一、選擇題
1.安培的分子環(huán)流假設(shè),可用來(lái)解釋( )
A.兩通電導(dǎo)體間有相互作用的原因
B.通電線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)的原因
C.永久磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)的原因
D.鐵質(zhì)類物體被磁化而具有磁性的原因
2.如圖1所示,條形磁鐵放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根長(zhǎng)直導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁鐵垂直,給導(dǎo)線通以垂直紙面向外的電流,則( )
A.磁鐵對(duì)桌面壓力減小,不受桌面的摩擦力作用
B.磁鐵對(duì)桌面壓力減小,受到桌面的摩擦力作用
C.磁鐵對(duì)桌面壓力增大,不受桌面的摩擦力作用
D.磁鐵對(duì)桌面壓力增大,受到桌面的摩擦力作用
3.有電子、質(zhì)子、氘核、氚核,以同樣速度垂直射入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,它們都作勻速圓周運(yùn)動(dòng),則軌道半徑最大的粒子是( )
A.氘核 B.氚核
C.電子 D.質(zhì)子
4.兩個(gè)電子以大小不同的初速度沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。設(shè)r1、r1為這兩個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)軌道半徑,T1、T1是它們的運(yùn)動(dòng)周期,則( )
A.r1=r2,T1≠T2
B.r1≠r2,T1≠T2
C.r1=r2,T1=T2
D.r1≠r2,T1=T2
5.在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一原來(lái)靜止的原子核。該核衰變后,放出的帶電粒子和反沖核的運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖2中a、b所示。由圖可以判定( )
A.該核發(fā)生的是α衰變
B.該核發(fā)生的是β衰變
C.磁場(chǎng)方向一定是垂直紙面向里
D.磁場(chǎng)方向向里還是向外不能判定
6.如圖3有一混合正離子束先后通過(guò)正交電場(chǎng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ,如果這束正離子束流在區(qū)域Ⅰ中不偏轉(zhuǎn),進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后偏轉(zhuǎn)半徑又相同,則說(shuō)明這些正離子具有相同的( )
A.速度 B.質(zhì)量
C.電荷 D.荷質(zhì)比
7.設(shè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖4所示,已知一離子在電場(chǎng)力和洛侖茲力的作用下,從靜止開始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零,C點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn),忽略重力,以下說(shuō)法中正確的是( )
A.這離子必帶正電荷
B.A點(diǎn)和B點(diǎn)位于同一高度
C.離子在C點(diǎn)時(shí)速度最大
D.離子到達(dá)B點(diǎn)后,將沿原曲線返回A點(diǎn)
8.如圖5所示,在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的區(qū)域內(nèi)(磁場(chǎng)水平向內(nèi)),有一離子恰能沿直線飛過(guò)此區(qū)域(不計(jì)離子重力)( )
A.若離子帶正電,E方向應(yīng)向下
B.若離子帶負(fù)電,E方向應(yīng)向上
C.若離子帶正電,E方向應(yīng)向上
D.不管離子帶何種電,E方向都向下
9.一根通有電流I的直銅棒用軟導(dǎo)線掛在如圖6所示勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,此時(shí)懸線中的張力大于零而小于銅棒的重力。欲使懸線中張力為零,可采用的方法有( )
A.適當(dāng)增大電流,方向不變
B.適當(dāng)減小電流,并使它反向
C.電流大小、方向不變,適當(dāng)增強(qiáng)磁場(chǎng)
D.使原電流反向,并適當(dāng)減弱磁場(chǎng)
10.如圖7所示,一金屬直桿MN兩端接有導(dǎo)線,懸掛于線圈上方,MN與線圈軸線均處于豎直平面內(nèi),為使MN垂直紙面向外運(yùn)動(dòng),可以( )
A.將a、c端接在電源正極,b、d端接在電源負(fù)極
B.將b、d端接在電源正極,a、c端接在電源負(fù)極
C.將a、d端接在電源正極,b、c端接在電源負(fù)極
D.將a、c端接在交流電源的一端,b、d接在交流電源的另一端
11.帶電為+q的粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),下面說(shuō)法中正確的是( )
A.只要速度大小相同,所受洛侖茲力就相同
B.如果把+q改為-q,且速度反向大小不變,則洛侖茲力的大小,方向均不變
C.洛侖茲力方向一定與電荷速度方向垂直,磁場(chǎng)方向一定與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直
D.粒子只受到洛侖茲力作用,其運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能、動(dòng)量均不變
12.關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì),下列說(shuō)法中正確的是( )
A.有磁必有電荷,有電荷必有磁
B.一切磁現(xiàn)象都起源于電流或運(yùn)動(dòng)電荷,一切磁作用都是電流或運(yùn)動(dòng)電荷之間通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生的相互作用
C.除永久磁鐵外,一切磁場(chǎng)都是由運(yùn)動(dòng)電荷或電流產(chǎn)生的
D.根據(jù)安培的分子環(huán)流假說(shuō),在外界磁場(chǎng)作用下,物體內(nèi)部分子電流取向大致相同時(shí),物體就被磁化,兩端形成磁極
二、填空題
13.一質(zhì)子及一α粒子,同時(shí)垂直射入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。(1)若兩者由靜止經(jīng)同一電勢(shì)差加速的,則旋轉(zhuǎn)半徑之比為______;(2)若兩者以相同的動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)中,則旋轉(zhuǎn)半徑之比為______;(3)若兩者以相同的動(dòng)能進(jìn)入磁場(chǎng)中,則旋轉(zhuǎn)半徑之比為______;(4)若兩者以相同速度進(jìn)入磁場(chǎng),則旋轉(zhuǎn)半徑之比為______。
14.兩塊長(zhǎng)5d,相距d的水平平行金屬板,板間有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一大群電子從平行于板面的方向、以等大小的速度v從左端各處飛入(圖8)。為了不使任何電子飛出,板間磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為______。
15.如圖9所示,M、N為水平位置的兩塊平行金屬板,板間距離為d,兩板間電勢(shì)差為U。當(dāng)帶電量為q、質(zhì)量為m的正離子流以速度V0沿水平方向從兩板左端的中央O點(diǎn)處射入,因受電場(chǎng)力作用,離子作曲線運(yùn)動(dòng),偏向M板(重力忽略不計(jì))。今在兩板間加一勻強(qiáng)磁場(chǎng),使從中央O處射入的正離流在兩板間作直線運(yùn)動(dòng)。則磁場(chǎng)的方向是______,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=______。
16.如圖10所示,質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子,從兩平行電極板正中央垂直電場(chǎng)線和磁感線以速度v飛入。已知兩板間距為d,磁感強(qiáng)度為B,這時(shí)粒子恰能直線穿過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域(重力不計(jì))。今將磁感強(qiáng)度增大到某值,則粒子將落到極板上。當(dāng)粒子落到極板上時(shí)的動(dòng)能為______。
17.如圖11所示,絕緣光滑的斜面傾角為θ,勻強(qiáng)磁場(chǎng)B方向與斜面垂直,如果一個(gè)質(zhì)量為m,帶電量為-q的小球A在斜面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng),則必須加一最小的場(chǎng)強(qiáng)為______的勻強(qiáng)電場(chǎng)。
18.三個(gè)帶等量正電荷的粒子a、b、c(所受重力不計(jì))以相同的初動(dòng)能水平射入正交的電場(chǎng)磁場(chǎng)中,軌跡如圖12,則可知它們的質(zhì)量ma、mb、mc大小次序?yàn)開_____,入射時(shí)的初動(dòng)量大小次序?yàn)開_____。
19.一初速為零的帶電粒子,經(jīng)過(guò)電壓為U的電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,已知帶電粒子的質(zhì)量是m,電量是q,則帶電粒子所受的洛侖茲力為______,軌道半徑為______。
20.如圖13在x軸的上方(y≥0)存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為B。在原點(diǎn)O有一個(gè)離子源向x軸上方的各個(gè)方向發(fā)射出質(zhì)量為m、電量為q的正離子,速率都為v,對(duì)那些在xy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的離子,在磁場(chǎng)中可能到達(dá)的最大x=______,最大y=______。
三、計(jì)算題
21.以速率v垂直于屏S經(jīng)過(guò)小孔O射入存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)的真空室中,如圖14所示,磁感強(qiáng)度B的方向與離子的運(yùn)動(dòng)方向垂直,并垂直于紙面向里。
(1)求離子進(jìn)入磁場(chǎng)后到達(dá)屏S上時(shí)的位置與O點(diǎn)的距離。
(2)如果離子進(jìn)入磁場(chǎng)后經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)位置P,試證明:直線OP與離子入射方向之間的夾角θ跟t的關(guān)系是θ=qB/2mt。
22.如圖16所示,AB為一段光滑絕緣水平軌道,BCD為一段光滑的圓弧軌道,半徑為R,今有一質(zhì)量為m、帶電為+q的絕緣小球,以速度v0從A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng),后又沿弧BC做圓周運(yùn)動(dòng),到C點(diǎn)后由于v0較小,故難運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn).如果當(dāng)其運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí),忽然在軌道區(qū)域加一勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),使其能運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)此時(shí)軌道彈力為0,且貼著軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng),求:(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向和強(qiáng)度;(2)磁場(chǎng)的方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度。
《磁場(chǎng)》單元檢測(cè)題答案
一、選擇題
1.CD 2.A 3.B 4.D 5.BD 6.AD 7.ABC
8.AD 9.AC 10.ABD 11.B 12.BD
二、填空題
《電場(chǎng)》單元檢測(cè)題答案
一、選擇題
1.AB2.B3.A4.C5.D6.BD7.BC8.B
9.BD10.C11.AC12.BD
二、實(shí)驗(yàn)與填空題
13.(1)BE
(2)D
14.3mgq
15.l2[(m2-m1)g+(q2+q1)Ud]
16.-10;200 17.S=40m
三、計(jì)算題
18.(1)E=2.0×104V/m
(2)q=1.0×10-8C
(3)小球做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
19.(1)T=4×10-3N
(2) h=0.08m
20. (1)v=100m/s
(2)t=18.2s