PAGEPAGE5磁場一、選擇題1．下列說法中正確的是（）A．回旋加速器可以將帶電粒子的速度加速到無窮大；B．回旋加速器的兩個D形盒之間應(yīng)加上高壓直流電源；C．回旋加速器的兩個D形盒之間應(yīng)加上高頻交流電源；D．帶電粒子在D形盒中的軌跡半徑是不變的。2．安培的分子環(huán)形電流假說不可以用來解釋（）A．磁體在高溫時失去磁性；B．磁鐵經(jīng)過敲擊后磁性會減弱；C．鐵磁類物質(zhì)放入磁場后具有磁性；D．通電導(dǎo)線周圍存在磁場。3．一電子以固定的正電荷為中心在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，磁場方向與電子運(yùn)動平面垂直。電子所受正電荷的電場力是磁場力的3倍。若電子電量為e，質(zhì)量為m，磁感強(qiáng)度為B，則電子運(yùn)動的角速度可能是（）（A）4Be/m（B）3Be/m（C）2Be/m（D）4Be/m4．如圖所示，兩塊平行金屬板中間有正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，一個帶電粒子垂直于電場和磁場方向射入兩板間，不計重力，射出時它的動能減小了，為了使粒子動能增加，應(yīng)采取的辦法是（） （） A．使粒子帶電性質(zhì)相反B．使粒子帶電量增加 C．使電場的場強(qiáng)增大D．使磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大5．如圖為電視機(jī)顯像管及其偏轉(zhuǎn)線圈L的示意圖，如果發(fā)現(xiàn)電視畫面幅度比正常時偏小，可能是下列哪些原因造成的 ①電子槍發(fā)射能力減弱，電子數(shù)減小 ②加速電場電壓過高，電子速率偏大 ③偏轉(zhuǎn)線圈匝間短路，線圈匝數(shù)減小 ④偏轉(zhuǎn)線圈電流過小，偏轉(zhuǎn)磁場減弱 其中正確的有（） A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④6．寬為d的金屬條放入勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與金屬條垂直，磁感強(qiáng)度為B，當(dāng)金屬條中通入如圖所示的電流時，電子定向移動速度為v，則下面說法中正確的是（）（A）導(dǎo)體左側(cè)聚集較多電子，使得b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)電勢（B）導(dǎo)體右側(cè)聚集較多電子，使得b點(diǎn)電勢低于a點(diǎn)電勢（C）ab兩點(diǎn)之間電勢差為v·B·dab兩點(diǎn)之間電勢相等7．如圖所示，水平直導(dǎo)線中通有恒定電流I。在與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)在導(dǎo)線正下方的電子，初速度方向跟導(dǎo)線中的電流方向一致，則該電子的運(yùn)動軌跡是（）（A）拋物線（B）半徑一定的圓半徑越來越大的圓（D）半徑越來越小的圓8．三個質(zhì)子1、2和3，分別以大小相等、方向如圖所示的初速度v1、v2、和v3，經(jīng)過平板MN上的小孔O射入勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，整個裝置放在真空中，不計重力。這三個質(zhì)子打到平板MN上的位置到小孔O的距離分別為s1、s2和s3，則（）（A）s1＞s2＞s3（B）s1＜s2＜s3（C）s1=s3＞s2（D）s1=s3＜s29．平行板電容器的兩極板M、N之間的距離等于板長的。今有一束正離子以速度v0貼著M板射入兩極之間，離子所受重力可以忽略。第一次在兩板間加恒定電壓，板間電場強(qiáng)度為E，正離子束正好從N板的邊緣飛出；第二次撤去電場，在兩板間加上垂直于紙面向外、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，正離子束又剛好從N板邊緣飛出，則E與B的比值（E/B）可能為（）v0/49（B）v0/7（C）25v0/49（D）50v0/49abP-abP-+A．帶電小球的動能將會增大B．帶電小球的電勢能將會增大C．帶電小球所受洛倫茲力將會減小乙T乙Tt/sB/TONMB甲11．如圖甲所示，電流恒定的通電直導(dǎo)線MN，垂直平放在兩條相互平行的水平光滑長導(dǎo)軌上電流方向由M指向N，在兩導(dǎo)軌間存在著垂直紙面向里的磁場，當(dāng)t＝0時，導(dǎo)線恰好靜止，若磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖乙所示的余弦規(guī)律變化，則下列說法中正確的是（）A．在最初的一個周期內(nèi)，導(dǎo)線在導(dǎo)軌上做簡諧振動B．在最初的一個周期內(nèi)，導(dǎo)線一直向左運(yùn)動C．在最初的半個周期內(nèi)，導(dǎo)線的加速度先增大后減小D．在最初的半個周期內(nèi)，導(dǎo)線的速度先增大后減小NBFbfNBFbfaGA．a(chǎn)、b一起運(yùn)動的加速度減小 B．a(chǎn)、b一起運(yùn)動的加速度增大C．a(chǎn)、b物塊間的摩擦力減小D．a(chǎn)、b物塊間的摩擦力增大二、計算題13．如圖所示，在POQ區(qū)域內(nèi)分布有磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，有一束負(fù)離子流沿紙面垂直于磁場邊界OQ方向從A點(diǎn)射入磁場。已知OA=s，∠POQ=45°，負(fù)離子的質(zhì)量為m，帶電量為q。要使負(fù)離子不從OP邊射出，負(fù)離子進(jìn)入磁場時速度最大不能超過多少？14．在互相垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中固定放置一光滑的絕緣斜面，其傾角為θ。設(shè)斜面向上，如圖所示。一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球靜止放在斜面的最高點(diǎn)A，小球?qū)π泵娴膲毫η『脼榱?。在釋放小球的同時，將電場方向迅速改為豎直向下，場強(qiáng)大小不變，設(shè)B、q、θ和m為已知。求：①小球沿斜面下滑的速度v為多大時，小球?qū)π泵娴恼龎毫υ俅螢榱悖竣谛∏蛟谛泵嫔匣械淖畲缶嚯x為多大？③小球從釋放到離開斜面一共歷時多少？15．如圖所示，回旋加速器D形盒的半徑為R，用來加速質(zhì)量為m，電量為q的質(zhì)子，使質(zhì)子由靜止加速到能量為E后由A孔射出，求：（1）加速器中勻強(qiáng)磁場B的方向和大小。 （2）設(shè)兩D形盒間距離為d，其間電壓為U，電場視為勻強(qiáng)電場，質(zhì)子每次經(jīng)電場加速后能量增加，加速到上述能量所需回旋周數(shù)。 （3）加速到上述能量所需的時間。17．（本題只能選做一題）（Ⅰ）如圖所示，空間分布著圖示的勻強(qiáng)電場E(寬為L)和勻強(qiáng)磁場B，一帶電粒子質(zhì)量為m，電量為q,(不計重力)從A點(diǎn)由靜止釋放后經(jīng)電場加速后進(jìn)入磁場，穿過中間磁場進(jìn)入右邊磁場后能按某一路徑再返回A點(diǎn)而重復(fù)前述過程．求中間磁場的寬度d和粒子的運(yùn)動周期（虛線為磁場分界線，并不表示有什么障礙物）（Ⅱ）如圖所示，有一半徑為r的圓形有界勻強(qiáng)磁場B垂直紙面向里，其周圍對稱放置帶有中心孔a,b,c的三個相同的平行板電容器，三個電容器兩板間距離為d，接有相同的電壓U，在D處有一靜止的電子，質(zhì)量為m，電量為e，釋放后從a孔射入勻強(qiáng)磁場中，并先后穿過b、c孔再從a孔穿出回到D處，求：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）電子從D出發(fā)到第一次回到D處所用的時間.

單元測試1．C（可由回旋加速器的原理判斷）2．D（通電導(dǎo)線中電荷的定向移動在其周圍產(chǎn)生變化的電場，變化的電場可產(chǎn)生磁場，可由麥克斯韋電磁場理論解釋）3．AC（洛侖茲力可指向圓心，也可背向圓心；另外不能不分前提條件亂用公式）4．C（粒子動能減少，說明電場力與洛侖茲力反向，且洛侖茲力較大；改變粒子電性，兩力方向同時相反，不改變大小關(guān)系；增加帶電量，兩力同時增大，也不改變大小關(guān)系；只有增大電場強(qiáng)度，僅增大電場力，才可能使電場力大于洛侖茲力，粒子向電場力方向偏轉(zhuǎn)，電場力做正功，動能增加）5．B（電視畫面幅度比正常時偏小，說明電子偏轉(zhuǎn)半徑偏大，可知②③④可能；①只會引起亮度變?nèi)酰?．BC（注意電子定向移動方向與I相反，用左手定則時，四指方向與電子移動方向相反）7．C（電子受力向下，遠(yuǎn)離導(dǎo)線，B減弱，半徑變大）8．D9．D10．AB(由小球直線通過知小球一定帶正電，電場力和洛侖茲力均向上，合力與重力平衡；由較低處釋放后，洛侖茲力減小，小球向下偏轉(zhuǎn)，由重力大于電場力，知其動能增大，洛侖茲力也增大。)11．AD12．AC13．14．15．（1）由左手定則判定B的方向垂直紙面向里 （2）E=nuq轉(zhuǎn)一周加速兩次旋轉(zhuǎn)周數(shù)為 （3）17．（Ⅰ）解析：由題意，粒子在磁場中的軌跡應(yīng)關(guān)于υ方向的直線對稱，如圖所示，電場中：①②由幾何知識：sinθ=R/2R=1/2所以θ=30o又R=mυ/qB③d=Rsin60o④在中間磁場的時間：⑤在右邊磁場的時間⑥由①③④得（Ⅱ）．（1）設(shè)電子加速后獲得的速率為v，進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑為R，根據(jù)能量守恒，有：eU=mv2 ①由洛倫茲力公式和牛頓定律知：evB=m ②由三角知識得：R=rtan60° ③由①②③式得：B=.（2）根據(jù)運(yùn)動電荷在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期