1、1磁场练习题（1）1、19 世纪 20 年代，以塞贝克(数学家) 为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流安培考虑到地球自转造成太阳照射后地球正面和背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由绕地球环形电流引起的，则该假设中电流的方向是( )A由西向东垂直磁子午线 B由东向西垂直磁子午线C由南向北沿磁子午线 D由赤道向两极沿磁子午线2、如图所示，电流 I1 垂直纸面向里，电流 I2 垂直纸面向外，且电流 I1 的大小与电流 I2 的大小相等，在它们的正中间平行纸面放置一电流 I，方向如图所示，关于电流 I的运动情况，下列说法正确的是(保持电流 I1、I 2 静止) ( ) A仍然保持静止Ba
2、端垂直纸面向外转动，b 端垂直纸面向内转动，且向电流 I1 靠近Ca 端垂直纸面向内转动，b 端垂直纸面向外转动，且向电流 I1 靠近Da 端垂直纸面向内转动，b 端垂直纸面向外转动，且向电流 I2 靠近3、如图所示，在环形电流 I1 的附近，悬挂一个线圈，线圈与环形电流相互垂直，且处于同一高度，保持环形电流 I1 静止，当在线圈中通以图示中的电流时，将会出现( )A从上向下看，线圈将顺时针转动，同时远离环形电流B从上向下看，线圈将逆时针转动，同时靠近环形电流C从上向下看，线圈将顺时针转动，同时靠近环形电流D从上向下看，线圈将逆时针转动，同时远离环形电流4、赤道上某处有一竖直放置的避雷针，当带
3、有正电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力的方向应为( )，A正南 B正东 C 向下 D向上5、如图所示的天平可用来测定磁感应强度，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为 L，共 N 匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面，当线圈中通有 I(方向如图所示)时，在天平的左、右两边加上质量各为 m1、m 2的砝码，天平平衡当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为 m 的砝码后，天平重新平衡，则磁感应强度的大小和方向为( )A磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为( )g(NIL)21B磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为 (2NIL)gC磁感应强度的方向垂直纸面向
4、外，大小为( )g(NIL)21mD磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为 (2NIL)6、如图 3 所示，放在匀强磁场中的线圈平面与磁场的方向平行，若在其中通以恒定的电流 I(电流方向未知)，在安培力的作用下，线圈绕 转动，在从图示位置转O动 900 的过程中，关于线圈各边受力情况下列说法正确的是A边 ab 受的安培力的大小发生变化，方向不变 B边 ab 受的安培力的大小不变，方向发生变化2C. 边 bc 受的安培力的大小不变，方向发生变化D边 bc 受的安培力的大小发生变化，方向不变7、如图所示，一金属直杆 MN 两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN 与线圈轴线均处于竖直平面内，为使 MN 垂
5、直于纸面向外运动，可以( )A将 a、c 端接在电源正极，b、d 端接在电源负极B将 b、d 端接在电源正极， a、c 端接在电源负极C将 a、 d 端接在电源正极，b、c 端接在电源负极D将 a、c 端接在交流电源的一端，b、d 端接在交流电源的另一端8、如图所示，两根平行放置的长直导线 a 和 b 载有大小相同、方向相反的电流，a 受到的磁场力大小为 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( ) (2000 年上海市高考题)AF 2 BF 1F2CF 1+ F2 D2F 1F29、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，它的上
6、方有一与磁铁垂直的长直通电导线，正缓慢地水平自左向右移动，不考虑切割磁感线效应，直导线中通以垂直纸面向外的电流，则磁铁受桌面的摩擦力作用为( )A.先减小后增大 B先增大后减小C.一直增大 D一直减小10、如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个边长为 L 的正方形金属线框金属线框的下边放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中当线框中的电流为 I 时，弹簧保持为原长，线框恰好平衡现断开电路，使线框中的电流为零，线框开始向下运动当线框向下运动到最低点时，弹簧的弹性势能增加了 E则线框下降的距离 为 。x11、电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示1982 年澳大利亚国立大学制成了能把 m=2.2g 的弹
7、体 (包括金属杆 EF 的质量)加速到的电磁炮(常规炮弹约为 2kms) 若轨道宽 =2m，长skmv/10 ls=100m，通过的电流为 I10A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度 B= T，磁场力的最大功率 P W( 轨道摩擦不计)12、如图所示，通电导体棒 AC 静止在水平导轨上，棒的质量为 m，长为L，通过它的电流为 I，匀强磁场的磁感应强度为 B，方向和导轨平面成 角，则棒 AC 受到的安培力大小为 ，棒 AC 受到的摩擦力大小为 ，导轨受到棒的压力大小为 13、一劲度系数为 k 的轻质弹簧，下端挂有一匝数为 n 的矩形框 abcd，bc 边长为 L，线框的下半部处在匀强磁场中，磁感
8、应强 度大小为 B，方向与线框平面垂直，在图中垂直于纸面向里,线框中通以电流 I，方向如图所示开始线框处于平衡状态，令磁场反向，磁感应强度的大小仍为 B，线框达到新的平衡，在此过程中线框位移的大小 ，方向 x313、如图所示，质量为 0.06kg 的裸铜棒，长为 10cm，两头与软导线相连，吊在磁感应强度为B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场中，当在棒中通以电流 I 后，铜棒的最大偏角为 370，偏转方向从右向左看为逆时针，试求电流的方向和大小14、如图所示，导体杆 质量为 m，电阻为 R，静止在粗糙的斜金属导轨上，导轨间距离为abd，电阻不计，倾角为 ，系统处在磁感应强度为 B，方向竖直向上
9、的匀强磁场中，已知导体杆与金属导轨间的动摩擦因数为 ，要使导体杆静止在导轨上，所加的电源电动势的大小应在什么范围内?(不计电源内阻，并设导体杆与金属导轨间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力)1、B 2、A 3、B 4、B 5、D 6、A 7、D 8、A 9、A 10、 11、1.110 7BILE12、BIL，BI ， ；13、 ,向下sinLcosILmgknBIL/214、M 到 N，大小为 4A； 15、 )si(dRE4例 某回旋加速器 D 形盒的半径 R=60cm，用它加速质量 m=1.67 10-27kg，电荷量q=1.610-19C 质子，要把静止质子加速到 Ek=4.OMeV 的能量
10、，求(1) D 形盒内的磁感应强度 B 应多大?(2) 已知两 D 形盒的间距 d=1.0cm，电压为 U=2.0104V，两 D 形盒的缝隙中是匀强电场，加速到上述能量需要的时间是多少?分析与解 (1) D 形盒的半径 R 可近似看作质子引出 D 形盒前半周的轨道半径，跟 R相应的质子能量为 Ek，根据 qBmEPqvk2可得 D 形盒内的磁感应强度为 : TRBk48.0(2) 设质子从静止加速到 Ek 在回旋加速器中回旋数为 n，则质子在回旋加速器中运动的时间 t 应为在 D 形盒内的回旋时间 t1 与(2n+1)次通过两 D 形盒间的缝隙的加速时间t2 之和。即 :t=t1+t2 设质
11、子在 D 形盒内回旋周期为 T，则: qBTt2.21因质子的加速次数为(2n+1) ，故根据功能关系有kEqUn)(由式解得: ,.2qUEnk再代入式得： SBqmt kk 521 1037.)(. 质子在两 D 形盒缝隙中加速时，受到的电场力为 qUd ，运动的加速度 ，质子mdqUa(2n+1)次通过缝隙的总位移为 s=(2n+1)d，由于质子(2n+1) 次加速的过程可视为初速为零的匀速直线运动，故有 221)2(tmdqUatdn解得： sdqUmEqdEqt kk 722 104.)1(.)( 将代入式得： stt 521038.5例 1 如图 1661 所示，一束质子沿同方向从
12、正方形顶点。射人匀强磁场，分成两部分，分别从 cd 边和 Ac 边的中点 e点射出磁场，求两部分质子的速度之比(已知 sid7：06，c。s37：08)。分析与解 画出两部分质子的运动示意图(如图 1662 所示4.如图所示，在第 1 象限 内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速率沿与 x 轴成 30o 角的方向从原点射人磁 场，则正、负电子在磁场中运动的时间之比为 ( )A、1:2 B、 2:1 C、1: D1:136，如图所示，正方形容器内存在匀强磁场，一束电子从孔 a 垂直于磁场沿 ab 方向射人容器中，其中一部分电子从 c 孔射出，另一部分电子从 d 孔射出已知容器内是
13、真空，则下列叙述不正确的是A、从两孔射出的电子速率之比 2:1dcv:B、从两孔射出的电子在容器中的运动时间之比 1：2dct:C、从两孔射出的电子在容器中加速度之比 =1:2aD、从两孔射出电子在容器中的加速度之比 2 :1dc:3如图 1，水平放置的光滑的金属导轨 M、N ，平行地置于匀强磁场中，间距为 d，磁场的磁感应强度大小为 B，方向与导轨平面夹角为 ，金属棒 ab 的质量为 m，放在导轨上且与导轨垂直电源电动势为 E，定值电阻为 R，其余部分电阻不计则当开关刚闭合的瞬间，棒 ab 的加速度为多大?14一个负离子，质量为 m、电荷量为 q，以速度 垂直于屏 S 经过小孔 O 射入存在
14、着匀v强磁场的真空室中(如图)磁感应强度 B 的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于纸面向里(1) 求离子进入磁场后到达屏 S 上时的位置与 O 点的距离(2)如果离子进入磁场后经过时间 t 到达位置 P，证明：直线 OP 与离子入射 方向之间的夹角 跟 t 的关系是mq215质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要仪器，它的基本构造原理如图 1535 所示离子源 S 产生质量为 m、电荷量为 Q 的正离子，设离子产生时初速很小，可忽略不计离子经电压 U 加速后从缝隙 S，垂直 进入磁感应强度为 6 的匀强磁场中，沿圆弧经过半个圆周的运动达到照相底片户上而被记录下来测得它在户上的位置到 S
15、l 处的距离为 y试导出离子质量 m 与 y 值之间的函数表达式16图 1536 为一电磁流量计 示意图，其截面为正方形的非磁性管，每边边长为 L，导电6液体在管中流动时，在 垂直于液体流动方向上加一指向纸内的匀强磁场，磁 感应强度为 B，现测得液体上下两表面。 、 之间的电势差为 U，求管内导电液体流量 Q(液体流量为单位时间内流过某一横截面的液体体积)17如图 1537 所示，在虚线所示宽度范围内，用场强为 E 的匀强电场可使以初速度 Y。 、垂直于电场方向入射的某种正离子偏转口角在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场，使该离子穿过磁场区域偏转角度也为“，求匀强磁场的的磁感应强度是多少?
