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1、O x y V0 a b 磁场单元测试题2 总分 100 分 一选择题（每题5 分，共 50 分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有 的小题有多个选项正确。全部选对的得5 分，选不全的得3 分，有选错或不答的得0 分。 ） 1. 用同一回旋加速器分别对质子( 1 1H)和氘核 ( 2 1 H)进行加速，当它们都从D形盒边缘离开加速器 时，质子与氘核获得的动能之比为 A.1:1 B.2:1 C.4:1 D.1:2 2. 从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有高能带电粒子，若到 达地球， 对地球上的生命将带来危害. 图为地磁场的分布图，对于地磁 场宇宙射线有无阻挡作用的下列说
2、法中，正确的是 A. 地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱 B.地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，两极地区最弱 C. 地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同 D. 地磁场对宇宙射线无阻挡作用 3、如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M和 N ，通有同向等值电流；沿纸面与 直导线M 、N 等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab，则通电导线ab 在安培力作用下运 动的情况是 A.沿纸面逆时针转动 B.沿纸面顺时针转动 C.a 端转向纸外， b 端转向纸里 D.a 端转向纸里， b 端转向纸外 4、带电粒子（不计重力）以初速度V0从 a 点进入匀
3、强磁场， 如图。运动中经过b 点， oa=ob 。若撤去磁场加一个与y 轴平 行的匀强电场，仍以V0从 a 点进入电场，粒子仍能通过b 点， 那么电场强度E 与磁感强度B 之比E/B 为： A、 V0 B、 1 C、 2V0 D、 2 0 V 5、如图所示，要使线框在受到磁场力作用后，边向纸外， 边向纸里转动，可行的方法是： A、加方向垂直纸面向外的磁场，通方向为的电流 B、加方向平行纸面向上的磁场，通以方向为电流 C、加方向平行于纸面向下的磁场，通以方向为的电流 D、加方向垂直纸面向内的磁场，通以方向为的电流 6、如图所示，用绝缘细线悬吊着的带正电小球在匀匀强磁场中做简谐运动，则当小球每次通
4、过 平衡位置时，动能相同 A、当小球每次通过平衡位置时，速度相同 B、当小球每次通过平衡位置时，丝线拉力相同 C、撤消磁场后，小球摆动周期变化 7如图，带电平行金属板中匀强电场方向竖直上，匀强磁场方向垂直纸面向里，带电小球从光 滑绝缘轨道上的a 点由静止滑下，经过1/4 圆弧轨道从端点P（切线水平）进入板间后恰好 沿水平方向做直线运动，现使带电小球从比a 点稍低的b 点由静止滑下，在经过P点进入板 间的运动过程中( ) A带电小球的动能将会增大 B 带电小球的电势能将会增大 C带电小球所受洛伦兹力将会减小 D带电小球所受电场力将会增大 8、一个水平放置的挡板ab中间有一小孔S，一个质量为m、带
5、电量为q 的带电小球，从S处无初速度地进入一个足够大的匀强磁场中，磁场方 向垂直纸碗里，磁感应强度大小为B，如图所示小球最后将向右做匀 速直线运动，则（） A小球最后的速度为 qB mg 2 B小球最后与ab的距离为 22 2 2Bq gm C磁场对小球共做功 22 22 2Bq gm D以上说法都不对 9. 如图所示，在某空间同时存在着相互正交的匀强电场E和匀强磁场B，电场方向竖直向下， 有质量分别为m1、m2的a、b两带负电的微粒，a的电量为q1，恰能静止于场中空间的c点，b 的电量为q2，在过c点的竖直平面内做半径为r的匀速圆周运动，在c点a、b相碰并粘在一 起后做匀速圆周运动，则（）
6、A.a、b粘在一起后在竖直平面内以速率 B qq mm r () 12 12 做匀速圆周运动 B.a、b粘在一起后仍在竖直平面内做半径为r的匀速圆周运动 C.a、b粘在一起后在竖直平面内做半径大于r的匀速圆周运动 c B E a b P - + D.a、b粘在一起后在竖直平面内做半径为 q qq r 2 12 的匀速圆周运动 10. 如图所示，宽h=2cm 的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内， 现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运 动的轨道半径均为r=5cm，则（） A.右边界 :-4cm4cm和y8cm有粒子射出 D.左
7、边界 :0y8cm有粒子射出 二、填空题：15分 11如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等、方 向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距 离均为 r ，b点在导线 2右侧， 与导线 2的距离也为 r 现测得 a点磁感应强度的 大小为 B，则去掉导线 1后， b点的磁感应强度大小为，方 向 12、一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a，0)点以速度v，沿与 x正方向成 60的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射 出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度B= ，射出点的坐标 （，）。 三。 、计算题（本题共3 小题，共 35
8、 分。要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤， 只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位。） 13 （10 分）如图所示，两根平行金属导轨M、N，电阻不计，相距0.2m，上边沿导轨垂直方向 放一个质量为m kg105 2 均为金属棒ab，ab的电阻为0.5 两金属棒一端通过电阻R 和电源相连电阻R2，电源电动势E6V，内源内阻r0.5 ，如果在装置所在的区域 加一个匀强磁场，使ab对导轨的压力恰好是零，并使ab处于静止（导轨光滑）求所加磁场 磁感强度的大小和方向 14、 （12 分） 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
9、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（tg） ，小球带电量为q。现将小球 由静止开始释放，试求小球在沿杆下滑过程中： （1）小球最大加速度为多少？此时小球的速度是多少？ （2）下滑过程中，小球可达到的最大速度为多大？ 15、 （13 分）在以坐标原点 O 为圆心、半径为 r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为 B、方 向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x 轴的交点 A处以速度 v 沿 x 方向射入磁场，它恰好从磁场边界与 y 轴的交点 C 处沿 +y 方向飞出。
10、（1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m ； （2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B，该粒子仍从 A 处以相 同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60角，求磁感应强度B 多大？此次粒子在磁场中运动所用时间 t 是多少？ O x/c2 y/c y x o B v v a O / 磁场单元测试题参考答案 1. B 2. B 3、D 4 、C 5 、B 6 、A 7、AB 8、B 9、D 10、AD 11 B/2 ，垂直纸面向外 12、（0，a3） 。 13. 解：因ab对导轨压力恰好是零且处于静止，ab所受安培力方向一定向上且大小等于重力，
11、由左手 定则可以判定B的方 向水平向右，ab上的电 流强度 A2A 5.05.02 6 ab rrR E I FILBmg (T)25.1T 2.02 10105 2 IL mg B 14、 （1） （2） 15： （10 分） （1）由粒子的飞行轨迹，利用左手定则可知，该粒子带负电荷。 粒子由 A 点射入，由 C 点飞出，其速度方向改变了 90 ，则粒子轨迹半径 Rr 1 又 2 v qvBm R 2 则粒子的比荷 qv mBr 3 （2）粒子从 D 点飞出磁场速度方向改变了 60 角，故 AD 弧所对圆心角 60 ，粒子做圆周运动的半径 cot303Rrr 4 又 mv R qB 5 所以 3 3 BB 6 粒子在磁场中飞行时间 1123 663 mr tT qBv 7