入时速度为多大。 将在磁场中向哪个方向偏转。 1如图所示，一带电为 q 的小球，质量为 m，以初速度 v0竖直向上射入水平方向的匀强磁场中，磁感应强度为 B。 当小球在竖直方向运动 h 高度时，球在 b 点上所受的磁场力多大。 1如图所示，在有限区域 ABCD 内有垂直于纸面向外的匀强 磁场，磁场竖直高度为 d，水平方向足够长，磁感应强度为 B，在 CD边界中点 O有大量的不同速度的正、负粒子垂直射入磁场，粒子经磁场偏转后打在足够长 的水平边界 AB、 CD上，请在 AB、 CD 边界上画出粒子所能达到的区域并简要说明理由（不计粒子的重力）。 【能力提升】 设匀强磁场方向沿 z 轴正向，带负电的运动粒子在磁场中受洛仑兹力 f 作用的方向沿 y轴正向，如图所示，则该带负电的粒子速度方向为（ ） A、一定沿 x轴正向 B、一定沿 x轴负向 C、可能在 xOz 平面内 D、可能在 xOy 平面内 如图所示，绝缘劈两斜面光滑且足够长，它们的倾角分别为  、  （  ＜  ＝，处在垂直纸面向里的匀强磁场中，将质量相等，带等量异种电荷的小球 A 和 B 同时从两斜面的顶端由静止释放，不考虑两电荷之间的库仑力，则（ ） A、在斜面上两球做匀加速运动，且 aA＜ aB B、在斜面上两球都做变加速运动 C、两球沿斜面运动的最大位移 sA＜ sB D、两球沿斜面运动的时间 tA＜ tB 如图所示，虚线框内空间中同时存在着匀强电场和匀强磁场，匀强电场的电场线方向竖直向上，电场强度 E=6 104V/m，匀强磁场的磁感线未在图中画出，一带正电的粒子按图示方向垂直进入虚线框空间中，速度 v=2105m/s。 如要求带电粒子在虚线框空间做匀速运动，磁场中磁感受线的方向如何。 磁感应强度大小如何。 （带电粒子所受重力忽略不计） 垂直纸面向外 磁流体发电是一项新兴持术，它可以把气体的内能直接转化为电能，如图所示是磁流体发电机的装置， A、 B 组成一对平行电极，两板间距为 d，内有磁感应强度为 B 的匀强磁场。 现持续将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，而整体呈中性）垂直喷入磁场，每 个离子的速度为 v，电量大小为 q，忽略两极之间的等效内阻，稳定时，电势较高的是哪个极。 磁流体发电机的电动势多大。 外电阻 R 上消耗的功率为多大。 167。 6 带电粒子在匀强磁场中的运动（ 1） 【典型例题】 【例 1】一电子以垂直于匀强磁场的速度 vA，从 A 处进入长为 d宽为 h 的磁场区域如图，发生偏移而从 B 处离开磁场，若电量为e，磁感应强度为 B，弧 AB 的长为 L，则（ B） A、电子在磁场中运动的时间为 t=d/vA B、电子在磁场中运动的时间为 t=L/vA C、洛仑兹力对电子做功是 BevAh D、电子在 A、 B 两处的速度相同 【解析】电子在磁场中只受洛仑兹力的作用 ,作匀速圆周运动 ,认为运动时间为 t=Avd 是把电子作为类平抛运动了，圆周运动时可用 t=AvL 来计算；洛仑兹力与电子的运动方向始终垂直，故一定不做功；速度是矢量，电子在 A、 B 两点速度的大小相等，而方向并不相同。 【答案】 B 【例 2】图所示的匀强磁场中有一束质量不同、速率不同的一价正离子，从同一点 P 沿同一方向射入磁场，它们中能够到达屏上同一点 Q的粒子必须具有（ A） A、相同的动量 B、相同的速率 C、相同的质量 D、相同的动能 【解析】首先要注意到对于离子这一微观粒子，重力是不计的，那么它只受洛仑兹力而作匀速圆周运动，不同的粒子能到达屏上同一点，说明它们具有相同的轨道半径，由 R=qBmv可知，对于一价正离子 q 相同，只有 mv 相同， R 才相同，即须有相同的动量 【答案】 A 【例 3】竖直放置的半圆形光滑绝缘管道处在图所示的匀强磁场中，B=，管道半径 R=，其直径 POQ 在竖直线上，在管口 P 处以 2m/s的速度水平射入一个带电小球（可视为质点），其电量为 104C（ g取 10m/s2）试求： ⑴小球滑到 Q 处的速度为多大。 ⑵若小球从 Q 处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，小球的质量为多少。 【解析】⑴小球在管道中受重力、洛仑兹力和轨道的作用力，而只有重力对小球做功，由动能定理得： mg2R=21 m 22 21PQ mvv  解得 VQ= 24 PvgR =6m/s ⑵在 Q 处弹力为零，则洛仑兹力和重力的合力提供向心力，有 q RvmmgBv 2 解得 m=105 ㎏ 【基础练习】 六、 选择题： 关于带电粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是（ CD） A、带电粒子飞入匀强磁场后，一定做匀速圆周运动 B、带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，速度一定不变 C、带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，洛仑兹力的方向总和运动方向垂直 D、带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，动能一定保持不变 质子和  粒子在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动，由此可知，质子的动能 E1和 粒子的动能 E2 之比 E1： E2 等于（ B） A、 4： 1 B、 1： 1 C、 1： 2 D2： 1 带电粒子以相同的速度分别垂直进入匀强电场和匀强磁场时，它将（ BC） A、在匀强电场中做匀速圆周运动 B、在匀强磁场中做变加速曲线运动 C、在匀强电场中做抛物线运动 D、在匀强磁场中做抛物线运动 把摆球带电的单摆置于匀强磁场中，如图所示 ，当带电摆球最初两次经过最低点时，相同的量是（ CD） A、小球受到的洛仑兹力 B、摆线的拉力 C、小球的动能 D、小球的加速度 如图所示 ab 是一段弯管，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，磁场方向如图所示，有一束粒子对准 a 端射入弯管，粒子有不同质量，不同速度，但都是二价正离子，下列说法中正确的是（ C） 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 D、只有动能一定的粒子可以沿中心线通过弯管 如图所示，比荷为 e/m 的电子从左侧垂直于界面、垂直于磁场射入宽度为 d、磁感受应强度为 B的匀强磁场区域，要从右侧面穿出这个磁场区域，电子的速度至少应为（ B） A、 2Bed/m B、 Bed/m C、 Bed/(2m) D、 2 Bed/m 二、填空题： 边长为 a 的正方形处于有界磁场中，如图所示。 一束电子以速度 v0水平射入磁场后，分别从 A处和 C 处射出，则 VA:VC=1:2，所经历 的时间之比 tA:tB=2:1。 一初速度为零的带电粒子，经电压为 U的电场加速后进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中， 已知带电粒子的质量为 m，电量为 q，则带电粒子所受的洛仑兹力为mqvqB2，轨道半径为Bqmqv2。 质子和  粒子以相同的动能垂直于磁场方向射入同一匀强磁场，它们的运动轨迹半径之比 RP： R =1： 1，运动周期之比 TP： T =1： 2。 三、计算题： 如图所示，质量为为 m、电量为 q 的带电粒子，经电压为 U加速，又经磁感应强度为 B的匀强磁场后落到图中 D 点，求 A、 D 间的距离和粒子在磁场中运动的时间。 Bqmqv22 Bqm 1如图所示，一个带负电的粒子以速度 v 由坐标原点射入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，速度方向与 x轴、 y轴均成 45176。 已知该粒子电量为 q，质量为 m，则该粒子通过 x轴和 y 轴的坐标分别 是多少。 qBmv2， qBmv2 1带电液滴从 H 高处自由下落，进入一个既有电场又有磁场的区域，已知磁场方向垂直纸面，电场与磁场垂直，电场强度为 E，磁感应强度为 B，若液滴在此区域内正好做匀速圆周运动，则圆周的半径。