专项训练磁场测试卷.docx
物理磁场练习题(含答案)
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qF 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ILF 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=0B 、N 减小，f ≠0C 、N 增大，f=0D 、N 增大，f ≠03、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 2B 、 v 1>v 2C 、 s 1=s 2D 、 t 1<t 25．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 <E K ＇,W =0B 、E K >E K ＇,W =0C 、E K =E K ＇,W =0D 、E K >E K ＇,W >06.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。
磁场专项练习题.doc
磁场专项练习题一、填空：1、如右图所示，水平放置的平行金属板AB 间距为d ，水平方向的匀强磁场为B 。
今有一带电粒子在AB 间竖直平面内作半径为R 的匀速圆周运动，则带电粒子转动方向为 时针，速率为 。
2 、有一匀强磁场，它的磁感线与一矩形线圈平面成30︒角，线圈面积为1022-米，穿过此线圈的磁通量为1103⨯-韦伯，那么磁场的磁感应强度应是。
3、如右图所示，MN 为一铅板，曲线abc 为一粒子在匀强磁场中的运动轨迹，粒子穿越铅板时的速度方向是 ，粒子所带的电性是 。
4、如右图所示，金属细棒ab 长为L ，质量为m ，以两根相同轻弹簧吊放在水平方向的匀强磁场中。
弹簧的倔强系数为K ，磁场的磁感应强度为B 。
棒ab 中通有稳恒电流，棒处于平衡，并且弹簧的弹力恰好为零。
则电流强度是 安培，电流方向是 。
5、在垂直纸面向里的匀强磁场中，有一段弯折成直角的金属导线abc ，ab bc L ==。
导线中通有如右图所示方向的电流，电流强度为I ，磁场的磁感应强度为B 。
要使该段导线保持静止不支，应在b 点加一大小为 牛顿的力，其方向为 。
6、如右图所示，边长分别为l1和l2的矩形单匝线圈abcd，放在一磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面与磁力线平行，bc边与磁感线垂直。
当线圈中通有电流I时，线圈的ab边所受磁力的大小为；若线圈可绕中轴OO'转动，则线圈所受的力矩为__________。
7、在倾角为30︒的斜面上，水平放置一根20厘米长的铜棍AC，将其两端用软导线与电源联接，使其中有右图所示方向的2安培的电流，如空间存在有竖直向上的、磁感应强度为0.4特斯拉的匀强磁场，则AC受的磁场力的大小为，方向是。
8、如右图所示，两条光滑的金属导轨互相平行，它们所在平面跟水平面成30︒角，匀强磁场竖直向上穿过导轨平面。
此时在导轨上水平置一根重为0.1牛的金属杆ab，已知磁感应强度B=05.特斯拉，导轨间距离L=04.米。
高三物理磁场测试题及答案
高三物理磁场测试题及答案高三物理磁场测试题及答案高三物理磁场测试题及答案本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
共150分考试用时120分钟第Ⅰ卷（选择题共40分）一、本题共10小题，每小题4分，共40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4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．1．如图1所示，两根相互平行放置的长直导线a和b通有大小相等、方向相反的电流，a受到磁场力的大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2.则此时b受到的磁场力大小为（）A．F2 C．F1+F2B．F1－F2 D．2F1－F2图a II2．如图2所示，某空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，已知一离子在电场力和磁场力作用下，从静止开始沿曲线acb运动，到达b点时速度为零，c为运动的最低点.则（）A．离子必带负电B．a、b两点位于同一高度C．离子在c点速度最大D．离子到达b点后将沿原曲线返回3．如图3所示，带负电的橡胶环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（）A．N极竖直向下B．N极竖直向上C．N极沿轴线向左D．N极沿轴线向右4．每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，幸好地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数射线粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分图2图3高三物理磁场测试题及答案重要的意义。
假设有一个带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来（如图4，地球由西向东转，虚线表示地球自转轴，上方为地理北极），在地球磁场的作用下，它将向什么方向偏转？（）A．向东B．向南C．向西D．向北5．如图5所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有水平方向的匀强磁场。
现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动，在加速运动阶段A．乙物块与地之间的摩擦力不断增大B．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大C．甲、乙两物块间的摩擦力大小不变。
(物理)电与磁专项综合练习卷(含答案解析)
（物理）电与磁专项综合练习卷（含答案解析）一、选择题1．关于磁场和磁感线，以下说法错误的是（）A. 磁体周围存在着磁感线B. 磁体之间的相互作用是通过磁场产生的C. 磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的D. 磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向【答案】 A【解析】【解答】解：A、磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线，磁感线不是真实存在的，A错误，符合题意；B、磁极间的相互作用是通过磁场发生的，B不符合题意；C、磁体外部的磁感线是从它的北极出来，回到它的南极，C不符合题意；D、磁场中的小磁针静止时，北极所指的方向跟该点的磁场方向一致，为该点的磁场方向，D不符合题意；故答案为：A。
【分析】磁体周围存在着磁场，磁极间的相互作用就是通过磁场发生的.磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向.磁感线：描述磁场的强弱和方向而假想的曲线.磁体周围的磁感线是从它北极出来，回到南极.（磁感线是不存在的，用虚线表示，且不相交）磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同.2．下列作图中，错误的是（）A. 动力F1的力臂B. 静止物体的受力分析C. 平面镜成像D. 磁体的磁场【答案】 A【解析】【解答】解：A、反向延长得出力F1的作用线，从支点作作用线的垂线，得垂足，支点到垂足的距离为动力臂L1，如图所示，故A错．B、静止在斜面上的物体受到重力（竖直向下）、支持力（垂直斜面向上）和摩擦力（沿斜面向上）的作用，三力的作用点画在物体的重心，故B正确；C、物体成的像为虚像，用虚线画出，物像关于平面镜对称，故C正确；D、在磁体外部，磁感线从N极出，回到S极，故D正确．故选A．【分析】（1）根据力臂的画法进行分析，力臂是支点到力作用线的垂线段；（2）静止在斜面上的物体受到重力、支持力和摩擦力的作用；（3）平面镜成像的特点：物体成的像为虚像，物像关于平面镜对称；（4）在磁体外部，磁感线从N极出，回到S极．本题考查了力臂的画法、力的示意图的画法、平面镜成像的画法以及磁感线的方向，属于基础题目．3．关于电和磁，下列说法正确的是（）A. 电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用B. 奥斯特发现了电磁感应现象C. 指南针指南北是因为地球周围存在磁场，地磁场的南极在地理的南极附近D. 导体在磁场中运动就一定会产生感应电流【答案】 A【解析】【解答】解：A、电动机是利用了通电导体在磁场中会受到磁场对它的力的作用，A符合题意；B、奥斯特发现了电流磁效应，说明通电导线周围存在磁场，B不符合题意；C、指南针能指南北就是因为受到地磁场的作用，地磁场的南极在地理的北极附近，C不符合题意；D、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，才会产生感应电流，D不符合题意。
磁场单元测试题及答案
磁场单元测试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 磁场的基本性质是什么？A. 吸引金属B. 产生电流C. 对放入其中的磁体产生力的作用D. 产生热量2. 地磁场的方向是怎样的？A. 从地球北极指向地球南极B. 从地球南极指向地球北极C. 与地球表面垂直D. 与地球表面平行3. 奥斯特实验证明了什么？A. 电流的磁效应B. 磁体的电效应C. 电流的热效应D. 磁体的热效应4. 洛伦兹力的方向如何确定？A. 与电流方向相同B. 与电流方向相反C. 与电流和磁场方向垂直D. 与磁场方向垂直5. 磁感应强度的单位是什么？A. 牛顿B. 特斯拉C. 安培D. 库仑二、填空题（每题2分，共20分）6. 磁场的基本物理量是______。
7. 地球的磁场是由地球内部的______产生的。
8. 法拉第电磁感应定律表明，当磁场中的磁通量发生变化时，会在导体中产生______。
9. 根据右手定则，当导体切割磁力线时，产生的感应电流方向与______方向相同。
10. 磁通量的基本单位是______。
三、简答题（每题10分，共30分）11. 描述洛伦兹力对带电粒子在磁场中运动的影响。
12. 解释什么是磁通量，并给出其计算公式。
13. 简述电磁感应现象及其在日常生活中的应用。
四、计算题（每题15分，共30分）14. 一个长为L的直导线，通有电流I，放置在均匀磁场B中，求导线所受的安培力。
15. 已知一个闭合线圈在均匀变化的磁场中，磁通量随时间的变化率为dΦ/dt，求线圈中感应电动势的大小。
答案：一、选择题1. C2. B3. A4. C5. B二、填空题6. 磁感应强度7. 液态金属外核8. 感应电动势9. 导体运动10. 韦伯三、简答题11. 洛伦兹力对带电粒子在磁场中运动的影响是使其做圆周运动，其半径与粒子速度、电荷量和磁场强度有关。
12. 磁通量是磁场线穿过某一面积的总量，其计算公式为Φ=B·A·cosθ，其中B是磁感应强度，A是面积，θ是磁场线与面积法线之间的夹角。
磁场练习试题(含批注答案)
磁场练习题一、选择题1．如图所示，a 和b 带电荷量相同，以相同动能从A 点射入磁场，在匀强磁场中做圆周运动的半径ra ＝2rb ，则可知(重力不计)( )A ．两粒子都带正电，质量比m a /m b ＝4B ．两粒子都带负电，质量比m a /m b ＝4C ．两粒子都带正电，质量比m a /m b ＝1/4D ．两粒子都带负电，质量比m a /m b ＝1/42.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．下列表述正确的是( )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 ．能通过狭缝P 的带电粒子的速率等于E/BD ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的比荷越小[来源:学+科+网]3．一个带电粒子以初速度v 0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域．设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图4中的虚线所示．在图所示的几种情况中，可能出现的是( )4．所示，一电子以与磁场方向垂直的速度v 从P 处沿PQ 方向进入长为d 、宽为h 的匀强磁场区域，从N 处离开磁场，若电子质量为m ，带电荷量为e ，磁感应强度为B ，则( )A ．电子在磁场中运动的时间t ＝d/vB ．电子在磁场中运动的时间t ＝h/vC ．洛伦兹力对电子做的功为BevhD ．电子在N 处的速度大小也是v5．在图中，水平导线中有电流I 通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I 的方向相同，则电子将( )A ．沿路径a 运动，轨迹是圆B ．沿路径a 运动，轨迹半径越来越大C ．沿路径a 运动，轨迹半径越来越小D ．沿路径b 运动，轨迹半径越来来越小6．一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一段径迹如图7所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变)．从图中情况可以确定( )A ．粒子从a 到b ，带正电B ．粒子从a 到b ，带负电C ．粒子从b 到a ，带正电D ．粒子从b 到a ，带负电7.目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机．右图表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性），喷射入磁场，磁场中有两块金属板A 、B ，这时金属板上就聚集电荷，两板间形成一定的电压，A 、B 两板相当于电源的正负极，闭合开关S 后，电阻R 上有电流通过．下列说法正确的是（ ）A ．A 板带正电B ．有电流从b 经用电器流向aC ．金属板A 、B 间的电场方向向下D ．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受静电力8.带正电粒子（不计重力）以水平向右的速度v 0，先通过有界匀强电场E ，后通过有界匀强磁场B ，如图所示，电场对该粒子做功W1。
磁场基础测试题及答案
磁场基础测试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 磁场的基本单位是：A. 牛顿B. 特斯拉C. 伏特D. 安培答案：B2. 地球的磁场是由以下哪个原因产生的？A. 地球表面物质的磁性B. 地球内部的液态铁流动C. 地球大气层的电离D. 地球自转产生的离心力答案：B3. 根据安培定律，以下哪项不是磁场的特性？A. 磁场线是闭合的B. 磁场线不相交C. 磁场线是直线D. 磁场线密度表示磁场强度答案：C4. 一个通电导线在磁场中受到的力与以下哪项无关？A. 导线中的电流B. 导线的长度C. 导线与磁场的夹角D. 磁场的强度答案：B5. 洛伦兹力的方向由以下哪个定律确定？A. 右手定则B. 左手定则C. 右手螺旋定则D. 左手螺旋定则答案：A二、填空题（每空1分，共10分）1. 磁场中某点的磁场强度为1特斯拉，表示该点的磁感应强度为________特斯拉。
答案：12. 磁场中，当一个带电粒子以垂直于磁场方向运动时，它受到的洛伦兹力大小为________，其中q为粒子的电荷量，v为粒子的速度，B为磁场强度。
答案：qvB3. 地球的磁场大致指向地理北极的是________极，指向地理南极的是________极。
答案：地磁南极；地磁北极4. 根据法拉第电磁感应定律，当一个闭合电路中的磁通量发生变化时，电路中会产生一个感应电动势，其大小与磁通量变化率成正比，感应电动势的方向遵循________定律。
答案：楞次定律5. 一个条形磁铁的磁场线从磁铁的北极出发，回到磁铁的南极，这说明磁场线具有________性。
答案：闭合三、简答题（每题10分，共20分）1. 描述磁场对运动电荷的作用力，并解释为什么这种力总是垂直于电荷的运动方向。
答案：磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力，其大小为qvBsinθ，其中q为电荷量，v为电荷速度，B为磁场强度，θ为速度向量与磁场向量之间的夹角。
这种力总是垂直于电荷的运动方向，因为当θ=0°时，sinθ=0，洛伦兹力为零，即电荷在磁场中平行于磁场方向运动时不受洛伦兹力作用。
《磁场、电磁感应》训练题(含详细答案)
《磁场、电磁感应》训练题一、不定项选择题1．下列各图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流．各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是( )2．如图所示，在直线电流附近有一根金属棒ab，当金属棒以b端为圆心，以ab为半径，在过导线的平面内沿图示方向匀速旋转时( ) A．a端聚积电子 B．b端聚积电子C．金属棒内电场强度等于零 D．U a>U b3．如图所示，两根相互平行的金属导轨水平放置于匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下刚开始向右运动时，下列说法中正确的是( )A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D C．磁场对导体棒CD的作用力向左D．磁场对导体棒AB的作用力向左4．如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．在将滑动变阻器的滑片P向上滑动的过程中，下面说法中正确的是( )A．穿过线圈a的磁通量变大B．线圈a有收缩的趋势C．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流D．线圈a对水平桌面的压力F N将增大5．如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是( )A．向右加速运动 B．向左加速运动C．向右减速运动 D．向左减速运动6．如图所示，一电子束沿垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A极板，为了使电子束沿射入方向做直线运动，可采用的方法是( ) A．将变阻器滑动头P向右滑动B．将变阻器滑动头P向左滑动C．将极板间距离适当减小D．将极板间距离适当增大7．如图所示，两导体板水平放置，两板间电势差为U，带电粒子以某一初速度v0沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又沿垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U和的变化情况为( )A．d随增大而增大，d与U无关B．d随增大而增大，d随U增大而增大C．d随U增大而增大，d与无关D．d随增大而增大，d随U增大而减小8．如图所示，两个相同的半圆形光滑绝缘轨道分别竖直放置在匀强电场E和匀强磁场B中，轨道两端在同一高度上，两个相同的带正电小球a、b同时从轨道左端最高点由静止释放，且在运动过程中始终能通过各自轨道的最低点M、N，则( )A．两小球某次到达轨道最低点时的速度可能有v N＝v MB．两小球都能到达轨道的最右端C．小球b第一次到达N点的时刻与小球a第一次到达M点的时刻相同D．小球a受到的电场力一定不大于a的重力，小球b受到的最大洛伦兹力可能大于b的重力9．如图所示为一个质量为m、带电荷量为＋q的圆环，可在水平放置的粗糙细杆上自由滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，圆环以初速度v0向右运动直至处于平衡状态，则圆环克服摩擦力做的功可能为( )A．0 B.C. D.10．利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子．图中板MN 上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L.一群质量为m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是( ) A．粒子带正电B．射出粒子的最大速度为C．保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大D．保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大答题卷班级 姓名 得分 一、不定项选择题题号12345678910答案二、计算题11．如图所示，在真空区域内，有宽度为L的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直纸面向里，MN、PQ为磁场的边界．质量为m、带电荷量为－q的粒子，先后两次沿着与MN夹角为θ(0°<θ<90°)的方向垂直于磁感线射入匀强磁场中，第一次粒子是经电压U1加速后射入磁场的，粒子刚好没能从PQ边界射出磁场；第二次粒子是经电压U2加速后射入磁场的，粒子刚好能垂直于PQ射出磁场．(不计粒子重力，粒子加速前的速度认为是零，U1、U2未知)(1)加速电压U1、U2的比值为多少？(2)为使粒子经电压U2加速射入磁场后沿直线射出PQ边界，可在磁场区域加一个匀强电场，求该电场的场强大小．《磁场、电磁感应》训练题参考答案1．答案 CD解析 根据楞次定律可确定感应电流的方向：以C选项为例，当磁铁向下运动时：(1)闭合线圈原磁场的方向——向上；(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加；(3)感应电流产生的磁场方向——向下；(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同．线圈的上端为S极，磁铁与线圈相互排斥．运用以上分析方法可知，C、D正确．2．答案 BD解析 因金属棒所在区域的磁场的方向垂直于纸面向外，当金属棒转动时，由右手定则可知，a端的电势高于b端的电势，b端聚积电子，B、D 正确．3．答案 BD解析 利用楞次定律．两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路，分析出磁通量增加，结合安培定则判断回路中感应电流的方向是B→A→C→D→B.以此为基础，再根据左手定则进一步判定CD、AB的受力方向，经过比较可得正确答案．4．答案 C解析 P向上滑动，回路电阻增大，电流减小，磁场减弱，穿过线圈a的磁通量变小，根据楞次定律，a环面积应增大，A、B错；由于a环中磁通量减小，根据楞次定律知a环中感应电流应为俯视顺时针方向，C对；由于a环中磁通量减小，根据楞次定律，a环有阻碍磁通量减小的趋势，可知a环对水平桌面的压力F N减小，D错．5．答案 BC解析 MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里MN中的感应电流由M→NL1中感应电流的磁场方向向上；若L2中磁场方向向上减弱PQ中电流为Q→P且减小向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强PQ中电流为P→Q且增大,向左加速运动．6．答案 D解析 电子射入极板间后，偏向A板，说明Eq>B v q，由E＝可知，减小场强E的方法有增大板间距离和减小板间电压，故C错误，D正确；而移动滑动头P并不能改变板间电压，故A、B均错误．7．答案 A解析 设粒子从M点进入磁场时的速度大小为v，该速度与水平方向的夹角为θ，故有v＝.粒子在磁场中做匀速圆周运动半径为r＝.而MN之间的距离为d＝2r cos θ.联立解得d＝2，故选项A正确．8．答案 D解析 由于洛伦兹力不做功，电场力对带电小球一定做负功，所以两小球某次到达轨道最低点时的速度不可能有v N＝v M，选项A错误；由机械能守恒知小球b可以到达轨道的最右端，电场力对小球a做负功，故小球a不能到达轨道的最右端，选项B错误；由于两个小球受力情况不同，运动情况不同，故小球b第一次到达N点的时刻与小球a第一次到达M点的时刻不相同，选项C错误；由于小球能到达最低点，对小球a有mgR－qER≥0，所以有mg≥qE，由于洛伦兹力不做功，且洛伦兹力沿半径向外，则小球b受到的洛伦兹力没有条件限制，选项D正确．9．答案 ABD解析 若圆环所受洛伦兹力等于重力，圆环与粗糙细杆压力为零，摩擦力为零，圆环克服摩擦力做的功为零，选项A正确；若圆环所受洛伦兹力不等于重力，圆环与粗糙细杆压力不为零，摩擦力不为零，圆环以初速度v0向右做减速运动．若开始圆环所受洛伦兹力小于重力，则一直减速到零，圆环克服摩擦力做的功为m v，选项B正确；若开始圆环所受洛伦兹力大于重力，则减速到洛伦兹力等于重力达到稳定，稳定速度v ＝，由动能定理可得圆环克服摩擦力做的功为W＝m v－m v2＝m(v－)，选项C错误，D正确．10．答案 BC解析 利用左手定则可判定只有负电荷进入磁场时才向右偏，故选项A 错误．利用q v B＝知r＝，能射出的粒子满足≤r≤，因此对应射出粒子的最大速度v max＝＝，选项B正确．v min＝＝，Δv＝v max－v min＝，由此式可判定选项C正确，选项D错误．11．答案 (1) (2)解析 (1)如图所示，第一次粒子刚好没能从PQ边界射出磁场，表明粒子在磁场中的轨迹刚好与PQ相切，如图中的轨迹1.设轨迹半径为r1，由几何关系得：r1＋r1cos θ＝L，解得r1＝.第二次粒子刚好能垂直PQ边界射出磁场，粒子在磁场中的轨迹圆心为图中的O2点，运行轨迹为轨迹2，设轨迹半径为r2，由几何关系得到：r2＝由动能定理及牛顿第二定律得qU＝m v2，q v B＝，r＝，从而可得＝，所以＝＝.(2)若加入一个匀强电场后使电场力恰好能平衡洛伦兹力，则粒子将沿直线射出PQ边界，场强方向为垂直速度方向斜向下，设场强大小为E，则Eq＝Bq v2，解得E＝B v2 …①由于粒子经电压加速且未加电场时的轨迹半径r2＝＝，可得v2＝…②①②联立可得E＝，方向与水平方向成θ角斜向右下方．。
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专题训练：磁场单元
1.
关于电场强度E与磁感应强度仪下列说法中错误的是（）
A.电场强度E是矢量，方向与正电荷受到的电场力方向相同
B.磁感应强度B是欠量，方向与小磁针N极的受力方向相同
C.电场强度定义式为E =匚，但电场中某点的电场强度E与尸、9无关
q
D.磁感应强度定义式R -匚，同样的电流元〃在磁场中同一点受到的力一定相同
H
2.如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在具正屮心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导
线/并处于平衡状态，/与螺线管垂肓，M导线中的电流方向垂玄纸面向里，开关S闭仑后，绝缘绳
对/拉力变化情况是（）
A.增人
B.减小
C.不变
D.无法判断
3.如图所示，在兀轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为3。
在xOy内，
从原点O处沿与x轴疋方向成0角（0＜〃＜兀）以速率v发射一个带正电的粒子（重力不计）。
则下列说法正确的
A.若卩一定，&越大，则粒子在磁场中运动的时间越短
B.若u—定，0越人，则粒子在离开磁场的位置距O点越远
C.若0—定，v越人，则粒子在磁场屮运动的时间越短
D.若&一定，v越大，则粒了在磁场中运动的角速度越大
4.如图所示为电视机显像管偏转线圈的示意图，当
线圈通以图示的直流电吋，形成的磁场如图所示，一束沿着管颈轴线射向纸内的电子将（）
A.向上偏转
B.向下偏转
C.向左偏转
D.向右偏转
5.如图所示，光滑的平行导轨与电源连接后，与水平方向成&角倾斜放置，导轨上另放一个质量为加的金属导体棒。
通电后，在棒所在区域内加-个合适的匀强磁场，可以使导体棒静止平衡，图中分别加了不同方向的磁场，其中一定不能平衡的是（）
6.关于回旋加速器加速带电粒了所获得的能量，下列结论中正确的是（）
A.只与加速器的半径有关，半径越大，能量越大
B.与加速器的磁场和半径均有关，磁场越强、半径越人，能量越人
C.只与加速器的电场有关，电场越强，能量越大
D.与带电粒子的质量和电荷量均有关，质量和电荷量越大，能量越大
7.如图所示，冇一四面体OABC处在Ox方向的匀强磁场中，下列关于穿过各个面的
磁通量的说法错误的
是（）
XXX /XXX
A.13.
A.穿过205而的磁通量为零
B.穿过MCiAi和socifii的磁通量相等
C.穿过/0C面的磁通量为零
D.穿过面的磁通量大于穿过BOC \\\\的磁通呈:
二、计算题
11.
如图所示，相距为R 的两块平行金属板M 、N 正对着放置，Si 、$分别为M 、N 板上的小孔，$、 S2、O 三点共线，它们的连线垂直M 、N, K520=/?O 以O 为圆心、7?为半径的圜形区域内存在磁感应强 度为
B 、方向垂直纸面向外的匀强磁场。
Q 为收集板，板上各点到O 点的距离以及板两端点的距离都为2R, 板两端
点的连线垂HM 、N 板。
质量为〃八带电荷量为+q 的粒子经$进入M 、N 间的电场后，通过S2 进入磁场。
粒子在S 】处的速度和粒子所受的重力均不计。
（1） 当M 、N 间的电压为U 时，求粒了进入磁场时速度的大小" （2） 若粒子恰好打在收集板D 的中点上,求M 、N 间的电压值S ；
（3） 当M 、N 间的电压不同时，粒了从Si 到打在D 上经历的时间/会不同，求/的最小值。
8. 如图所示为一种口动跳闸的闸刀开关示意图，O 是转动轴，/是绝缘手柄，C 是闸刀卡
口，M 、N 接电源线，闸刀处于垂肓纸面向里B=1T 的匀强磁场屮，CO 间距离10cm 。
当磁场力为0.2N 时，闸刀开关会自动跳开。
则要使闸刀开关能跳开，CO 中通过的电流 为（ ）
A.电流方向C->0
B.电流方向O-C
C.电流大小为1 A
D.电流大小为0.5 A
9. 如图所示在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电荷量为q 、质量为加的带电
球体，管道半径略人于球体半径。
整个管道处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场屮，磁感应强度方向与管 道垂直。
现给带电球体一个水平速度％,则在整个运动过程中，带电球体克服摩擦力 所做的功不可能为（
）
A. 0 C. -mvl
X
X
X
X
X
X
舅
X
艺
X X X O_忱
X X X
X
X
X
8
X X X X
X X
10•如图所示，虚线间空间存在由匀强电场E 和匀强磁场B 组成的正交或平行的电场和磁场，冇一个带正 电
小球（电荷量为+如质量为加）从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可 能沿直线通过下列的哪个电磁混合场（ ）
B.
A.
♦ +彳"
D.
12.如图所示，在倾角为30。
的斜而％的左侧有一竖直挡板，其上有一小孔现有一质量加=4X IO-20 kg,带电荷最q =+2X10WC的粒子，从小孔以速度v0=3X104 m/s水平射向磁感应强度B=0.2T、方向垂直纸面向里的一正三角形区域。
该粒了在运动过程中始终不碰及竖直挡板，在飞出磁场区域后能垂直打在Q4而上，粒子重力不计。
求：n
(1)粒了在磁场中做圆周运动的半径；
(2)粒子在磁场中运动的时间；p
(3)正三角形磁场区域的最小边长。
专题训练：磁场单元参考答案
1-10： DBADBBDBBBC
11.解析：⑴粒子从S ］到达$的过程中，根据动能定理得 qU^^mv 2
① 3 分
解得粒子进入磁场时速度的大小e =、/直' ..... 3分
(2)粒子进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有
qvB =加牛② 3分
由①②得，加速电压U 与轨迹半径r 的关系为U =彳：： .... 3分 当粒子打在收集板D 的中点时，粒子在磁场中运动的半径zo = 7?……3分 对应电压Uo= .......... 3分
(3)M 、N 间的电压越大，粒子进入磁场时的速度越大，粒子在极板间经历的时间越短，同时在磁场中 运
动轨迹的半径越大，在磁场中运动的时间也会越短，出磁场后匀速运动的时间也越短，所以当粒子打在 收集板
D 的右端时，对应时间f 最短。
根据几何关系可以求得，对应粒子在磁场中运动的半径
r = R ............ 3 分
由②得粒子进入磁场时速度的大小V =
=也理^
ni m
粒子在电场中经历的时间t\ =万=器# ...... 3分
2
J 7T/?7
粒子在磁场中经历的时间t 2 =—=為^ ......... 3分 粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间(3=号=鲁# 粒子从$到打在收集板D 上经历的最短时间为
附加题.解析：(1)粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由qv^B = w-, T 琴得:粒子 r % 在磁场中做圆周运动的半径尸=专# = 0.3 m,粒子在磁场中做圆周运动的周期T ==
^~ = 27iX 10 5 s = 6.28 XlO^So
/ = /] + /2 + 厶 （3筋+兀）加 3qB
得"亍X10「's = 5.23Xl(r's。
2厂 + 7*cos 30°⑶由如图粒子的运动轨迹和数学知识可得正三角形磁场区域的最小边长：L = cos 30。
、得厶
=
0.99m。