磁场检测.docx

磁场检测.docx

《磁场检测.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磁场检测.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

磁场检测

2011年红一中高㈡物理磁场部分测试卷

第Ⅰ卷（选择题共40分）

一、选择题部分共10小题。

（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4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1.在高纬度地区的高空大气稀薄，常出现五颜六色的弧状、带状或幕状的极其美丽壮观的发光现象，这就是我们常说的“极光”。

“极光”是由太阳发射的高速带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的。

假设我们在北极地区忽然发现正上方的高空出现了射向地球的、沿顺时针方向生成的紫色弧状极光（显示带电粒子的运动轨迹）。

则关于引起这一现象的高速粒子的电性及弧状极光的弯曲程度的说法中，正确的是

A．高速粒子带正电          

B．高速粒子带负电

C．轨迹半径逐渐减小        

D．轨迹半径逐渐增大

2．在同一光滑斜面上放同一导体棒，右图所示是两种情况的剖面图。

它们所处空间有磁感强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上；两次导体A分别通有电流I1和I2，都处于静止平衡。

已知斜面的倾角为θ，则（　　）

A．I1：

I2=cosθ∶1

B．I1：

I2=1∶1

C．导体A所受安培力大小之比F1∶F2=sinθ∶cosθ

D．斜面对导体A的弹力大小之比N1∶N2=cos2θ∶1

3．

有三束粒子，分别是质子（p）、氚核（

）和α粒子束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场（方向垂直于纸面向里），在下图中，哪个图能正确地表示出了这三束粒子的偏转轨迹（）

A.B.C.D.

4．MN板两侧都是磁感强度为B的匀强磁场，方向如图，带电粒子从a位置以垂直磁场方向的速度v开始运动，依次通过小孔b、c、d，已知ab=bc=cd，粒子从a运动到d的时间为t，则粒子的比荷为：

A．

B．

C．

D．

5．长为L，间距也为L的两平行金属板间有垂直向里的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为B，今有质量为m、带电量为q的正离子从平行板左端中点以平行于金属板的方向射入磁场。

欲使离子不打在极板上，入射离子的速度大小应满足的条件是（）

A．

B．

C．

D．

6．两平行金属板的间距恰好等于极板的长度。

现有重力不计的正离子束以相同的初速度v0平行于两板从两板的正中间向右射入。

第一次在两板间加恒定的电压，建立起场强为E的匀强电场，则正离子束刚好从上极板的右边缘射出；第二次撤去电场，在两板间建立起磁感应强度为B，方向垂直于纸面的匀强磁场，则正离子束刚好从下极板右边缘射出。

由此可知E与B大小的比值是（）

A.1.25v0B.0.5v0C.0.25v0D.v0

7．如图所示，连接平行金属板P1和P2，（板面垂直于纸面）的导线的一部分CD和另一连接电池的回路的一部分GH平行，CD和GH均在纸面内，金属板置于磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当一束等离子体射入两金属板之间时，CD段将受到力的作用，则（　　）

A．等离子体从右方射入时，CD受力方向背离GH

B．当从右方射入时，CD受力方向指向GH；

C．当从左方射入时，CD受力方向背离GH；

D．当从左方射入时，CD受力方向指向GH。

8．如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。

在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。

O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向。

已知小球所受电场力与重力大小相等。

现将小球从环的顶端a点由静止释放。

下列判断正确的是（）

A．当小球运动的弧长为圆周长的1/4时，洛仑兹力最大

B．当小球运动的弧长为圆周长的1/2时，洛仑兹力最大

C．小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大

D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小

9．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是：

　（）

A．增大匀强电场间的加速电压

B．增大磁场的磁感应强度

C．增大D形金属盒的半径

D．减小狭缝间的距离

10．质量为m、带电荷量为+q的物块以某一速度v0进入两水平平行绝缘木板A、B之间，且A在上、B在下，木板足够长，处在水平匀强磁场中，两板间距略大于物块高度，物块与两板的动摩擦因数均为μ，对进入平行木板的物块的整个运动情况进行分析，下列正确的是：

（）

A．木块有可能作匀速直线运动

B．木块一定作减速直线运动直至静止

C．木块有可能先作减速直线运动，接着作匀速直线运动

D．木块不可能作匀速直线运动

第Ⅱ卷（非选择题　共80分）

二、本题共4小题；共24分。

将正确答案填在题中横线上或按题目

要求作图．

11.在同一水平面内的两导轨互相平行，相距2m，置于磁感应强度大小为1.2T，方向竖直向上的匀强磁场中，一质量为3.6kg的铜棒垂直放在导轨上，当棒中的电流为5A时，棒沿导轨做匀速直线运动，则当棒中的电流为8A时，棒的加速度大小为________m／s2.

12.如图所示，一个质量为m带正电的带电体电荷量为q，紧贴着水平绝缘板的下表面滑动，滑动方向与垂直纸面的匀强磁场B垂直，则能沿绝缘面滑动的水平速度方向________，大小v应不小于________，若从速度v0开始运动，则它沿绝缘面运动的过程中，克服摩擦力做功为________.

13.如图所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔垂直射人容器中，其中一部分沿c孔射出，一部分从d孔射出，则从两孔射出的电子速率之比vc：

vd=________，从两孔中射出的电子在容器中运动的时间之比tc：

td=________

14.如图所示，带电液滴从h高处自由落下，进入一个匀强电场与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做匀速圆周运动，则圆周的半径R=________.

三、本题共4小题；共56分。

把答案填在题中的横线上或按题目要求作答．解答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得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）

15．（12分）如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37º，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。

金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。

现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。

导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。

已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，求：

（1）通过导体棒的电流；

（2）导体棒受到的安培力大小；

（3）导体棒受到的摩擦力。

16．（12分）劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。

回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。

磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。

A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q，在加速器中被加速，加速电压为U。

加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。

（1）求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；

（2）求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t；

（3）实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。

若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm，试讨论粒子能获得的最大动能Emax

2011年高㈡物理磁场试卷答题卡

一、选择题部分（共10小题，共40分）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

二、非选择题部分（共4小题，共24分）

11.

12.，，

13.，

14.

15.

16.

17．（16分）如图下图所示，坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，y轴为两种场的分界面，图中虚线为磁场区的右边界。

现有一质量为m.电量为-q的带电粒子，从电场中的P点以初速度V0沿x轴正方向开始运动，已知P点的坐标为（－L，0）且

，试求：

（1）带电粒子运动到Y轴上时的速度

（2）要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回到电场中，磁场的宽度最大为多少（不计带电粒子的重力）

18.（16分）如图，离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场。

已知HO=d，HS=2d，∠MNQ=90°。

（忽略粒子所受重力）

（1）求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角φ；

（2）求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径；

（3）若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点

处，质量为16m的离子打在

处。

求

和

之间的距离以及能打在NO上的正离子的质量范围。

12.（6分）答案:

水平向右，

，

13.（6分）答案:

2：

11：

2

14.（6分）

15.【解析】

答案：

（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：

I=

=1.5A…………………………………………2分

（2）导体棒受到的安培力：

F安=BIL=0.30N…………………………………………2分

（3）导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mgsin37º=0.24N

由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f…………………2分

根据共点力平衡条件

mgsin37º+f=F安…………………………………………………………2分

解得：

f=0.06N…………………………………………………………2分

16.【解析】

答案：

粒子在电场中做类平抛运动，

竖直速度Vy=at，……………………………………………1分

加速度

……………………………………………1分

水平位移L=V0t，……………………………………………1分

由以上各式得进入电场时的合速度为

，方向与y轴成450，………………………1分

（2）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动

………………………2分

………………………2分

与右边界相切时，由几何关系得Rsin450+R=d,解得

，………2分

故磁场的宽度最大为

………………………2分

17.【解析】