《磁場》單元測試題一、選擇題1．下面所述的幾種相互作用中，通過磁場而產生的有A．兩個靜止電荷之間的相互作用B．兩根通電導線之間的相互作用C．兩個運動電荷之間的相互作用D．磁體與運動電荷之間的相互作用2．關于磁場和磁感線的描述，正確的說法有A．磁極之間的相互作用是通過磁場發生的，磁場和電場一樣，也是一種物質B．磁感線可以形象地表現磁場的強弱與方向C．磁感線總是從磁鐵的北極出發，到南極終止D．磁感線就是細鐵屑在磁鐵周圍排列出的曲線，沒有細鐵屑的地方就沒有磁感線3．關于磁鐵磁性的起源，安培提出了分子電流假說，他是在怎樣的情況下提出的A．安培通過精密儀器觀察到了分子電流B．安培根據環形電流的磁場與磁鐵相似而提出的C．安培根據原子結構理論，進行嚴格推理得出的圖1D圖14．如圖1所示，在空間中取正交坐標系Oxyz（僅畫出正半軸），沿x軸有一無限長通電直導線，電流沿x軸正方向，一束電子（重力不計）沿y=0，z=2的直線上（圖中虛線所示）作勻速直線運動，方向也向x軸正方向，下列分析可以使電了完成以上運動的是 A．空間另有且僅有沿Z軸正向的勻強電場 B．空間另有且僅有沿Z軸負向的勻強電場 C．空間另有且僅有沿y軸正向的勻強磁場圖2 D．空間另有且僅有沿y軸負向的勻強磁場圖25．如圖2所示，在邊界PQ上方有垂直紙面向里的勻強磁場，一對正、負電子同時從邊界上的O點沿與PQ成θ角的方向以相同的速度v射入磁場中。則正、負電子A．在磁場中的運動時間相同B．在磁場中運動的軌道半徑相同C．出邊界時兩者的速度相同D．出邊界點到O點處的距離相等圖36．如圖3所示的圓形區域里，勻強磁場的方向垂直紙面向里，有一束速率各不相同的質子自A點沿半徑方向射入磁場，這些質子在磁場中（不計重力）圖3A．運動時間越長，其軌跡對應的圓心角越大B．運動時間越長，其軌跡越長C．運動時間越長，其射出磁場區域時速率越大D．運動時間越長，其射出磁場區域時速度的偏向角越大7．用兩個一樣的彈簧吊著一根銅棒，銅棒所在虛線范圍內有垂直于紙面的勻強磁場，棒中通以自左向右的電流（如圖4所示），當棒靜止時，彈簧秤的讀數為F1；若將棒中的電流方向反向，當棒靜止時，彈簧秤的示數為F2，且F2＞F1，根據這兩個數據，可以確定A．磁場的方向B．磁感強度的大小C．安培力的大小D．銅棒的重力圖4圖4圖5圖58．如圖5所示，質量為m的帶電小物塊在絕緣粗糙的水平面上以初速v0開始運動．已知在水平面上方的空間內存在方向垂直紙面向里的水平勻強磁場，則以下關于小物塊的受力及運動的分析中，正確的是A．若物塊帶正電，一定受兩個力，做勻速直線運動B．若物塊帶負電，一定受兩個力，做勻速直線運動C．若物塊帶正電，一定受四個力，做減速直線運動圖6D．若物塊帶負電，一定受四個力，做減速直線運動圖69．在光滑絕緣水平面上，一輕繩拉著一個帶電小球繞豎直方向的軸Ｏ在勻強磁場中做逆時針方向的水平勻速圓周運動，磁場方向豎直向下，其俯視圖如圖6所示．若小球運動到Ａ點時，繩子突然斷開，關于小球在繩斷開后可能的運動情況，以下說法正確的是圖7Ａ．小球仍做逆時針勻速圓周運動，半徑不變

Ｂ．小球仍做逆時針勻速圓周運動，但半徑減小

Ｃ．小球做順時針勻速圓周運動，半徑不變

Ｄ．小球做順時針勻速圓周運動，半徑減小圖710．如圖7所示，在水平地面上方有正交的勻強電場和勻強磁場，勻強電場方向豎直向下，勻強磁場方向水平向里。現將一個帶正電的金屬小球從M點以初速度v0水平拋出，小球著地時的速度為v1，在空中的飛行時間為t1。若將磁場撤除，其它條件均不變，那么小球著地時的速度為v2，在空中飛行的時間為t2。小球所受空氣阻力可忽略不計，則關于v1和v2、t1和t2的大小比較，以下判斷正確的是A．v1＞v2，t1＞t2B．v1＜v2，t1＜t2C．v1=v2，t1＜t2D．v1=v2，t1＞《磁場》單元測試題答題卷班級姓名學號分數一、選擇題（每題4分，計40分）題號12345678910選項二、填空題（每題4分，計24分）11．如圖8所示，帶電液滴從h高處自由落下，進入一個勻強電場與勻強磁場互相垂直的區域，磁場方向垂直紙面，電場強度為E，磁感應強度為B。已知液滴在此區域做勻速圓周運動，則圓周的半徑R=_____。圖11圖1圖11圖10圖9圖812．如圖9所示，ab、cd為兩根相距的平行金屬導軌，水平放置在豎直向下的勻強磁場中，質量為的通電導體棒MN靜止于水平導軌上，通以5A的電流時，輕輕推動棒，棒沿導軌作勻速運動；當棒中電流增加到8A時，棒能獲得2m/s2的加速度，則勻強磁場的磁感強度的大小為。13．如圖10所示，銅棒ab長，質量為6×10-2kg，兩端與長為1m的輕銅線相連，靜止于豎直平面上，整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度B?，F接通電源，使銅棒中保持有恒定電流通過，銅棒發生擺動。已知最大偏轉角為370，則在此過程中銅棒的重力勢能增加了_________J；恒定電流的大小為_________A。（不計空氣阻力，sin370，cos370，g=10m/s2）圖1214．磁場具有能量，磁場中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為，式中Ｂ是磁感應強度，μ是磁導率，在空氣中μ為已知量。為了近似測得條形磁鐵磁極附近的磁感應強度B，某人用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開一段微小距離Δl，并測出拉力F，如圖11所示，因為F所做的功等于間隙中磁場的能量，所以由此可以得出磁感應強度B與F、A之間的關系為Ｂ＝_________圖1215．目前世界上正在研究一種新型發電機叫磁流體發電機，它可以把氣體的內能直接轉化為電能。圖12表示出了它的發電原理。將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負電的微粒，從整體來說是呈電中性）噴射入磁感應強度為B的勻強磁場，磁場中有兩塊面積為S，相距為的平行金屬板A、B與外電阻R相連構成一電路，設氣流的速度為v，氣體的電導率（電阻率的倒數）為，則電流表的示數為；流過外電阻R的電流的方向為。圖圖1316．如圖13所示，兩塊豎直放置的平行金屬板長為L，兩板間距離為d，接在電壓為U的直流電源上。在兩板間還有與電場方向垂直的勻強磁場，磁感應強度為B，方向垂直紙面向里。一個質量為m，電量為+q的油滴，從距金屬板上端為h高處由靜止開始自由下落，并經兩板上端的中點P進入板間。設油滴在P點所受的電場力與磁場力恰好大小相等，方向相反，過P點后不斷向一側偏轉，最后恰好從這側金屬板的下邊緣離開兩板間的電、磁場區域。則（1）油滴下落的高度h=；（2）油滴在離開電磁場時的速度大小v=。三、計算題（共36分）17．（14分）如圖14所示，在O—XYZ的空間中，分布著以XOZ平面為邊界的勻強磁場，XOZ平面的上方磁場的磁感應強度為B1，XOZ平面下方磁場的磁感應強度為B2，兩磁場方向均沿Z軸正方向，且B2=3Bl。今有一帶正電的粒子：在XOY平面內自X軸上的P點出發，以初速度V0，進入磁場Bl中，V0的方向與X軸正方向成30°角，大小為/s。，(粒子的重力不計，π的值取3.14)（1）畫出粒子自P點出發后的運動軌跡示意圖(至少畫出二次經過X軸的情況)：（2）求出粒子自P點出發后到第四次經過X軸的時間內平均速度的大小。圖圖1418．（10分）如圖16所示，oxyz坐標系的y軸豎直向上，在坐標系所在的空間存在勻強電場和勻強磁場，電場方向與x軸平行．從y軸上的M點（0，H，0）無初速釋放一個質量為m、電荷量為q的帶負電的小球，它落在xz平面上的N（l，0，b）點（l>0，b>0）．若撤去磁場則小球落在xz平面的P點（l，0，0）．已知重力加速度為ｇ．（1）已知勻強磁場方向與某個坐標軸平行，試判斷其可能的具體方向．yxzoM(0,yxzoM(0,H,0)N(l,0,b)P(l,0,0)圖16（3）求小球落至N點時的速率v．19．（12分）如圖17所示，有一質量M=2kg的平板小車靜止在光滑水平面上，小物塊A、B靜止在板上的C點，A、B間絕緣且夾有少量炸藥。已知mA＝2kg，mB＝1kg，A、B與小車間的動摩擦因數均為μ。A帶負電，電量為q,B不帶電。平板車所在區域有范圍很大的、垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，且qB=10N·s/m．炸藥瞬間爆炸后釋放的能量為12J，并全部轉化為A、B的動能，使得A向左運動，B向右運動．取g＝10m/s2，小車足夠長，求：B在小車上滑行的距離。圖圖17《磁場》單元測試題參考答案一、選擇題1．BCD2．AB3．B4．AC5．BCD6．AD7．ACD8．D9．ACD10．D二、填空題11．12．13．，414．15．；16．U2/2gB2d2，三、計算題17．解析：設粒子運行的軌跡半徑分別為r1、r2；周期分別為T1、T2(1)粒子在B1磁場中的軌跡長度是以r1為半徑的圓周長的1/6，粒子在B2磁場中的軌跡長度是以r2為半徑的圓周長的5/6；又r2=r1/3，故軌跡如圖21所示。(2)qV0B1=mV02/r1①圖21T1=2πr1/V0②圖21由①②得r1=mV0/qB1③T1=2πm/qB1④同理可得r2=r1/3⑤T2=T1/3⑥粒子前進的位移S=PP4=2(r1-r2)=4mV0/3qB1⑦粒子前進的時間t=2()=16πm/9qB1⑧粒子運行的平均速度V=S/T=3V0/4π=/s⑨18．解析：（1）用左手定則判斷出：磁場方向為－x方向或－y方向．（2）在未加勻強磁場時，帶電小球在電場力和重力作用下落到P點，設運動時間為t，小球自由下落，有①小球沿x軸方向只受電場力作用②小球沿x軸的位移為③小球沿x軸方向的加速度④聯立求解，得⑤（3）帶電小球在勻強磁場和勻強電場共存的區域運動時，洛侖茲力不做功電場力做功為WE=qEl⑥重力做功為WG=mgH⑦設落到N點速度大小為v,根據動能定理有⑧解得⑨19．解：炸開瞬間，對A、B有：0=mAvA－mBvB