物理磁场练习测试题含参考答案

物理高二磁场练习题

一、 单选题

1．关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是

A ．电场强度的定义式q F E =适用于任何电场

B ．由真空中点电荷的电场强度公式2Q E k r =可知，当r →0时，E →无穷大

C ．由公式IL

F B =可知，一小段通电导线在某处若不受磁场力，则说明此处一定无磁场

D ．磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向

2．如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的正中间上方固定一根长直导线，导线中通

过方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流，和原来没有电流通过时相比较，磁铁受到

的支持力N 和摩擦力f 将

A 、N 减小，f=0

B 、N 减小，f ≠0

C 、N 增大，f=0

D 、N 增大，f ≠0

3、有电子、质子、氘核、氚核，以同样速度垂直射入同一匀强磁场中，

它们都作匀速圆周运动，则轨道半径最大的粒子是

A ．氘核

B ．氚核

C ．电子

D ．质子 4．一带正电荷的小球沿光滑、水平、绝缘的桌面向右运动，如

图所示，速度方向垂直于一匀强磁场，飞离桌面后，最终落在地

面上. 设飞行时间为t 1、水平射程为s 1、着地速率为v 1；现撤去

磁场其它条件不变，小球飞行时间为t 2、水平射程为s 2、着地速

率为v 2.则有：

A 、 v 1=v 2

B 、 v 1>v 2

C 、 s 1=s 2

D 、 t 1

5．有一个带正电荷的离子，沿垂直于电场方向射入带电平行板的匀强电

场.离子飞出电场后的动能为E k ，当在平行金属板间再加入一个垂直纸面向

内的如图所示的匀强磁场后，离子飞出电场后的动能为E k /,磁场力做功为

W ，则下面各判断正确的是

A 、E K

B 、E K >E K ＇,W =0

C 、E K =E K ＇,W =0

D 、

E K >E K ＇,W >0

6.图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度

选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E 。平板S 上有可让

粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A 1A 2。平板S 下方有强度为B 0的匀强磁场。下列表述

错误的是

A ．质谱仪是分析同位素的重要工具

B ．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

C ．能通过的狭缝P 的带电粒子的速率等于E/B

D ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的荷质比越小

二、双选题

7.下列关于磁场中的通电导线和运动电荷的说法中，正确的是

A 、磁场对通电导线的作用力方向一定与磁场方向垂直

B 、有固定转动轴的通电线框在磁场中一定会转动

C 、带电粒子只受洛伦兹力作用时，其动能不变，速度一直在变

D 、电荷在磁场中不可能做匀速直线运动

8.如图，MN 是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运

动并穿过金属板，虚线表示其运动轨迹，由图知： A 、粒子带负电 B 、粒子运动方向是abcde M N a b c e

v

C 、粒子运动方向是edcba

D 、粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长

9．如图，磁感强度为B 的匀强磁场，垂直穿过平面直角坐标系的第I 象限。一质量

为m ，带电量为q 的粒子以速度V 从O 点沿着与y 轴夹角为30°方向进入磁场，运

动到A 点时的速度方向平行于x 轴，那么：

A 、粒子带正电

B 、粒子带负电

C 、粒子由O 到A 经历时间qB m t 3π=

D 、粒子的速度没有变化 10．一电子在匀强磁场中，以一固定的正电荷为圆心，在圆形轨道上运动，磁场方向垂直于它的运动平面，电场力恰是磁场力的三倍.设电子电量为e ，质量为m ，磁感强度为B ，那么电子运动的可能角速度应当是 11．长为L 的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，板间距离也为L ，板不带电，现有质量为m,电量为q 的带正电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直于磁

场方向以速度v 水平射入磁场，欲使粒子不打到极板上，v 应满足 A 、L 4Bq v m < B 、54BqL v m

> C 、BqL v m > D 、544BqL BqL v m m << 12、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 ．增大磁场的磁感应强度

B ．增大匀强电场间的加速电压

C ．增大

D 形金属盒的半径 D ．减小狭缝间的距离

三、计算题

13．如图所示，铜棒ab 长0.1m ，质量为6×10-2kg ，两端与长为1m 的

轻铜线相连静止于竖直平面内。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，

磁感应强度B=0.5T ，现接通电源，使铜棒中保持有恒定电流通过，铜

棒发生摆动，已知最大偏转角为37°，

（1）在此过程中铜棒的重力势能增加了多少；

（2）通电电流的大小为多大。

（不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s 2）

14、如图所示，在x 轴的上方（y ＞0的空间内）存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的

匀强磁场，一个不计重力的带正电粒子从坐标原点O 处以速度v 进入磁场，粒子进入磁场时的

速度方向垂直于磁场且与x 轴正方向成45°角，若粒子的质量为m ，电量为q ，求：

（1）该粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径； （2）粒子在磁场中运动的时间。

15.如图所示，以MN 为界的两匀强磁场，磁感应强度B 1=2B 2，方向垂直纸面向里。现有一质量

为m 、带电量为q 的正粒子，从O 点沿图示方向进入B 1中。

（1）试画出粒子的运动轨迹； （2）求经过多长时间粒子重新回到O 点？

O N

M v

x y O A V

0 B

16、如图所示，匀强磁场沿水平方向，垂直纸面向里，磁感强度B =1T ，匀强电场方向水平向右，场强E =103N/C 。一带正电的微粒质量m=2×10-6kg ，电量q =2×10-6C ，在此空间恰好作

直线运动，问：

（1）带电微粒运动速度的大小和方向怎样？

（2）若微粒运动到P 点的时刻，突然将磁场撤去，那么经多少时间微粒到达Q 点？（设PQ

连线与电场方向平行）

17．在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为θ，足够长的光滑绝缘斜面，磁感应

强度为B ，方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上．有一质量为m,带电量为十q 的小球静止在

斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，如图所示,若迅速把电场方向反转竖直向下，

小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少？

18、如图所示，相互垂直的匀强电场和匀强磁场，其电场强度和磁感应强度分别为E 和B ，一

个质量为m ，带正电量为q 的油滴，以水平速度v 0从a 点射入，经一段时间后运动到b ，试求:

（1）油滴刚进入场中a 点时的加速度。

（2）若到达b 点时，偏离入射方向的距离为d ，此时速度大小为多大？

19．如图所示，在一个同时存在匀强磁场和匀强电场的空间，有一个质量为m 的带电微粒，系

于长为L 的细丝线的一端，细丝线另一端固定于O 点。带电微粒以角速度ω在水平面内作匀速

圆周运动，此时细线与竖直方向成30°角，且细线中张力为零，电场强度为E ，方向竖直向上。

（1）求微粒所带电荷的种类和电量；

（2）问空间的磁场方向和磁感强度B 的大小多大？

（3）如突然撤去磁场，则带电粒子将作怎样的运动？线中的张力是多大？

20．在平面直角坐标系xOy 中，第1象限存在沿y 轴负方向的匀强电场，

第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B 。一质

量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子从y 轴正半轴上的M 点以速度v 0垂直于Y

轴射入电场，经x 轴上的N 点与x 轴正方向成θ=60°角射入磁场，最后从

y 轴负半轴上的P 点垂直于Y 轴射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求：

(1)M 、N 两点间的电势差U MN 。

(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r ；

(3)粒子从M 点运动到P 点的总时间t 。

21、电子自静止开始经M 、N 板间（两板间的电压为U ）的电场加速后从

A 点垂直于磁场边界射入宽度为d 的匀强磁场中，电子离开磁场时的位

置P 偏离入射方向的距离为L ，如图所示．求:

匀强磁场的磁感应强度．（已知电子的质量为m ，电荷量为e ）

22．在xoy 平面内，x 轴的上方有匀强磁场，磁感应强度为B ，

方向如图所示，x 轴的下方有匀强电场，电场强度为E ，方向

与y 轴的正方向相反。今有电量为-q 、质量为m 的粒子（不

计重力），从坐标原点沿y 轴的正方向射出，射出以后，第三次到达x 轴时，它与O 点的距离为L ，问：

（1）粒子射出时的速度多大?

（2）粒子运动的总路程为多少？

答案

ACBABD 、AC 、AC 、BC 、BD 、AB 、AC

13、解（1）重力势能增加：J L mg Ep 12.0)37cos 1(1=-?=

（2）摆动至最大偏角时v=0 有：037sin )37cos 1(11=??+-- L F mgL 安 2L BI F ?=安 得I=4A

14、（1）粒子垂直进入磁场，由洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律得

qvB =mv 2/R ∴R =mv/qB

Y X

O

（2）∵T = 2πm /qB 根据圆的对称性可知，粒子进入磁场时速度与x 轴的夹角为45°角，穿出磁场时，与x 轴的夹角仍为45°角，根据左手定则可知，粒子沿逆时针方向旋转，

则速度的偏向角为270°角，轨道的圆心角也为270°： ∴t =43T = qB m 23π 15、 17、由题意知qE=mg 场强转为竖直向下时，由动能定理，

有21()sin 2qE mg L mv θ+=

即212sin 2

mgL mv θ= ① 当滑块刚离开斜面时有(Eq+mg)cos θ=Bqv 即2s mgco v qB θ= ② 由①②解得2222s sin m gco L q B θθ

= （2）(Eq+mg)sin θ=ma 得a=2gsin θ x=(1/2)at 2 得t=

18：带电油滴受重力、电场力、洛仑兹力作用，根据牛顿第二定律求合力，进而求出加速度；带电油滴由a 点运动到b 点的过程利用动能定理建立方程求解。

由牛顿第二定律可得：0()qv B mg qE a m

-+= 因洛仑兹力不做功，根据动能定理有：22011()22mg qE d mv mv -+=

-， 解得202()mv mg qE d v m

-+= 20、分析带电粒子的运动情况，画出其运动轨迹如图所示

（1）设粒子过N 点时的速度为v ，有

0cos v v

θ= 得02v v = 粒子从M 点运动到N 点的过程，有2201122

MN qU mv mv =- 得2032MN mv U q = （2）粒子在磁场中以o '为圆心做匀速圆周运动，半径为O N '，

有2

mv qvB r = 得02mv r qB

= （3）由几何关系得sin ON R θ=

设粒子在电场中运动的时间为t 1,有01ON v t = 13m t qB

= 粒子在磁场在做匀速圆周运动的周期 2m T qB

π= 设粒子在磁场中运动的时间为t 2,有22t T πθπ-= 223m t qB π= 12t t t =+ 所以(332)3m t qB

π+= 21、（1）作电子经电场和磁场中的轨迹图，如右图所示

（2）设电子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v，由动能定理得：

2

1

2

eU mv

=

①

电子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r，则：

2

v

evB m

r

=

②

由几何关系得：

222

()

r r L d

=-+③

联立求解①②③式得：

e

mU

d

L

L

B

2

)

(

2

2

2+

=