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1、
專題六 磁 場
訓(xùn)練10 磁場對電流和運動電荷的作用
一、單項選擇題
1.(2012河南焦作市一模)歐姆在探索導(dǎo)體的導(dǎo)電規(guī)律的時候,沒有電流表,他利用小
磁針的偏轉(zhuǎn)檢測電流,具體的做法是:在地磁場的作用下,處于水平靜止的小磁針上方,平行于小磁針?biāo)椒胖靡恢睂?dǎo)線,當(dāng)該導(dǎo)線中通有電流的時候,小磁針就會發(fā)生偏轉(zhuǎn);當(dāng)通過該導(dǎo)線的電流為I時,發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了30,由于直導(dǎo)線在某點產(chǎn)生的磁場與通過直導(dǎo)線的電流成正比,當(dāng)他發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了60時,通過該導(dǎo)線的電流為
( )
A.3I B.2I
C.I D.I
2.(2010上海
2、單科13)如圖1所示,長為2l的直導(dǎo)線折成邊長相等,夾角為60的V形,
并置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B,當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強度為I的電流時,該V形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為 ( )
圖1
A.0 B.0.5Bil C.BI D.2BIl
3.(2012安徽理綜19)如圖2所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,一個帶
電粒子以速度v從A點沿直徑AOB方向射入磁場,經(jīng)過Δt時間從C點射出磁場,OC與OB成60角.現(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)?,仍從A點沿原方向射入磁場,不計重力,則粒子在
3、磁場中的運動時間變?yōu)? ( )
圖2
A.Δt B.2Δt
C.Δt D.3Δt
4.(2012福建廈門市高中畢業(yè)班適應(yīng)性考試18題)顯像管原理的示意圖如圖3所示,當(dāng)
沒有磁場時,電子束將打在熒光屏正中的O點,安裝在管徑上的偏轉(zhuǎn)線圈可以產(chǎn)生磁場,使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn).設(shè)垂直紙面向里的磁場方向為正方向,若使高速電子流打在熒光屏上的位置由a點逐漸移動到b點,下列磁場的變化能夠使電子發(fā)生上述偏轉(zhuǎn)的是
( )
圖3
5.(2012山東德州市一模)如圖4所示,帶負電的物塊A放在足夠長的不帶電的絕緣小車
B上,兩者均保持靜止,置于垂直于紙面向里的勻強磁場中
4、,在t=0時刻用水平恒力F向左推小車B.已知地面光滑,AB接觸面粗糙,A所帶電荷量保持不變,下列四圖中關(guān)于A、B的v-t圖象大致正確的是 ( )
圖4
二、雙項選擇題
6.(2012河北衡水市中學(xué)調(diào)研)如圖5所示,平行于紙面水平向右的勻強磁場,磁感應(yīng)
強度B1=1 T.位于紙面內(nèi)的細直導(dǎo)線,長L=1 m,通有I=1 A的恒定電流.當(dāng)導(dǎo)線與B1成60夾角時,發(fā)現(xiàn)其受到的安培力為零,則該區(qū)域同時存在的另一勻強磁場的磁感應(yīng)強度B2的可能值是 ( )
圖5
A. T B. T
C.1 T D. T
7.(2012廣東汕頭市質(zhì)量測評19題)如圖6為
5、磁流體發(fā)電機的原理圖,等離子體束(含有
正、負離子)以某一速度垂直噴射入由一對磁極CD產(chǎn)生的勻強磁場中,A、B是一對平行于磁場放置的金屬板.穩(wěn)定后電流表中的電流從“+”極流向“-”極,由此可知
( )
圖6
A.D磁極為N極
B.正離子向B板偏轉(zhuǎn)
C.負離子向D磁極偏轉(zhuǎn)
D.離子在磁場中的偏轉(zhuǎn)過程洛倫茲力對其不做功
8.(2012遼寧丹東市四校協(xié)作體一模20題)回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心
部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中,如圖
6、7所示.設(shè)D形盒半徑為R.若用回旋加速器加速質(zhì)子時,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,高頻交流電頻率為f.則下列說法正確的是 ( )
圖7
A.質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πfR
B.質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小無關(guān)
C.只要R足夠大,質(zhì)子的速度可以被加速到任意值
D.不改變B和f,該回旋加速器也能用于加速α粒子
9.(2012江蘇單科9)如圖8所示,MN是磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場的邊界.一質(zhì)量為
m、電荷量為q的粒子在紙面內(nèi)從O點射入磁場.若粒子速度為v0,最遠能落在邊界上的A點.下列說法正確的有 ( )
圖8
A.若粒子落在A點的左側(cè),其
7、速度一定小于v0
B.若粒子落在A點的右側(cè),其速度一定大于v0
C.若粒子落在A點左右兩側(cè)d的范圍內(nèi),其速度不可能小于v0-
D.若粒子落在A點左右兩側(cè)d的范圍內(nèi),其速度不可能大于v0+
三、簡答題
10.如圖9所示,在x<0與x>0的區(qū)域中,存在磁感應(yīng)強度大小分別為B1與B2的勻強磁場,磁場方向均垂直于紙面向里,且B1>B2.一個帶負電的粒子從坐標(biāo)原點O以速度v沿x軸負方向射出,要使該粒子經(jīng)過一段時間后又經(jīng)過O點,B1與B2的比值應(yīng)滿足什么條件?
圖9
11.(2012河南洛陽市五校聯(lián)考25題)如圖10所示,xOy平面內(nèi)的圓O′與y軸相切于坐標(biāo)
原點O,在圓形區(qū)域內(nèi)有與y
8、軸平行的勻強電場和垂直于紙面的勻強磁場(圖中未畫出),一個帶電粒子(重力不計)從原點O沿x軸正方向以一定的速度進入場區(qū),恰好沿x軸做勻速直線運動而穿過場區(qū).若撤去磁場,只保留電場,其它條件不變,粒子由M點穿出場區(qū),MO′與x軸的夾角α=60.若撤去電場只保留磁場,其它條件不變,粒子從N點穿過場區(qū),O′N與x軸的夾角為β,求β.
圖10
12.(2012湖南名校聯(lián)考25題)如圖11所示,在xOy平面的第Ⅰ象限內(nèi),有垂直紙面向外
的勻強磁場,在第Ⅳ象限內(nèi),有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小均為B.P點是x軸上的一點,橫坐標(biāo)為x0.現(xiàn)在原點O處放置一粒子放射源,能沿xOy平面,以與x
9、軸成45角的恒定速度v0向第一象限發(fā)射某種帶正電的粒子.已知粒子第1次偏轉(zhuǎn)后與x軸相交于A點,第n次偏轉(zhuǎn)后恰好通過P點,不計粒子重力.求:
圖11
(1)粒子的比荷;
(2)粒子從O點運動到P點所經(jīng)歷的路程和時間;
(3)若全部撤去兩個象限的磁場,代之以在xOy平面內(nèi)加上與速度v0垂直的勻強電場(圖中沒有畫出),也能使粒子通過P點,求滿足條件的電場的場強大小和方向.
答案
1.A 2. C 3.B 4.A 5.C 6.CD 7.AD 8.AB 9.BC
10. =(n=1,2,3,…)
11.2tan-1
12.(1) (2)
(3) 垂直v0指向第Ⅳ象限
6