人教版高中物理选修3-1磁场专题五 专项训练

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磁场专题五 专项训练

一、选择题：

1、如图所示，两个同心圆环A、B置于同一竖直平面内，A环的半径大于B环的半径。将一条形磁铁水平插入两环的圆心处，则A、B两环内的磁通量?A、?B的关系是

A．?A??B

B．?A??B

C．?A??B

D．不能确定

2、如图所示，六根互相绝缘通过电流强度均为I的直导线排列在同一平面内，区域甲、乙、丙、丁均为面积相等的正方形，磁场方向垂直指向纸内且磁通量最大的区域是：

A．甲区域 C．丙区域

B．乙区域 D．丁区域

3、现有两种粒子，质量分别为m1和m2.前者电量是后者的2倍，使它们垂直射入同一匀强磁场，结果发现两种粒子运动的圆轨道的半径相同。则它们的动能之比为：

1?m?A．?1?

4?m2?3?m?B．4?1?

?m2??m?C．4?2?

?m1?3D．4??m2?? m?1?4、四种粒子：质子、电子、中子、和?粒子，均以相同的初速度由同一位置沿垂直磁

场方向射入匀强磁场，它们的运动轨迹的示意图如图所示，以下对示意图各种说法中不正确的是：

A．b是质子的运动轨迹，a是?粒子的运动轨迹 B．a是质子的运动轨迹，b是?粒子的运动轨迹 C．c必定是中子的运动轨迹

D．如果按相同比例画出粒子的运动轨迹，示意图中电子运动轨迹的半径显然过大了 5、如图所示的正方形空腔内充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，空腔顶角a、b、c处各有一小空隙。一束质量不等的一价正离子从a处平行空腔边界沿垂直磁场方向射入空腔内，结果有一部分离子从b处射出，另一部分离子从c处射出，那么：

A．从同一空隙处射出的离子具有相同的动能 B．从同一空隙处射出的离子具有相同的速率 C．从同一空隙处射出的离子具有相同的动量

D．从b处与从c处射出的离子的速率之比必定是1∶2

6、如图所示，ab和cd是匀强磁场中与磁场方向垂直的平面内两条平行直线。在直线ab上的O点将同种带电粒子以不同的初速度发射出去，初速度方向均沿o b方向。其中粒子1在通过直线cd时，速度为v1，方向与cd垂直；粒子2在通过直线cd时，速度为v2，方向与cd夹角为60?。从射出到经过直线cd，粒子1经历时间为t1，粒子2经历的时间为t2，则t1与t2的比值是：

A．t1∶t2=3∶2

B．t1∶t2=4∶3 D．t1∶t2=3∶2

C．t1∶t2=2∶3

7、下列单位中，相当于特斯拉的是： A．韦伯/米2

B．牛顿/安培·米

C．牛顿/库仑·米

D．伏特·米/秒2

8、一个质量为m，电量为q的负电荷在磁感应强度为B的匀强磁场中绕固定的正电荷做匀速圆周运动，磁场方向垂直于它的运动平面，作用在负电荷上的电场力恰好是磁场力的三倍，则负电荷做圆周运动的角速度可能是：

A．

4qB m B．

3qB m C．

2qB m D．

qB m9、如图所示，相距为d的两金属板水平放置，两板间的电势差为U。一个质量为m的带正电的微粒能以水平速度v在两板间作匀速直线运动。若两板间的距离减为1/2，为使微粒仍在两板间作匀速直线运动，则：

A．只把微粒的速度增加到2v B．只把微粒的速度减小到v/2

C．只加一个垂直纸面向里的磁场，且B?2U dvD．只加一个垂直纸面向外的磁场，且B?Udv

10、如图所示，在正交的匀强电场和匀强磁场中有一离子在电场力、磁场力的作用下，从静止开始沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是：

A．离子必带正电荷

B．A点和B点位于同一高度 C．离子在C点的速度最大

D．离子到达B点后，将沿原曲线返回A点

11、三种粒子（均不计重力）：质子、氘核和?粒子由静止开始在同一匀强电场中加速后，从同一位置沿水平方向射入图示中虚线框内区域，虚线框内区域加有匀强电场或匀强磁场，以下对带电粒子进入框内区域后运动情况分析正确的是：

A．区域内加竖直向下方向的匀强电场时，三种带电粒子均可分离 B．区域内加竖直向上方向的匀强电场时，三种带电粒子不能分离 C．区域内加垂直纸面向里的匀强磁场时，三种带电粒子均可以分离 D．区域内加水平向左方向的匀强磁场时，三种带电粒子不能分离

12、如图所示，在两平行直线MN和PQ之间有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E（水平向右）磁感应强度为B（垂直纸面向里），复合场区的宽度为L，竖直方向足够长。现有一束电量为q质量为m的正离子，以不同的初速度沿平行电场方向射入场区，那些从场区飞出的离子在这段运动过程中动能增量可能值为：

A．零 B．qEL C．

qELB D． q(E?B)L

13、一束带电粒子流沿同一方向垂直射入一磁感应强度为B的匀强磁场中，在磁场中这束粒子流分成两部分，其运动轨迹分别如图示中1、2所示，这两部分粒子的运动速度v，动量P，电量q及荷质比q/m之间的关系正确的是

A．如果

q1m1?q2

m2,则有v1?v2

m2,则有v1?v2B． 如果

q1m1?q2C． 如果q1?q2,则有p1?p2且两者都带电荷 D．如果 p1?p2，则有q1?q2，且两者都带负电 二、填空题：

14、在真空中有一个质量为m，带电量是e的电子，以一定的速度射入磁感应强度为B

的匀强磁场中，当电子以半径R做匀速圆周运动时，突然取消磁场，要使电子继续在以R为半径的圆周上运动，应在圆心上放一个电性为 的电荷Q，其电量等于 。 15、如图所示，一个带电量为q，质量为m的负离子，达到A点（0.2,0.4）时的速度为v，方向跟x轴正方向相同。欲使粒子到达坐标原点O时的速度大小仍为v，但方向与x负方向相同，则所加匀强磁场在什么范围内（画在图上），方向应是 ，磁感应强度B= 。 16、如图所示，质量为m，带电量为q的小球中间打孔套在固定的光滑绝缘杆上，杆的倾角为?，此装置处于磁感应强度为B方向垂直纸面向里的匀强磁场中。在小球沿杆下滑过程中，某时刻小球对杆的作用力恰好为零，那么小球所带电荷的电性是 ，此时刻小球的下滑速度大小为 。

17、质子（1H），氘核（1H）和?粒子（2He）都垂直磁场方向射入同一匀强磁场，如入射时它们的动能相同，则它们轨道半径之比RH:RD:R?? ；周期之比

124TH:TD:T?? 。

18、带电粒子a在匀强磁场中做匀速圆周运动时，在某一点与另一静止的带电粒子b发生碰撞并结为一体在磁场中共同运动，不计粒子重力，它们的运动半径仍与原来相同，但转动方向相反，如图所示。则这两个粒子所带电量大小之比qa:qb? ；碰撞前、后粒子做圆周运动的周期大小相比较，有Ta Tab（填>、<、=） 19、一个质量为m的带负电量q的油滴从高h处自由落下，进入一个正交匀强电场和匀强磁场叠加区域，匀强电场方向竖直向下，磁场磁感应强度为B，进入场区后油滴恰好做圆周运动，其轨迹如图所示，由此可知匀强电场场强大小E= ，所加磁场方向是 ，油滴作圆周运动的半径R= 。

三、计算题：

20、如图所示，在水平放置的间距d=14厘米的平行导轨一端架着一根质量m=40克的金属棍ab，导轨另一端通过电键与电源相连。该装置放在高h=10厘米的绝缘垫块上。当有竖直向下的磁感应强度B=0.12特斯拉的匀强磁场时，接通电键金属棍ab会被抛到距导轨右端水平s=15厘米处。试求电键接通后通过金属棍的电量。

21、质量为m，带电量为q的液滴以速度v沿与水平成45?角斜向上进入正交的匀强电

场和匀强磁场叠加区域，电场强度方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，如图所示。液滴带正电荷，在重力、电场力及磁场力共同作用下在场区做匀速直线运动。试求：

（1）电场强度E和磁感应强度B各多大？

（2）当液滴运动到某一点A时，电场方向突然变为竖直向上，大小不改变，不考虑因电场变化而产生的磁场的影响，此时液滴加速度多少？说明此后液滴的运动情况：

22、PQ为一根足够长的绝缘细直杆，处于竖直的平面内，与水平夹角为?斜放，空间充满磁感应强度B的匀强磁场，方向水平如图所示。一个质量为m，带有负电荷的小球套在PQ杆上，小球可沿杆滑动，球与杆之间的摩擦系数为?（?

23、水平边界MN下方空间充满如图所示的匀强磁场。一个质量m=1.0×10量q=1.0×10

－14

－20

（1）小球最大加速度为多少？此时小球的速度是多

（2）下滑过程中，小球可达到的最大速度为多大？

Kg，电

.?10m/s的速度在纸面所在C的正离子，从边界上O点以初速度v0?106平面内竖直向下进入磁感应强度为B1的匀强磁场区域，然后垂直穿

过AC界面（已知AC界面是垂直纸面的竖直平面）进入磁感应强度为B2的匀强磁场，B1的方向垂直纸面向里，B2的方向平行纸面竖直向下，二者以AC为分界面，B1=B2=1T，正离子穿过界面时电量不变，但每通过一次界面其机械能减少?E?10.?10离子的重力。试求：

（1）离子最终停下来时，到A点的距离是多少？

（2）不计离子穿过AC面所需时间，离子在两磁场中共运动多长时间？ [答案] 一、选择题：

1、B；2、B；3、D；4、B；5、C；6、A；7、AB；8、AC ；9、D；10、ABC；11、

?9J.若不计

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