1、磁场第一轮复习针对性练习磁场的性质及安培力的应用练习1. 下列说法中正确的是A.磁感线可以表示磁场的方向和强弱B.磁感线从磁体的 N 极出发，终止于磁体的 S 极C.磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场D.放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的 N 极一定指向通电螺线管的 S 极2.关于磁感应强度，下列说法中错误的是A.由 B= 可知， B 与 F 成正比，与 IL 成反比ILB.由 B= 可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场C.通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强D.磁感应强度的方向就是该处电流受力方向3.一束电子流沿 x 轴正方向高速运动，如图所示，则
2、电子流产生的磁场在 z轴上的点 P 处的方向是A.沿 y 轴正方向 B.沿 y 轴负方向C.沿 z 轴正方向 D.沿 z 轴负方向4.在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针 N 极向东偏转，由此可知A.一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的 N 极靠近小磁针B.一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的 S 极靠近小磁针C.可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过D.可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过5.两根长直通电导线互相平行，电流方向相同.它们的截面处于一个等边三角形 ABC 的 A 和 B处.如图所示，两通电导线在 C 处的磁场的磁感应强度的值都是 B，则 C 处磁场
3、的总磁感应强度是A.2B B.B C.0 D. B36.磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是A.分子电流消失 B.分子电流的取向变得大致相同C.分子电流的取向变得杂乱 D.分子电流的强度减弱7.根据安培假说的思想，认为磁场是由于电荷运动产生的，这种思想对于地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对于地球定向移动的电荷，那么由此判断，地球应该（ ）A.带负电 B.带正电 C.不带电 D.无法确定8. 关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，正确的说法是A.跟电流方向垂直，跟磁场方向平行B.跟磁场方向垂直，跟电流方向平行C.既跟磁场方向垂直，又跟电流方
4、向垂直D.既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方向垂直9.如图所示，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成 =30角，导线中通过的电流为 I，为了增大导线所受的磁场力，可采取下列四种办法，其中不正确的是A.增大电流 I B.增加直导线的长度C.使导线在纸面内顺时针转 30 D.使导线在纸面内逆时针转 6010.如图所示，线圈 abcd 边长分别为 L1、 L2，通过的电流为 I，当线圈绕 OO轴转过 角时A.通过线圈的磁通量是 BL1L2cosB.ab 边受安培力大小为 BIL1cosC.ad 边受的安培力大小为 BIL2cosD.线圈受的磁力矩为 BIL1L2cos11.如图所示，一金属直杆 M
5、N 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 M N 垂直纸面向外运动，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 接在交流电源的另一端12.（高考试题）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 受到的磁场力大小变为A.F2
6、B.F1 F2 C.F1 F2 D.2F1 F213.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则A.磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用B.磁铁对桌面的压力减小，受到桌面的摩擦力作用C.磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用D.磁铁对桌面的压力增大，受到桌面的摩擦力作用14.长为 L，重为 G 的均匀金属棒一端用细线悬挂，一端搁在桌面上与桌面夹角为 ，现垂直细线和棒所在平面加一个磁感应强度为 B 的匀强磁场，当棒通入如图所示方向的电流时，细线中正好无拉力.则电流的大小为_ A.15.电磁炮是一种理想的兵器，它的主
7、要原理如图所示，1982 年澳大利亚国立大学制成了能把 2.2 g 的弹体（包括金属杆 EF 的质量）加速到 10 km/s 的电磁炮（常规炮弹速度大小约为 2 km/s） ，若轨道宽 2 m，长为 100 m，通过的电流为 10 A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为_ T，磁场力的最大功率 P=_ W（轨道摩擦不计）.16.如图所示，在两根劲度系数都为 k 的相同的轻质弹簧下悬挂有一根导体棒 ab，导体棒置于水平方向的匀强磁场中，且与磁场垂直.磁场方向垂直纸面向里，当导体棒中通以自左向右的恒定电流时，两弹簧各伸长了 l1；若只将电流反向而保持其他条件不变，则两弹簧各伸长了 l2，求：（1）
8、导体棒通电后受到的磁场力的大小?（2）若导体棒中无电流，则每根弹簧的伸长量为多少?17.如图所示，在倾角为 30的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为 L，质量为 m 的通电直导体棒，棒内电流大小为 I，方向垂直纸面向外.以水平向右为 x 轴正方向，竖直向上为 y 轴正方向建立直角坐标系.（1）若加一方向垂直斜面向上的匀强磁场，使导体棒在斜面上保持静止，求 磁场的磁感应强度多大？（2）若加一方向垂直水平面向上的匀强磁场使导体棒在斜面上静止，该磁场的磁感应强度多大.洛伦兹力应用练习1如图所示，竖直向下的匀强磁场穿过光滑的绝缘水平面，平面上一个钉子 O 固定一根细线，细线的另一端系一带电小球，小球在光滑
9、水平面内绕 O 做匀速圆周运动.在某时刻细线断开，小球仍然在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法一定错误的是A.速率变小，半径变小，周期不变B.速率不变，半径不变，周期不变C.速率不变，半径变大，周期变大D.速率不变，半径变小，周期变小2如图所示， x 轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场.有两个质量相同，电荷量也相同的带正、负电的离子（不计重力） ，以相同速度从 O 点射入磁场中，射入方向与 x 轴均夹 角.则正、负离子在磁场中A.运动时间相同B.运动轨道半径相同C.重新回到 x 轴时速度大小和方向均相同D.重新回到 x 轴时距 O 点的距离相同3电子自静止开始经 M、 N 板间（两板间的电压为 u
10、）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，电量为 e）4已经知道，反粒子与正粒子有相同的质量，却带有等量的异号电荷.物理学家推测，既然有反粒子存在，就可能有由反粒子组成的反物质存在.1998 年 6 月，我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由“发现号”航天飞机搭载升空，寻找宇宙中反物质存在的证据.磁谱仪的核心部分如图所示，PQ、 MN 是两个平行板，它们之间存在匀强磁场区，磁场方向与两板平行.宇宙射线中的各种粒子从板 PQ 中央的小孔 O 垂直 PQ 进入匀强磁场区，
11、在磁场中发生偏转，并打在附有感光底片的板 MN 上，留下痕迹.假设宇宙射线中存在氢核、反氢核、氦核、反氦核四种粒子，它们以相同速度 v 从小孔 O 垂直 PQ 板进入磁谱仪的磁场区，并打在感光底片上的 a、 b、 c、 d四点，已知氢核质量为 m，电荷量为 e， PQ 与 MN 间的距离为 L，磁场的磁感应强度为 B.（1）指出 a、 b、c、d 四点分别是由哪种粒子留下的痕迹?（不要求写出判断过程）（2）求出氢核在磁场中运动的轨道半径； （3）反氢核在 MN 上留下的痕迹与氢核在 MN 上留下的痕迹之间的距离是多少?5如图所示，在 y0 的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于 xy 平面并指向
12、纸里，磁感应强度为 B.一带负电的粒子（质量为 m、电荷量为 q）以速度 v0从 O 点射入磁场，入射方向在 xy 平面内，与 x 轴正向的夹角为 . 求：（1）该粒子射出磁场的位置；（2）该粒子在磁场中运动的时间.（粒子所受重力不计）磁场的应用练习1带电粒子垂直进入匀强电场或匀强磁场中时粒子将发生偏转，称这种电场为偏转电场，这种磁场为偏转磁场.下列说法错误的是（重力不计）A.欲把速度不同的同种带电粒子分开，既可采用偏转电场，也可采用偏转磁场B.欲把动能相同的质子和 粒子分开，只能采用偏转电场C.欲把由静止经同一电场加速的质子和 粒子分开，偏转电场和偏转磁场均可采用D.欲把初速度相同而比荷不同
13、的带电粒子分开，偏转电场和偏转磁场均可采用2目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机.如图所示，表示 了它的原理：将一束等离子体喷射入磁场，在场中有两块金属板 A、 B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压.如果射入的等离子体速度均为 v，两金属板的板长为 L，板间距离为 d，板平面的面积为 S，匀强磁场的磁感应强度为 B，方向垂直于速度方向，负载电阻为 R，电离气体充满两板间的空间.当发电机稳定发电时，电流表示数为 I.那么板间电离气体的电阻率为A. B.)(RIBdv)(RIvdSC. D.LS BL3空间存在水平方向的匀强电场和匀强磁场，强度分别为 E=10 N/C， B1 T，如
14、3图所示.有一质量为 m2.010 -6 kg，带正电 q2.010 -6 C 的微粒，在此空间做匀速直线运动，其速度的大小为_.方向为_.4如图所示，水平虚线上方有场强为 E1的匀强电场，方向竖直向下，虚线下方有场强为E2的匀强电场，方向水平向右；在虚线上、下方均有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外， ab 是一长为 L 的绝缘细杆，竖直位于虚线上方， b 端恰在虚线上，将一套在杆上的带电小环从 a 端由静止开始释放，小环先加速而后匀速到达 b 端，环与杆之间的动摩擦因数 0.3，小环的重力不计，当环脱离杆后在虚线下方沿原方向做匀速直线运动，求：（1） E1与 E2的比值；（2）若撤
15、去虚线下方的电场，小环进入虚线下方后的运动轨迹为半圆，圆周半径为 ，环从 a 到 b 的过程中克3L服摩擦力做功 Wf与电场做功 WE之比有多大?5串列加速器是用来产生高能离子的装置。图中虚线框内为其主体的原理示意图，其中加速管的中部 b 处有很高的正电势 U， a、c 两端均有电极接地（电势为零）.现将速度很低的负一价碳离子从 a 端输入，当离子到达 b 处时，可被设在 b 处的特殊装置将其电子剥离，成为 n 价正离子.而不改变其速度大小。这些正 n 价碳离子从 c 端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B 的匀强磁场中，在磁场中做半径为 R 的圆周运动。已知碳离子的质量m=2.01
16、0-26 kg， U=7.5105 V， B=0.5 T， n=2，基元电荷 e=1.610-19 C，求 R.6如图所示，两块垂直纸面的平行金属板 A、 B 相距 d=10.0 cm， B 板的中央 M 处有一个 粒子源，可向各个方向射出速率相同的 粒子， 粒子的荷质比 q m=4.82107 Ckg.为使所有 粒子都不能达到 A 板，可以在 A、 B 板间加一个电压，所加电压最小值是 U0=4.15104 V；若撤去 A、 B 间的电压，仍使所有 粒子都不能到达 A 板，可以在 A、 B 间加一个垂直纸面的匀强磁场，该匀强磁场的磁感应强度 B 必须符合什么条件? 磁场第一轮复习针对性练习参
17、考答案磁场的性质及安培力的应用练习1.AC 2.ABCD 3.A 4.C 5.D 6.C 7. A 8.C 9.C 10.D11.ABD 可先由安培定则判定磁场方向，再由左手定则判定通电导线的受力方向.12.A13.A 变换研究对象，根据磁感线分布及左手定则，先分析通电长直导线受力情况，再由牛顿第三定律分析磁铁和桌面之间的作用14.Gcos /BL15. 55，1.110 716.（1） k（ l2- l1） （2） （ l1+ l2）17.（1） （2）ILmgIg318.（1）电流方向由下而上 （2）把液体看成由许多横切液片组成，因通电而受到安培力作用，液体匀速流动时驱动力跟液体两端的压力
18、差相等，即 F= pS， p=F/S=IbB/ab=IB/a.洛伦兹力的应用练习1A 2.BCD3.解析：电子在 M、 N 间加速后获得的速度为 v，由动能定理得：mv2-0=eu电子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为 r，则：evB=m rv2电子在磁场中的轨迹如图，由几何得：=2dLr2由以上三式得： B= emudL24.解:（1） a、 b、 c、 d 四点分别是反氢核、反氦核、氦核和氢核留下的痕迹. （2）对氢核，在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：RvmeB2eBv（3）由图中几何关系知： 222LBevmLRsdo 所以反氢核与氢核留下的痕迹之间的距离 22eBvsdoa
19、5.解：（1）带负电粒子射入磁场后，由于受到洛伦兹力的作用，粒子将沿图示的轨迹运动，从 A 点射出磁场，设 O、 A 间的距离为 L，射出时速度的大小仍为 v，射出方向与 x 轴的夹角仍为 ，由洛伦兹力公式和牛顿定律可得：qv0B=m Rv2式中 R 为圆轨道半径，解得：R= q0圆轨道的圆心位于 OA 的中垂线上，由几何关系可得：=Rsin 2L联解两式，得： L= qBmvsin20所以粒子离开磁场的位置坐标为（- ，0）vsi（2）因为 T= =0vRq2所以粒子在磁场中运动的时间， t qBmT)(22磁场的应用练习1.C 2.A 3.20 m/s；斜向上与电场强度方向成 60角4.（
20、1）在虚线上方，球受电场力、磁场力、摩擦力作用，环最后做匀速运动，摩擦力与电场力平衡f=N =Bqv =fE=qE1 在虚线下方环仍作做速运动，此时电场力与磁场力平衡 Bvq qE2 联立以上两式得 = =0.3 2（2）在虚线上方电场力做功 EE=qE1L 摩擦力做功 Wf=WE- mv2 在虚线下方，撤去电场后小环做匀速圆周运动 Bvq= 3/2Lmv、联立得 mv2= 161Lq9413.0611 qEqEmvWEf5.设碳离子到达 b 处时的速度为 v1，从 c 端射出时的速度为 v2，由能量关系得mv12=eU mv22= mv12=neU 进入磁场后，碳离子做圆周运动， 可得 nev2B=m Rv由以上三式可得 R= )1(21nUB由式及题给数值可解得 R=0.75 m 6. 设速率为 v，在电场力作用下最容易到达 A 板的是速度方向垂直 B 板的 粒子由动能定理得: qU= mv21加磁场后，速率为 v 的 粒子的轨道半径为 d/2，只要轨迹与 AB 板都相切的 粒子打不到板即可.与此对应的磁感应强度就是 B 的最小值.因为: Bqv= 2/dm由上两式得: B= =0.83 T4qU0即磁感应强度 B 应满足 B0.83 T
